圖象閱讀設備、圖象處理設備及其相應方法

專利名稱：圖象閱讀設備、圖象處理設備及其相應方法
技術領域：
本發明涉及圖象閱讀設備、圖象處理設備及其相應方法，尤其涉及應用線性圖象傳感器以進行象素內(intra-pixel)轉移/讀出操作的圖象讀設備、圖象處理設備、及其相應方法。
按常規，作為應用線性圖象傳感器的一種彩色圖象閱讀設備，已經知道一種如

圖1所示結構的設備。在圖1所示的彩色圖象閱讀設備中，原件玻璃臺面211上的原件212由使用照明光源210和反射器209的光線所照射，而由該原件所反射的光經由第一反射鏡208、第二反射鏡205，第三反射鏡206，和透鏡202在一個CCD(彩色線性傳感器)201的光接收表面上成象。當圖1中由虛線207所圍的部分以速度V沿圖1中箭頭方向移動，以及由虛線203所圍部分以速度V/2沿圖1中箭頭方向移動時，原件212上的整個圖象可由CCD201讀取。
圖2示出用于常規的彩色圖象閱讀設備的CCD線性圖象傳感器201的結構。
參考圖2，標號301，302，與303分別代表具有R(紅)、G(綠)、B(蘭)濾色器的光接收單元。在每一光接收單元中，用于把光子轉變為電荷(這種情形下為電子)的二極管裝在象素單元中。由在預定的時間周期內的光接收所產生的電荷分別被轉移(移位)到用于ODD(奇)象素的CCD轉移單元(電荷轉移單元)304，306及308，和用于EVEN(偶)象素的CCD轉移單元(電荷轉移單元)305、307及309。在光接收單元為下一行進行光接收和電荷存儲操作的同時，被轉移(移位)到CCD轉移單元的電荷在對應的CCD轉移單元中按預定的方向順序轉移，并由放大器310到316順序地轉換為電壓信號。然后，輸出這些電壓信號。
然而，如圖2所示，在常規的彩色線性圖象傳感器中，由于用于電荷轉移的CCD轉移單元裝在R、G和B光接收單元的相鄰單元之間，則R與G光接收單元之間的間隔及G與B的光接收單元之間的間隔如圖2所示必須定得很大。
在相鄰光接收單元之間的間隔增大時，如果讀取R、G與B信號受到諸如掩蔽計算等顏色校正處理，就需要用于校正R、G與B信號閱讀位置的存儲器。這種情形下，由R、G與B光接收單元的間隔變得更大，所需的存儲器容量隨之令人煩惱地增大。
近來，提出一種結構，其中CCD轉移單元的布置使得在其間夾著不同顏色的光接收單元，以替代布置在對應的光接收單元的鄰近的結構(日本專利申請.No.6-187157與6-197075)。
圖3示出該結構，其中CCD轉移單元的布置使不同顏色的光接收單元夾在其間。這種情形下，由于CCD轉移單元不需要布置在不同顏色的相鄰的光接收單元之間，故R、G與B光接收單元相鄰單元之間的間隔可大為減小，而所需存儲器容量與常規的傳感器相比也可減小。
然而，所接收和存儲的電荷必須經不同顏色的光接收單元(象素)轉移(移位)到CCD轉移單元。當進行所謂象素內轉移時，由于電荷經過不同顏色的光接收單元時每個光接收單元正在接收被圖象原件所反射的光，故在轉移時會發生色混。
本發明是在考慮了以上情況作出的，而作為其目的是為了提供一種圖象閱讀設備、圖象處理設備、及其相應方法，該方法與設備，即使當使用電荷轉移單元布置得使不同顏色的光接收單元夾在其間的線性傳感器時，也能消除色混。
為達到以上目的，根據本發明的圖象閱讀設備以下面的結構為特征。
更具體而言，一個用于通過向物體發光而閱讀彩色圖象，并把來自物體的光進行光電轉換的圖象拾取設備包括一個線性圖象傳感器和計算器件。線性圖象傳感器由對應于多顏色的光成分的多個光接收部件和轉移單元組成，這些轉移單元裝在該多個光接收部件的兩側并轉移來自光接收部件的電荷，至少一種顏色的光接收部件中存儲的電荷經由另一種顏色的光接收部件轉移到轉移單元；計算器件用于對經由其它顏色的光接收部件所轉移的電荷進行計算。
根據本發明的圖象閱讀方法以下面構成為特征。
更具體而言，一個用于通過向物體發光而閱讀彩色圖象，并把來自該物體的光進行光電轉換的圖象拾取方法包括的步驟是準備一個線性圖象傳感器，該線性圖象傳感器由對應于多顏色的光成分的多個光接收部件和轉移單元組成，這些轉移單元裝在該多個光接收部件的兩側并轉移來自光接收部件的電荷，至少有一種顏色的光接收部件中存儲的電荷經由另一種顏色的光接收部件轉移到轉移單元；對經由其它顏色的光接收部件轉移的電荷進行計算。
