CN1254079C

CN1254079C - 图像读取设备和方法

Info

Publication number: CN1254079C
Application number: CNB038002302A
Authority: CN
Inventors: 近藤哲二郎; 泽尾贵志; 石桥淳一; 永野隆浩; 藤原直树; 三宅彻; 和田成司
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2002-01-09
Filing date: 2003-01-08
Publication date: 2006-04-26
Anticipated expiration: 2023-01-08
Also published as: JPWO2003061271A1; US20040263920A1; CN1507740A; US7551328B2; JP4324859B2; WO2003061271A1; KR100939390B1; KR20040074909A

Abstract

在短读取时间中以好的S/N比确实获取高分辨率的图像数据。CCD(102)包括安排在相对移动方向上的多行线传感器，并包括具有时间积分效果、被安排在与相对于原件移动的相对移动方向正交的方向上的检测元件。信号处理单元(107)基于将由CCD(102)在处理单元时间内获得的第一像素值分成与被检测对象的检测位置对应的多个像素分量的模型而检测所述像素分量，并基于该所检测的像素分量而产生与被检测对象的检测位置对应的第二像素值。本发明可应用于扫描仪。

Description

图像读取设备和方法

技术领域

本发明涉及图像读取设备和方法，并尤其涉及读取检测对象的图像的图像读取设备和方法。

背景技术

现在扫描仪被广泛使用，其读取作为主体的例如纸张、照片等的原件的图像，并产生与该图像对应的图像数据。在扫描仪中使用CCD等。

这样的扫描仪重复控制，以使在CCD读取原件预定区域的图像后，移动该CCD并操作该CCD的快门，以使得不拾取该原件的另一区域的图像，并且当该CCD到达该原件将被读取的下一区域时，操作该CCD的快门以拾取图像。从而读取该原件所需区域的图像。

然而为了提高分辨率，需要操作快门，以响应于CCD沿扫描方向的移动而仅拾取该主体的较窄区域的预定位置的图像，因此导致CCD的较短图像拾取时间及由此获得的图像数据的下降的S/N的问题。为了缩短读取时间，需要操作快门，以响应于CCD沿扫描方向的移动而在较短曝光时间内拾取图像，因此导致CCD的较短图像拾取时间及由此类似获得的图像数据的下降的S/N的问题。

另外，在机械快门进行的图像拾取中，需要响应于检测元件的移动而频繁打开和关闭快门，这导致该机械装置上增加的负载及因此对失败的易感性的问题。在这种情况下，在频繁操作该机械快门时，还存在增加功耗的问题。

而且，为了仅对于图像数据的较高S/N而延长图像拾取时间，在该主体的每一图像拾取位置需要停止该CCD，这导致长读取时间的问题。

发明内容

考虑到这样的情况而作出了本发明，因此本发明的目的在于能在短读取时间内以好的S/N和高分辨率获得图像数据。

根据本发明，提供了一种图像读取设备，包括：通过将线传感器安排在相对移动方向中的多个列而形成的读取装置，其中具有时间积分效果的检测元件被安排在与该读取装置相对于检测对象移动的所述相对移动方向正交的方向；像素分量检测装置，用于基于将由检测元件在处理单元时间内获得的第一像素值分成与被检测对象的检测位置对应的多个像素分量的模型而检测所述像素分量；和像素值产生装置，用于基于该像素分量检测装置检测的像素分量而产生与被检测对象的检测位置对应的第二像素值。

该像素分量检测装置可包括模型产生装置，用于产生表示所述第一像素值与对应于检测位置的多个像素分量之间关系的模型，所述像素分量累积在将该处理单元时间除以该线传感器的列数所得到的每一分开的单元时间内；并且所述像素分量检测装置可基于该模型产生装置产生的模型而检测所述像素分量。

该图像读取设备还可包括速度检测装置，用于检测所述被检测对象和检测元件之间的相对速度；并且该模型产生装置可产生表示第一像素值和像素分量之间关系的模型，所述第一像素值从安排于该读取装置中的线传感器的部分检测元件中获得，所述像素分量与该速度检测装置检测的相对速度一致。

该图像读取设备还可包括速度检测装置，用于检测所述被检测对象和检测元件之间的相对速度；并且该模型产生装置可产生表示第三像素值和像素分量之间关系的模型，所述第三像素值通过将安排于该读取装置的相对移动方向中的各列中的多个检测元件的相邻检测元件中获得的第一像素值加在一起而获得，所述像素分量与该速度检测装置检测的相对速度一致。

该图像读取设备还可包括控制装置，用于控制该读取装置，使得当该读取装置被定位于初始位置时，该读取装置拾取被检测对象的图像，并在该处理单元时间期间、在相对于该被检测对象保持静止的状态下输出与检测元件对应的第一像素值；并且所述像素分量检测装置可通过将所述像素分量替换为所述模型来检测其他像素分量，所述像素分量是基于在控制装置的控制下、在相对于该被检测对象保持静止的状态下、由该读取装置的图像拾取所产生的第一像素值而产生的，所述模型表示所述第一像素值和对应于所述检测位置的多个像素分量之间的关系。

该控制装置可控制该读取装置，使得该读取装置拾取所述被检测对象的图像，并以预定时间间隔、在处理单元时间期间、在相对于该被检测对象保持静止的状态下输出对应于所述检测元件的所述第一像素值。

该图像读取设备还可包括控制装置，用于控制该读取装置的每一检测元件的曝光时间，使得第一像素值的每一个都包括对应于被检测对象的相对移动方向的不同位置的像素分量；并且该像素分量检测装置可基于表示所述第一像素值与对应于各检测位置的多个像素分量之间的关系的模型而检测所述像素分量，所述第一像素值的每一个都包括对应于被检测对象的相对移动方向的不同位置的像素分量。

该控制装置可控制该读取装置的每一检测元件的曝光时间，使得所述第一像素值的每一个都包括以预定时间间隔对应于被检测对象的相对移动方向的不同位置的像素分量。

该图像读取设备还可包括移动装置，用于移动所述被检测对象和该读取装置，以改变该被检测对象和该读取装置之间的相对位置。

该像素分量检测装置可包括标准方程产生装置，用于基于将由检测元件获得的第一像素值分成与被检测对象的检测位置对应的多个像素分量的模型而产生标准方程；并且该像素分量检测装置可基于由该标准方程产生装置产生的标准方程而检测所述像素分量。

该图像读取设备还可包括第一控制装置，用于控制该读取装置的图像拾取，使得安排在相对移动方向中的多个列中的检测元件的每一个在被检测对象的检测位置的相同第一位置开始曝光，并在不同于该第一位置的相同第二位置结束曝光；和第二控制装置，用于控制该读取装置的图像拾取，使得各所述检测元件在第三时间结束曝光之后开始曝光，所述第三时间介于第一时间和第二时间之间，第一时间是安排于多个列中的全部检测元件已到达所述第一位置并已开始曝光的时间，第二时间是安排于多个列中的检测元件之一已到达所述第二位置并已结束曝光的时间；其中该标准方程产生装置可通过在该标准方程中设置由检测元件获得的第一像素值而产生该标准方程，所述标准方程表示所述第一像素值和多个像素分量之间的关系，所述多个像素分量包括对应于在该第三时间作为检测位置的该第一位置、第二位置和第三位置之一的像素分量。

该标准方程产生装置可产生标准方程，用于通过应用最小平方方法而计算所述像素分量。

该标准方程产生装置可产生标准方程，其权重与获取第一像素值的曝光时间的长度一致。

根据本发明，提供了一种图像读取方法，包括：像素分量检测步骤，用于基于将由检测元件在处理单元时间内获得的第一像素值分成与被检测对象的检测位置对应的多个像素分量的模型而检测所述像素分量；和像素值产生步骤，用于基于该像素分量检测步骤的处理所检测的像素分量而产生与被检测对象的检测位置对应的第二像素值。

根据本发明，提供了一种存储介质上的程序，包括：像素分量检测步骤，用于基于将由检测元件在处理单元时间内获得的第一像素值分成与被检测对象的检测位置对应的多个像素分量的模型而检测所述像素分量；和像素值产生步骤，用于基于该像素分量检测步骤的处理所检测的像素分量而产生与被检测对象的检测位置对应的第二像素值。

根据本发明，提供了一种可由计算机执行的程序，该程序包括：像素分量检测步骤，用于基于将由检测元件在处理单元时间内获得的第一像素值分成与被检测对象的检测位置对应的多个像素分量的模型而检测所述像素分量；和像素值产生步骤，用于基于该像素分量检测步骤的处理所检测的像素分量而产生与被检测对象的检测位置对应的第二像素值。

基于将检测元件在处理单元时间内获得的第一像素值分成与被检测对象的检测位置对应的多个像素分量的模型而检测所述像素分量，并基于该所检测的像素分量而产生与被检测对象的检测位置对应的第二像素值。

