CN101715068A - 信息读取用摄像装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种信息读取用摄像装置，其能够缩短图像处理的处理时间，对图像进行期望的过滤处理。在该信息读取用摄像装置中，将图像传感器(27)的位置(Z)移动到Z轴方向上的初始位置(A)(成像位置)上(图12，S11)。在位置(A)处进行曝光，判定计时器所计量的曝光时间是否到达ta(S14)。当曝光时间到达ta的时候，将图像传感器(27)移动到位置(B)(S15)。在该位置处进行曝光，判定合计曝光时间(t)是否到达ta+tb(S16)。当合计曝光时间(t)到达ta+tb的时候，将图像传感器(27)移动到位置(C)，在该位置处进行曝光。由此，能够使图像传感器(27)的输出分布成为期望的低通滤波器特性。

Description

信息读取用摄像装置
技术领域
本发明涉及用于从对象物中读取信息的信息读取用摄像装置。
背景技术
摄像装置用于读取印刷(打印)在纸张等介质上的信息。图1和图2是表示读取印刷在纸张等介质上的条形码等信息的摄像装置11的光学系统构成的图。
如图1和图2所示，摄像装置11具有光圈12、透镜13(或透镜模块16)、图像传感器14。
被摄影对象物15所反射的光的光路通过光圈12加以限制，该光通过了透镜13而由图像传感器14所接受。
当通过摄像装置11读取印刷在介质上的信息时，调整透镜13与图像传感器14的距离，使成像面与图像传感器14的表面一致，从而获得鲜明的图像。
但是，鲜明的图像中虽然信息量较多，然而同时也存在由介质表面凹凸等导致的信号变化会作为噪声重叠于原本的图像信号上的问题。
图3(A)、(B)是表示摄影对象物15的一个例子的图。当使用摄像装置11读取图3(A)所示的印刷在纸张等上的图像的情况下，由纸面上细小凹凸所导致的信号变化会作为噪声而叠加于原本的图像信号上。
即便在图3(B)所示的读取手掌内部静脉的情况下，来自静脉周围的体组织的散乱光也会作为噪声而叠加于原本的图像信号上。因此，需要施加低通滤波器(LPF)处理等运算，去除噪声。
图4(A)表示重叠了摄影对象物的任意线(例如图3(A)的线A)的噪声的图像信号，图4(B)表示通过低通滤波器(LPF)处理而除去了该噪声后的图像信号。
图5是表示现有的摄像装置的图像传感器14的输出的图。图5表示图像传感器14的任意像素的输出信号相对于摄影对象物体上的任意1点的电平分布(点像分布)，由于使成像面与传感器面一致以便能获得鲜明的图像，因此输出信号的电平分布实质上成为集中于1个像素的波形。
如上所述，通过摄像装置11获得的图像越鲜明，则高频的噪声越会由于介质表面的凹凸等而叠加于图像信号上。
于是，以往对从图像传感器14输出的图像信号施加低通滤波器处理的运算，去除高频噪声。
图6(A)、(B)是表示低通滤波器处理中所使用的高斯滤波器与移动平均滤波器的运算行列的图。
说明一下图6(A)的3×3的运算行列的情况，关注像素Q(a，b)是对如下计算出的各值求和而计算出来的，即：对左上的获得像素P(a-1，b+1)乘以“0.063”的值、对上1个获得像素P(a，b+1)乘以“0.125”的值、对右上的获得像素P(a+1，b+1)乘以“0.063”的值、对左边的获得像素P(a-1，b)乘以“0.125”的值、对获得像素P(a，b)乘以“0.25”的值、对右边的获得像素P(a+1，b)乘以“0.125”的值、对左下的获得像素P(a-1，b-1)乘以“0.063”的值、对下1个获得像素P(a，b-1)乘以“0.125”的值、对右下的获得像素P(a+1，b-1)乘以“0.063”的值。
通过对各像素进行上述运算，能够获得施加了高速滤波器处理的图像信号。
对于图6(B)的运算行列也相同，通过对关注像素及其周边像素乘以图6(B)所示的运算行列的值，从而能够获得施加了移动平均滤波器处理的图像信号。
但是，上述使用运算行列的低通滤波器处理需要对由摄像装置读取的全部像素进行相当于运算行列的像素数的次数(例如3×3的行列为9次)的运算，当像素数较多的情况下，存在图像处理的处理时间较长的问题。
专利文献1中记载着通过对成像于图像传感器上的原稿的反射光进行散焦，从而防止图像条纹的产生。
专利文献2中记载的相机驱动机构中，将AF用线圈固定在支撑摄像元件的移动体上，该AF用线圈的绕组是位于与光轴平行的平面上的平面线圈。
专利文献3中记载着在具有手抖校正功能的摄像装置中，摄像单元具有在垂直于被摄体光的平面内使摄像单元向任意方向移动的移动单元以及检测摄像单元的位置的位置检测单元。
专利文献4中记载着具有手抖校正功能的摄像装置具有原点位置强制保持机构，该原点位置强制保持机构以摄影光轴为Z轴方向，以与其正交的X-Y平面和Z轴的交点为原点，将摄像元件机械地保持在摄像元件的光学中心与上述原点一致的原点位置上。