根據本發明的圖象拾取設備以下面的結構為特征。
具體而言，一圖象拾取設備包括一個第一光接收傳感器；一個第二光接收傳感器；配置在該第二光接收傳感器附近一側并與第一光接收傳感器相對的轉移器件，用于讀出第一和第二光接收傳感器的電荷；控制器件，用于讀出經由轉移器件的第二光接收傳感器的電荷信號，并用于經由第二光接收傳感器向轉移器件轉移第一光接收傳感器的電荷信號，而后通過轉移器件讀出電荷信號；以及減法器件，用于使得通過轉移器件讀出的第一和第二光接收傳感器的信號相減。
根據本發明第一方式的圖象處理設備以下面的構成為特征。
更具體而言，圖象處理設備包括閱讀器件，用于通過象素內轉移方法閱讀一彩色圖象；采集器件，用于在至少以兩種不同方式驅動閱讀器件閱讀一個標準原件所得出的信號中采集不同色信號之間的色混信息；以及校正器件，用于根據采集器件所采集的色混信息校正閱讀器件所讀得的圖象數據的色混。
根據本發明的第二方式的圖象處理設備是以下面的結構為特征的。
更具體而言，圖象處理設備包括閱讀器件，用于通過象素內轉移方法閱讀一彩色圖象；采集器件，用于根據閱讀器件閱讀一標準原件所獲得的信號而采集從第一顏色成分混入第二顏色成分的色混信息；以及校正器件，用于根據采集器件所采集的色混信息校正閱讀器件所讀得的圖象數據的色混。
根據本發明的第一方式的圖象處理方法是以下面的構成為特征的。
更具體而言，圖象處理方法包括采集步驟—采集來自至少按兩種不同方式驅動閱讀器件用象素內轉移方法閱讀—標準原件而獲得的信號的不同色信號之間的色混信息；以及校正步驟—根據采集步驟中所采集的色混信息校正由閱讀器件所讀得的圖象數據的色混。
根據本發明的第二方式的圖象處理方法是以下面的構成為特征的。
更具體而言，圖象處理方法包括采集步驟—根據用象素內轉移方法由閱讀彩色圖象的閱讀器件閱讀—標準原件而獲得的信號采集從第一顏色成分混入第二顏色成分的色混信息；以及校正步驟—根據采集步驟中所采集的色混信息校正由閱讀器件所讀得的圖象數據的色混。
由下面對本發明的一個可行實施方式的敘述，除以上所論之外其它的目的和優點對熟悉本專業技術的人員將是明顯的。敘述中將參考附圖，這些附圖形成了本敘述的一部分，并說明本發明的一個實例。但該例子并不能全部舉出本發明的各種實施方式，因而要確定本發明的范圍應參見本敘述之后的權利要求。
圖1是個視圖，用來說明常規的彩色圖象閱讀設備的光學系統；圖2是個視圖，示出常規的彩色圖象閱讀設備的-CCD線性圖象傳感器的結構；圖3是個視圖，示出常規的彩色圖象閱讀設備的另一CCD線性圖象傳感器的結構；圖4是個視圖，示出作為本發明基礎的圖象閱讀設備的一CCD線性圖象傳感器的結構；
圖5是個視圖，示出根據本發明第一實施方式的圖象閱讀設備的結構；圖6是個視圖，示出根據本發明的象素內轉移過程中的電荷的運動；圖7是個視圖，用于說明根據本發明的第二實施方式的圖象閱讀操作；圖8是個視圖，示出根據本發明的第二實施方式的圖象閱讀設備的結構；圖9是個視圖，用于說明兩種圖象閱讀方式；圖10為一流程圖，示出按圖9所示的圖象閱讀方式得出色混量Kj時所執行的操作過程；圖11是個框圖，示出根據本發明的實施方式的主要部件的構成；圖12是個框圖，示出色混校正單元的構成；圖13是個視圖，示出根據本發明實施方式的圖象閱讀設備的構成；圖14是個視圖，用于說明兩種圖象閱讀方式的另一實例；圖15是個流程圖，示出按圖14所示的圖象閱讀方式得出色混量Kj時所執行的操作過程；圖16是個框圖，示出CGD線性圖象傳感器的另一結構；圖17是個視圖，表示出應用圖16所示CCD線性圖象傳感器的圖象閱讀設備的結構。
以下參考附圖詳述本發明的諸可行實施方式。
(第一實施方式)
圖4是個視圖，示出用于根據本發明的第一實施方式的彩色圖象閱讀設備的CCD線性圖象傳感器的結構，而圖5是個視圖，示出用于圖4所示的線性圖象傳感器中校正色混的色混校正電路的構成。
參考圖4，由標號301到309所代表的組件與圖3中相同。不同于圖3的，是圖4中分別具有R(紅)、G(綠)、B(蘭)分色濾光器的光接收單元301、302、與303是彼此鄰接地設置的。當光接收單元301到303閱讀一圖象時，存儲在R光接收單元301的電荷直接被轉移到CCD轉移單元304與305，而存儲在B光接收單元303的電荷被轉移到CCD轉移單元308與309，這時存儲在G光接收單元302的電荷暫時被轉移到B光接收單元，而后轉移到CCD轉移單元306與307。