附图说明

图1是示出了根据本发明的扫描仪或图像读取设备的一个实施例的配置的示意图；

图2是示出了平板(flatbed)扫描仪的配置的例子的示意图；

图3是示出了根据本发明的图像读取设备的更详细功能构造的方框图；

图4是示出了信号处理单元107的功能构造的方框图；

图5是示出了运动模糊(movement blur)去除单元154的功能构造的方框图；

图6是示例性示出了传统扫描仪的CCD 201和原件21之间的关系的示意图；

图7是示例性示出了传统扫描仪的CCD 201和原件21之间的关系的示意图；

图8是辅助解释运动模糊的示意图；

图9是辅助解释运动模糊的示意图；

图10是辅助解释运动模糊数量改变的示意图；

图11是辅助解释运动模糊数量改变的示意图；

图12是示例性示出了根据本发明的扫描仪的CCD 102和原件21之间的关系的示意图；

图13是示例性示出了根据本发明的扫描仪的CCD 102和原件21之间的关系的示意图；

图14是辅助解释由CCD 102输出的信号的示意图；

图15是辅助解释由CCD 102输出的信号的示意图；

图16是示出了当CCD 102保持静止时，由CCD 102输出的信号中包含的图像分量的例子的示意图；

图17是示出了当CCD 102移动时，由CCD 102输出的信号中包含的图像分量的例子的示意图；

图18是辅助解释用于获得已知值并打破误差影响链的处理的具体例子的示意图；

图19是示出了用于获得已知值并打破误差影响链的处理的另一个具体例子的示意图；

图20是辅助解释原件21的读取区域的示意图；

图21是辅助解释由CCD 102输出的信号的示意图；

图22是示出了由CCD 102输出的信号中包含的图像分量的例子的示意图；

图23是辅助解释用于获得已知值并打破误差影响链的处理的具体例子的示意图；

图24是示出了由CCD 102输出的信号中包含的图像分量的例子的示意图；

图25是辅助解释用于获得已知值并打破误差影响链的处理的具体例子的示意图；

图26是示出了由CCD 102输出的信号中包含的图像分量的例子的示意图；

图27是辅助解释用于获得已知值并打破误差影响链的处理的具体例子的示意图；

图28是辅助解释读取处理的流程图；

图29是辅助解释图像信号处理的流程图；

图30是辅助解释运动模糊去除处理的流程图；

图31是示出了运动模糊去除单元154的功能构造的方框图；

图32是辅助解释用于控制对于每一检测元件的CCD 102的快门定时和计算图像分量的处理的具体例子的示意图；

图33是辅助解释用于控制对于每一检测元件的CCD 102的快门定时和计算图像分量的处理的具体例子的示意图；

图34是辅助解释用于控制对于每一检测元件的CCD 102的快门定时和计算图像分量的处理的另一具体例子的示意图；

图35是辅助解释用于控制对于每一检测元件的CCD 102的快门定时和计算图像分量的处理的另一具体例子的示意图；

图36是辅助解释运动模糊去除处理的流程图；

图37是示出了根据本发明的扫描仪的另一个实施例的配置的示意图；

图38是示出了根据本发明的扫描仪的另一个实施例的配置的示意图；和

图39是示出了根据本发明的扫描仪的另一个实施例的配置的示意图。

具体实施方式

扫描仪是一种图像读取设备，能从作为二维信息而形成在作为检测对象的例子的例如纸张、照片等原件上的图像中读取与像素位置和图像的光谱反射率(或光谱透射率)对应的信息，将该读取的信息转换为数字数据，并向例如计算机等的信息处理设备输出该数字数据。

该扫描仪包括照明光源、光学系统、线性图像传感器(线传感器)等。该扫描仪还包括用于执行主扫描的读取单元、用于执行副扫描的运载(carying)单元、和用于执行例如数据压缩等处理的信号处理单元。

根据副扫描，将使用线性图像传感器的扫描仪分类为馈纸(sheet feed)扫描仪、平板扫描仪、手持扫描仪和胶片扫描仪。

在馈纸扫描仪中，固定读取单元，并由运载系统运载原件，从而执行副扫描。

在平板扫描仪中，固定原件，并且光学系统和读取单元移动，从而执行副扫描。

通过用户握着手持扫描仪的主体，并将该手持扫描仪相对于原件移动，可执行手持扫描仪的副扫描。

胶片扫描仪特别用于照相胶片(例如所谓35毫米胶片、APS(高级照相系统)等)，并通过透射而读取图像。

图1是示出了根据本发明的扫描仪或图像读取设备的一个实施例的配置的示意图。图1所示扫描仪是所谓馈纸扫描仪。

线性图像传感器11通过包括透镜12等的光学系统从例如图1中原件21的读取区域的窄线状区域获得反射光(或透射光)，该原件21作为由照明光源16照明的检测对象的例子。该线性图像传感器11是例如将检测元件按图1的主扫描方向以行的形式安排而形成的器件，并包括CCD(电荷耦合器件)、CMOS(互补金属氧化物半导体)传感器等。

该线性图像传感器11向处理单元13供给与获得的反射光对应的信号。即，该线性图像传感器11读取原件21的图像，并向处理单元13供给与该读取图像对应的信号。

基于由运载系统15提供的驱动力，辊子14以预定速度馈送原件21。所以原件21相对于透镜12和线性图像传感器11的位置被逐步变换。该线性图像传感器11响应于原件21的移动而从下一区域获得反射光，并然后向处理单元13供给与该下一区域的图像对应的信号。

在图1中，A表示正被读取的区域，B表示下一次将被读取的区域。

该线性图像传感器11响应于原件21的移动而重复读取原件21的预定区域的图像的处理，并随后响应于该读取处理而向该处理单元13供给该图像的信号。

由于以预定速度运载原件21，所以由该线性图像传感器11输出的图像信号包括运动模糊。

该透镜12折射由原件21的图像读取区域反射的光，并从而在该线性图像传感器11上形成与原件21的读取区域对应的图像。

该处理单元13基于与从该线性图像传感器11供给的图像信号对应的信号而产生图像数据，作为没有运动模糊的数字数据，并向图中未示出的例如计算机等的信息处理设备输出该产生的图像数据。

图2是示出了根据本发明的扫描仪或图像读取设备的另一个实施例的配置的示意图。图2所示扫描仪是所谓平板扫描仪。

以相同的附图标记注明与图1所示相同的部分，并省略对其的说明。

原件压板41由透明平板玻璃、塑料等组成。将原件21放置于原件压板41上以使得将要读取的图像面对扫描单元42。将放置于原件压板41上的原件21固定于主体31。

该扫描单元42包括光学系统、线性图像传感器11等。当读取原件21的图像时，由未示出的驱动单元例如以预定速度相对于原件压板41，即原件21，从图2的左边向右边移动该扫描单元42。

该扫描单元42包括作为行传感器的线性图像传感器11、透镜12、照明光源16、镜子51、镜子52、镜子53等。

镜子51、镜子52和镜子53反射由照明光源16供给的以及经由原件压板41由原件21反射的光，并从而使光经由透镜12入射至该线性图像传感器11。

当该线性图像传感器11小于原件21的读取区域时，该光学系统是缩小光学系统，并且与原件图像相比，由入射至该线性图像传感器11的光形成的图像被缩小。

另一方面，当该线性图像传感器11的长度与原件21的读取区域的长度实质相等时，该光学系统是使用棒形透镜阵列等作为透镜12的非放大光学系统，并且由入射至该线性图像传感器11的光形成的图像与原件21的图像长度相等。

当由照明光源16供给的光的规则反射分量从平滑原件21入射至该线性图像传感器11时，检测元件饱和，使得该线性图像传感器11不能读取该图像。因此，设置该光学系统的光轴，使得由照明光源16供给的光的规则反射分量不入射至该线性图像传感器11。

当以预定速度移动时，包括该线性图像传感器11的扫描单元42获得原件21的图像，所以由扫描单元42提供给信号处理单元13的信号包括运动模糊。下面将详细描述该运动模糊。

设置该光学系统，使得该线性图像传感器11的入射光明亮且均匀。作为削弱该线性图像传感器11的入射光的明亮度和均匀度的因素，存在照明光源16的光分布、光学系统的COS4定律、透镜12的虚光(vignette)等。

特别在考虑到入射到线性图像传感器11的两侧的光时，照明光源16的光分布通常成为问题。光学系统的COS4定律指出了光学系统的周围视野的亮度与cos4θ成比例减小。虚光表示在透镜12等的一侧的光通量的黑斑，这会导致亮度的下降。