在上述专利文献之中，没有记载在不增加图像处理的处理时间的情况下，对图像施加期望的滤波器处理的内容。
专利文献1：日本特开2007-097049号公报
专利文献2：日本特开2006-171286号公报
专利文献3：日本专利第3956787号公报
专利文献4：日本特开2007-102062号公报
发明内容
本发明的所要解决的技术问题是：在信息读取用摄像装置中，缩短图像处理的处理时间，对图像施加期望的滤波器处理。
本发明的信息读取用摄像装置具有：透镜，其使来自摄影对象物的光成像；图像传感器，其接受由上述透镜所成像的光；驱动部，其在1次曝光时间内改变上述图像传感器的位置，使得上述图像传感器的各像素的受光光量成为低通滤波器特性；以及控制部，其控制上述驱动部。
根据该信息读取用摄像装置，由于不需要低通滤波器运算，因而能够缩短图像处理的处理时间。
根据本发明，由于信息读取用摄像装置不需要对图像进行低通滤波器运算，因而能够缩短图像处理的处理时间。由此，例如能使用处理速度慢且成本低廉的CPU，因此能降低装置成本。
附图说明
图1是表示摄像光学系统的构成的图。
图2是表示摄像光学系统的其他构成的图。
图3是表示摄影对象物的一个例子的图。
图4是表示重叠了噪声的图像信号与LPF处理后的图像信号的图。
图5是表示现有的摄像装置的图像传感器输出的图。
图6是表示高斯滤波器与移动平均滤波器的运算行列的图。
图7是表示第1实施方式的摄像装置的构成的图。
图8是表示第2实施方式的摄像装置的构成的图。
图9是表示图像传感器的位置与成像位置之间的关系以及关注点周围的功率密度的图。
图10是表示点像功率密度分布的测定系统的图。
图11是表示控制Z轴方向的位置与曝光时间的情况下的图像传感器的输出分布的图。
图12是第1实施方式的控制流程图。
图13是表示第3实施方式的摄像装置的构成的图。
图14是表示特异点除去时的XY移动控制与特异点除去滤波器的特性的图。
图15是第3实施方式的控制流程图。
符号说明
21、41、61信息读取用摄像装置        22、23、24、25透镜
26透镜模块                          27图像传感器
28印刷基板                          29压电致动器
30控制部                            31摄影对象物
32成像面                            62X-Y平台(X-Y工作台)
具体实施方式
下面说明本发明的优选实施方式。图7是表示第1实施方式的信息读取用摄像装置21的构成的图。
信息读取用摄像装置21能够应用于读取1维或2维条形码的条形码读取器、读取指纹、静脉等的活体认证装置等。另外，当图像传感器27的位置成为成像位置时，能够获得鲜明的图像，因此还能应用于通常的图像摄影装置。
第1实施方式涉及从透镜朝向图像传感器的光与光轴平行的像侧远心光学系统，是图像传感器27从透镜22～25的成像面开始向接近的方向移动的情况下的例子。
信息读取用摄像装置21具有：具有多个透镜22～25的透镜模块26；2维图像传感器27；安装着该图像传感器27的印刷基板28；使印刷基板28在透镜22～25的光轴方向(Z轴方向)上移动的致动器29；控制致动器29的控制部30。致动器29例如是使用了压电元件的压电致动器29。下面称其为压电致动器29。
安装着图像传感器27的印刷基板28能通过压电致动器29而在透镜22～25的光轴方向(图7的垂直方向)上移动。
图7中虚线所示的图像传感器27的位置是图像传感器27的受光面与透镜22～25的成像面(成像位置)32相一致的情况下的位置。另外，实线所示的位置是通过压电致动器29将印刷基板28向垂直上方提起，图像传感器27的受光面位于透镜22～25的成像面32的近前(正前或前方)侧(从透镜25侧观察)的情况下的位置。
通过使图像传感器27向光轴上方移动，能够改变摄影对象物31在A点所反射的光在图像传感器27的受光面的A’点上的图像的扩散(光量分布)。
图8是表示第2实施方式的信息读取用摄像装置41的构成的图。该第2实施方式与上述第1实施方式的不同之处在于，图像传感器27的移动方向是从透镜22～25的成像面32离开的方向(成像面的进深侧(里侧))。
该信息读取用摄像装置41具有通过多个透镜22～25构成的透镜模块26以及图像传感器27。图8中虽然没有表示出来，然而图像传感器27具有安装在印刷基板上、使该印刷基板向透镜的光轴方向移动的致动器和控制部。
这里，在上述第1和第2实施方式中，参照图9(A)、(B)说明使图像传感器27在透镜22～25的光轴方向上移动时的图像传感器27的位置与成像面之间的关系、以及图像传感器27的关注点周围的功率密度。