圖6示出G與B光接收單元中所存儲的電荷的轉移模式。圖6中，標號401代表G光接收單元的一個象素；而402為B光接收單元的一個象素。當圖象閱讀操作從圖6中狀態ASTART開始時，光接收單元401與402沿狀態B的箭頭所示方向在一圖象原件上掃描。當這些單元掃描約一個象素時，存儲在B光接收單元402的電荷EB被轉移到B CCD轉移單元404(圖6中狀態C)。
設ΔT1為從光接收單元到CCD轉移單元的電荷轉移時間。則在時間ΔT1期間光接收單元繼續掃描操作并存入電荷ΔEB1。于是到存入B光接收單元的電荷完成轉移時總電荷是SigB由以下公式給出sigB＝EB＋ΔEB1(1)然后，如狀態D所示，存儲在G光接收單元401的電荷EG被轉移到B光接收單元402(該單元電荷已被轉移)。設ΔT2為電荷從G光接收單元到B光接收單元的轉移時間。則在時間ΔT2期間在B光接收單元存入了一個電荷ΔEB2，并出現G與B(EG＋ΔEBD)的色混。進而，轉移到B光接收單元的電荷再被轉移到G CCD轉移單元403(狀態E)。在這情形下，由于在從光接收單元到CCD轉移單元的電荷轉移時間ΔT1內B光接收單元以上述同一方式存入了電荷ΔEB1，所以到G光接收單元的電荷完全轉移到GCCD轉移單元時所存入的電荷總量sigG由sigG＝EG＋ΔEB2＋ΔEB1(2)給出。混合在G信號EG中的B信號的量為ΔEB2＋ΔEB1。
由于圖4所示的結構中對B的敘述同樣適用于R光接收單元，因而由方程式(1)，R光接收單元的電荷總量sigR由sigR＝ER＋ΔER1(3)給出。
由方程式(1)、(2)、與(3)給出的電荷順序地在CCD轉移單元中移動，并輸出到圖5所示的電路。下面將參照圖5敘述本實施方式的操作。
由CCD轉移單元輸出的電荷(以下均指模擬圖象信號)被放大電路(未示出)放大到預定的電平，并由取樣/保持電路(S/H)101，102，與103取樣/保持。S/H電路101，102，103的輸出被A/D轉換器104，105與106轉換為數字信號。
設Rn＝(＝sigR)，Gn(＝sigG)與Bn(＝sigB)分別為R，G與B讀出信號，它們由A/D轉換器104、105與106輸出并對應于行傳感器的第n掃描行。然后Bn由乘法器108乘以色混校正系數Co(稍后敘述)，并且加法器從Gn中減去Co*Bn，從而得到G′n。即G′n＝Gn-C0·Bn(4)上述信號Rn，G′n與Bn也可通過在閱讀圖象原件以前閱讀標準白電平得到(這些讀出信號以下將稱為黑斑數據)。黑斑數據存儲在由R，G與B RAM110，111，與112組成的黑斑數據存儲器113中。
閱讀圖象原件時，如同在常規的圖象閱讀設備中一樣，要用黑斑校正電路114，115與116(即黑斑校正電路117)對R、G及B圖象信號進行黑斑校正。
下面再次參考圖6說明色混校正系數Co的確定方法。
圖6中，設T為B光接收單元402存儲一個象素的電荷EB所需的時間(B光接收單元在存儲時間T內獲得電荷EB)。在圖6的狀態C中，由于光接收單元需要時間ΔT1，向CCD轉移單元轉移電荷，故在時間ΔT1期間存入B光接收單元中的電荷量ΔEB1為ΔEB1＝ΔT1·EB/T(5)因而由方程式(1)，完成存儲在B光接收單元中的電荷轉移時，電荷總量sigB由sigB＝EB＋ΔT1·EB/T＝(1＋ΔT1/T)EB(6)給出。
同樣的敘述適用于R光接收單元，并由方程式(3)，電荷總量sigR由sigR＝ER＋ΔT1·ER/T＝(1＋ΔT1/T)ER(7)給出。
至于G光接收單元，如圖6中狀態D所示，由于G光接收單元的電荷EG到B光接收單元的轉移時間為ΔT2，故在時間ΔT2期間從B光接收單元混到電荷EG中的電荷量ΔEB2為ΔEB2＝ΔT2·EB/T(8)而且，由于在B光接收單元的電荷向GCCD轉移單元403轉移時所存入(混入)的電荷ΔEB1，由方程式(5)等于ΔT1·EB/T，故到G光接收單元的電荷向G CCD轉移單元的轉移完成之時，根據方程(2)，所存儲的電荷總量sigG由sigG＝EG＋ΔT2·EB/T＋ΔT1·EB/T＝EG＋(ΔT2＋ΔT1)EB/T(9)給出。因而混在電荷EG中的B光接收單元的電荷量為(ΔT2＋ΔT1)EB/T，而如果這一量假定為B光接收單元的電荷總量sigB的C倍，則由方程式(6)，我們有(ΔT2＋ΔT1)EB/T＝C·sigB＝C·(T＋ΔT1)EB/T以及C＝(ΔT2＋ΔT1)/(T＋ΔT1)(10)而存入G光接收單元的電荷量則由從G電荷總量sigG中減去B電荷總量sigB與C之乘積得到。即是說