照明光源16的光分布、光学系统的COS4定律、透镜12的虚光等导致与线性图像传感器11中心的光相比其周围的光更暗。

为了防止与线性图像传感器11中心的光相比其周围的光更暗，例如执行光学黑斑校正以减少中心的光量，并因此使图像平面上的光量尽可能均匀。

该处理单元13包括A/D(模/数)转换器单元、嵌入式计算机、DSP(数字信号处理器)等。该处理单元13基于与由线性图像传感器11提供的图像信号对应的信号而产生作为数字数据的无运动模糊的图像数据，并向例如图中未示出的计算机等信息处理设备输出该产生的图像数据。

根据本发明的扫描仪可为彩色扫描仪。

彩色扫描仪执行原件的色彩分离。色彩分离方法大致分为光源改变方法、滤光镜改变方法和彩色线性图像传感器方法。

在光源改变方法中，对应于所分离色彩且用作照明光源16的三个荧光灯顺序闪烁，单色线性图像传感器11顺序读取原件21的图像，从而获得所输出的红、绿和蓝信号。

在滤光镜改变方法中，在照明光源16和线性图像传感器11之间提供红、绿和蓝彩色滤光镜，并改变所述彩色滤光镜，从而获得所输出的红、绿和蓝信号。

在彩色线性图像传感器方法中，通过将具有三行作为一个单元的线性图像传感器和彩色滤光镜合并入一个组件中而形成彩色图像传感器，所述彩色图像传感器同时执行色彩分离和读取。

图3是示出了根据本发明的图像读取设备的更详细功能构造的方框图。

光圈101根据光强减少通过透镜12进入CCD 102的光量。

该CCD 102对应于该线性图像传感器11。该CCD 102基于由定时产生器103提供的驱动信号而产生对应于该入射光的信号，并然后向增益调整/噪声抑制单元104提供该产生的信号。

在CCD 102中，以线的形式(一维)排列的作为感光单元的光电二极管将该入射光的能量转换为电荷，并且变换电极将该电荷转移到CCD模拟寄存器。CCD 102的光电二极管对应于所述检测元件。CCD 102顺序将该入射光的能量转换为电荷，并且在曝光时间内积累所转换的电荷，而不对该电荷放电。所以可以说CCD 102具有时间积分效果。该曝光时间对应于处理单元时间。

用作CCD 102中的转移单元的CCD模拟寄存器经常通过该驱动信号中包括的两相时钟脉冲向输出单元顺序转移所转移的电荷。CCD 102的输出单元将该电荷转换为电压。

也就是说，CCD 102将由以线的形式排列的N个感光单元检测的光转换为N个电压信号，并然后输出所述模拟电压信号。

为了实现彩色化，CCD 102可包括用于作为一个组件的三行的每一行的彩色滤光镜。为了实现CCD 102的高灵敏度、低噪声、高速度、高分辨率和低功耗已进行了许多努力。

该增益调整/噪声抑制单元104调整由CCD 102提供的信号电平，并向该信号应用例如相关二次抽样的处理，以从而抑制该信号中包括的噪声。相关二次抽样利用信号周期中包含的噪声和全域零电平(field-through zero-level)周期中包含的噪声之间的强相关性，尤其在抑制复位噪声方面有效。

该增益调整/噪声抑制单元104向A/D转换单元105提供具有已调整信号电平和已抑制噪声的信号。

该A/D转换单元105使该增益调整/噪声抑制单元104提供的信号经受模/数转换，并然后向存储器106供给作为数字信号的图像信号。

存储器106顺序存储从A/D转换单元105提供的图像信号，并构造与原件21对应的图像数据。该存储器106向信号处理单元107供给该图像数据。

该信号处理单元107向存储器106供给的与原件21对应的图像数据应用纠错处理、白平衡调整处理等，并去除该图像数据中包含的运动模糊。该信号处理单元107向数据传输单元109提供所得到的图像数据。在应用纠错处理、白平衡调整处理、和运动模糊去除处理中，该信号处理单元107暂时将图像数据存入存储器108，并向该存入存储器108中存储的图像数据应用该处理。

该数据传输单元109暂时将该信号处理单元107提供的图像信号存入存储器110，并采用预定方法将该存入存储器110的图像数据传输至外部设备。

基于由外部提供的外部控制信号，主CPU 111控制照明光源16的光发射、定时产生器103的驱动信号的产生、增益调整/噪声抑制单元104的处理、控制器112的处理、和马达113的运行。举例来说，主CPU 111使定时产生器103驱动CCD 102的每一像素的电子快门，这将在后面说明。而且，例如，主CPU 111通过控制用于驱动运载系统15或扫描单元42的单元，而实现原件21和线性图像传感器11之间的相对移动，这将在后面说明。

主CPU 111从该驱动运载系统15或扫描单元42的单元获取表示原件21和CCD 102之间的相对速度的数据。主CPU 111通过控制器112将表示原件21和CCD 102之间的相对速度的数据提供给信号处理单元107。

控制器112在主CPU 111的控制下，控制信号处理单元107的操作和数据传输单元109的操作。

马达113在主CPU 111的控制下，驱动光圈101并调整该光圈101的光圈(diaphragm)。

电源单元114将电源供给CCD 102至接口115，所述电源对于CCD 102至接口115的各自操作是必须的。

而且，主CPU 111经由接口115与驱动器121相连。该驱动器121读取在安装于驱动器121中的磁盘131、光盘132、磁-光盘133、或半导体存储器134上记录(存储)的程序或数据，并然后经由接口115将读取的程序或数据供给该主CPU 111。

该主CPU 111执行由驱动器121供给的程序或将该程序提供给控制器112或信号处理单元107。

图4是示出了信号处理单元107的功能构造的方框图。

纠错单元151检测输入图像数据的有瑕疵的或有缺陷的像素的位置，该位置对应于CCD 102的像素中不与光起反应或一直具有电荷的像素，并例如通过在该有瑕疵的或有缺陷的像素中设置相邻像素值而校正该有瑕疵的或有缺陷的像素。该纠错单元151向箝位单元152提供由于校正该有瑕疵的或有缺陷的像素而产生的图像数据。

该箝位单元152设置该图像数据的亮度信号的建立电平，并然后将具有该设置的建立电平的图像数据提供至白平衡单元153。将A/D转换单元105输出的数据在正方向变换以避免负值的切削。该箝位单元152使数据恢复所变换的量以使该图像数据包括正确的负值。

该白平衡单元153调整与预定颜色温度一致的RGB(红、绿、蓝)增益，并从而调整该图像数据的白平衡。该白平衡单元153将具有所调整白平衡的图像数据供给运动模糊去除单元154。

顺便说一句，用于彩色图像的扫描仪需要白平衡单元153，而用于单色图像的扫描仪不需要白平衡单元153。

该运动模糊去除单元154去除包括在该图像数据中的运动模糊，并然后将无运动模糊的图像数据供给伽玛(gamma)校正单元155。下面将详细描述运动模糊去除单元154的结构和该运动模糊去除单元154执行的运动模糊去除处理。

该伽玛校正单元155向该图像数据施加伽玛校正，以根据预定伽玛曲线调整与CCD 102的光强对应的图像数据电平。

顺便说一句，由于该伽玛校正是非线性处理，所以理想的是当向该图像数据施加线性处理时，必须在该伽玛校正之前施加该线性处理。由该运动模糊去除单元154执行的运动模糊去除处理是线性处理。

该伽玛校正单元155向图像质量调整单元156供给该经过伽玛校正的图像数据。

该图像质量调整单元156向该图像数据施加用于视觉改善该图像的处理，例如轮廓校正处理和其他图像质量调整处理，并然后向色彩空间转换单元157供给已调整了图像质量的图像数据。

该色彩空间转换单元157根据该图像数据的输出格式转换色彩空间(例如判定色彩空间中三个主要色彩点的色度坐标的位置)，并然后输出该经过色彩空间转换的图像数据。

图5是示出了运动模糊去除单元154的功能配置的方框图。

处理单元提取单元171提取一个处理单元，该处理单元包括与CCD 102等的电子快门的定时一致的图像数据的预定像素。该处理单元提取单元171向建模单元172供给该提取的处理单元。

该建模单元172基于由该处理单元提取单元171供给的处理单元而产生模型，并然后将该处理单元和所产生的模型提供给方程构造单元173。由该建模单元172产生的模型例如指示作为去除运动模糊的结果而产生的图像数据的像素数目和该处理单元中包括的像素数目。

方程构造单元173基于由该建模单元172供给的模型和处理单元而构造作为联立方程的方程，用于计算无运动模糊的图像数据的像素值。该方程构造单元173将所构造的方程供给联立方程计算单元174。

