专利名称：能够检测白色基准数据中的异常像素的图像读取设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于检测白色基准数据中的异常像素以用于进行阴影补偿的图像读取设备。
背景技术：
许多扫描设备被配置有线性并置的统一直径的多个透镜，以及在相同方向上排列的多个光接收元件。在配置有多个透镜的扫描设备中，一行像素的像素值由于透镜的对焦属性而以与透镜的间距相对应的规律周期改变。因此，这种类型的扫描设备所获取的白色基准数据并不线性地改变，而是以与透镜间距相对应的间隔周期性改变。具有这种类型的扫描设备的图像读取设备可以执行用于检测白色基准数据中的异常像素的处理，但是该图像读取设 备难以区分(I)由于存在外在因素而与相邻像素具有不同值的异常像素和(2)由于与透镜间距相对应的定期改变而与相邻像素具有不同值的异常像素。换句话说，由于传统的读取设备并没有考虑白色基准数据中与透镜间距相对应的定期改变，所以反应这样的定期改变的像素可能被不正确地判断为异常。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种能够检测白色基准数据中的异常像素，同时抑制白色基准数据中所固有的像素值与透镜间距相对应的定期改变的效应的图像读取设备。为了实现以上和其它目的，本发明提供了一种图像读取设备，该图像读取设备包括白色基准构件、读取设备和处理器。该读取设备包括多个透镜和多个光接收元件。多个透镜以预定的透镜至透镜距离被布置在预定方向上。多个透镜中的每一个具有预定直径。多个光接收元件被布置在预定方向上。多个该光接收元件被配置为基于从白色基准构件反射的光而输出包括多个像素的多个像素值的白色基准数据。多个透镜中的每一个对应于多个光接收元件中的至少两个。多个光接收元件中的每一个被配置为接收从白色基准构件反射并且经过对应透镜的光，以及基于所接收到的反射光来输出多个像素值之一。该处理器被配置为:通过使用读取设备来获取白色基准数据；将多个像素中的每一个设置为目标像素；以及当目标像素的像素值和第一像素的像素值之差的绝对值大于指定阈值时，确定该目标像素是异常像素。第一像素对应于与目标像素相对应的光接收元件以预定的透镜至透镜距离的整数倍间隔开来的光接收元件。此外，优选的是，该接收设备包括布置在预定方向上的多个光接收芯片，多个光接收芯片中的每一个被提供有多个光接收元件中的至少两个。该处理器进一步被配置为:计算目标像素的像素值和在前第一像素的像素值之差的第一绝对值，该在前第一像素是对应于在预定方向上位于与目标像素相对应的光接收元件的上游的光接收元件的第一像素；以及计算目标像素的像素值和在后第一像素的像素值之差的第二绝对值，在后第一像素是对应于在预定方向上位于与目标像素相对应的光接收元件的下游的光接收元件的第一像素。当第一绝对值和第二绝对值中的较小的一个大于指定阈值时，该处理器确定目标像素是异常像素(SI8) O此外，优选的是，该处理器进一步被配置为当确定单元确定目标像素是异常像素时，基于与光接收元件相对应的多个第一像素来校准目标像素的像素值，每个光接收元件均以预定的透镜至透镜距离的整数倍而与对应于目标像素的光接收元件间隔开来。此外，优选的是，该处理器进一步被配置为:计算目标像素的像素值和多个第一像素中的每一个的像素值之差的多个绝对值的标准偏差；并且将指定阈值设置为与标准偏差成比例的值。此外，优选 的是，该处理器进一步被配置为:将异常像素以及位于距异常像素预定范围之内的像素设置为校准目标像素；以及对校准目标像素中的每个的像素值进行校准。