EG＝sigG－C·sigB(11)圖6中，由于B信號Bn被乘法器108乘以Co，且該乘積由加法器109相加，如果系數Co由-C表示，則Co由C0＝-(ΔT2＋ΔT1)/(T＋ΔT1)(12)給出。
如上所述，從G信號中減去以校正系數Co加權的B光接收單元的信號之后，來自G光接收單元的信號受到對黑斑數據和圖象讀出數據的黑斑校正，如此便實現了色混校正。
注意，在電荷轉移時電荷ΔEB1與ΔER1也存入B與R光接收單元中。但是由于在讀黑斑數據時存入的是相同顏色的電荷，這些電荷并不影響黑斑校正信號。因而，由以上所述可以看出，僅需為G光接收單元(電荷是經由另一種顏色的光接收單元轉移的一種顏色)裝設校正電路。
(第二實施方式)第一實施方式中，混入G光接收單元所存儲的電荷EG中的B光接收單元的電荷量(ΔEB2＋ΔEB1)根據存入B光接收單元中的電荷EB的存儲時間比率(ΔT2＋ΔT1)/T由方程式(9)確定。但實際上，由于電荷轉移是在兩個象素的取樣周期界限之間的有限時間ΔT內進行的，嚴格來說，在這時間存入的混合電荷量是由兩個像素所夾的電荷轉移時間的電荷量確定的。
下面參考圖7與8對這一確定方法進行說明。
圖7示出當B光接收單元閱讀圖象原件時入射光量的時間變化。圖7中，時間沿模座標線標出，而入射光量沿縱座標線標出。圖7中，入射光量，如圖7中曲線所示，隨圖象原件的反射光而變化，而所存儲的電荷量則正比于入射光量與存儲時間的乘積(圖7中的陰影區)。
假設圖象的取樣區間在圖7中是由“←1象素→”所指的周期，電荷轉移在以取樣周期的切換時標為中心的有限時間內進行。特別是，如圖6所示混入G光接收單元中的B光接收單元的電荷是在從G光接收單元到B光接收單元的轉移時間(ΔT2)以及從B光接收單元到GCCD轉換單元的轉移時間(ΔT1)期間存入的。
這個時候存入的電荷量由圖7中陰影部分ΔEB表示。由于這一電荷量是在時間ΔT2期間以及其后在時間ΔT1期間存入的，故在時間ΔT2期間所存入的電荷量可近似地用電荷ΔEBn表示，而在時間ΔT1期間的電荷量可近似地用下一個象素的電荷ΔEBn＋1表示。
更具體而言，方程式(9)可改寫為sigG＝EG＋ΔT2·EBn/T＋ΔT1·EBn＋1/T(13)使用方程式(6)的sigBn與sigBn＋1，該混入電荷量(方程式(13)右邊的第二與第三項)由ΔT2·EBn/T＋ΔT1·EBn＋1/T＝ΔT2·T·sigBn/T·(T＋ΔT1)＋ΔT1·T·sigBn＋1/T·(T＋ΔT1)＝ΔT2·sigBn/(T＋ΔT1)＋ΔT1·sigBn＋1/(T＋ΔT1)(14)給出。
這只不過是B光接收部件的電荷總量與校正系數C1C1＝-ΔT2/(T＋ΔT1)(15)的乘積以及B光接收單元的下一象素的電荷總量sigBn＋1與校正系數C2C2＝-ΔT1/(T＋ΔT1)(16)的乘積之和。
圖8示出用于實現這一點的電路結構。圖8中，行存儲器501、502與503用于得到同步，這時校正項作為延遲了一行的圖象信號與B光接收單元所論行的圖象信號之和被從G光接收單元的圖象信號中減去。如果這一點是由后處理實現的(未示出)，則這些行存儲器中的行存儲器501在這里并不是特別必須的。
被行存儲器503延遲一行的圖象信號Bn與下一行的圖象信號Bn＋1分別通過乘法器504與505乘以由方程式(15)與(16)給出的校正系數C1與C2，其乘積通過加法器506彼此相加。這一校正項(由方程式(14)給出)通過加法器109加到已延遲一行的圖象信號Gn上就得到G′n。
(第三實施方式)在第一與第二實施方式中，R，G與B光接收單元均如圖4所示那樣安排得彼此緊相鄰接。然而，即使當光接收單元如圖3所示那樣彼此分離開，也可通過按需要增加行存儲器501、502與503的數目，以及使得經由其它顏色轉移其電荷的那些顏色及轉移其他電荷的那些顏色的閱讀圖象位置同步，用同一校正方法對色混進行校正。
如上所述，根據本實施方式，把經其轉移已存入電荷的一種給定顏色的光接收單元的圖象數據與一校正系數的乘積從經給定的顏色的光接收單元向CCD轉移單元轉移存入的電荷而獲得的圖象數據中減去，以此校正通過另一顏色的象素轉移存入的電荷所引起的色混。
