JPH0324827B2 - - Google Patents
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- JPH0324827B2 JPH0324827B2 JP57107041A JP10704182A JPH0324827B2 JP H0324827 B2 JPH0324827 B2 JP H0324827B2 JP 57107041 A JP57107041 A JP 57107041A JP 10704182 A JP10704182 A JP 10704182A JP H0324827 B2 JPH0324827 B2 JP H0324827B2
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- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N1/00—Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
- H04N1/40—Picture signal circuits
- H04N1/401—Compensating positionally unequal response of the pick-up or reproducing head
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、CCD等の光電変換素子のシエーデ
イング特性を補正するシエーデイング補正装置に
関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a shading correction device for correcting shading characteristics of a photoelectric conversion element such as a CCD.
記録すべき原稿面をランプで照射し、その反射
光を反射鏡やレンズを介して、固体撮像素子やフ
オトダイオードアレイ等の光電変換素子に導き、
該光電変換素子の出力信号に基づき再生画像を得
る記録装置は、既に広く利用されている。 A lamp illuminates the surface of the document to be recorded, and the reflected light is guided to a photoelectric conversion element such as a solid-state image sensor or photodiode array through a reflecting mirror or lens.
Recording devices that obtain reproduced images based on the output signals of the photoelectric conversion elements are already widely used.
この種の記録装置では、均一反射濃度の原稿面
を読み取つても、光電変換素子の出力波形が平坦
にならず、例えば、単一の光電変換素子について
述べれば、中央部の画素に比べて端部の画素につ
いての出力が小さくなる等のシエーデイング現象
がみられる。この原因としては、次のものが挙げ
られる。 In this type of recording device, even when reading a document surface with uniform reflection density, the output waveform of the photoelectric conversion element does not become flat. A shading phenomenon, such as a decrease in the output for some pixels, is observed. The causes of this include:
(イ) 光学系のレンズによる減光作用
光学系のレンズを通過する光量はコサイン4
乗則により周辺で低下し、例えば半画角が20度
のとき周辺部光量は中央部の78%になる。(b) Light attenuation effect by the lens of the optical system The amount of light passing through the lens of the optical system is cosine 4
According to a multiplicative law, the amount of light decreases at the periphery; for example, when the half angle of view is 20 degrees, the amount of light at the periphery is 78% of that at the center.
(ロ) 光電変換素子の感度の不均一
CCD等の固体撮像素子やダイオードアレイ
等の光電変換素子は製造上の理由等で感度が不
均一になることがある。(b) Non-uniform sensitivity of photoelectric conversion elements Photoelectric conversion elements such as solid-state image sensors such as CCDs and diode arrays may have non-uniform sensitivity due to manufacturing reasons.
(ハ) 照射ランプの照度ムラと照度変化
原稿照射ランプには例えば螢光灯が用いられ
るが、ランプ長は有限であり発光機構上中央部
より両端部の発光輝度が低いため照度は低くな
る。又、螢光灯は使用するにつれて両端部が黒
化してきたり、取付け方によつても照度分布が
変化する。(c) Illuminance unevenness and illuminance changes of the irradiation lamp For example, a fluorescent lamp is used as the document irradiation lamp, but the length of the lamp is finite and due to the light emitting mechanism, the luminance is lower at both ends than at the center, so the illuminance is low. Furthermore, as the fluorescent lamp is used, both ends of the lamp turn black, and the illuminance distribution changes depending on how it is installed.
このシエーデイングを補正するために従来種々
の補正対策がとられている。例えば均一反射濃度
面での反射光を光電変換素子に導き、その出力信
号をA/D変換して記憶素子に記憶させ、原稿読
取時に記憶内容を読み出してシエーデイング補正
するものがある。この補正精度はかなり良いが、
A/D変換器の変換動作に費やすことのできる時
間は、光電変換素子の懸駆動周波数が高くなれば
なる程短くなり、高速読取に対応しきれないとい
う問題がある。又、光電変換素子の画素数が多く
なるにつれて、記憶素子の容量が大きくなるとい
う問題もある。 Conventionally, various correction measures have been taken to correct this shading. For example, there is a device that guides reflected light from a uniform reflection density surface to a photoelectric conversion element, A/D converts the output signal, stores it in a storage element, and reads out the stored contents when reading an original to perform shading correction. The accuracy of this correction is quite good, but
There is a problem in that the time that can be spent on the conversion operation of the A/D converter becomes shorter as the suspension driving frequency of the photoelectric conversion element becomes higher, making it impossible to cope with high-speed reading. Another problem is that as the number of pixels of the photoelectric conversion element increases, the capacity of the storage element increases.
そこで、これらの問題を解決するために、本発
明者らは、特願昭56−124791号(特開昭58−
27466号)(シエーデイング補正装置)で、均一反
射濃度面についての光電変換時に、特定画素の変
換出力をサンプリングしてサンプリング画素のシ
エーデイング補正係数を求め、シエーデイング補
正時には、補間法により、非サンプリング画素の
補正係数を逐次求めて原稿画像信号自体に対し、
又は原稿画像信号をデイザ法によつて中間調再現
性を向上させて2値化するためのデイザ閾値に対
して演算を施し、シエーデイング補正後の出力を
得ることにより、高速読取を可能にしたが、この
ように、サンプリングを行つて補正係数を求め補
正する方式においては、光電変換素子の画素に異
常画素(例えば第1図は極端に出力の低い画素の
例である。)が存在する場合に、その画素が正し
く補正されず、2値化のための比較電圧によつて
は、記録画像に黒線が出るという問題が発生して
いた。即ち、異常画素により一部が下方に突出し
た第1図のシエーデイング波形aに対して、シエ
ーデイング補正係数(補間法によるもの、同図に
破線で示した曲線b)が、理想の補正係数(同図
の曲線c)と、異常画素において大きく異なると
いう問題が生じていた。 Therefore, in order to solve these problems, the present inventors proposed Japanese Patent Application No. 56-124791 (Japanese Patent Application No. 58-12479
No. 27466) (shading correction device), during photoelectric conversion on a uniform reflection density surface, the conversion output of a specific pixel is sampled to obtain the shading correction coefficient of the sampled pixel. The correction coefficients are sequentially determined and applied to the original image signal itself.