此外，优选的是，该处理器进一步被配置为:当目标像素是异常像素时，计算目标像素的像素值和在前第一像素的像素值之差的第一绝对值，该在前第一像素是第一像素并且在预定方向上位于目标像素的上游；当目标像素是异常像素时，计算目标像素的像素值和在后第一像素的像素值之差的第二绝对值，该在后第一像素是第一像素并且在预定方向上位于目标像素的下游；以及当第一绝对值小于第二绝对值时，基于在前第一像素的像素值来对目标像素的像素值进行校准，当第二绝对值小于第一绝对值时，基于在后第一像素的像素值来对目标像素的像素值进行校准。此外，优选的是，该读取设备进一步被配置为基于从片材反射的光而输出包括多个读取像素值的读取图像数据。多个光接收元件中的每一个进一步被配置为接收从片材反射并且镜过对应透镜的光，以及基于所接收到的反射光来输出多个读取像素值之一。
本发明的特定特征和优势以及其它目的根据结合附图所进行的以下描述将变得显而易见，在附图中:图1是示出根据本发明实施例的图像读取设备的框图；图2是根据实施例的图像读取设备的扫描单元的示意图；图3A是图2所示的扫描单元的读取设备的示意图；图3B是图2所示的扫描单元的读取设备的立体图；图4是图示由图像读取设备执行的扫描处理中的步骤的流程图；图5是图示图4的扫描处理中的白色基准数据处理中的步骤的流程图；图6是示出白色基准数据中的像素值和像素的位置之间的关系的图形；图7是示出在白色基准数据中包括四个异常像素的像素值和像素的位置之间的关系的图形；图8是示出白色基准数据的注释图和示出经校准的白色基准数据的图形。
具体实施例方式MFP的电结构如图1所示，MFPl包括控制单元3、扫描单元5、打印单元7、存储单元9、操作单元
11、显示单元13和网络接口 15。控制单元3具有CPU3A和存储器3B。存储器3B存储用于在MFPl上执行各种操作的程序，包括用于执行下文所描述的扫描操作的程序。CPU3A基于从存储器3B所读取的程序对MFPl的每个组件进行控制。存储器3B包括RAM和ROM两者。然而，可以使用除了 RAM或ROM之外的介质来存储各种程序,诸如⑶-ROM、硬盘驱动器、闪速存储器(flash memory)(注册商标)或其它非易失性存储器。扫描单元5从原始M的片材读取图像并且生成表示与所扫描的图像相对应的多行像素的扫描数据。扫描单元5包括前表面读取设备21、用作读取设备的示例的后表面读取设备23、自动文档馈送器(在下文中“ADF”)25、第一传感器27、第二传感器29、移动机构31和片材传感器33。下面将对扫描单元5的结构进行更为详细地描述。打印单元7例如基于扫描数据或其它图像数据而使用电子照像系统或喷墨系统在片材上打印彩色或单色图像。存储单元9被配置有非易失性存储器，诸如NVRAM、闪速ROM或硬盘驱动器，并且用来存储扫描数据等。操作单元11包括用户能够进行操作以输入各种信息的多个按钮。显示单元13具有用于显示各种选项菜单并且指示设备的操作状态的液晶显示器、灯等。 网络接口 15经由网络(未示出)将MFPl连接至诸如个人计算机(未示出)的外部设备，并且能够与外部设备实现数据通信。扫描单元的详细结构图2示出了扫描单元5的一般结构。MFPl被提供有平板玻璃表面41和盖子43。平板玻璃表面41被提供在MFPl的主体的顶部表面中，构成打印单元7等。盖子43覆盖平板玻璃表面41并且能够在平板玻璃表面41的框架部分上旋转打开和关闭。ADF玻璃表面55被提供在盖子43下面。前表面读取设备21和移动机构31被部署在平板玻璃表面41和ADF玻璃表面55之下。后表面读取设备23、ADF25、第一传感器27、第二传感器29和片材传感器33被部署在盖子43内部。如图3B所示，每个读取设备21和23包括RGB光源22A (发光元件)、图像传感器22B (照像元件)和光引入构件22C。如图3A所示，图像传感器22B包括线性地布置在图3A的左右方向上的多个(该示例中为12个)光接收芯片24。每个光接收芯片24具有布置在左右方向上的多个透镜222以及布置在左右方向上的多个光接收元件221。