图9(A)中，用虚线表示图像传感器27的受光面位于透镜的成像面32的位置时的位置A，用虚线表示图像传感器27的受光面位于成像面32上方的位置时的位置B，用实线表示图像传感器27位于位置B上方的位置时的位置C。当图像传感器27位于位置C的时候，相比位于位置B时，来自摄影对象物31的光在图像传感器27上更加扩散。
并且，在图9(A)中表示了来自摄影对象物31的1点的光的成像情形，实际上这种成像是对来自摄影对象物31的各点的全部光来进行的。
图像传感器27处于图9(A)的A、B、C各位置时的图像传感器27上的关注点周围的受光光量的功率密度分布(W/m2)为图9(B)的a(x，y)、b(x，y)、c(x，y)。
图9(B)的中心轴表示图像传感器27上的任意关注点，x，y表示以关注点为原点时到达周围的像素的距离。可以认为功率密度分布大致轴对称(严格意义来说并非对称)，因此也可以通过距离关注点的半径r的函数来表示分布。
图像传感器27的各像素的输出与入射光的功率(W)乘以曝光时间(秒)所得的值、即能量成比例。在将图9(A)的位置A、B、C的各位置处曝光的时间分别设为ta、tb、tc(秒)时，则图像传感器27的关注点周围的点(坐标x，y)的像素的输出分布F(x，y)可通过如下式子来表示。
F(x，y)＝a(x，y)×ta+b(x，y)×tb+c(x，y)×tc
根据上式可知，通过合理选择图像传感器27在透镜的光轴方向(Z轴方向)上的位置(图9(A)的垂直方向的位置)和曝光时间，能够获得任意的输出分布。
这里，上述a(x，y)、b(x，y)、c(x，y)是摄影对象物31的1个点在图像传感器27上的像(点像)的功率密度分布，能够通过严密的光学系统模拟来求得。或者，还能够使用图10所示的测定系统通过实验来求得。
图10表示的测定系统中，以来自光源53且通过了遮光板51的针孔52的光作为摄影对象，使用第1实施方式的透镜模块26测定图像传感器27上的像(点像)的功率密度分布。
在图10的测定系统中，使图像传感器27向光轴上方移动，测定图10中实线所示的位置A、虚线所示的位置B和位置C各个位置上的图像传感器27的任意关注点周围的输出分布，由此能够通过实验求得图9(B)所示的各位置上的功率密度分布a(x，y)、b(x，y)、c(x，y)。
预先测定好上述功率密度分布，确定可获得作为目标的滤波器函数F(x，y)这样的各分布的曝光时间ta、tb、tc即可。
在上述例子中为了简化说明，描述了将与摄影对象物31的1个点对应的图像传感器27上的一个点作为中心的功率密度分布，然而实际上可获得以图像传感器27的全部点为中心的像素的输出分布F(x，y)。
图11是表示控制Z轴方向的位置和曝光时间时的图像传感器27的输出分布的图。图11表示高斯分布的情况。
图像传感器27的输出能够通过F(x，y)＝a(x，y)×ta+b(x，y)×tb+c(x，y)×tc来表示，因此通过适当设定图像传感器27在Z轴方向上的位置和曝光时间，能够获得图11所示的高斯分布的输出特性。由于能获得图像传感器27的全部像素的该输出分布，因此能够使图像传感器27的各像素的输出分布成为高斯分布。
图12是第1实施方式的控制流程图。下面参照图12说明控制压电致动器29使得第1实施方式的图像传感器27的输出分布为高斯分布时的处理。以下的处理是通过信息读取用摄像装置21的控制部30来执行的。
驱动压电致动器29，将图像传感器27移动到初始位置Z＝A(图9(A)的位置A)(图12、S11)。
设定定时器(S12)，在位置A上开始图像传感器27的曝光(S13)。
然后，判定定时器的计量时间(测量时间)t是否在ta以上(S14)。在步骤S14中，如果判定为定时器的计量时间不足ta(S14、否)，则继续曝光，重复步骤S14中关于定时器的计量时间是否在ta以上的判别(判断)。
在步骤S14中，如果判定为定时器的计量时间t在ta以上(S14、是)，则进入步骤S15，驱动压电致动器29，将图像传感器27移动到位置Z＝B(图9(A)的位置B)。
通过上述步骤S11～S14的处理，能够直到定时器的计量时间t等于ta为止、即在位置A上持续时间ta来进行图像传感器27的曝光。由此，能够使图像传感器27的任意关注像素及其周围像素的功率密度分布成为图9(B)的功率密度分布a(x，y)。
接着，判定定时器的计量时间t是否在ta+tb以上(S16)。在步骤S16中，如果判定为计量时间t不足ta+tb(S16、否)，则重复步骤S16的判定。
另一方面，在步骤S16中，当判定为定时器的计量时间t在ta+tb以上时(S16、是)，则进入步骤S17，驱动压电致动器29，将图像传感器27移动到位置Z＝C(图9(A)的位置C)。