该联立方程计算单元174解答由该方程构造单元173供给的方程，从而计算无运动模糊的图像数据的像素值，并然后输出该所计算的图像数据的像素值。

下面将参考图6至11说明该图像数据的运动模糊。

图6和图7是示例性示出传统扫描仪的CCD 201和原件21之间的关系的示意图。

该CCD 201具有安排成一行的检测元件。

如图6所示，当CCD 201获得原件21的图像时，该CCD 201在预定方向平行于显示了原件21的图像的平面而移动。当该显示了原件21的图像的平面对应于x轴和y轴时，例如CCD 201在x轴方向移动。(实际上，当获得原件21的图像时，该CCD 201的读取区域在预定方向上相对于原件21在显示了原件21的图像的平面上移动。)

如图7所示，CCD 201获得与在行进方向上的光电二极管等的一个像素的长度一致的原件21的图像。

图8和图9是辅助说明运动模糊的示意图。

如图8所示，当CCD 201对一个像素的每一长度重复移动和停止并且在停止期间执行读取(光电二极管中电荷的累积)时，该读取的图像不包括运动模糊。

然而，这样的读取方法并不现实，因为在移动期间不能执行读取，所以需要大量时间来读取原件21。

另一方面，如图9所示，当CCD 201以相对于原件21恒定的速度移动时，即使当CCD 201在光电二极管中累积电荷期间(曝光时间)，该CCD 201仍移动，并由此读取与该CCD的一个像素的长度相比更大区域的原件，作为与一个像素对应的一幅图像。

在这样的情况下，可通过缩短电荷累积时间而减少运动模糊。然而，一般来说，该电荷累积时间的缩短降低了图像数据的S/N，并因此应使该累积时间尽可能长。

由于一直改变CCD 201和原件21的相对位置，所以考虑到取代在一次快门操作中读取一个像素的数据，将相邻像素的分量彼此混合。然而可以说，考虑到普通CCD使用光学低通滤波器来执行将相邻像素的分量彼此混合的处理以避免重叠的事实，作为运动模糊的结果的相邻像素的某种程度上的彼此混合并不能表示问题。

然而，当需要限制相邻像素彼此混合的程度时，同时需要限制CCD 201的行进速度，因此高速读取变得很困难。

图10和图11是辅助解释运动模糊数量改变的示意图，所述改变对应于CCD 201和原件21之间相对速度的改变。

当与曝光时间中的移动对应的原件读取区域的长度是该CCD的一个像素的长度的两倍时，如图10所示，与该CCD的一个像素对应的图像数据的像素值在x轴方向上覆盖该CCD的一个像素的长度的两倍区域的图像。

同样地，当与曝光时间中的移动对应的原件读取区域的长度是该CCD的一个像素的长度的三倍时，如图11所示，与该CCD的一个像素对应的图像数据的像素值在x轴方向上覆盖该CCD的一个像素的长度的三倍区域的图像。

根据本发明的图像读取设备可从图像数据中去除运动模糊。因此，即使当CCD 201以恒定速度相对于原件21移动，并且与曝光时间中的移动对应的原件读取区域的长度长于该CCD的一个像素的长度时，根据本发明的图像读取设备提供该原件的一个区域的像素值，所述区域对应于该CCD的一个像素的长度。

下面将参考图12和图13说明由根据本发明的图像读取设备的CCD 102输出的图像数据。

图12和图13是示例性示出了根据本发明的扫描仪的CCD 102和原件21之间的关系的示意图。

该CCD 201具有例如在相对于原件21的移动方向上的四行上安排的光电二极管的元件。

如图12所示，当CCD 102获得原件21的图像时，该CCD 102在预定方向上平行于显示了原件21的图像的平面而移动。当显示了原件21的图像的平面对应于x轴和y轴时，例如CCD 102沿x轴方向移动。(实际上，当获得原件21的图像时，该CCD 102的读取区域在预定方向相对于原件21在显示了原件21的图像的平面上移动。)

x轴方向对应于相对移动的方向。

如图13所示，该CCD 102沿图中箭头所示行进方向以速度v0移动。该CCD 102获得与安排在行进方向上的四列中的光电二极管等的一个像素的长度一致的原件21的图像。例如，该CCD 102在像素P0、像素P1、像素P2和像素P3的每一个中获得该原件21的图像。

图14是辅助解释当在曝光时间中移动的原件21的读取区域的长度是光电二极管等的一个像素的长度的四倍时，由CCD 102输出的信号的示意图。

图14中原件21的图像区域A0至A10的每一个对应于该CCD 102的一个像素的长度。用连续编号A0、A1、A2至An表示原件21的图像区域，所述图像区域的每一个对应于该CCD 102的一个像素的长度。

与该CCD 102的像素P0对应的信号覆盖原件21的读取区域的图像，所述读取区域是该CCD 102的一个像素的长度的四倍。与该CCD 102的像素P1至P3对应的信号的每一个覆盖原件21的读取区域的图像，所述读取区域是该CCD 102的一个像素的长度的四倍。

例如，当CCD 102的像素P0在原件21的图像区域A0开始曝光，并在原件21的图像区域A3结束曝光时，与CCD 102的像素P0对应的信号(对应于图像数据中的像素值)分别包括原件21的图像A0至A3的分量a0至a3。所述图像的分量对应于像素分量。

当该CCD 102的像素P1在原件21的图像区域A1开始曝光且在原件21的图像区域A4结束曝光时，与CCD 102的像素P1对应的信号(对应于图像数据中的像素值)分别包括原件21的图像A1至A4的分量a1至a4。

当该CCD 102的像素P2在原件21的图像区域A2开始曝光且在原件21的图像区域A5结束曝光时，与CCD 102的像素P2对应的信号(对应于图像数据中的像素值)分别包括原件21的图像A2至A5的分量a2至a5。

当该CCD 102的像素P3在原件21的图像区域A3开始曝光且在原件21的图像区域A6结束曝光时，与CCD 102的像素P3对应的信号(对应于图像数据中的像素值)分别包括原件21的图像A3至A6的分量a3至a6。

下面将参考图15至18说明该运动模糊去除处理。

图15是辅助解释由CCD 102输出的信号的示意图。

假设t0为曝光时间，在从时间0至时间t0的曝光时间t0中，与CCD 102的像素P0对应的信号为b0；与CCD 102的像素P1对应的信号为b1；与CCD102的像素P2对应的信号为b2；并且与CCD 102的像素P3对应的信号为b3。

假设t0为曝光时间，在从时间t0至时间2*t0(从时间0经过两倍t0的时间)的曝光时间t0中，与CCD 102的像素P0对应的信号为b4；与CCD 102的像素P1对应的信号为b5；与CCD 102的像素P2对应的信号为b6；并且与CCD 102的像素P3对应的信号为b7。

假设t0为曝光时间，在从时间2*t0至时间3*t0(从时间0经过三倍t0的时间)的曝光时间t0中，与CCD 102的像素P0对应的信号为b8；与CCD102的像素P1对应的信号为b9；与CCD 102的像素P2对应的信号为b10；并且与CCD 102的像素P3对应的信号为b11。

同样地，假设t0为曝光时间，在从时间3*t0至时间4*t0(从时间0经过四倍t0的时间)的曝光时间t0中，与CCD 102的像素P0对应的信号为b12；与CCD 102的像素P1对应的信号为b13；与CCD 102的像素P2对应的信号为b14；并且与CCD 102的像素P3对应的信号为b15。

图15中的时间t0、2*t0、3*t0和4*t0对应于CCD 102中累积的电荷的传输定时。与曝光时间相比，该传输时间足够短。

图16是示出了当CCD 102对于与区域a0对应的像素P0保持静止时，由CCD 102输出的信号中包含的图像分量的例子的示意图。

应注意的是，将该曝光时间分为等长的4份。该曝光时间的分离周期对应于分离的单元时间。

在从时间0至时间t0的曝光时间t0的四个分离周期的第一周期中，该CCD 102的像素P0读取该原件21的图像区域A0。所以在该四个分离周期的第一周期中与CCD 102的像素P0对应的信号b0包括与原件21的图像区域A0对应的图像分量a0-1。

该CCD 102保持静止，并在从时间0至时间t0的曝光时间t0的四个分离周期的第二周期中，该CCD 102的像素P0读取该原件21的图像区域A0。所以在该四个分离周期的第二周期中与CCD 102的像素P0对应的信号b0包括与原件21的图像区域A0对应的图像分量a0-2。

该CCD 102保持静止，并在从时间0至时间t0的曝光时间t0的四个分离周期的第三周期中，该CCD 102的像素P0读取该原件21的图像区域A0。所以在该四个分离周期的第三周期中与CCD 102的像素P0对应的信号b0包括与原件21的图像区域A0对应的图像分量a0-3。

该CCD 102保持静止，并在从时间0至时间t0的曝光时间t0的四个分离周期的第四周期中，该CCD 102的像素P0读取该原件21的图像区域A0。所以在该四个分离周期的第四周期中与CCD 102的像素P0对应的信号b0包括与原件21的图像区域A0对应的图像分量a0-4。