透镜的间距以及每个透镜222的直径等同于多个(例如7个)光接收元件221的布局范围。控制单元3向每个光接收芯片24传送时钟输入信号CLK并且随后传送开始脉冲输入信号SP,并且作为响应，随后从每个光接收芯片24接收作为电信号Vtjut的像素行数据。换句话说，多个透镜222以预定的透镜至透镜距离D被布置在预定方向上。透镜至透镜距离D是在左右方向上相邻两个透镜222的中心之间的距离。如图3B所示，多个光接收元件221以预定的元件至元件距离被布置在预定方向上。多个透镜222中的每一个对应于至少两个光接收元件221。每个光接收元件221被配置为基于接收到的光来输出一个像素值。盖子43进一步被提供有用于支撑片材M的片材托盘45以及部署在片材托盘45以下的出纸托盘47。片材传感器33被部署在片材托盘45附近。片材传感器33用来检测片材托盘45上存在片材M并且将检测结果传送至控制单元3。在盖子43内部形成有U形递送路径以用于在第一方向上从片材托盘45递送片材M，然后在第二相反方向上将片材M改道送回出纸托盘47。ADF25被提供有沿该递送路径部署的多个递送滚轮49和片材按压构件53。后表面读取设备23被部署在传递路径的第一分段(从片材托盘45到改道点的部分)的一侧(图2中的底部一侧)。后表面读取设备23从片材托盘45递送的片材M的后表面(当片材M留在片材托盘45中时片材M的下表面)读取图像并且将与后表面图像相对应的扫描数据传送至控制单元3。后表面读取设备23被固定不动地部署。后表面白色基准构件51被部署在跨递送路径而与后表面读取设备23面对的位置。第一传感器27被部署在后表面读取设备23的读取位置相对于递送片材M的方向的递送路径上游(在下文中称作“上游侧”)。第一传感器27当片材M接近读取位置时检测片材M，并且将检测结果传送至控制单元3。前表面读取设备21被部署在递送路径的第二部分(从改道点引向出纸托盘47的部分)的一侧上(图2中的底部一侧)。前表面读取设备21用来从片材M的前表面(当片材M留在片材托盘45中时片材M的上表面)读取图像，并且将与上表面图像相对应的扫描数据传送至控制单元3。前表面读取设备21被可移动地部署在移动机构31上。也就是说，移动机构31能够与平板玻璃表面41和ADF玻璃表面55平行地在图2的左右方向上移动前表面读取设备
21。前表面白色基准构件57被部署在ADF玻璃表面55的下表面上。当片材M被ADF25递送时，直接处于片材 按压构件53下部的区域用作前表面读取区域。移动机构31能够在面对前表面白色基准构件57的位置、面对前表面读取区域的位置以及直接处于平板玻璃表面41下方的区域之间移动前表面读取设备21。第二传感器29被部署在片材按压构件53的上游侧。第二传感器29检测靠近前表面读取设备21的读取位置的片材M并且将检测结果传送至控制单元3。由MFPl拥有的扫描功能包括平板读取功能和ADF读取功能。MFPl当片材传感器33没有检测到片材托盘45中存在片材M时实施平板读取功能，并且当片材传感器33检测到存在片材M时实施ADF读取功能。平板读取功能被用来从静止在平板玻璃表面41上的片材M读取图像。当植入该功能时，移动机构31在直接在平板玻璃表面41以下的副扫描方向(图2中从左至右)上移动前表面读取设备21，同时前表面读取设备21读取静止片材M的下表面上的图像。ADF读取功能被用来在片材被ADF25自动递送时从片材M读取图像。所能够实施的可能的ADF读取功能包括单侧读取功能和双侧读取功能。在单侧读取功能中，前表面读取设备21仅从片材M的一个表面(前表面)读取图像。在双侧读取功能中，前表面读取设备21和后表面读取设备23同时从片材M的两个表面读取图像。接下来，将使用由控制单元3执行的扫描处理的示例对双侧读取功能进行描述。扫描处理当用户通过对操作单元11或者外部设备的输入单元的操作发出了用于执行双侧读取功能的命令时，控制单元3执行图4所示的扫描处理。