通过上述步骤S15和S16的处理，在位置B上，在时间tb的期间内进行图像传感器27的曝光。由此，能够使图像传感器27的关注点及其周围像素的功率密度分布成为图9(B)的功率密度分布b(x，y)。
然后，判定定时器的计量时间t是否在ta+tb+tc(全曝光时间)以上(S18)。
在步骤S18中，当判定为定时器的计量时间不足ta+tb+tc时(S18、否)，则继续在该位置上进行曝光，重复步骤S18的判定。
另一方面，在步骤S18中，当判定为定时器的计量时间t在ta+tb+tc以上时(S18、是)，即在各位置A、B、C上结束了所确定的时间内的曝光时，进入步骤S19，结束曝光。
通过上述步骤S17～S18的处理，在位置C上进行时间tc的期间内的图像传感器27的曝光。由此，能够使图像传感器27的关注像素及其周围像素的功率密度分布成为图9(B)的功率密度分布c(x，y)。
并且，当对曝光时间而言无法忽视图像传感器27的移动所需时间的情况下，在步骤S14中，在定时器的计量时间t到达ta的时刻P1中断曝光，同时中断定时器的计量。而且，在将图像传感器27从位置A移动到位置B之后，在时刻P2重新开始曝光和定时器的计量。同样地，在步骤S16中，在定时器的计量时间t到达ta+tb的时刻P2中断曝光，并中断定时器的计量。然后，在将图像传感器27从位置B移动到位置C之后，在时刻P4重新开始曝光和定时器的计量。由此，即便在无法忽视移动时间的情况下，也能正确地控制各位置处的曝光时间。
根据上述处理，通过压电致动器29将图像传感器27的位置在Z轴方向(光轴方向)上移动，在各位置上曝光既定时间(例如ta、tb、tc)，从而能够赋予任意的低通滤波器特性(例如高斯分布的特性)来作为图像传感器27的各像素与周围像素的输出分布。即，代替图6(A)、(B)所示的低通滤波器的运算处理，能够在光学上实现低通滤波器处理。
根据上述第1和第2实施方式，通过改变图像传感器27或安装有该图像传感器27的印刷基板28的光轴方向上的位置，控制各位置上的曝光时间，从而能够任意改变来自摄影对象物31的各点的光在图像传感器27上扩散的范围。由此，能够对图像传感器27的输出信号施加光学低通滤波器处理。其结果，由于不需要以往所进行的低通滤波器运算，因而能够缩短图像处理的处理时间。另外，由于能够减轻图形处理的处理负担，因而能够使用处理速度较慢且成本低廉的CPU，因此能够降低信息读取用摄像装置的成本。
在上述例子中，在3个位置上控制图像传感器27的曝光时间，但也可以在3个以上的位置上控制曝光时间。若增加位置，能够实现具有更为平滑特性的低通滤波器。
另外，在上述例子中，在将图像传感器27停止在3个位置(位置A、B、C)上的状态下进行曝光，然而也可以连续改变图像传感器27的位置，通过控制移动速度来控制各位置上实质的曝光时间。这种情况下，功率密度分布不仅为x、y的函数，还为z的函数，将随着在Z轴方向上移动而发生变化的功率密度分布表示为函数形式则为f(x，y，z)(w/m2)，将移动速度表示为z的函数则为V(z)，将移动范围设为从Z＝0(成像面)到Z＝Z0时，则图像传感器27的输出分布F(x，y)可通过下面的式子来表示。
F(x，y)＝∫(f(x，y，z)×1/V(z))dz(积分范围是0～Z0)
以F(x，y)成为期望的分布、例如高斯分布的方式来控制Z轴方向的移动速度V(z)，并控制压电致动器29使其成为该移动速度V(z)即可。
这种情况下也与上述第1和第2实施方式同样地，f(x，y，z)能够通过严密的光学模拟来求得。或者也可使用图10所示的测定系统对z方向上的位置实际测量功率密度分布。在该例子中，移动速度V(z)、即图像传感器27的移动的滞后速度也成为决定滤波器特性的参数，因此能够更为自由地确定滤波器特性。
接着，图13是表示第3实施方式的信息读取用摄像装置61的构成的图。该第3实施方式是在与透镜光轴正交的XY平面内移动图像传感器27，获得期望的滤波器特性的情况下的例子。
信息读取用摄像装置61具有光圈63、透镜64、安装在印刷基板28上的图像传感器27、使印刷基板28在XY平面内移动的X-Y平台62、控制X-Y平台62的控制部30。X-Y平台62具有未图示的压电致动器等机械驱动机构，并通过致动器的驱动力在X轴、Y轴方向上移动。
在第3实施方式中，图像传感器27的受光面与成像面32一致，摄影对象物31的A点的光在图像传感器27的受光面的1点(A’点)成像。摄影对象物31上其他点的光也相同。第3实施方式中，由于图像传感器27在X-Y平面内移动，因此图像传感器27的图像大小是恒定的。因而不需要是像侧远心光学系统。
第3实施方式中，使X-Y平台62在XY平面内移动，控制关注像素(x，y)及其周围像素的曝光时间t(x，y)，从而能够实现期望特性下的低通滤波器。