同样地，由于CCD 102保持静止，所以与CCD 102的像素P0对应的信号b4包括与原件21的图像区域A0对应的图像分量a0-5至a0-8。由于CCD102保持静止，所以与CCD 102的像素P0对应的信号b8包括与原件21的图像区域A0对应的图像分量a0-9至a0-12。由于CCD 102保持静止，所以与CCD 102的像素P0对应的信号b12包括与原件21的图像区域A0对应的图像分量a0-13至a0-16。

由于CCD 102保持静止，所以与CCD 102的像素P0对应的信号仅包括与原件21的图像区域A0对应的图像分量。

在从时间0至时间t0的曝光时间t0的四个分离周期的第一周期中，该CCD 102的像素P1读取该原件21的图像区域A1。所以在该四个分离周期的第一周期中与CCD 102的像素P1对应的信号b1包括与原件21的图像区域A1对应的图像分量a1-1。

该CCD 102保持静止，并在从时间0至时间t0的曝光时间t0的四个分离周期的第二周期中，该CCD 102的像素P1读取该原件21的图像区域A1。所以在该四个分离周期的第二周期中，与CCD 102的像素P1对应的信号b1包括与原件21的图像区域A1对应的图像分量a1-2。

该CCD 102保持静止，并在从时间0至时间t0的曝光时间t0的四个分离周期的第三周期中，该CCD 102的像素P1读取该原件21的图像区域A1。所以在该四个分离周期的第三周期中，与CCD 102的像素P1对应的信号b1包括与原件21的图像区域A1对应的图像分量a1-3。

该CCD 102保持静止，并在从时间0至时间t0的曝光时间t0的四个分离周期的第四周期中，该CCD 102的像素P1读取该原件21的图像区域A1。所以在该四个分离周期的第四周期中，与CCD 102的像素P1对应的信号b1包括与原件21的图像区域A1对应的图像分量a1-4。

同样地，由于CCD 102保持静止，所以与CCD 102的像素P1对应的信号b5包括与原件21的图像区域A1对应的图像分量a1-5至a1-8。由于CCD102保持静止，所以与CCD 102的像素P1对应的信号b9包括与原件21的图像区域A1对应的图像分量a1-9至a1-12。由于CCD 102保持静止，所以与CCD 102的像素P1对应的信号b13包括与原件21的图像区域A1对应的图像分量a1-13至a1-16。

由于CCD 102保持静止，所以与CCD 102的像素P1对应的信号仅包括与原件21的图像区域A1对应的图像分量。

在从时间0至时间t0的曝光时间t0的四个分离周期的第一周期中，该CCD 102的像素P2读取该原件21的图像区域A2。所以在该四个分离周期的第一周期中，与CCD 102的像素P2对应的信号b2包括与原件21的图像区域A2对应的图像分量a2-1。

该CCD 102保持静止，并在从时间0至时间t0的曝光时间t0的四个分离周期的第二周期中，该CCD 102的像素P2读取该原件21的图像区域A2。所以在该四个分离周期的第二周期中，与CCD 102的像素P2对应的信号b2包括与原件21的图像区域A2对应的图像分量a2-2。

该CCD 102保持静止，并在从时间0至时间t0的曝光时间t0的四个分离周期的第三周期中，该CCD 102的像素P2读取该原件21的图像区域A2。所以在该四个分离周期的第三周期中，与CCD 102的像素P2对应的信号b2包括与原件21的图像区域A2对应的图像分量a2-3。

该CCD 102保持静止，并在从时间0至时间t0的曝光时间t0的四个分离周期的第四周期中，该CCD 102的像素P2读取该原件21的图像区域A2。所以在该四个分离周期的第四周期中，与CCD 102的像素P2对应的信号b2包括与原件21的图像区域A2对应的图像分量a2-4。

同样地，由于CCD 102保持静止，所以与CCD 102的像素P2对应的信号b6包括与原件21的图像区域A2对应的图像分量a2-5至a2-8。由于CCD102保持静止，所以与CCD 102的像素P2对应的信号b10包括与原件21的图像区域A2对应的图像分量a2-9至a2-12。由于CCD 102保持静止，所以与CCD 102的像素P2对应的信号b14包括与原件21的图像区域A2对应的图像分量a2-13至a2-16。

由于CCD 102保持静止，所以与CCD 102的像素P2对应的信号仅包括与原件21的图像区域A2对应的图像分量。

在从时间0至时间t0的曝光时间t0的四个分离周期的第一周期中，该CCD 102的像素P3读取该原件21的图像区域A3。所以在该四个分离周期的第一周期中，与CCD 102的像素P3对应的信号b3包括与原件21的图像区域A3对应的图像分量a3-1。

该CCD 102保持静止，并在从时间0至时间t0的曝光时间t0的四个分离周期的第二周期中，该CCD 102的像素P3读取该原件21的图像区域A3。所以在该四个分离周期的第二周期中，与CCD 102的像素P3对应的信号b3包括与原件21的图像区域A3对应的图像分量a3-2。

该CCD 102保持静止，并在从时间0至时间t0的曝光时间t0的四个分离周期的第三周期中，该CCD 102的像素P3读取该原件21的图像区域A3。所以在该四个分离周期的第三周期中，与CCD 102的像素P3对应的信号b3包括与原件21的图像区域A3对应的图像分量a3-3。

该CCD 102保持静止，并在从时间0至时间t0的曝光时间t0的四个分离周期的第四周期中，该CCD 102的像素P3读取该原件21的图像区域A3。所以在该四个分离周期的第四周期中，与CCD 102的像素P3对应的信号b3包括与原件21的图像区域A3对应的图像分量a3-4。

同样地，由于CCD 102保持静止，所以与CCD 102的像素P3对应的信号b7包括与原件21的图像区域A3对应的图像分量a3-5至a3-8。由于CCD102保持静止，所以与CCD 102的像素P3对应的信号b11包括与原件21的图像区域A3对应的图像分量a3-9至a3-12。由于CCD 102保持静止，所以与CCD 102的像素P3对应的信号b15包括与原件21的图像区域A3对应的图像分量a3-13至a3-16。

由于CCD 102保持静止，所以与CCD 102的像素P3对应的信号仅包括与原件21的图像区域A3对应的图像分量。

另一方面，图17是示出了当与曝光时间中的移动对应的原件21的读取区域的长度是CCD 102的一个像素的长度的四倍时，由CCD 102输出的信号中包含的图像分量的例子的示意图。

如图16所示，将曝光时间分为等长的四份。

在从时间0至时间t0的曝光时间t0的四个分离周期的第一周期中，该CCD 102的像素P0读取该原件21的图像区域A0。所以在该四个分离周期的第一周期中，与CCD 102的像素P0对应的信号b0包括与原件21的图像区域A0对应的图像分量a0-1。

该CCD 102相对于原件21移动，并在从时间0至时间t0的曝光时间t0的四个分离周期的第二周期中，该CCD 102的像素P0读取该原件21的图像区域A1。所以在该四个分离周期的第二周期中，与CCD 102的像素P0对应的信号b0包括与原件21的图像区域A1对应的图像分量a1-2。

该CCD 102相对于原件21移动，并在从时间0至时间t0的曝光时间t0的四个分离周期的第三周期中，该CCD 102的像素P0读取该原件21的图像区域A2。所以在该四个分离周期的第三周期中，与CCD 102的像素P0对应的信号b0包括与原件21的图像区域A2对应的图像分量a2-3。

该CCD 102相对于原件21移动，并在从时间0至时间t0的曝光时间t0的四个分离周期的第四周期中，该CCD 102的像素P0读取该原件21的图像区域A3。所以在该四个分离周期的第四周期中，与CCD 102的像素P0对应的信号b0包括与原件21的图像区域A3对应的图像分量a3-4。

同样地，由于CCD 102相对于原件21移动，所以与CCD 102的像素P0对应的信号b4包括与原件21的图像区域A4至A7对应的图像分量a4-5至a7-8。由于CCD 102相对于原件21移动，所以与CCD 102的像素P0对应的信号b8包括与原件21的图像区域A8至A11对应的图像分量a8-9至a11-12。由于CCD 102相对于原件21移动，所以与CCD 102的像素P0对应的信号b12包括与原件21的图像区域A12至A15对应的图像分量a12-13至a15-16。

因此，由于CCD 102相对于原件21移动，所以与CCD 102的像素P0对应的信号包括与原件21的图像的不同区域对应的不同图像分量。

在从时间0至时间t0的曝光时间t0的四个分离周期的第一周期中，该CCD 102的像素P1读取该原件21的图像区域A1。所以在该四个分离周期的第一周期中，与CCD 102的像素P1对应的信号b1包括与原件21的图像区域A1对应的图像分量a1-1。