(第四實施方式)下面敘述本發明的第四實施方式。這一實施方式中，本發明應用到一圖象處理設備上。但本發明不限于此，而是可應用到例如復印機的圖象讀取器上。
作為用于本實施方式的圖象處理設備中的CCD線性圖象傳感器，可使用上述圖3中所示的傳感器。參考圖3，標號301代表一個具有R濾色器的R光接收單元，302代表一個具有G濾色器的G光接收單元；303代表一個具有B濾色器的B光接收單元；304與305是用于讀出存儲在R光接收單元中的電荷的ODD(奇)與EVEN(偶)象素CCD轉移單元；306與307是用于讀出存儲在G光接收單元中的電荷的ODD(奇)與EVEN(偶)象素CCD轉移單元；308與309是用于讀出存儲在B光接收單元中的電荷的ODD(奇)與EVEN(偶)象素CCD轉移單元；以及310到315是用于將被轉移的電荷轉移成電壓信號，并輸出這些電壓信號的放大器。由于這個CCD線性圖象傳感器的CCD轉換單元不是安在R，G與B光接收單元的鄰接的單元之間，故如圖3所示的R-G與G-B間距可以減小。由于存儲在A與B光接收單元中的電荷可被轉移(移位)到相應的CCD轉移單元而無須經過任何其它顏色的光接收單元，故無色混發生。但由于存儲在G光接收單元的電荷必須經由B光接收單元而轉移(移位)到對應的CCD轉移單元上去，故由B光接收單元所產生的電荷被加到這一電荷上，于是就引起了色混(這時是B→G色混)。
本實施方式中，當使用如圖3所示的CCD線性圖象傳感器時，一標準原象(具有給定密度的原象)按圖9中所示的方式A和B讀取，并根據這些方式下所獲得的讀出信號計算B→G色混量。然后由計算的色混量算出色混校正系數，以此來校正色混。如圖9所示，在A方式下，光接收單元的光接收/電荷存儲周期(以下概稱“光接收/存儲周期)與CCD轉移單元的電荷讀出時間分別設為時間T。在B方式下，光接收/存儲周期與電荷讀出時間設為兩倍(2T)于A方式下的時間。另一方面，從光接收單元到CCD轉移單元的電荷轉移(移位)時間在A與B兩種方式下都設為時間ΔT。因而在A與B方式下所得到的信號G包含了以下的信號成份GAj＝gAj＋Kj...(17)GBj＝gBj＋Kj...(18)其中GAjA方式下所得的信號G。
GBjB方式下所得的信號G。
gAj從GA除去色混成分所得的信號gBj從GB除去色混成分所得的信號Kj從B到G的色混量j象素號由光接收/存儲周期的關系，gaj與gBj適合下面的等式gBj＝2×gAj...(19)因而由等式(17)到(19)，得出下面的方程式Kj＝2·GAj－GBj...(20)圖10為一流程圖，示出求Kj這一色混量時的操作過程。在步驟S1，以A方式讀取標準原象。在步驟S2，以方式B讀取同一標準原象。然后在步驟S3進行方程式(20)的計算以得到色混量。上述操作過程可在實際圖象閱讀操作之前執行。使標準閱讀操作下的參數與A方式中的參數匹配，由以下方程式就得到B→G的色混系數αj。根據這一色混系數αj，可在實際的原象閱讀操作中進行色混校正。
αj＝Kj/BAj...(21)其中BAjA方式下所得的信號B。
圖11是一框圖，表示本實施方式中根據本發明的主要部件。
參考圖11，標號401代表由圖3中所示的CCD線性圖象傳感器組成的一個輸入單元。該輸入單元401把由原象反射的光分離為三種，即R，G與B色成分，并輸出對應于這些色成分的電信號。從輸入單元401所輸出的R，G與B模擬信號被S/H電路402，403與404取樣和保持，然后由A/D轉換器405，406與407進行A/D轉換得到8位的R，G與B數字信號。當使用圖2所示的常規CCD線性圖象傳感器時，例如，已進行了A/D轉換的信號R與G必須使用延時存儲器延遲一個預定的時間周期以便校正R，G與B信號的CCD空間移位。但本實施方式由于幾乎不發生CCD的空間移位，故不需要那樣的處理。標號408代表本實施方式唯一的一個色混校正單元，該單元對于已經A/D轉換的信號執行上述的色混校正。單元408的結構將在稍后說明。標號409代表黑斑單元，用于根據輸入單元401的黑斑特性對于已經受過色混校正的信號執行校正。