注意，控制单元3仅在基于片材传感器33的检测结果而确定了在片材托盘45上存在片材M之后才执行该处理。在SI中，控制单元3启动ADF25以开始递送片材M。在片材M的前沿从片材托盘45移动至第一传感器的检测区域时的时间间隔内，控制单元3执行S2中对于每个读取设备21和23的光强度调节处理以及S3 (见图5)中用于对要在阴影补偿中使用的白色基准数据进行校准的白色基准数据处理。在光强度调节处理中，控制单元3对每个读取设备21和23中的光源22A进行控制以发射光，并且调节它们的光强度以达到期望值。阴影补偿是被执行用来对由每个读取设备21和23所拥有的图像传感器22B的光接收元件221之间的敏感度变化所导致的读取误差、由于光接收元件221之间的位置变化所导致的入射光变化、以及光源22A之间的亮度变化进行校正的处理。通常使用以下所给出的等式来执行阴影补偿。由图像传感器22B响应于由每个光接收元件221接收到的光强度而输出的电信号表不从O (黑)到255 (白)的256个级别之一的像素值。经校正的像素行数据=[(未校正像素行数据-黑色基准数据)/(白色基准数据-黑色基准数据)]X255例如，控制单元3在光强度调节处理之前所执行的处理中获取每个RGB颜色的黑色基准数据。在该处理中，在光源22A熄灭的黑暗状态期间从图像传感器22B接收像素行数据。图5图示了 S3的白色基准图像处理中的步骤。在图5的Sll中，控制单元3对每个读取设备21和23执行数据获取处理以获取RGB颜色的白色基准数据。具体地，控制单元3在RGB光源22A全部开启 的同时控制相应读取设备21和23的图像传感器22B以读取对应的白色基准构件51和57，并且接收所产生的像素行数据。白色基准数据基于从白色基准构件反射的光而被获取并且包括多个像素的多个像素值。每个光接收元件221接收从白色基准构件反射并且经过对应透镜222的光，以及基于所接收到的反射光来输出像素值。(I)异常像素的检测图6示出了在Sll中获取的白色基准数据的示例。在图6中，每个图形的垂直轴指示像素值，而水平轴线则指示每个像素的顺序(位置)。在以下描述中，位于图形中另一像素左侧的像素将被称作在前像素，而位于另一像素右侧的像素将被称作在后像素。偶尔，异物沉积在读取设备21和23或者白色基准构件51和57之一上。出于以下原因，异物出现在后表面读取设备23和后表面白色基准构件51上的可能性较大。当片材M的片材在扫描单元5的递送路径上堵塞时，操作人员必须打开盖子43去除堵住的片材。当盖子43打开时，后表面读取设备23和后表面白色基准构件51就暴露于异物并且易于被用户所接触。当存在异物时，由检测异物区域中的光强度的光接收元件221输出的像素值与在前像素和在后像素的值大幅偏离。图6的上部图形中的GX表示与读取设备21或23中出现异物的位置相对应的异物像素。如图6右下方的放大图形中所示，异物像素GX的值远低于在前像素和在后像素的值。然而，异物并非是白色基准数据中所发现的像素值波动的仅有原因。白色基准数据中的像素值也可能由于与透镜间距、芯片间输出水平差异等相对应的定期改变而有所波动。如之前所描述的，图像传感器22B中的透镜221以七个像素的间隔而分隔开来。因此，白色基准数据以七个像素为周期而改变。这在图6中被示为与透镜间距(透镜至透镜距离D)相对应的间隔D。如图6所示，每七个像素的群组的像素值由于透镜221的对焦属性而以弧形变化。如以上所描述的，图像传感器22B具有线性布置的多个光接收芯片24。因此，光接收芯片24之间诸如它们的光电转换属性之类的差异能够被用来确定与第一光接收芯片24相对应的像素群组的值和与第二光接收芯片24相对应的像素群组的值之间的整体差，第二光接收芯片24与第一光接收芯片24相邻。