Alternatively, high-speed reading is possible by performing calculations on the dither threshold value for binarizing the original image signal by improving halftone reproducibility using the dither method, and obtaining an output after shading correction. In this way, in the method of performing sampling to obtain a correction coefficient and perform correction, if there is an abnormal pixel (for example, Fig. 1 is an example of a pixel with extremely low output) among the pixels of the photoelectric conversion element, , the pixel was not corrected correctly, and depending on the comparison voltage for binarization, a problem occurred in that a black line appeared in the recorded image. In other words, for the shading waveform a in FIG. 1, which partially protrudes downward due to an abnormal pixel, the shading correction coefficient (based on the interpolation method, curve b shown by a broken line in the same figure) is different from the ideal correction coefficient (the curve b shown by the broken line in the figure). A problem has arisen in that the curve c) in the figure differs greatly in abnormal pixels.
この対策として、全画素において、シエーデイ
ング波形をA/D変換して補正する方法が考えら
れるが、既に述べたように、この方法では処理速
度の点から、高速読取に対して対応できない。
又、別の方法としては、異常画素を前後の画素信
号により補間し置き換える方式があるが、回路が
複雑で処理時間が長くなるという欠点がある。 As a countermeasure to this problem, a method may be considered in which the shading waveform is corrected by A/D conversion for all pixels, but as already mentioned, this method cannot cope with high-speed reading from the viewpoint of processing speed.
Another method is to interpolate and replace an abnormal pixel with previous and subsequent pixel signals, but this method has the disadvantage that the circuit is complicated and the processing time is long.
本発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、
原稿読取に先立つて、前記反射面について第1及
び第2の走査を行い、前記反射面についての第1
の走査でもつて前記第1の補正係数算出手段にサ
ンプリング画素に関するシエーデイング補正係数
を求めさせ、前記反射面についての第2の走査で
得られる前記光電変換素子の出力を、前記第2の
補正係数算出手段で求めたシエーデイング補正係
数に基づき、前記補正手段に補正させる制御手段
と、該制御手段の制御により前記補正手段から得
られた補正後の信号と予め設定した基準電圧とを
比較することにより異常画素の位置を検出する異
常画素検出手段と、該異常画素におけるシエーデ
イング補正係数を求める第3の補正係数算出手段
と、該第3の補正係数算出手段により求めたシエ
ーデイング補正係数を記憶する第2の記憶手段
と、原稿読取時には前記異常画素についてのみ前
記記憶手段に記憶されたシエーデイング補正係数
を選択し、それ以外の画素については前記第2の
補正係数算出手段で求めたシエーデイング補正係
数を選択して、前記補正手段に与える切り換え手
段とを設けることにより、異常画素を有する光電
変換素子を使用する場合においても高速な補正動
作を行えるシエーデイング補正装置を提供するも
のである。 The present invention has been made in view of the above points, and
Prior to reading the original, first and second scans are performed on the reflective surface, and the first and second scans on the reflective surface are performed.
The first correction coefficient calculation means calculates a shading correction coefficient regarding the sampling pixel during the second scan, and the output of the photoelectric conversion element obtained during the second scan of the reflective surface is used to calculate the second correction coefficient. The control means causes the correction means to correct based on the shading correction coefficient obtained by the means, and the control means compares the corrected signal obtained from the correction means under the control of the control means with a preset reference voltage. an abnormal pixel detection means for detecting the position of a pixel; a third correction coefficient calculation means for calculating a shading correction coefficient for the abnormal pixel; and a second correction coefficient calculation means for storing the shading correction coefficient calculated by the third correction coefficient calculation means. a storage means, and when reading a document, selects a shading correction coefficient stored in the storage means only for the abnormal pixel, and selects a shading correction coefficient calculated by the second correction coefficient calculation means for other pixels; The present invention provides a shading correction device that can perform a high-speed correction operation even when using a photoelectric conversion element having an abnormal pixel by providing a switching means for applying the correction to the correction means.
以下、図面を参照し本発明を詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be explained in detail with reference to the drawings.
第2図は原稿台移動式の原稿読取装置の要部を
示す説明図である。この装置は、原稿台1上に置
かれた原稿2をランプ3で照射し、その反射光を
反射鏡4及び結像レンズ5を介して光電変換素子
6に入射させ画像信号を得るもので、原稿台1の
前方の非画像領域に白色の反射面7が設けられて
いる。尚、副走査は原稿台1を矢印方向に移動す
ることによつて行う。 FIG. 2 is an explanatory diagram showing the main parts of a document reading device with a movable document table. This device irradiates a document 2 placed on a document table 1 with a lamp 3, and makes the reflected light enter a photoelectric conversion element 6 via a reflecting mirror 4 and an imaging lens 5 to obtain an image signal. A white reflective surface 7 is provided in a non-image area in front of the document table 1 . Incidentally, the sub-scanning is performed by moving the document table 1 in the direction of the arrow.