標號410代表一個例如由單芯片的微計算機構成的CPU。CPU410根據存儲在其內存ROM中的程序而控制本實施方式的整個設備的工作。而且CPU410還利用存儲在RAM412中的相應方式下的數據執行操作計算由方程式(21)所給出的色混系數αj。標號411代表一操作單元，包括一由鍵盤，輕觸面板等組成的輸入部分，它可指定上述的試驗方式，還包括由LCD，指示器等構成的顯示部分。操作單元411向CPU410提供操作者的指令，并顯示來自CPU的信息，例如本實施方式的設備的操作狀態和操作條件等。
圖12是一框圖，示出色混校正單元408的結構。
參考圖12，標號901到903代表延時電路，用于對R，G與B圖象信號分別作1H(1行)的延時。標號904代表一個色混系數存儲器，用于順序地與圖像同步輸出由CPU410存儲的B→G色混系數αj作為與象系對應的色混校正系數αj注意RAM412的一部分或整個RAM412可能用作色混系數存儲器904，用來存儲彼此對應的色混系數αj與象素。
標號905代表一加法器，用于把輸入到1H延時電路903的信號B加到從延時電路903輸出的信號B上。標號906代表一除法器，用于對加法器905的輸出除以2。標號907代表一乘法器，它使除法器906的輸出BAj與色混系數存儲器904輸出的色混校正系數αj相乘，并輸出B→G色混量Kj。標號908代表一減法器，它從1H延時電路902所延時的信號GAj中減去從乘法器907的輸出(B→G色混量Kj)，并輸出一經受過色混校正的信號G′(gAj)。
注意，使用信號B在1H延時電路903之前與之后的平均值是為了把B→G色混插入第n行信號B與下一個行(第n＋1行)信號B之間，這樣做是因為B→G色混不是出現在電荷存儲操作之中而是發生在電荷轉移(移位)操作中。這一插值允許精確地檢測色混量Kj，從而獲得高精度的色混校正。
圖13是一視圖，示出本實施方式的圖象閱讀設備的結構。圖13中所示的結構與圖1所示的結構基本相同，所不同的只是把標準原象702放在標準原象讀取器701上。色混系數αj與色混量Kj可通過以圖9所示的方式A和B讀取這一標準原象702測量。注意，Kj與αj的測量可在每次圖象閱讀操作時進行，或在操作單元411設定的預定間隔進行，或在由操作單元411輸入特定指令時進行。當標準原象702放在標準原象讀取器701上時，檢測色混量Kj時的環境可保持不變，而且總能檢測到一精確的色混量Kj。
(第五實施方式)獲得色混量Kj的方法不限于圖9與圖10所示的方法。圖14與15示出了獲得色混量Kj的另一方法。
如圖14中所示，以A方式的電荷轉移周期(常規圖象讀方式)設為時間ΔT，而在C方式下電荷轉移周期設為A方式下周期的兩倍(2·ΔT)。另一方面，在A和C兩種方式下設有同一個光接收/存儲周期。于是，在A與C方式下所得到的信號G包含以下分量GAj＝gAj＋Kj...(22)GCj＝gCj＋2·Kj...(23)其中Gcj在方式C下所獲得的信號G。
由于下面的方程式(24)成立，色混量Kj由方程式(25)給出gAj＝gCj...(24)Kj＝GCj－GAj...(25)圖15是一流程圖，示出求色混量Kj時的操作過程。在步驟S11中，以A方式讀取一標準原象。在步驟S12，以C方式讀取該標準原象。此后，在步驟S13計算方程式(25)便得出色混量Kj。這樣，通過與上述的方法和過程相同的方法和過程，就能在圖象讀取時得出色混系數αj與色混校正的計算結果。
如上所述，根據本實施方式，在應用象素內轉移型CCD線性圖象傳感器的圖象閱讀設備中，獲得了表達色混的色混量Kj與色混系數αj，并通過信號處理校正了色混，于是就得到一個無色混的圖象。
(第六實施方式)CCD線性圖象傳感器的結構不限于圖3所示的結構。圖16示出了該傳感器的另一種結構的框圖。圖16所示的傳感器與圖3所示的傳感器的區別在于R光接收單元501的電荷是經由B光接收單元503轉移的，并且G光接收單元502的電荷的轉移不經過任何其他光接收單元。
更具體而言，本發明不限于R，G與B光接收單元的任何特定的排列順序或象素內轉移順序。
圖17示出使用圖16所示的CCD線性圖象傳感器的圖象閱讀設備的結構。圖17中所示的結構與圖13中所示的結構不同之處在于在標準原象閱讀器701上放置了一蘭色標準原象1101作為具有給定密度的標準原象。圖17中，當標準蘭色原管1101被CCD20閱讀時，R光接收單元501幾乎不產生任何電荷。但由于電荷是經由B光接收單元503轉移到CCD轉移單元506與507的，于是出現了B→R色混。因而，當蘭色標準原象被CCD201閱讀時，從所得到的信號Rj，Gj與Bj(j是象素號)，色混系數αj由αj＝Rj/Bj...(26)給出。