图14(A)、(B)是表示用于实现特异点去除滤波器的XY移动控制和特异点去除滤波器的特性的图。
设图14(A)的中心像素(关注像素)a0的X-Y坐标为(0，0)，图14(A)的水平方向为X的正方向，垂直方向为Y方向。
如果在X-Y平台62的初始位置上，将中心像素a0右上的像素(1，1)成为中心的位置作为起点，沿着顺时针方向逐次移动1个像素进行曝光，则能获得图14(B)所示的滤波器特性。
由于不在中心像素a0上进行曝光，因此中心像素a0的光量为0。通过对中心像素a0右上、右边、右下等8个像素进行曝光，从而能够实现图14(B)所示的去除摄影对象物31的特定点的图像的特异点去除滤波器。
这里，参照图15的流程图说明实现特异点去除滤波器时的处理内容。以下的处理通过控制部30来执行的。另外，图像传感器27的移动与在各位置上的曝光是在摄影对象物31的1次曝光时间内进行的。
将X-Y平台62的初始位置(x，y)移动到像素(1，1)成为中心的位置上(图15、S21)。像素(1，1)例如是位于图14(A)的中心像素a0(0，0)的右上位置(1，1)的像素。
将X-Y平台62移动到初始位置后，则开始(设定)定时器的计量(S22)，开始在该位置上曝光(S23)。
然后，判别定时器的计量时间是否在T/8以上(S24)。时间T是图14(A)的中心像素a0周围8个像素的合计曝光时间，将合计曝光时间T的1/8设定为各像素的曝光时间。
在步骤S24中，当判定为定时器的计量时间t不足T/8时(S24、否)，则重复步骤S24的判别。
另一方面，在步骤S24中，当判定为定时器的计量时间t达到了T/8时(S24、是)，则进入步骤S25，将X-Y平台62的位置(x，y)移动到像素(1，0)成为中心的位置上。像素(1，0)为处于图14(A)的中心像素a0右边的位置(1，0)上的像素。
并且，当X-Y平台62的移动所需时间相对于各位置处的曝光时间不能被忽视的情况下，在曝光时间到达T/8的时刻P1中断定时器的计量，在将X-Y平台62移动到以像素(1，0)作为中心的位置后，在时刻P2重新开始曝光和定时器的计量。通过如上处理，即便在X-Y平台62移动需要时间的情况下，也能正确控制各像素的曝光时间，能够实现期望的滤波器特性。
在以下的步骤中，当X-Y平台62的移动时间相对于曝光时间不能被忽视的情况下，在结束了1个位置处的曝光而将X-Y平台62移动到下一位置之前(时刻P1)中断曝光和定时器的计量，在移动结束之后(时刻P2)重新开始曝光和定时器的计量，则能够去除掉X-Y平台62移动所需时间的影响。
然后，判别定时器的计量时间t是否在2T/8以上(S26)。如果X-Y平台62移动所需时间相对于曝光时间能够被忽视，则当定时器的计量时间t到达第1个像素(1，1)的曝光时间与第2个像素(1，0)的曝光时间的合计时间2T/8时结束曝光即可。于是，在步骤S26的处理中，判定定时器的计量时间t是否在2个像素的合计曝光时间2T/8以上。
在步骤S26中，当判定为定时器的计量时间不足2T/8时(S26、否)，重复步骤S26的处理。
另外，在步骤S26中，当判定为定时器的计量时间达到了2T/8时(S26、是)，进入步骤S27，将X-Y平台62移动到以像素(1，-1)为中心的位置上。像素(1，-1)是图14(A)的中心像素a0(0，0)的右下位置(1，-1)上的像素。
接着，判定定时器的计量时间t是否在3T/8以上(S28)。步骤S28的处理是判定像素(1，-1)的曝光时间是否达到了T/8的处理。
在步骤S28中，当判定为定时器的计量时间t不足3T/8时(S28、否)，重复步骤S28的处理。
另外，在步骤S28中，当判定为定时器的计量时间t达到了3T/8时(S28、是)，进入步骤S29，将X-Y平台62移动到以像素(0，-1)为中心的位置上。像素(0，-1)是图14(A)的中心像素a0(0，0)的下1个位置(0，-1)上的像素。
接着，判别定时器的计量时间t是否在4T/8以上(S30)。该处理是用于判定像素(0，-1)的曝光时间是否达到了T/8的处理。
在步骤S30中，当判定为定时器的计量时间t不足4T/8时(S30、否)，则重复步骤S30的处理。
另外，在步骤S30中，当判定为定时器的计量时间t达到了4T/8时(S30、是)，进入步骤S31，将X-Y平台62移动到以像素(-1，-1)为中心的位置上。像素(-1，-1)是图14(A)的中心像素a0的左下位置(-1，-1)上的像素。
接着，判别定时器的计量时间t是否在5T/8以上(S32)。该处理是判定像素(-1，-1)的曝光时间是否达到了T/8的处理。
在步骤S32中，当判定为定时器的计量时间不足5T/8时(S32、否)，则重复步骤S32的处理。