第3図は上記読取装置の出力を入力とする本発
明シエーデイング補正装置の一実施例を示すブロ
ツク図である。図において、8は光電変換素子6
の駆動クロツク及び光電変換のスタート・ストツ
プ信号を出力する第1の制御回路、9は第1の制
御回路8から出力される上記駆動クロツクに基づ
き、白色反射面7走査時に光電変換素子6の出力
をサンプリングするためのタイミングを設定する
第1のタイミング回路である。10は第1のタイ
ミング回路9又は後述の第4のタイミング回路2
0の出力信号に基づき光電変換素子6の出力画像
信号をサンプルホールドするサンプルホールド回
路、11はデジタル入力をアナログ出力に変換す
るD/A変換器、12はサンプルホールド回路1
0の出力画像信号VxとD/A変換器11の出力
Vyとを演算する演算処理回路、13は基準電圧
Vr又はVr′と演算処理回路12の出力Voとを比
較する比較器である。又、14は第1のタイミン
グ回路9又は後述の第4タイミング回路20の出
力でもつて作動を開始し、比較器13の出力に応
じて、D/A変換器11のMSBからLSBまでの
各ビツトを設定する第2の制御回路、15は第2
の制御回路14により設定されたD/A変換器1
1へのデイジタル入力が次々に書き込まれる
RAMなどの記憶素子、16はこの記憶素子15
への書込みのタイミング信号を出力する第2のタ
イミング回路、17は記憶素子15からの読出し
のタイミング信号を出力する第3のタイミング回
路である。18は記憶素子15から読み出された
サンプリング画素のシエーデイング補正係数か
ら、補間法により、非サンプリング画素のシエー
デイング補正係数を求める補間回路、19は補間
回路18でのシエーデイング補正係数の演算や送
出のタイミングを設定する補正タイミング回路で
ある。20は異常画素の信号を処理時間以上ホー
ルドするための信号をサンプルホールド回路10
に出力する第4のタイミング回路、21は第1の
制御回路8からの駆動クロツクをカウントするカ
ウンタ、22はカウンタ21の値を比較器13の
出力信号を受けて1時記憶するラツチ、23はカ
ウンタ21の値とラツチ22の値が等しいかどう
かを判断する比較器、24は異常画素におけるシ
エーデイング補正係数を記憶する記憶素子、25
は記憶素子24の書込み時のタイミング信号を出
力する第5のタイミング回路、26は記憶素子2
4の読出し時のタイミング信号を出力する第6の
タイミング回路である。又、S1〜S10は、第1の
制御回路8により切り換えられるスイツチであ
る。 FIG. 3 is a block diagram showing an embodiment of the shading correction device of the present invention which receives the output of the reading device as an input. In the figure, 8 is a photoelectric conversion element 6
A first control circuit 9 outputs a drive clock and a start/stop signal for photoelectric conversion, and 9 outputs the output of the photoelectric conversion element 6 when the white reflective surface 7 is scanned based on the drive clock output from the first control circuit 8. This is a first timing circuit that sets the timing for sampling. 10 is a first timing circuit 9 or a fourth timing circuit 2 to be described later.
11 is a D/A converter that converts digital input into analog output; 12 is sample and hold circuit 1;
0 output image signal Vx and the output of the D/A converter 11
A calculation processing circuit that calculates Vy and 13 is a reference voltage
This is a comparator that compares Vr or Vr' with the output Vo of the arithmetic processing circuit 12. Further, 14 starts operating with the output of the first timing circuit 9 or a fourth timing circuit 20 (to be described later), and depending on the output of the comparator 13, each bit from MSB to LSB of the D/A converter 11 is activated. 15 is a second control circuit for setting the
D/A converter 1 set by control circuit 14 of
Digital inputs to 1 are written one after another.
A memory element such as RAM, 16 is this memory element 15
A second timing circuit 17 outputs a timing signal for writing to the storage element 15, and a third timing circuit 17 outputs a timing signal for reading from the storage element 15. 18 is an interpolation circuit that calculates the shading correction coefficient of a non-sampled pixel by an interpolation method from the shading correction coefficient of the sampling pixel read from the storage element 15; 19 is the timing of calculating and sending out the shading correction coefficient in the interpolation circuit 18; This is a correction timing circuit that sets the Reference numeral 20 denotes a sample and hold circuit 10 for holding signals of abnormal pixels for longer than the processing time.
21 is a counter that counts the drive clock from the first control circuit 8; 22 is a latch that receives the output signal of the comparator 13 and stores the value of the counter 21; and 23 is a A comparator that determines whether the value of the counter 21 and the value of the latch 22 are equal; 24 is a storage element that stores the shading correction coefficient in the abnormal pixel; 25
26 is a fifth timing circuit that outputs a timing signal when writing data into the memory element 24;
This is a sixth timing circuit that outputs a timing signal when reading No. 4. Further, S 1 to S 10 are switches switched by the first control circuit 8.
次に上記構成のシエーデイング補正装置の動作
を説明する。 Next, the operation of the shading correction device having the above configuration will be explained.