该CCD 102相对于原件21移动，并在从时间0至时间t0的曝光时间t0的四个分离周期的第二周期中，该CCD 102的像素P1读取该原件21的图像区域A2。所以在该四个分离周期的第二周期中，与CCD 102的像素P1对应的信号b1包括与原件21的图像区域A2对应的图像分量a2-2。

该CCD 102相对于原件21移动，并在从时间0至时间t0的曝光时间t0的四个分离周期的第三周期中，该CCD 102的像素P1读取该原件21的图像区域A3。所以在该四个分离周期的第三周期中，与CCD 102的像素P1对应的信号b1包括与原件21的图像区域A3对应的图像分量a3-3。

该CCD 102相对于原件21移动，并在从时间0至时间t0的曝光时间t0的四个分离周期的第四周期中，该CCD 102的像素P1读取该原件21的图像区域A4。所以在该四个分离周期的第四周期中，与CCD 102的像素P1对应的信号b1包括与原件21的图像区域A4对应的图像分量a4-4。

同样地，由于CCD 102相对于原件21移动，所以与CCD 102的像素P1对应的信号b5包括与原件21的图像区域A5至A8对应的图像分量a5-5至a8-8。由于CCD 102相对于原件21移动，所以与CCD 102的像素P1对应的信号b9包括与原件21的图像区域A9至A12对应的图像分量a9-9至a12-12。由于CCD 102相对于原件21移动，所以与CCD 102的像素P1对应的信号b13包括与原件21的图像区域A13至A16对应的图像分量a13-13至a16-16。

由于CCD 102相对于原件21移动，所以与CCD 102的像素P1对应的信号包括与原件21的图像的不同区域对应的不同图像分量。

该CCD 102相对于原件21移动，并在从时间0至时间t0的曝光时间t0的四个分离周期的第二周期中，该CCD 102的像素P2读取该原件21的图像区域A3。所以在该四个分离周期的第二周期中，与CCD 102的像素P2对应的信号b2包括与原件21的图像区域A3对应的图像分量a3-2。

该CCD 102相对于原件21移动，并在从时间0至时间t0的曝光时间t0的四个分离周期的第三周期中，该CCD 102的像素P2读取该原件21的图像区域A4。所以在该四个分离周期的第三周期中，与CCD 102的像素P2对应的信号b2包括与原件21的图像区域A4对应的图像分量a4-3。

该CCD 102相对于原件21移动，并在从时间0至时间t0的曝光时间t0的四个分离周期的第四周期中，该CCD 102的像素P2读取该原件21的图像区域A5。所以在该四个分离周期的第四周期中，与CCD 102的像素P2对应的信号b2包括与原件21的图像区域A5对应的图像分量a5-4。

同样地，由于CCD 102相对于原件21移动，所以与CCD 102的像素P2对应的信号b6包括与原件21的图像区域A6至A9对应的图像分量a6-5至a9-8。由于CCD 102相对于原件21移动，所以与CCD 102的像素P2对应的信号b10包括与原件21的图像区域A10至A13对应的图像分量a10-9至a13-12。由于CCD 102相对于原件21移动，所以与CCD 102的像素P2对应的信号b14包括与原件21的图像区域A14至A17对应的图像分量a14-13至a17-16。

由于CCD 102相对于原件21移动，所以与CCD 102的像素P2对应的信号包括与原件21的图像的不同区域对应的不同图像分量。

该CCD 102相对于原件21移动，并在从时间0至时间t0的曝光时间t0的四个分离周期的第二周期中，该CCD 102的像素P3读取该原件21的图像区域A4。所以在该四个分离周期的第二周期中，与CCD 102的像素P3对应的信号b3包括与原件21的图像区域A4对应的图像分量a4-2。

该CCD 102相对于原件21移动，并在从时间0至时间t0的曝光时间t0的四个分离周期的第三周期中，该CCD 102的像素P3读取该原件21的图像区域A5。所以在该四个分离周期的第三周期中，与CCD 102的像素P3对应的信号b3包括与原件21的图像区域A5对应的图像分量a5-3。

该CCD 102相对于原件21移动，并在从时间0至时间t0的曝光时间t0的四个分离周期的第四周期中，该CCD 102的像素P3读取该原件21的图像区域A6。所以在该四个分离周期的第四周期中，与CCD 102的像素P3对应的信号b3包括与原件21的图像区域A6对应的图像分量a6-4。

同样地，由于CCD 102相对于原件21移动，所以与CCD 102的像素P3对应的信号b7包括与原件21的图像区域A7至A10对应的图像分量a7-5至a10-8。由于CCD 102相对于原件21移动，所以与CCD 102的像素P3对应的信号b11包括与原件21的图像区域A11至A14对应的图像分量a11-9至a14-12。由于CCD 102相对于原件21移动，所以与CCD 102的像素P3对应的信号b15包括与原件21的图像区域A15至A18对应的图像分量a15-13至a18-16。

由于CCD 102相对于原件21移动，所以与CCD 102的像素P3对应的信号包括与原件21的图像的不同区域对应的不同图像分量。

在图17中，a0-1可表示为a0。

在图17中，作为与原件21的图像区域A1对应的图像分量且因此具有相同值的a1-1和a1-2可表示为a1。

在图17中，作为与原件21的图像区域A2对应的图像分量且因此具有相同值的a2-1至a2-3可表示为a2。

在图17中，作为与原件21的图像区域A3对应的图像分量且因此具有相同值的a3-1至a3-4可表示为a3。

同样地，随后的与原件21的图像区域A4至A19对应的图像分量可表示为a4至a19。

图15中示出的CCD 102输出的信号和图17示出的图像分量之间的关系可由方程式(1)表示。

b0＝a0+a1+a2+a3

b1＝a1+a2+a3+a4

b2＝a2+a3+a4+a5

b3＝a3+a4+a5+a6

b4＝a4+a5+a6+a7

b5＝a5+a6+a7+a8

b6＝a6+a7+a8+a9

b7＝a7+a8+a9+a10

b8＝a8+a9+a10+a11

b9＝a9+a10+a11+a12

b10＝a10+a11+a12+a13

b11＝a11+a12+a13+a14

b12＝a12+a13+a14+a15

b13＝a13+a14+a15+a16

b14＝a14+a15+a16+a17

b15＝a15+a16+a17+a18 (1)

在该方程式(1)中，b1至b15是从CCD 102输出的信号值，而a0至a18是未知变量。

因为未知变量的数目大于方程式数目，所以不能解作为联立方程的方程式(1)。

在包括b0至b3的方程式中，当b0至b3是与CCD 102的第一读取位置对应的信号时，可设置已知值作为未知变量a0至a2。

在这种情况下，包括b0至b3的方程式具有4个未知变量a3至a6。因此，可解包括这四个方程式的联立方程以获得a3至a6的值。

而且，可基于所计算a4至a6的值来解包括b4至b7的方程式，从而可获得a7至a10的值。

通过重复这样的处理，可获得a3至a18的值。

为了普及上述方法，假设CCD 102具有以沿副扫描方向的n列的行形式安排的检测元件，并且原件21和CCD 102在曝光时间内彼此相对移动m个像素，将由电荷累积所积分的值分为m个图像分量，并且因此与曝光时间一致所构造的方程组中的方程式数目和未知变量数目如下所述：

未知变量数目：n+m-1

方程式数目：n

当m大于或等于2时，未知变量数目超过方程式数目，因此不能解该方程组。当在紧靠所关注的曝光时间的方程组之前的方程组中确定了所有未知变量时，在紧靠所关注的曝光时间的方程组之前的方程组中存在m-1个已知变量。通过使用这些已知变量，未知变量的数目变得与方程式数目相等。

因此，可确定所有未知变量。

在上述方法中，当确定了与该第一曝光时间对应的未知变量时，已知值的精度很重要。这是因为基于所述已知值计算与第一曝光时间对应的未知变量值和基于所述计算结果计算与下一曝光时间对应的未知变量值中，发生了第一已知值的误差影响链。

因此，需要打破所述影响链的处理。

图18是辅助解释用于获得已知值并打破误差影响链的处理的具体例子的示意图。在图18中，在与描述为“0”的图像分量对应的周期中，CCD 102操作像素P0至P3的各电子快门，从而清除光电二极管中累积的电荷。

特别是，在从时间0至时间t0的曝光时间t0的四个分离周期的第四周期的起点(已经过了曝光时间t0的3/4时)，CCD 102操作像素P0的电子快门，从而清除与该像素P0对应的光电二极管中累积的电荷。在从时间0至时间t0的曝光时间t0的四个分离周期的第三周期的起点(已经过了曝光时间t0的一半时)，CCD 102操作像素P1的电子快门，从而清除与该像素P1对应的光电二极管中累积的电荷。在从时间0至时间t0的曝光时间t0的四个分离周期的第二周期的起点(已经过了曝光时间t0的1/4时)，CCD 102操作像素P2的电子快门，从而清除与该像素P2对应的光电二极管中累积的电荷。在第一曝光时间t0期间，CCD 102不操作像素P3的电子快门。