该整体差在与第一光接收芯片24末尾的光接收元件相对应的像素值和与第二光接收芯片24开头的光接收元件相对应的相邻像素的值之间产生了水平差异。像素值的这一跳跃将被称作芯片间输出水平差异。如图6左下方的放大图形中所示，芯片间输出水平差异导致具有不规则像素值的像素GY。然而，优选的是，由于像素值受到由于透镜间距或芯片间输出水平差异而引起的定期改变的影响，所以该像素并不被认为是异常像素，并且能够通过阴影补偿而进行校正。因此，在S12-S17中，控制单元3基于白色基准数据来执行异常像素确定处理。控制单元3将像素行中的每个像素设置为目标像素，并且当目标像素的值和以间隔D的整数倍与目标像素分隔开来的对比像素的值之差的绝对值大于指定阈值TH时，确定目标像素是异常像素。具体地，对比像素对应于以预定的透镜至透镜距离D的整数倍与对应于目标像素的光接收元件间隔开来的光接收元件。在以下示例中，对比像素将是以间隔D与目标像素间隔开来的像素，该间隔D即自目标像素起的第七个像素。具体地，在S12中，控制单元3依次选择白色基准数据中的每个像素作为目标像素G(K)0在S13中，控制单元3提取在前对比像素G (K-7)，其位于目标像素G (K)之前(上游)七个像素，并且通过取得目标像素G(K)和在前对比像素G(K-7)的值的差来计算第一绝对值AV(K-7)。控制单元3还提取在后对比像素G (Κ+7)，其位于目标像素G (K)之后(下游)七个像素，并且通过取得目 标像素G(K)和在后对比像素G(K+7)的值的差来计算第二绝对值AV(K+7)。接下来，控制单元3将第一绝对值AV(K-7)和第二绝对值AV(K+7)中较小的一个设置为选择值AVmin。在S14中，控制单元3确定是否已经对所有像素都执行了 S13的处理。在还遗留有没有经历S13中的处理的像素时(S14:否)，控制单元3在S15中使像素位置K递增“I”并且返回S12以重复以上处理。当已经针对所有像素执行了 S13的处理时(S14:是)，控制单元3前行至S16。注意，术语“所有像素”在这种情况下并不表示白色基准数据中的所有像素。至少白色基准数据的每个开头处的六个像素的群组以及白色基准数据的每个结尾处的六个像素的群组是哑元像素(dummy pixel)并且在扫描图像中并不被使用，并且因此没有被选择为用于S13的处理的目标像素。在S16中，控制单元3执行用于设置阈值的处理。具体地，控制单元3和阈值设置单元当每个像素被设置为目标像素G(K)时计算选择值AVmin的标准偏差，并且将阈值TH设置为该标准偏差和预定常数的乘积。即使当这些值由于周围条件的变化而有所波动时，该方法也可以将阈值TH设置为与像素行中的像素值成比例的值。因此，与阈值被设置为固定值时不同，该方法可以使得环境变化的影响最小化。在执行了阈值设置处理之后，控制单元3在S17中将每个像素的选择值Λ Vmin与阈值TH相比较。如果对于所有像素选择值Λ Vmin都小于或等于阈值TH (S17:是)，则控制单元3确定在白色基准数据中没有异常像素，结束当前的白色基准数据处理而并不执行校准处理，并且前行至图4的S4。然而，如果选择值Λ Vmin对于任何像素超出了阈值TH (S17:否)，则控制单元3确定在白色基准数据中存在异常像素并且执行S18-S21的校准处理。如以上所描述的，对比像素G(K_7)和G(K+7)与目标像素G(K)相隔间隔D，其中间隔D对应于透镜间距。因此，目标像素G(K)以及对比像素G(K-7)和G(K+7)的值并不受到与透镜间距相对应的像素值的定期改变的影响。另外，如图6的右下方图形所指示的，在异物像素GX之前的像素群组以及在异物像素GX之后的像素群组中的像素值整体高于异物像素GX的值。因此，由于第一绝对值AV(K-7)和第二绝对值AV(K+7)都相对高，所以控制单元3在S17中确定选择值Λ Vmin超出了阈值TH (S17:否)，从而使得控制单元3能够确定异物像素GX是异常像素。