まず、シエーデイング補正係数の記憶動作につ
いて説明する。このとき、スイツチS1〜S10は接
点aに切り換えられている。第1のタイミング回
路9では、第1の制御回路8から出力される第4
図イに示す光電変換素子6の駆動クロツク及び同
図ロに示す光電変換のスタート・ストツプ信号に
基づき、同図ハに示すようなサンプルホールド信
号が作られる。尚、第4図ロにおいて、区間Pが
シエーデイング補正係数の記憶期間であり、区間
Qが異常画素検出及び原稿読取期間である。サン
プルホールド回路10は、光電変換素子6が出力
するシエーデイング波形をサンプルホールド信号
のLレベルでサンプリングし、Hレベルでホール
ドし、演算処理回路12に出力する。このサンプ
ルホールド信号に同期して、第2の制御回路14
も動作を開始する。そして、まずD/A変換器1
1のMSBをオンにする。これによりD/A変換
器11から1/2FS(フルスケール)の信号Vyが
出力され、この信号Vyとサンプルホールド回路
10にホールドされているシエーデイング波形の
第1番目のサンプル値Vx=V1(第1図参照)と
の演算V0=V1・Vyが演算処理回路12にてなさ
れる。この出力V0は比較器13において基準電
圧Vrと比較され、Vr>V0のときはHレベルが、
Vr<V0のときはLレベルが、比較器13から出
力される。制御回路14は比較器13の出力がH
レベルのときはMSBをそのままにして下位のビ
ツトに進み、逆にLレベルのときはMSBをオフ
にして下位のビツトに進む。以下同様な動作を
LSBまで行い、このときの第2の制御回路14
の設定デイジタル出力を記憶素子15に書き込
む。 First, the storage operation of the shading correction coefficient will be explained. At this time, switches S 1 to S 10 are switched to contact a. In the first timing circuit 9, the fourth timing signal outputted from the first control circuit 8 is
Based on the drive clock for the photoelectric conversion element 6 shown in FIG. 1A and the photoelectric conversion start/stop signal shown in FIG. In FIG. 4B, a section P is a storage period for the shading correction coefficient, and a section Q is a period for abnormal pixel detection and document reading. The sample and hold circuit 10 samples the shading waveform output from the photoelectric conversion element 6 at the L level of the sample and hold signal, holds it at the H level, and outputs it to the arithmetic processing circuit 12 . In synchronization with this sample and hold signal, the second control circuit 14
also starts working. Then, first, D/A converter 1
Turn on the MSB of 1. As a result, a 1/2 FS (full scale) signal Vy is output from the D/A converter 11, and this signal Vy and the first sample value of the shading waveform held in the sample and hold circuit 10 are expressed as Vx=V 1 ( The calculation V 0 =V 1 ·Vy (see FIG. 1) is performed in the calculation processing circuit 12. This output V 0 is compared with the reference voltage Vr in the comparator 13, and when Vr>V 0 , the H level is
When Vr<V 0 , an L level is output from the comparator 13. The control circuit 14 is configured so that the output of the comparator 13 is H.
When it is at level, the MSB is left as is and the process proceeds to the lower bits, and conversely, when it is at the L level, the MSB is turned off and the process proceeds to the lower bits. Same operation as below
The second control circuit 14 at this time
The setting digital output is written into the storage element 15.
この動作は第2の制御回路14の内部クロツク
に同期して行われ、そのタイミングチヤートの一
例を第5図に示す。ここではD/A変換器11の
分解能を8ビツトとしている。尚、スタート信号
はサンプルホールド信号から作られる。 This operation is performed in synchronization with the internal clock of the second control circuit 14, and an example of the timing chart is shown in FIG. Here, the resolution of the D/A converter 11 is 8 bits. Note that the start signal is generated from the sample and hold signal.
MSBからLSBまでの設定が終了すると、第2
の制御回路14から第2のタイミング回路16に
変換終了信号が出力される。これにより第2のタ
イミング回路16が第2の制御回路14の設定デイ
ジタル出力を記憶素子15に書き込む。以上の動
作は、サンプルホールド信号に基づいて、サンプ
ル数だけ(Vx=V1〜Vmのm回)繰り返して行
われる(第1図参照)。 When the settings from MSB to LSB are completed, the second
A conversion completion signal is output from the control circuit 14 to the second timing circuit 16. This causes the second timing circuit 16 to write the setting digital output of the second control circuit 14 into the storage element 15. The above operation is repeated by the number of samples (m times from Vx=V 1 to Vm) based on the sample-and-hold signal (see FIG. 1).
ところで、上記動作におけるデイジタル設定
は、Vr=V0、
即ち、Vx・Vy=Vr=一定
を満足するようになされている。従つて、Vyは
シエーデイング係数そのものであり、第1図の曲
線bを成すものである。よつて、記憶素子15に
は、全てのサンプリング画素についてのシエーデ
イング補正係数が書き込まれたことになる。 By the way, the digital setting in the above operation is made to satisfy Vr=V 0 , that is, Vx·Vy=Vr=constant. Therefore, Vy is the shedding coefficient itself and forms the curve b in FIG. Therefore, the shading correction coefficients for all sampling pixels are written in the storage element 15.
サンプリング画素についてのシエーデイング補
正係数の記憶が完了すると、スイツチS1,S2,
S3,S5,S9及びS10を、接点bに切り換え、異常
画素の検出を行う。この検出は、非サンプリング
画素のシエーデイング補正係数を補間回路18で
求めながら行う。具体的にはシエーデイング補正
係数のデータを2個ずつ記憶素子15から読み出
し、補間回路18で演算処理しながら行う。第6
図に補間回路18の詳細な回路例を示したので、
この図に基づいて補間回路18での補間処理を説
明する。まず2個の補正係数データのうち第1番
目のデータV01がラツチ31に保持され、第2番
目のデータV02がラツチ32に保持される(V01,
V02については第1図及び第7図参照)。演算部
33は、これらのデータV01,V02の差(V01−
V02)を演算し、これを入力した演算回路24
は、サンプリング画素間の非サンプリング画素数
nに基づき、画素間の変化分△V1=(V01−
V02)/(n+1)を求める。これらの一連の演
算は時刻t1〜t2の間で行われる。次に、異常画素
検出のための反射面7の読取スタート時点t2にな
ると、スイツチS20は接点aに切り換えられ、ラ
ツチ37にデータV01が保持され、これがD/A
変換器11に出力される。次のタイミングでは、
スイツチS20が接点bに切り換えられると同時に
ラツチ35に△V1が保持され、演算部36から
V01−△V1が出力される。ラツチ37はこれを保
持してD/A変換器11に出力する。ラツチ37
の記憶内容の更新の結果、演算部36において、
新たな演算(V01−△V1)−△V1=V01−2△V1
がなされる。ラツチ37は再びこれを保持し、
D/A変換器11に出力する。更に、その次に
は、演算(V01−2△V1)−△V1=V01−3△V1
が演算部36でなされ、D/A変換器11に出力
される。以下、同様に第2の制御回路8の駆動ク
ロツクに同期して演算が繰り返され、その演算結
果が、D/A変換器11に出力される。上記の補
間法に基づく演算処理は、補間タイミング回路1