另外，在步骤S32中，当判定为定时器的计量时间在5T/8以上时(S32、是)，进入步骤S33，将X-Y平台62移动到以像素(-1，0)为中心的位置上。像素(-1，0)是图14(A)的中心像素a0的左边位置上(-1，0)的像素。
接着，判别定时器的计量时间t是否在6T/8以上(S34)。该处理是用于判定像素(-1，0)的曝光时间是否达到了T/8的处理。
在步骤S34中，当判定为定时器的计量时间t不足6T/8时(S34、否)，则重复步骤S34的处理。
在步骤S34中，当判定为定时器的计量时间t在6T/8以上时(S34、是)，进入步骤S35，将X-Y平台62移动到以像素(-1，1)为中心的位置上。像素(-1，1)是图14(A)的中心像素a0的左上位置(-1，1)上的像素。
接着，判别定时器的计量时间t是否在7T/8以上(S36)。该处理是用于判定像素(-1，1)的曝光时间是否达到了T/8的处理。
在步骤S36中，当判定为定时器的计量时间t不足7T/8时(S36、否)，则重复步骤S36的处理。
另外，在步骤S36中，当判定为定时器的计量时间t在7T/8以上时(S36、是)，进入步骤S37，将X-Y平台62移动到以像素(0，1)为中心的位置上。像素(0，1)是图14(A)的中心像素a0的上1个位置(0，1)上的像素。
接着，判别定时器的计量时间t是否在T以上(S38)。该处理是用于判定像素(0，1)的曝光时间是否达到了T/8的处理。
在步骤S38中，当判定为定时器的计量时间t不足T时(S38、否)，则重复步骤S38的处理。
另一方面，当在步骤S38中判定为定时器的计量时间t在T以上时(S38、是)，进入步骤S39，结束曝光。
根据上述处理，通过以进行周围像素的曝光，不进行中心像素的曝光的方式控制X-Y平台62，从而能够实现去除摄影对象物31上任意点的图像的特异点去除滤波器。
上述处理是通过控制图像传感器27在XY平面上的位置来实现的，由于无需通过运算来进行用于对图像传感器27的输出图像去除特异点的图像处理，因而能够缩短图像处理的处理时间。由此，由于不需要特异点去除滤波器等运算处理，因此能够使用处理速度较慢且成本低廉的CPU。因此能够降低要求实时处理的信息读取用摄像装置、例如条形码读取器、活体认证装置等的成本。
上述处理涉及中心像素a0周围的8个像素，然而不限于8个像素，也可以不足8个像素或者在9个像素以上。
在图15的处理中，控制X-Y平台62使得摄影对象物31的任意点的光不入射到中心像素a0，从而实现了特异点去除滤波器，然而上述控制方法还适用于具有除了特异点去除滤波器之外的任意特性的低通滤波器。
例如使X-Y平台62向以中心像素a0为中心的位置移动，使中心像素a0的曝光时间最长(＞T)。然后使X-Y平台62向以位于同心圆上的周围像素为中心的位置移动，使处于相同同心圆上的像素的曝光时间比中心像素a0短，使处于该同心圆外侧的同心圆(第2个同心圆)上的像素的曝光时间更短。由此，能够对入射到图像传感器27的光施加期望的低通滤波器特性(例如图1的高斯滤波器)。作为各像素位置上的曝光时间，例如能够设定与图6的高斯滤波器的运算行列值对应的时间。
根据上述实施方式，用于读取信息的摄像装置不需要对图像进行低通滤波操作，从而缩短了图像处理中的处理时间。
在上述所有的实施方式中，图像传感器的移动被控制为产生特定的曝光能量分布。由于所有的像素同时移动，所得到的图像传感器输出是特定曝光能量分布与图像信号的卷积，从而能够以光学的方式进行低通滤波。这个概念对于所有的实施方式是同样的。本发明不限于上述实施方式，例如还可以按如下构成。
(1)在上述第1和第2实施方式中使图像传感器27的位置在Z轴方向上产生变化，在第3实施方式中使图像传感器27的位置在X-Y平面上发生变化，还可以将第1、第2实施方式与第3实施方式组合起来，使图像传感器27的位置在Z轴方向以及X轴、Y轴方向上同时产生变化。这种情况下，能够获得更为平滑的任意的滤波器特性。
(2)第1～第3实施方式中说明了使用压电致动器来移动图像传感器27的情况，然而驱动部不限于压电致动器，还可以使用电动机或其他的电磁驱动单元、磁驱动单元和机械驱动机构等。
(3)不仅控制安装在印刷基板上的图像传感器27的位置，还可以通过驱动部来直接控制图像传感器27的位置。

Claims (8)

1.一种信息读取用摄像装置，其特征在于，该信息读取用摄像装置具有：
透镜，其使来自摄影对象物的光成像；
图像传感器，其接受由上述透镜所成像的光；
驱动部，其在1次曝光时间内改变上述图像传感器的位置，使得上述图像传感器的各像素的受光光量成为低通滤波器特性；以及
控制部，其控制上述驱动部。
2.根据权利要求1所述的信息读取用摄像装置，其特征在于，上述控制部通过上述驱动部使上述图像传感器沿着上述透镜的光轴方向移动，在上述透镜的成像位置近前侧或进深侧的多个位置上分别控制曝光时间，获得期望的低通滤波器特性。