因此，在方程(1)中与b0至b3对应的方程中的变量a0至a2是零，已知值。所以可基于方程(1)中与b0至b3对应的方程来计算a3至a6。

而且，在从时间3*t0至时间4*t0的曝光时间t0的四个分离周期的第四周期的起点，CCD 102操作像素P0的电子快门，从而清除与该像素P0对应的光电二极管中累积的电荷。在从时间3*t0至时间4*t0的曝光时间t0的四个分离周期的第三周期的起点，CCD 102操作像素P1的电子快门，从而清除与该像素P1对应的光电二极管中累积的电荷。在从时间3*t0至时间4*t0的曝光时间t0的四个分离周期的第二周期的起点，CCD 102操作像素P2的电子快门，从而清除与该像素P2对应的光电二极管中累积的电荷。在从时间3*t0至时间4*t0的曝光时间期间，CCD 102不操作像素P3的电子快门。

同样地，在方程(1)中与b12至b15对应的方程中的变量a12至a14是零，已知值。所以可基于方程(1)中与b12至b15对应的方程来计算a15至a18。

因此，在作为a15至a18的答案所计算的值中消除了与该第一曝光时间t0对应的、通过解方程所获得的结果中包含的误差影响，从而可阻止误差传播。

可由方程(2)表达CCD 102输出的信号与图18所示图像分量之间的关系。

b0＝a3

b1＝a3+a4

b2＝a3+a4+a5

b3＝a3+a4+a5+a6

b4＝a4+a5+a6+a7

b5＝a5+a6+a7+a8

b6＝a6+a7+a8+a9

b7＝a7+a8+a9+a10

b8＝a8+a9+a10+a11

b9＝a9+a10+a11+a12

b10＝a10+a11+a12+a13

b11＝a11+a12+a13+a14

b12＝a15

b13＝a15+a16

b14＝a15+a16+a17

b15＝a15+a16+a17+a18 (2)

方程(2)中包括b0至b3的方程式具有4个未知变量a3至a6。因此，获得a3至a6的值。

接下来，基于所计算的a4至a6的值可解包括b4至b7的方程式，从而可计算a7至a10的值。基于a8至a10的值可解包括b8至b11的方程式，从而可计算a11至a14的值。

包括b12至b15的方程式具有4个未知变量a15至a18。因此，无须使用a12至a14的值即可获得a15至a18的值。

图19是示出用于获得已知值并打破误差影响链的处理的另一个具体例子的示意图。在图19的例子中，适当使用原件21和CCD 102之间的多个相对速度以阻止误差传播。

在第一曝光时间t0中，控制原件21和CCD 102之间的相对速度，以使得与该曝光时间t0中的移动对应的原件21的读取区域的长度是该CCD的一个像素的长度。

在从时间t0至时间2*t0的曝光时间t0和从时间2*t0至时间3*t0的曝光时间t0中，控制原件21和CCD 102之间的相对速度，以使得与该曝光时间t0中的移动对应的原件的读取区域的长度是该CCD的一个像素的长度的4倍。

在从时间3*t0至时间4*t0的曝光时间t0中，控制原件21和CCD 102之间的相对速度，以使得与该曝光时间t0中的移动对应的原件21的读取区域的长度是该CCD的一个像素的长度。

在下一曝光时间t0和再下一个曝光时间t0中，控制原件21和CCD 102之间的相对速度，以使得与该曝光时间t0中的移动对应的原件的读取区域的长度是该CCD的一个像素的长度的4倍。

因此，可根据曝光时间t0的推移，来控制原件21和CCD 102之间的相对速度。

可由方程(3)表达CCD 102输出的信号与图19所示图像分量之间的关系。

b0＝4*a0

b1＝4*a1

b2＝4*a2

b3＝4*a3

b4＝a1+a2+a3+a4

b5＝a2+a3+a4+a5

b6＝a3+a4+a5+a6

b7＝a4+a5+a6+a7

b8＝a5+a6+a7+a8

b9＝a6+a7+a8+a9

b10＝a7+a8+a9+a10

b11＝a8+a9+a10+a11

b12＝4*a9

b13＝4*a10

b14＝4*a11

b15＝4*a12 (3)

与第一曝光时间对应的信号b0至b3的每一个仅包括具有与CCD的一个像素的长度相同长度的区域的图像分量。在方程(3)中包括b0至b3的方程中可获得a0至a3的值。

然后基于所计算的a1至a3的值可解包括b4至b7的方程，从而计算a4至a7的值。基于a5至a7的值可解包括b8至b11的方程，从而计算a8至a11的值。

与从时间3*t0至时间4*t0的曝光时间对应的信号b12至b15的每一个仅包括具有与CCD的一个像素的长度相同长度的区域的图像分量。在方程(3)中包括b12至b15的方程中可获得a9至a12的值。

因此，尽管对于原件21和CCD 102之间的相对速度的控制变得复杂，但电荷累积时间变长，并且所以与图18所示情况相比，改善了所计算图像数据的S/N和精度。

下面说明曝光时间为t1且改变该曝光时间t1中移动的原件的读取区域的长度的情况。

下面将描述的情况为CCD 102的曝光时间为不同于t0的t1，CCD 102的移动速度为不同于v0的v1，与曝光时间t1对应的移动量是图14至19所示与曝光时间t0对应的移动量的两倍。

如图20所示，与曝光时间t1对应的移动量是与曝光时间t0对应的移动量的两倍，并且因此与曝光时间t1中的移动一致的原件21的读取区域的长度是CCD的一个像素的长度的8倍。

图像区域C0至C3的每一个的长度是图像区域A0至A10的每一个的长度的两倍。

图21是辅助解释当在曝光时间t1中移动的原件21的读取区域的长度是CCD 102的一个像素的长度的8倍时，由CCD 102输出的信号的示意图。

在从时间0至时间t1的曝光时间t1中，与CCD 102的像素P0对应的信号为b0；与CCD 102的像素P1对应的信号为b1；与CCD 102的像素P2对应的信号为b2；并且与CCD 102的像素P3对应的信号为b3。

在从时间t1至时间2*t1(从时间0经过两倍t1的时间)的曝光时间t1中，与CCD 102的像素P0对应的信号为b4；与CCD 102的像素P1对应的信号为b5；与CCD 102的像素P2对应的信号为b6；并且与CCD 102的像素P3对应的信号为b7。

在从时间2*t1至时间3*t1(从时间0经过三倍t1的时间)的曝光时间t1中，与CCD 102的像素P0对应的信号为b8；与CCD 102的像素P1对应的信号为b9；与CCD 102的像素P2对应的信号为b10；并且与CCD 102的像素P3对应的信号为b11。

在从时间3*t1至时间4*t1(从时间0经过四倍t1的时间)的曝光时间t1中，与CCD 102的像素P0对应的信号为b12；与CCD 102的像素P1对应的信号为b13；与CCD 102的像素P2对应的信号为b14；并且与CCD 102的像素P3对应的信号为b15。

同样地，在从时间4*t1至时间5*t1(从时间0经过五倍t1的时间)的曝光时间t1中，与CCD 102的像素P0对应的信号为b16；与CCD 102的像素P1对应的信号为b17；与CCD 102的像素P2对应的信号为b18；并且与CCD 102的像素P3对应的信号为b19。

图22是示出当在曝光时间t1中移动的原件21的读取区域的长度是CCD102的一个像素的长度的8倍时，由CCD 102输出的信号中包含的图像分量的例子的示意图。

将曝光时间分为等长的四份。

在从时间0至时间t1的曝光时间t1的四个分离周期的第一周期中，该CCD 102的像素P0读取该原件21的图像区域C0。所以在该四个分离周期的第一周期中，与CCD 102的像素P0对应的信号b0包括与原件21的图像区域C0对应的图像分量c0-1。

该CCD 102相对于原件21移动，并在从时间0至时间t1的曝光时间t1的四个分离周期的第二周期中，该CCD 102的像素P0读取该原件21的图像区域C1。所以在该四个分离周期的第二周期中，与CCD 102的像素P0对应的信号b0包括与原件21的图像区域C1对应的图像分量c1-2。

该CCD 102相对于原件21移动，并在从时间0至时间t1的曝光时间t1的四个分离周期的第三周期中，该CCD 102的像素P0读取该原件21的图像区域C2。所以在该四个分离周期的第三周期中，与CCD 102的像素P0对应的信号b0包括与原件21的图像区域C2对应的图像分量c2-3。