9からのタイミング信号により行われる。 When the storage of the shading correction coefficient for the sampling pixel is completed, the switches S 1 , S 2 ,
S 3 , S 5 , S 9 and S 10 are switched to contact b to detect abnormal pixels. This detection is performed while the interpolation circuit 18 obtains shading correction coefficients for non-sampled pixels. Specifically, the data of the shading correction coefficients are read out from the storage element 15 two at a time, and the interpolation circuit 18 performs arithmetic processing. 6th
Since the detailed circuit example of the interpolation circuit 18 is shown in the figure,
Interpolation processing in the interpolation circuit 18 will be explained based on this figure. First, the first data V 01 of the two correction coefficient data is held in the latch 31, and the second data V 02 is held in the latch 32 (V 01 ,
For V 02 , see Figures 1 and 7). The calculation unit 33 calculates the difference between these data V 01 and V 02 (V 01 −
V 02 ) and input it to the calculation circuit 24
is based on the number n of non-sampled pixels between sampling pixels, and the change between pixels △V 1 = (V 01 −
Find V 02 )/(n+1). These series of calculations are performed between times t1 and t2 . Next, at time t2 when reading of the reflective surface 7 for abnormal pixel detection starts, the switch S20 is switched to contact a, data V01 is held in the latch 37, and this is transferred to the D/A
It is output to the converter 11. At the next timing,
At the same time as switch S 20 is switched to contact b, △V 1 is held in latch 35, and from calculation section 36
V 01 −△V 1 is output. The latch 37 holds this and outputs it to the D/A converter 11. Latch 37
As a result of updating the memory contents, in the calculation unit 36,
New operation (V 01 −△V 1 ) −△V 1 =V 01 −2△V 1
will be done. Latch 37 holds this again,
Output to D/A converter 11. Furthermore, next, the operation (V 01 −2△V 1 )−△V 1 =V 01 −3△V 1
is performed by the arithmetic unit 36 and output to the D/A converter 11. Thereafter, calculations are similarly repeated in synchronization with the drive clock of the second control circuit 8, and the calculation results are output to the D/A converter 11. The arithmetic processing based on the above interpolation method is carried out by the interpolation timing circuit 1
This is done by the timing signal from 9.
尚、△V1がラツチ35に保持された時点で、
次の補間演算に必要な補正係数データ2個が記憶
素子15から読み出され、△V1の場合と同様の
演算により、次の補間処理での変化分△V2が求
められる。このように△V1の演算処理と△V2の
演算処理とを並行して行うのは、補間回路18に
よる処理時間を短縮するためである。従つて、新
たに算出された変化分による補間演算も速やかに
なされる。 Incidentally, when △V 1 is held in the latch 35,
Two pieces of correction coefficient data necessary for the next interpolation calculation are read from the storage element 15, and the change amount ΔV 2 in the next interpolation process is determined by the same calculation as in the case of ΔV 1 . The reason why the arithmetic processing of ΔV 1 and the arithmetic processing of ΔV 2 are performed in parallel in this way is to shorten the processing time by the interpolation circuit 18. Therefore, the interpolation calculation using the newly calculated change amount is also quickly performed.
ところで、上記補間動作を行う場合、第1図の
Cに示すように、シエーデイング補正係数の隣接
するサンプル値をVk1,Vk2とすると、場所によ
りVk1>Vk2,Vk1<Vk2と変わる。そこで、
Vk1<Vk2においては、演算部33をVk2−Vk1
に、演算部36をVk1+△Vに、補間回路タイミ
ング19により切り換えている。 By the way, when performing the above interpolation operation, as shown in FIG . change. Therefore,
When Vk 1 <Vk 2 , the arithmetic unit 33 is set to Vk 2 −Vk 1
Then, the arithmetic unit 36 is switched to Vk 1 +ΔV at the interpolation circuit timing 19.
以上の動作により、補間回路18から出力され
たシエーデイング補正係数は、D/A変換器11
でアナログ変換され、サンプルホールド回路10
から出力される反射面7の読取信号Vxと、演算
処理回路12において演算され、その演算結果が
信号V0として出力される。この補正された信号
V0は、シエーデイング補正率の許容度から求め
た基準電圧Vr′と比較され、Vr′>V0になつた時
には、比較器13がHレベルを出力し、このとき
のカウンタ21の値、つまり異常画素の位置をラ
ツチ22に保持させる。これと同時に、タイミン
グ回路20は、ホールド信号を出力し、サンプル
ホールド回路10に異常画素の信号をホールドさ
せる。同時にスイツチS1,S5,S9がa接点に切り
換えられ、制御回路14が動作を開始し、異常画
素に対するシエーデイング補正係数が求められ、
タイミング回路25のタイミング信号により、記
憶回路24に書き込まれる。その後、スイツチ
S1,S5,S9がb接点に切り換えられ、再び異常画
素の検出が続行される。 Through the above operation, the shading correction coefficient output from the interpolation circuit 18 is transferred to the D/A converter 11.
The sample and hold circuit 10
The reading signal Vx of the reflective surface 7 outputted from the arithmetic processing circuit 12 is calculated, and the calculation result is outputted as a signal V0 . This corrected signal
V 0 is compared with the reference voltage Vr' obtained from the tolerance of the shedding correction factor, and when Vr'> V 0 , the comparator 13 outputs an H level, and the value of the counter 21 at this time, that is, The position of the abnormal pixel is held by the latch 22. At the same time, the timing circuit 20 outputs a hold signal to cause the sample and hold circuit 10 to hold the signal of the abnormal pixel. At the same time, the switches S 1 , S 5 , and S 9 are switched to the a contact, the control circuit 14 starts operating, and the shading correction coefficient for the abnormal pixel is determined.