3.根据权利要求1或2所述的信息读取用摄像装置，其特征在于，上述控制部通过上述驱动部使上述图像传感器在与上述透镜的光轴正交的XY平面内移动，控制上述图像传感器的位置与各位置上的曝光时间，使得上述图像传感器的关注像素的受光光量为最大，且使得上述关注像素的周围像素的受光光量逐渐减少，获得期望的低通滤波器特性。
4.根据权利要求1或2所述的信息读取用摄像装置，其特征在于，上述控制部通过上述驱动部使上述图像传感器在与上述透镜的光轴正交的XY平面内移动，控制上述图像传感器的位置与各位置上的曝光时间，使得上述图像传感器的关注像素的受光光量为最小，且使得上述关注像素的周围像素的受光光量大于上述关注像素的受光光量，获得期望的低通滤波器特性。
5.根据权利要求2所述的信息读取用摄像装置，其特征在于，上述控制部控制上述图像传感器在光轴方向上或与光轴正交的平面内的位置与曝光时间，使得以上述图像传感器的关注像素为中心的受光光量分布为高斯分布。
6.根据权利要求3所述的信息读取用摄像装置，其特征在于，上述驱动部具有使上述图像传感器在XY平面内移动的平台。
7.根据权利要求1或2所述的信息读取用摄像装置，其特征在于，上述驱动部是压电致动器。
8.根据权利要求1或2所述的信息读取用摄像装置，其特征在于，上述透镜是由多个透镜组成的透镜模块。
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Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8838210B2 (en) * 2006-06-29 2014-09-16 AccuView, Inc. Scanned laser vein contrast enhancer using a single laser
JP5714931B2 (ja) * 2011-02-15 2015-05-07 オリンパス株式会社 撮像装置
KR101961479B1 (ko) * 2012-09-13 2019-07-17 엘지이노텍 주식회사 카메라 모듈의 렌즈 중심부 측정장치 및 방법
WO2014126074A1 (ja) * 2013-02-13 2014-08-21 リコーイメージング株式会社 撮影装置
JP6299746B2 (ja) * 2013-03-13 2018-03-28 リコーイメージング株式会社 撮影装置及び撮影制御システム
JP6260614B2 (ja) * 2013-03-27 2018-01-17 リコーイメージング株式会社 撮影装置及び撮影制御システム
WO2015064278A1 (ja) * 2013-10-30 2015-05-07 リコーイメージング株式会社 撮影装置及びその制御方法
WO2015098305A1 (ja) * 2013-12-27 2015-07-02 リコーイメージング株式会社 撮影装置、撮影方法及びプログラム
WO2018159002A1 (ja) 2017-02-28 2018-09-07 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 撮像システム及び撮像方法
CN109247910B (zh) * 2017-07-12 2020-12-15 京东方科技集团股份有限公司 血管显示设备以及血管显示方法
JP7397626B2 (ja) * 2019-10-30 2023-12-13 キヤノン株式会社 撮像装置及びその制御方法

Family Cites Families (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03150502A (ja) 1989-11-08 1991-06-26 Toshiba Corp 非球面プラスチック集光レンズ
US5063450A (en) * 1990-11-28 1991-11-05 Eastman Kodak Company Method and apparatus for preventing aliasing in an electronic still camera
JPH0622207A (ja) 1992-06-29 1994-01-28 Canon Inc 撮像装置
KR0148695B1 (ko) 1992-08-08 1998-09-15 강진구 비데오 카메라의 고화질화 장치
JPH0670225A (ja) 1992-08-21 1994-03-11 Sony Corp 電子スチルカメラ装置