如上所述，當應用蘭色標準原象1101時，不必制定兩種方式，色混系數αj就可通過簡單的安排和計算得到。雖然將略去詳細敘述，但仍通過與上述方法與過程相同的方法與過程獲得圖象閱讀時的色混校正。
而且，在本實施方式可應用于所有使用象素內轉移型CCD線性圖象傳感器的圖象處理設備中，這種線性圖象傳感器經由第二個光接收單元轉移給定顏色(第一顏色成分)的光接收單元的電荷。
在以上各實施方式中，色混系數αj是以j號象素j為單位計算的。但本發明不限于此。例如，只要由象素內轉移所引起的色混可被校正，就可根據所有象素的平均值得出唯一的一個色混系數αj。
本發明既可應用于由多個設備組成的系統，也可應用于由單個裝置構成的設備。
本發明可用于一種場合，在其中本發明通過向系統或設備提供程序而體現出來。
本發明不限于以上各實施方式，并且在本發明的精神和范圍內可做出各種變化和修改。因而，為了向各界通告本發明的范圍，特提出以下權利要求。
權利要求
1.一種圖象拾取設備，用于通過向物體發光并將來自該物體的光進行光電轉換而讀取彩色圖象，包括一線性圖象傳感器，該傳感器包含對應于多色光成分的多個光接收部件和轉移單元，這些轉移單元裝在所述多個光接收部件的兩側并轉移來自所述光接收部件的電荷，存儲在至少一種顏色的光接收部件的電荷經由另一種顏色的光接收部件轉移到轉移單元；以及計算器件，用于對經由其它顏色的光接收部件轉移的電荷執行計算。
2.根據權利要求1的設備，還包括規范化器件，用于就標準白色進行規范化，并且其中所述計算器件執行加上一個用存儲在其它顏色的光接收部件的電荷量乘以一校正系數所得到的值的加法計算。
3.根據權利要求1的設備，還包括用于根據標準白色進行規范化的規范化器件，并且其中對校正系數的乘法運算以及對乘以該校正系數的電荷的加法運算均在所述規范化器件進行規范化操作之前完成的。
4.根據權利要求3的設備，其中由所述規范化器件所進行的規范化操作包括黑斑校正。
5.根據權利要求1的設備，其中的校正系數是相應于電荷從光接收部件到轉移單元的轉移時間及電荷存儲時間的一個常數。
6.根據權利要求1的設備，還包括用于至少一行的一個存儲器，并且其中中轉電荷的光接收部件的電荷包含電荷轉移前后兩個象素的電荷總量，以及校正系數至少包括分別對應于兩個象素的電荷的兩個不同的常數。
7.根據權利要求5的設備，其中校正系數由-(ΔT2＋ΔT1)/(T＋ΔT1)給出，這里ΔT2是電荷經由其它顏色的光接收部件轉移所需的時間，ΔT1是電荷從其它顏色的光接收部件向轉移單元轉移所需的時間，以及T是電荷存儲時間。
8.根據權利要求6的設備，其中與兩個象素的電荷相聯系的校正系數分別由-ΔT2/(T＋ΔT1)與-ΔT1/(T＋ΔT1)給出，這里ΔT2是電荷經由其它顏色的光接收部件轉移所需的時間，ΔT1是電荷從其它顏色的光接收部件向轉移單元轉移所需的時間，T是電荷存儲時間。
9.一種圖象讀取方法，用于通過向物體發光并對來自該物體的光進行光電轉換而讀取彩色圖象，包括以下步驟準備一線性圖象傳感器，它包括對應于多個顏色光成分的多個光接收部件和轉移單元，這些轉移單元裝在所述多個光接收部件的兩側并轉移來自所述光接收部件的電荷，存儲在至少一種顏色的光接收部件中的電荷經由另一種顏色的光接收部件轉移到轉移單元；以及對于經由其它顏色的光接收部件轉移的電荷進行計算。
10.根據權利要求9的方法，其中的計算包括加一個用存儲在其它顏色的光接收部件中的電荷量乘以一校正系數所得的值的加法計算。
11.根據權利要求9的方法，還包括對于標準白色進行規范化的步驟，并且其中對校正系數的乘法運算以及對乘以該校正系數的電荷的加法運算都在規范化步驟以前完成。
12.根據權利要求11的方法，其中規范化步驟包括黑斑校正。
13.根據權利要求9的方法，其中校正系數是相應于電荷從光接收部件到轉移單元的轉移時間與電荷存儲時間的一個常數。
14.根據權利要求9的方法，還包括準備用于至少一行的存儲器的步驟，并且其中中轉電荷的光接收部件的電荷包括電荷轉移前后兩個象素的電荷的總量以及校正系統至少包含分別對應于兩個象素的兩個不同的常數。