另一方面，在图6的左下方图形中，仅在像素GY之前的像素群组中的值整体高于像素GY的值，而在后群组中的像素值相对接近于像素GY的值。换句话说，像素GY基本上接近于在后群组中的所有值而并不接近于在前群组中的值。因此，由于第二绝对值Λν(Κ+7)小于第一绝对值AV(K-7)，所以控制单元3在S17中确定选择值AVmin的改变并不大于阈值TH (S17:是)，从而使得控制单元3能够确定像素GY不是异常像素。(2)异常像素的校准图7和8示出了在图5的Sll中获取的部分白色基准数据的示例，其中包括四个异物像素GX(M)-GX(Μ+3)。一旦确定了白色基准数据包含异常像素，控制单元3就在S18中将异常像素以及在异常像素预定参考范围内的像素设置为校准目标像素。如从图6至8所清楚的，受到异物存在影响的像素并不局限于被确定为异常像素的异物像素GX，而是包括异物像素GX周边具有较低像素值的像素。因此，例如，如图8所示，除了异物像素GX (GX(M) -GX(Μ+3))之外，控制单元3还将在异物像素GX之前的三个像素GH(GX (M-3) -GX (M-1))和在 异物像素GX之后的三个像素GH (GX (M+4) -GX (Μ+6))设置为校准目标像素。该校准的方法覆盖了受到异物影响的整个区域，优于仅对异常像素进行校准的方法。在建立了校准目标像素之后，控制单元3确定要使用哪个像素区域用于校准。具体地，控制单元3在S19中计算第一和第二绝对值并且确定对于异常像素而言第一绝对值是否小于第二绝对值。如果第一绝对值小于第二绝对值(S19:是)，则控制单元3在S20中将在异常像素之前的像素群组设置为要被使用用于校准的群组。如果第二绝对值小于第二绝对值(S19:否)，则控制单元3在S21中将在异常像素之后的像素群组设置为要被使用用于校准的群组。如图7和8的示例，当存在多个异常像素时，控制单元3优选地针对所有异常像素将平均第一绝对值与平均第二绝对值进行比较以设置要被使用用于校准的区域。也就是说，控制单元3通过对第一绝对值Λ V (M-7)-AV (Μ_4)取平均值来计算第一平均值，并且通过对第二绝对值AV(M+7)-AV(M+10)取平均值来计算第二平均值。接下来，控制单元3将第一平均值与第二平均值相比较。由于在图7和8的示例中第二平均值小于第一平均值(上方图形)，所以控制单元3选择在异常像素之后的像素群组来被使用用于校准。在设置了要被使用用于校准的像素群组之后，控制单元3执行校准处理以基于属于被选择为要被使用用于校准的群组的、与校准目标像素以间隔D的整数倍相隔开来的多个像素的平均值而对每个校准目标像素的值进行校准。例如，如图8的下方图形所示，当对校准目标像素G(M)的值进行校准时，控制单元3提取与校准目标像素G(M)间隔距离2D和3D的像素G(M+14)和G(M+21)并且将校准目标像素G (M)的像素值设置为像素G (M+14)和G(M+21)的平均值。通过以这种方式基于多个像素值对异常像素的值进行校准，控制单元3能够比基于单个像素值的校准的方法更可靠地使得透镜对焦属性等的变化的影响最小化。在完成了白色基准数据处理之后，控制单元3在S4中控制读取设备21和23来执行双侧读取操作。更具体地，控制单元3控制后表面读取设备23基于第一传感器27检测到片材M的定时来执行读取操作，并且控制前表面读取设备21基于第二传感器29检测到片材M的定时来执行读取操作。控制单元3还使用在白色基准数据处理中获取的白色基准数据对双侧读取操作中所读取的扫描数据执行阴影补偿。在完成了双侧读取操作之后，控制单元3在S5中停止ADF25递送片材M并且结束当前的扫描处理。