The data is written into the memory circuit 24 according to the timing signal from the timing circuit 25. Then the switch
S 1 , S 5 , and S 9 are switched to b contacts, and abnormal pixel detection continues again.
異常画素の検出及び補正係数の記憶動作が完了
すると、スイツチS1,S4,S6,S7をb接点に、ス
イツチS10をa接点に切り換え、画像信号の補正
動作を行う。この補正動作は、上記異常画素の検
出の場合と類似した動作である。即ち、補間回路
18から出されたシエーデイング補正係数は、
D/A変換器11によりアナログ変換され、サン
プルホールド回路10から出力される原稿読取信
号Vxと、演算処理回路12において演算され、
演算結果が補正後の信号V0として出力される。
ただし、この動作中に、カウンタ21の値と、異
常画素の位置を保持したラツチ22の値が等しい
ことを比較器23が検出すると、スイツチS8がb
接点に切り換えられ、タイミング回路26によ
り、記憶回路24から異常画素に対応する補正係
数が読み出され、D/A変換器11に出力され、
異常画素の補正が行われる。そして再び通常の補
正動作に戻る。 When the abnormal pixel detection and correction coefficient storage operations are completed, the switches S 1 , S 4 , S 6 , and S 7 are switched to the b contacts, and the switch S 10 is switched to the a contact, and the image signal correction operation is performed. This correction operation is similar to the case of abnormal pixel detection described above. That is, the shading correction coefficient output from the interpolation circuit 18 is
The original reading signal Vx is analog-converted by the D/A converter 11 and output from the sample hold circuit 10, and is calculated by the arithmetic processing circuit 12.
The calculation result is output as a corrected signal V0 .
However, during this operation, if the comparator 23 detects that the value of the counter 21 is equal to the value of the latch 22 that holds the position of the abnormal pixel, the switch S8 switches to b.
The timing circuit 26 reads out the correction coefficient corresponding to the abnormal pixel from the memory circuit 24 and outputs it to the D/A converter 11.
Correction of abnormal pixels is performed. Then, the normal correction operation is resumed.
以上のようなシエーデイング補正を各走査ごと
に行うことにより、シエーデイングは完全に補正
される。 By performing the above-described shading correction for each scan, shading can be completely corrected.
尚、上記実施例では、演算処理回路12として
乗算回路を用い、画像信号を直接補正する場合に
ついて説明したが、例えば、デイザ法により中間
調を表現する場合には、デイザ閾値を補正しても
よい。以下、デイザ閾値を補正する場合について
述べる。第8図で示される4×4のデイザマトリ
クス(0,8,2,10,…はデイザ閾値)を例
にとり、そのデイザ閾値の補正前の値をデイザマ
トリクスの第1行についてのみ示すと、第9図イ
のcのようになる。ところで、一様な濃度の反射
面を撮像した時の光電変換素子の出力(画像信
号)は、第9図イの一点鎖線aのように、一定に
なるべきであるが、シエーデイングのために実際
には二点鎖線bのようになる。従つて、これを補
正前の閾値を用いて2値化すると、第9図ロの上
欄の如き結果となり、シエーデイングの影響を受
けてしまう。ここで、第9図ロの黒丸は2値化に
より印字する信号であり、白丸は印字しない信号
である。この場合、第8図の第1行目のデイザ閾
値をシエーデイングに応じて補正して、実線cか
ら破線dに変えれば、2値化出力は、第9図ロの
下欄のようになり、第9図イの光電変換素子の出
力bをaに補正したのと同様の結果を得ることが
できる。 In the above embodiment, a case has been described in which a multiplication circuit is used as the arithmetic processing circuit 12 and the image signal is directly corrected. However, for example, when expressing halftones by the dither method, the dither threshold value may be corrected good. The case of correcting the dither threshold will be described below. Taking the 4×4 dither matrix shown in FIG. 8 (0, 8, 2, 10, ... are dither threshold values) as an example, the values before correction of the dither threshold values are shown only for the first row of the dither matrix. The result will be as shown in Figure 9 (a) c. By the way, the output (image signal) of the photoelectric conversion element when imaging a reflective surface with uniform density should be constant as shown by the dashed-dotted line a in Figure 9A, but due to shading, it actually is as shown by the two-dot chain line b. Therefore, if this is binarized using the threshold value before correction, the result will be as shown in the upper column of FIG. 9B, which will be affected by shading. Here, the black circles in FIG. 9B are signals to be printed by binarization, and the white circles are signals not to be printed. In this case, if the dither threshold value in the first row of FIG. 8 is corrected according to the shading and changed from the solid line c to the broken line d, the binarized output will be as shown in the lower column of FIG. 9, A result similar to that obtained by correcting the output b of the photoelectric conversion element shown in FIG. 9A to a can be obtained.
このデイザ閾値の補正は、次式に基づいて行え
ばよい。 This dither threshold value may be corrected based on the following equation.