15.根據權利要求13的方法，其中的校正系數由-(ΔT2＋ΔT1)/(T＋ΔT1)給出，這里ΔT2是經由其它顏色光接收部件轉移電荷所需要的時間，ΔT1是從其它顏色的光接收部件向轉移單元轉移電荷所需要的時間，T是電荷存儲時間。
16.根據權利要求14的方法，其中與兩個象素的電荷相聯系的校正系數分別由-ΔT2/(T＋ΔT1)與-ΔT1/(T＋ΔT1)給出，這里ΔT2是經由其它顏色的光接收部件轉移電荷所需要的時間，ΔT2是從其它顏色的光接收部件向轉移單元電荷所需要的時間，T是電荷存儲時間。
17.一種圖象拾取設備，包括一個第一光接收傳感器；一個第二光接收傳感器；轉移器件，裝在所述第二光接收傳感器附近一側并與所述第一光接收傳感器相對，用于讀出所述第一和第二光接收傳感器的電荷；控制器件，用于通過所述轉移器件讀出所述第二光接收傳感器的電荷信號，并用于通過上述第二光接收傳感器把所述第一光接收傳感器的電荷信號向所述轉移器件轉移，并然后通過所述轉移器件讀出該電荷信號；以及計算器件，用于對通過所述轉移器件讀出的第一和第二光接收傳感器的信號進行計算。
18.根據權利要求17的設備，其中所述第二光接收傳感器的靈敏度低于所述第一光接收傳感器的靈敏度。
19.根據權利要求17的設備，其中所述第一光接收傳感器接收一個第一顏色，而所述第二光接收傳感器接收一個第二顏色。
20.根據權利要求19的設備，其中第二顏色為蘭色。
21.一個圖象處理設備，包括閱讀器件，用于通過象素內轉移方法閱讀一彩色圖象；采集器件，用于從通過至少兩種不同的方式驅動所述閱讀器件讀取一標準部件所得到的信號中采集不同的彩色信號之間的色混信息；以及校正器件，用于根據所述采集器件采集的色混信息校正由所述閱讀器件所讀得的圖象數據的色混。
22.根據權利要求21的設備，其中的標準部件是一具有預定密度的原件。
23.根據權利要求21的設備，其中所述閱讀器件包括用于接收原件所反射的光并存儲電荷的光接收單元，和用于轉移存儲在所述光接收單元中的電荷的轉移單元。
24.根據權利要求23的設備，其中方式之一是標準的圖象讀取方式，而另一方式是所述光接收單元的光接收時間為標準圖象讀取方式中的光接收時間的一個預定倍數。
25.根據權利要求23的設備，其中方式之一是標準的圖象讀取方式，而另一方式是其中所存儲的電荷從所述光接收單元到所述轉移單元的轉移時間為標準的圖象讀取方式下所存儲的電荷轉移時間的預定倍數。
26.根據權利要求21的設備，其中所述校正器件應用第二顏色成分信號的兩行的平均值從第一顏色成分信號中除掉混入的第二顏色成分。
27.一種圖象處理設備，包括閱讀器件，用于通過象素內轉移方法讀取彩色圖象；采集器件，用于根據所述閱讀器件讀取一標準部件所得到的信號采集從第一顏色成分混入第二顏色成分的色混信息；以及校正器件，用于根據所述采集器件采集的色混信息校正由所述閱讀器件所讀得的圖象數據的色混。
28.根據權利要求27的設備，其中的標準部件是第一顏色成分的原件。
29.一個圖象處理方法，包括；采集步驟通過象素內轉移方法以至少兩種不同方式驅動用于讀取彩色圖象的閱讀器件，由閱讀一標準原件所獲得的信號中采集不同的顏色信號之間的色混信息；以及校正步驟；根據在采集步驟中所采集的色混信息，校正由所述閱讀器件所讀得的圖象數據的色混。
30.一種圖象處理方法，包括；采集步驟根據象素內轉移方法由讀取彩色圖象的閱讀器件閱讀一標準部件所得到的一信號，采集從第一顏色成分混入第二顏色成分信號的色混信息。校正步驟根據所述采集步驟采集的色混信息，校正由所述閱讀器件所讀得的圖象數據的色混。
全文摘要
一種圖象閱讀設備，即使在應用其間夾有不同顏色的光接收單元的電荷轉移單元時也可防止色混。為此該設備包括分別具有多個濾色器的多個圖象行傳感器(301，302，303)構成的線性圖象傳感器，以及用于從圖象行傳感器轉移電荷的轉移單元(304-309)，使得由光接收/存儲操作所得的電荷經由另一顏色的圖象行傳感器(303)轉移到轉移單元(306，307)；以及一減法電路，用于從其它顏色圖象線性傳感器所轉移的電荷中減去光接收/存儲操作所得電荷與校正系數之積的一個值。
文檔編號H04N9/04GK1142091SQ95116648
公開日1997年2月5日 申請日期1995年8月22日 優先權日1994年8月22日
發明者川井隆, 佐藤浩, 大橋一仁 申請人:佳能株式會社