实施例的效果在以上所描述的实施例中，当目标像素和对比像素的值之差的绝对值超出阈值时，MFPl确定目标像素是异常像素，其中对比像素是对应于与目标像素相隔透镜间距(透镜至透镜距离D)的整数倍的光接收元件221的像素。与将对比像素设置为对应于与对应于目标像素的光接收元件221相隔不同于透镜间距D的整数倍的距离的光接收元件221的像素的传统配置相比，该实施例的配置能够更好地确定异常像素，同时使得白色基准像素中所固有的与透镜间距相对应的定期改变的影响最小化。参考示例以下技术是与本发明相关 的参考示例。参考示例中组件的详细结构与以上所描述的实施例中的结构相同。另外，该技术中的读取设备并不包括具有相同直径的多个透镜，并且因此具有不受与透镜间距相对应的定期改变影响的结构。与对在前像素和在后像素的值进行平均的传统图像读取设备相比，参考示例的配置能够使得像素受到芯片间输出水平差异等的影响并且被不正确地确定为异常像素的情形最小化。尽管已经参考其实施例对本发明进行了详细描述，但是对于本领域技术人员显而易见的是，在不背离本发明的精神的情况下，可以在其中进行各种变化和修改。在以上所描述的实施例中，MFPl被给出作为图像读取设备的示例。然而，本发明的图像读取设备可以是独立的扫描设备。在以上所描述的实施例中，具有线性布置的多个光接收芯片24的图像传感器22被给出作为光接收单元的示例，然而，本发明的光接收单元可以被配置有单个光接收芯片。虽然芯片间的输出水平差异并不对该配置构成问题，但是该结构可以确定异常像素，同时使得白色基准数据中所固有的与透镜间距相对应的像素值的定期改变的影响最小化。在以上所描述的实施例中，控制单元3被提供有用于执行扫描处理的单个CPU。然而，控制单元3可以被配置为利用多个CPU、诸如应用特定集成电路(ASIC)的硬件电路或者硬件电路和CPU两者来执行扫描处理。例如，控制单元3可以被配置为单独利用CPU和硬件电路来执行数据获取处理、异常像素确定处理、阈值设置处理和校准处理中的至少两个处理。在以上所描述的实施例的阈值设置处理中，控制单元3将阈值TH设置为与选择值AVmin的标准偏差成比例的值，该选择值AVmin即第一绝对值AV(K-7)和第二绝对值AV(K+7)中最小的一个。然而，控制单元3可以另外被配置为将阈值TH设置为与第一绝对值AV(K-7)和第二绝对值AV(K+7)中较大的一个成比例的值。然而，该实施例中所描述的方法能够设置阈值TH使得芯片间输出水平差异的影响最小化。替换地，不同于使用选择值AVmin的标准偏差，控制单元3可以将阈值TH设置为平均值或中间值。在以上所描述的实施例中，控制单元3将校准目标像素的值设置为与校准目标像素相隔间隔D的整数倍的多个像素的平均值。然而，控制单元3可以另外将校准目标像素的值校准为单个像素的值或者多个像素的最小值和最大值之间的中间值。另外，在以上所描述的实施例中，控制单元3在校准处理中并不使用用于确定异常像素(S13，S17)的对比像素的值，但是控制单元3可以在校准处理中使用对比像素的值。然而，对用于确定异常像素的处理以及用于校准异常像素的处理使用不同像素能够使得两个处理都被具体像素所影响的可能性最小化， 而这在两个处理中使用共同像素时是会发生的。
权利要求
1.一种图像读取设备，包括: 白色基准构件； 读取设备，所述读取设备包括多个透镜和多个光接收元件，所述多个透镜以预定的透镜至透镜距离被布置在预定方向上，所述多个透镜中的每一个具有预定直径，所述多个光接收元件被布置在所述预定方向上，所述多个光接收元件被配置为基于从所述白色基准构件反射的光来输出包括多个像素的多个像素值的白色基准数据，所述多个透镜中的每一个对应于所述多个光接收元件中的至少两个，所述多个光接收元件中的每一个被配置为:接收从所述白色基准构件反射并且经过对应透镜的光，并且基于所接收到的反射光来输出所述多个像素值之一；以及 处理器，所述处理器被配置为: 通过使用所述读取设备来获取所述白色基准数据； 将所述多个像素中的每一个设置为目标像素；以及 当所述目标像素的像素值和第一像素的像素值之差的绝对值大于指定阈值时确定所述目标像素是异常像素，所述第一像素对应于与所述目标像素相对应的光接收元件以所述预定的透镜至透镜距离的整数倍间隔开来的光接收元件。