デイザ閾値/シエーデイング補正係数
=補正後のデイザ閾値
これを実行するには、第3図に示した演算処理
回路12を、例えば、第10図の如く構成する必
要がある。第10図において、Vxは画像信号、
Vyはシエーデイング補正係数であることはいう
までもない。この演算処理回路12は、記憶部1
21に予めデイザマトリクスを構成するデイザ閾
値群を記憶しておき、これを順次読み出してD/
A変換器122に与え、そのアナログ出力Vdを
演算回路123に力し、これをシエーデイング補
正係数Vyで割り、その演算結果Vd/Vyを比較
器124の非反転入力端子に入力すると共に、画
像信号Vxを比較器124の反転入力端子に入力
し、2値化信号を得ている。尚、シエーデイング
補正係数算出時には、Vx・Vyの値が必要なた
め、乗算回路125からアナログ値Vx・Vyを出
力できるように構成されている。即ち、シエーデ
イング補正係数を求める時にはスイツチSWをa
接点に接続し、デイザ処理時にはスイツチSWの
を接点bに接続する構成になつている。 Dither threshold value/shading correction coefficient = dither threshold value after correction To execute this, the arithmetic processing circuit 12 shown in FIG. 3 needs to be configured as shown in FIG. 10, for example. In Fig. 10, Vx is an image signal,
It goes without saying that Vy is a shading correction coefficient. This arithmetic processing circuit 12 includes a storage section 1
A group of dither threshold values constituting a dither matrix is stored in advance in 21, and these are sequentially read out and
The analog output Vd is applied to the A converter 122, and its analog output Vd is input to the arithmetic circuit 123, divided by the shading correction coefficient Vy, and the arithmetic result Vd/Vy is input to the non-inverting input terminal of the comparator 124, and the image signal Vx is input to the inverting input terminal of the comparator 124 to obtain a binary signal. Note that since the values of Vx and Vy are required when calculating the shading correction coefficient, the multiplication circuit 125 is configured to output analog values Vx and Vy. That is, when calculating the shading correction coefficient, set the switch SW to a.
The configuration is such that the switch SW is connected to contact b during dither processing.
尚、第3図のD/A変換器11を用いずに、そ
の入力を直接第10図の割算回路123に与え、
記憶部121内のデイザ閾値を直接割算回路12
3に与えると共に、画像信号VxをA/D変換し
て用いる等の変形を行えば、デイジタル演算によ
るデイザ閾値の補正が可能になる。このようにす
れば、簡単且つ安価に、シエーデイング補正装置
を製作できる。 Incidentally, without using the D/A converter 11 in FIG. 3, the input thereof is directly given to the division circuit 123 in FIG.
The dither threshold value in the storage unit 121 is directly divided by the circuit 12.
3, and if the image signal Vx is modified such as A/D converted and used, it becomes possible to correct the dither threshold value by digital calculation. In this way, the shading correction device can be manufactured easily and inexpensively.
上記実施例では補間を行う場合のサンプリング
間隔を等間隔にしたが、サンプリング間隔はシエ
ーデイング波形の両端部は細かく、中央部は粗く
するとかシエーデイング波形に応じて適宜変える
こともできる。 In the above embodiment, the sampling intervals when performing interpolation are set at equal intervals, but the sampling intervals may be fine at both ends of the shading waveform and coarse at the center, or may be changed as appropriate depending on the shading waveform.
又、異常画素が1個の場合について説明した
が、複数個ある時にはラツチ22を複数個用いて
異常画素の補正係数を求めるようにすればよい。 Further, although the case where there is one abnormal pixel has been described, when there is a plurality of abnormal pixels, a plurality of latches 22 may be used to obtain the correction coefficient for the abnormal pixel.
又、サンプリング画素と異常画素が一致した場
合には、サンプリング画素を全体的に1画素ずら
す操作を行えばよい。 Furthermore, if the sampling pixel and the abnormal pixel match, the sampling pixel may be shifted by one pixel as a whole.
更に、実施例では、均一反射面を白色として、
これを非画像部に設けた例について説明したが、
本発明はこれに限定するものではない。 Furthermore, in the example, the uniform reflective surface is white,
We have explained an example in which this is provided in a non-image area, but
The present invention is not limited to this.
以上説明したように、本発明によれば、異常画
素を有する光電変換素子を用いる場合において
も、高速な補正動作を行えるシエーデイング補正
装置を実現できる。 As described above, according to the present invention, it is possible to realize a shading correction device that can perform a high-speed correction operation even when a photoelectric conversion element having an abnormal pixel is used.
第1図はシエーデイング波形とシエーデイング
補正係数を示す説明図、第2図は原稿台移動式の
原稿読取装置の一例を示す要部説明図、第3図は
本発明の一実施例を示すブロツク図、第4図はシ
エーデイング係数記憶動作を説明するためのタイ
ミングチヤート、第5図はD/A変換器の各ビツ
トの設定に関するタイミングチヤート、第6図は
補間回路の詳細構成の一例を示すブロツク図、第
7図はシエーデイング補正係数の補間法による算
出を示す説明図、8図はデイザマトリツクスの一
例を示す説明図、第9図は第8図のデイザマトリ
ツクスを用いた2値化の説明図、第10図は本発
明の他の実施例における演算処理回路の構成図で
ある。
1…原稿台、2…原稿、3…ランプ、4…反射
鏡、5…結像レンズ、6…光電変換素子、8,1
4…制御回路、9,16,17,20,25,2
6…タイミング回路、10…サンプルホールド回
路、11…D/A変換器、12…演算処理回路、
13,23…比較器、15,24…記憶素子、1
8…補間回路、19…補間タイミング回路、21
…カウンタ、22…ラツチ。
Fig. 1 is an explanatory diagram showing a shading waveform and a shading correction coefficient, Fig. 2 is an explanatory diagram of main parts showing an example of a document reading device with a movable document table, and Fig. 3 is a block diagram showing an embodiment of the present invention. , FIG. 4 is a timing chart for explaining the shading coefficient storage operation, FIG. 5 is a timing chart for setting each bit of the D/A converter, and FIG. 6 is a block diagram showing an example of the detailed configuration of the interpolation circuit. , Fig. 7 is an explanatory diagram showing the calculation of the shading correction coefficient by the interpolation method, Fig. 8 is an explanatory diagram showing an example of a dither matrix, and Fig. 9 is an explanatory diagram showing an example of the dither matrix shown in Fig. 8. FIG. 10 is a configuration diagram of an arithmetic processing circuit in another embodiment of the present invention. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1...Original table, 2...Original, 3...Lamp, 4...Reflector, 5...Imaging lens, 6...Photoelectric conversion element, 8,1
4...Control circuit, 9, 16, 17, 20, 25, 2
6...timing circuit, 10...sample hold circuit, 11...D/A converter, 12...arithmetic processing circuit,
13, 23... Comparator, 15, 24... Storage element, 1
8... Interpolation circuit, 19... Interpolation timing circuit, 21
...Counter, 22...Latch.