JPH06333074A (ja) 1993-05-25 1994-12-02 Nippondenso Co Ltd 光学的情報読み取り装置
US5541779A (en) 1993-11-17 1996-07-30 Daewoo Electronics Co., Ltd. Optical imaging system
JPH08114769A (ja) * 1994-10-17 1996-05-07 Canon Inc 空間周波数特性可変装置及び該装置を用いた撮像装置
JPH08242403A (ja) * 1995-01-06 1996-09-17 Nikon Corp 画像入力装置
JP3070484B2 (ja) * 1995-07-26 2000-07-31 株式会社デンソー 光学情報読取装置および光学情報読取方法
JPH0951484A (ja) 1995-08-08 1997-02-18 Mazda Motor Corp 電子カメラの光量制御装置
JPH0983858A (ja) * 1995-09-12 1997-03-28 Canon Inc 撮像装置および撮像方法
JP3739879B2 (ja) 1996-12-17 2006-01-25 カシオ計算機株式会社 撮像装置
JP2003050991A (ja) * 2001-08-03 2003-02-21 Sony Corp 指紋画像読取装置及び指紋照合装置
JP2003329896A (ja) * 2002-05-14 2003-11-19 Precise Gauges Co Ltd 光学部品の調芯方法及びその装置
JP3956787B2 (ja) 2002-07-10 2007-08-08 コニカミノルタフォトイメージング株式会社 撮像装置
KR100511407B1 (ko) 2002-10-16 2005-08-30 이창호 촬상소자의 위치를 이동하여 포커싱이 이루어지는 카메라
JP2005266096A (ja) * 2004-03-17 2005-09-29 Canon Inc 光学フィルタ及び撮影装置
JP4375043B2 (ja) * 2004-02-13 2009-12-02 株式会社ニコン 光学ローパスフィルタおよびカメラ
HUP0401338A2 (en) 2004-06-29 2006-02-28 Optimal Optik Kft Optical mead and multiplexing methods for reflection type holographic storage
JP2006030814A (ja) * 2004-07-21 2006-02-02 Casio Comput Co Ltd 撮像装置
JP2006171286A (ja) 2004-12-15 2006-06-29 Pentax Corp カメラの駆動機構
JP2007081544A (ja) 2005-09-12 2007-03-29 Fujifilm Corp 撮影装置
JP2007097049A (ja) 2005-09-30 2007-04-12 Fujifilm Corp 画像読取装置および画像読取方法
JP4755477B2 (ja) 2005-10-07 2011-08-24 株式会社リコー 手ぶれ補正機能付き撮像装置
JP2007166155A (ja) 2005-12-13 2007-06-28 Nikon Corp 撮像装置およびブラケット処理プログラム
CN100489589C (zh) * 2006-03-06 2009-05-20 株式会社理光 成像装置和电子设备
JP5011814B2 (ja) * 2006-05-15 2012-08-29 ソニー株式会社 撮像装置、および画像処理方法、並びにコンピュータ・プログラム
JP2008035241A (ja) * 2006-07-28 2008-02-14 Pentax Corp デジタルカメラ
US20080158372A1 (en) * 2006-12-27 2008-07-03 Palum Russell J Anti-aliasing in an imaging device using an image stabilization system
CN101248989B (zh) * 2007-02-25 2011-10-12 香港中文大学 一种生理参数的监测系统
JP5084308B2 (ja) * 2007-03-14 2012-11-28 ペンタックスリコーイメージング株式会社 ステージ装置、及びステージ装置を利用したカメラの手振れ補正装置

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