2.根据权利要求1所述的图像读取设备，其中所述读取设备包括在所述预定方向上布置的多个光接收芯片，所述多个光接收芯片中的每一个被提供有所述多个光接收元件中的所述至少两个； 其中所述处理器进一步被配置为: 计算所述目标像素的像素值和在前第一像素的像素值之差的第一绝对值，所述在前第一像素是对应于在所述预定方向上位于与所述目标像素相对应的所述光接收元件的上游的光接收元件的第一像素；以及 计算所述目标像素的像素值和在后第一像素的像素值之差的第二绝对值，所述在后第一像素是对应于在所述预定方向上位于与所述目标像素相对应的所述光接收元件的下游的光接收元件的第一像素； 其中，当所述第一绝对值和所述第二绝对值中的较小的一个大于所述指定阈值时，所述处理器确定所述目标像素是所述异常像素。
3.根据权利要求2所述的图像读取设备，其中所述处理器进一步被配置为:当所述确定单元确定所述目标像素是所述异常像素时，基于对应于每个均以所述预定的透镜至透镜距离的整数倍而与对应于所述目标像素的光接收元件间隔开来的光接收元件的多个第一像素，来校准所述目标像素的像素值。
4.根据权利要求1所述的图像读取设备，其中所述处理器进一步被配置为: 计算所述目标像素的像素值和多个第一像素中的每一个的像素值之差的多个绝对值的标准偏差；以及 将所述指定阈值设置为与所述标准偏差成比例的值。
5.根据权利要求1所述的图像读取设备，其中所述处理器进一步被配置为: 将所述异常像素以及位于距所述异常像素预定范围之内的像素设置为校准目标像素；以及 对所述校准目标像素中的每一个的像素值进行校准。
6.根据权利要求1所述的图像读取设备，其中所述处理器进一步被配置为: 当所述目标像素是所述异常像素时，计算所述目标像素的像素值和在前第一像素的像素值之差的第一绝对值，所述在前第一像素是第一像素并且在所述预定方向上位于所述目标像素的上游； 当所述目标像素是所述异常像素时，计算所述目标像素的像素值和在后第一像素的像素值之差的第二绝对值，所述在后第一像素是第一像素并且在所述预定方向上位于所述目标像素的下游；以及 当所述第一绝对值小于所述第二绝对值时基于所述在前第一像素的像素值对所述目标像素的像素值进行校准，当所述第二绝对值小于所述第一绝对值时基于所述在后第一像素的像素值对所述目标像素的像素值进行校准。
7.根据权利要求1所述的图像读取设备，其中所述读取设备进一步被配置为基于从片材反射的光而输出包括多个读取像素值的读取图像数据，所述多个光接收元件中的每一个进一步被配置为:接收从所述片材反射并且经过对应透镜的光，以及基于所接收到的反射光来输出所述多个读取像素 值之一。
全文摘要
本发明涉及能够检测白色基准数据中的异常像素的图像读取设备。该图像读取设备包括白色基准构件、读取设备和处理器。该读取设备包括透镜和光接收元件。该光接收元件基于从白色基准构件反射的光而输出多个像素值。每个透镜对应于至少两个光接收元件。每个光接收元件被配置为接收从白色基准构件反射并且经过对应透镜的光，以及输出一个像素值。该处理器通过使用读取设备来获取像素值，设置目标像素，以及当目标像素的像素值和第一像素的像素值之差的绝对值大于指定阈值时确定该目标像素是异常像素。第一像素与目标像素以预定的透镜至透镜距离的整数倍间隔开来。
文档编号H04N1/028GK103227887SQ20131003955
公开日2013年7月31日 申请日期2013年1月31日 优先权日2012年1月31日
发明者久野刚司, 杉山健太郎 申请人:兄弟工业株式会社