Claims (1)
ら反射光を結像レンズを介して光電変換素子に導
く光学系と、前記反射面からの反射光を受けてい
るときの前記光電変換素子の出力を予め定めたタ
イミングでサンプリングするサンプルホールド回
路と、該サンプルホールド回路により得たサンプ
ル値からサンプリング画素に関するシエーデイン
グ補正係数を求める第1の補正係数算出手段と、
該第1の補正係数算出手段により求めたシエーデ
イング補正係数を記憶する第1の記憶手段と、原
稿読取時に該第1の記憶手段からサンプリング画
素に関するシエーデイング補正係数を読み出し、
補間法を用いて全使用画素におけるシエーデイン
グ補正係数を求める第2の補正係数算出手段と、
前記光電変換素子の出力をシエーデイング補正係
数に基づき補正する補正手段とを具備したシエー
デイング補正装置において、 原稿読取に先立つて、前記反射面について第1
及び第2の走査を行い、前記反射面についての第
1の走査でもつて前記第1の補正係数算出手段に
サンプリング画素に関するシエーデイング補正係
数を求めさせ、前記反射面についての第2の走査
で得られる前記光電変換素子の出力を、前記第2
の補正係数算出手段で求めたシエーデイング補正
係数に基づき、前記補正手段に補正させる制御手
段と、 該制御手段の制御により前記補正手段から得ら
れた補正後の信号と予め設定した基準電圧とを比
較することにより異常画素の位置を検出する異常
画素検出手段と、 該異常画素におけるシエーデイング補正係数を
求める第3の補正係数算出手段と、 該第3の補正係数算出手段により求めたシエー
デイング補正係数を記憶する第2の記憶手段と、 原稿読取時には前記異常画素についてのみ前記
記憶手段に記憶されたシエーデイング補正係数を
選択し、それ以外の画素については前記第2の補
正係数算出手段で求めたシエーデイング補正係数
を選択して、前記補正手段に与える切り換え手段
と、 を設けたことを特徴とするシエーデイング補正装
置。[Claims] 1. A reflecting surface having a uniform reflection density, an optical system that guides reflected light from the reflecting surface to a photoelectric conversion element via an imaging lens, and receiving reflected light from the reflecting surface. a sample and hold circuit that samples the output of the photoelectric conversion element at a predetermined timing; and a first correction coefficient calculation means that calculates a shading correction coefficient for the sampled pixel from the sample value obtained by the sample and hold circuit;
a first storage means for storing the shading correction coefficient obtained by the first correction coefficient calculation means; a shading correction coefficient for the sampling pixel is read from the first storage means when reading a document;
a second correction coefficient calculating means for calculating a shading correction coefficient for all used pixels using an interpolation method;
In the shading correction device, the shading correction device includes a correction means for correcting the output of the photoelectric conversion element based on a shading correction coefficient, and prior to reading the document, a first correction is performed on the reflective surface.
and performing a second scan, causing the first correction coefficient calculating means to obtain a shading correction coefficient regarding the sampling pixel in the first scan of the reflective surface, and obtaining a shading correction coefficient regarding the sampling pixel in the second scan of the reflective surface. The output of the photoelectric conversion element is
A control means that causes the correction means to correct based on the shading correction coefficient obtained by the correction coefficient calculation means of the control means, and a comparison between the corrected signal obtained from the correction means under the control of the control means and a preset reference voltage. abnormal pixel detection means for detecting the position of the abnormal pixel by detecting the position of the abnormal pixel; third correction coefficient calculation means for calculating a shading correction coefficient for the abnormal pixel; and storing the shading correction coefficient calculated by the third correction coefficient calculation means. a second storage means that selects the shading correction coefficient stored in the storage means only for the abnormal pixel when reading a document, and selects the shading correction coefficient calculated by the second correction coefficient calculation means for other pixels; A shading correction device comprising: switching means for selecting and applying to the correction means.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57107041A JPS58223963A (en) | 1982-06-22 | 1982-06-22 | Shading compensating device |
US06/406,078 US4524388A (en) | 1981-08-11 | 1982-08-06 | Shading correction device |
DE19823229586 DE3229586C3 (en) | 1981-08-11 | 1982-08-09 | SHADOW COMPENSATION DEVICE |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57107041A JPS58223963A (en) | 1982-06-22 | 1982-06-22 | Shading compensating device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS58223963A JPS58223963A (en) | 1983-12-26 |
JPH0324827B2 true JPH0324827B2 (en) | 1991-04-04 |
Family
ID=14449015
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP57107041A Granted JPS58223963A (en) | 1981-08-11 | 1982-06-22 | Shading compensating device |
Country Status (1)
Country | Link |
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Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02202772A (en) * | 1989-02-01 | 1990-08-10 | Nec Corp | Picture signal correcting system |
JP2893078B2 (en) * | 1990-12-06 | 1999-05-17 | オムロン株式会社 | Shading correction method and device |
JPH0522594A (en) * | 1991-03-14 | 1993-01-29 | Murata Mach Ltd | Shading correction device |
-
1982
- 1982-06-22 JP JP57107041A patent/JPS58223963A/en active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
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JPS58223963A (en) | 1983-12-26 |
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