该CCD 102相对于原件21移动，并在从时间0至时间t1的曝光时间t1的四个分离周期的第四周期中，该CCD 102的像素P0读取该原件21的图像区域C3。所以在该四个分离周期的第四周期中，与CCD 102的像素P0对应的信号b0包括与原件21的图像区域C3对应的图像分量c3-4。

同样地，由于CCD 102相对于原件21移动，所以与CCD 102的像素P0对应的信号b4包括与原件21的图像区域C4至C7对应的图像分量c4-5至c7-8。由于CCD 102相对于原件21移动，所以与CCD 102的像素P0对应的信号b8包括与原件21的图像区域C8至C11对应的图像分量c8-9至c11-12。由于CCD 102相对于原件21移动，所以与CCD 102的像素P0对应的信号b12包括与原件21的图像区域C12至C15对应的图像分量c12-13至c15-16。由于CCD 102相对于原件21移动，所以与CCD 102的像素P0对应的信号b16包括与原件21的图像区域C16至C19对应的图像分量c16-17至c19-20。

在从时间0至时间t1的曝光时间t1的四个分离周期的第一周期中，该CCD 102的像素P1读取该原件21的图像区域C1。所以在该四个分离周期的第一周期中，与CCD 102的像素P1对应的信号b1包括与原件21的图像区域C1对应的图像分量c1-1。

该CCD 102相对于原件21移动，并在从时间0至时间t1的曝光时间t1的四个分离周期的第二周期中，该CCD 102的像素P1读取该原件21的图像区域C2。所以在该四个分离周期的第二周期中的CCD 102的像素P1对应的信号b1包括与原件21的图像区域C2对应的图像分量c2-2。

该CCD 102相对于原件21移动，并在从时间0至时间t1的曝光时间t1的四个分离周期的第三周期中，该CCD 102的像素P1读取该原件21的图像区域C3。所以在该四个分离周期的第三周期中，与CCD 102的像素P1对应的信号b1包括与原件21的图像区域C3对应的图像分量c3-3。

该CCD 102相对于原件21移动，并在从时间0至时间t1的曝光时间t1的四个分离周期的第四周期中，该CCD 102的像素P1读取该原件21的图像区域C4。所以在该四个分离周期的第四周期中，与CCD 102的像素P1对应的信号b1包括与原件21的图像区域C4对应的图像分量c4-4。

同样地，由于CCD 102相对于原件21移动，所以与CCD 102的像素P1对应的信号b5包括与原件21的图像区域C5至C8对应的图像分量c5-5至c8-8。由于CCD 102相对于原件21移动，所以与CCD 102的像素P1对应的信号b9包括与原件21的图像区域C9至C12对应的图像分量c9-9至c12-12。由于CCD 102相对于原件21移动，所以与CCD 102的像素P1对应的信号b13包括与原件21的图像区域C13至C16对应的图像分量c13-13至c16-16。由于CCD 102相对于原件21移动，所以与CCD 102的像素P1对应的信号b17包括与原件21的图像区域C17至C20对应的图像分量c17-17至c20-20。

在从时间0至时间t1的曝光时间t1的四个分离周期的第一周期中，该CCD 102的像素P2读取该原件21的图像区域C2。所以在该四个分离周期的第一周期中，与CCD 102的像素P2对应的信号b2包括与原件21的图像区域C2对应的图像分量c2-1。

该CCD 102相对于原件21移动，并在从时间0至时间t1的曝光时间t1的四个分离周期的第二周期中，该CCD 102的像素P2读取该原件21的图像区域C3。所以在该四个分离周期的第二周期中，与CCD 102的像素P2对应的信号b2包括与原件21的图像区域C3对应的图像分量c3-2。

该CCD 102相对于原件21移动，并在从时间0至时间t1的曝光时间t1的四个分离周期的第三周期中，该CCD 102的像素P2读取该原件21的图像区域C4。所以在该四个分离周期的第三周期中，与CCD 102的像素P2对应的信号b2包括与原件21的图像区域C4对应的图像分量c4-3。

该CCD 102相对于原件21移动，并在从时间0至时间t1的曝光时间t1的四个分离周期的第四周期中，该CCD 102的像素P2读取该原件21的图像区域C5。所以在该四个分离周期的第四周期中的CCD 102的像素P2对应的信号b2包括与原件21的图像区域C5对应的图像分量c5-4。

同样地，由于CCD 102相对于原件21移动，所以与CCD 102的像素P2对应的信号b6包括与原件21的图像区域C6至C9对应的图像分量c6-5至c9-8。由于CCD 102相对于原件21移动，所以与CCD 102的像素P2对应的信号b10包括与原件21的图像区域C10至C13对应的图像分量c10-9至c13-12。由于CCD 102相对于原件21移动，所以与CCD 102的像素P2对应的信号b14包括与原件21的图像区域C14至C17对应的图像分量c14-13至c17-16。由于CCD 102相对于原件21移动，所以与CCD 102的像素P2对应的信号b18包括与原件21的图像区域C18至C21对应的图像分量c18-17至c21-20。

在从时间0至时间t1的曝光时间t1的四个分离周期的第一周期中，该CCD 102的像素P3读取该原件21的图像区域C3。所以在该四个分离周期的第一周期中，与CCD 102的像素P3对应的信号b3包括与原件21的图像区域C3对应的图像分量c3-1。

该CCD 102相对于原件21移动，并在从时间0至时间t1的曝光时间t1的四个分离周期的第二周期中，该CCD 102的像素P3读取该原件21的图像区域C4。所以在该四个分离周期的第二周期中，与CCD 102的像素P3对应的信号b3包括与原件21的图像区域C4对应的图像分量c4-2。

该CCD 102相对于原件21移动，并在从时间0至时间t1的曝光时间t1的四个分离周期的第三周期中，该CCD 102的像素P3读取该原件21的图像区域C5。所以在该四个分离周期的第三周期中，与CCD 102的像素P3对应的信号b3包括与原件21的图像区域C5对应的图像分量c5-3。

该CCD 102相对于原件21移动，并在从时间0至时间t1的曝光时间t1的四个分离周期的第四周期中，该CCD 102的像素P3读取该原件21的图像区域C6。所以在该四个分离周期的第四周期中，与CCD 102的像素P3对应的信号b3包括与原件21的图像区域C6对应的图像分量c6-4。

同样地，由于CCD 102相对于原件21移动，所以与CCD 102的像素P3对应的信号b7包括与原件21的图像区域C7至C10对应的图像分量c7-5至c10-8。由于CCD 102相对于原件21移动，所以与CCD 102的像素P3对应的信号b11包括与原件21的图像区域C11至C14对应的图像分量c11-9至c14-12。由于CCD 102相对于原件21移动，所以与CCD 102的像素P3对应的信号b15包括与原件21的图像区域C15至C18对应的图像分量c15-13至c18-16。由于CCD 102相对于原件21移动，所以与CCD 102的像素P3对应的信号b19包括与原件21的图像区域C19至C22对应的图像分量c19-17至c22-20。

在图22中，c0-1可表示为c0。

在图22中，作为与原件21的图像区域C1对应的图像分量且因此具有相同值的c1-1和c1-2可表示为c1。

在图22中，作为与原件21的图像区域C2对应的图像分量且因此具有相同值的c2-1至c2-3可表示为c2。

在图22中，作为与原件21的图像区域C3对应的图像分量且因此具有相同值的c3-1至c3-4可表示为c3。

同样地，随后的与原件21的图像区域C4至C22对应的图像分量可表示为c4至c22。

图21中示出的CCD 102输出的信号和图22示出的图像分量之间的关系可由方程式(4)表示。

b0＝c0+c1+c2+c3

b1＝c1+c2+c3+c4

b2＝c2+c3+c4+c5

b3＝c3+c4+c5+c6

b4＝c4+c5+c6+c7

b5＝c5+c6+c7+c8

b6＝c6+c7+c8+c9

b7＝c7+c8+c9+c10

b8＝c8+c9+c10+c11

b9＝c9+c10+c11+c12

b10＝c10+c11+c12+c13

b11＝c11+c12+c13+c14

b12＝c12+c13+c14+c15

b13＝c13+c14+c15+c16

b14＝c14+c15+c16+c17

b15＝c15+c16+c17+c18 (4)

在该方程式(4)中，b1至b15是从CCD 102输出的信号值，而c0至c18是未知变量。

图23是示出用于获得已知值并打破误差影响链的具体例子的示意图。在图23中，在与描述为“0”的图像分量对应的周期中，CCD 102操作像素P0至P3的各电子快门，从而清除光电二极管中累积的电荷。

特别是，在从时间0至时间t1的曝光时间的四个分离周期的第四周期的起点(已经过了曝光时间t1的3/4时)，CCD 102操作像素P0的电子快门，从而清除与该像素P0对应的光电二极管中累积的电荷。在从时间0至时间t1的曝光时间的四个分离周期的第三周期的起点(已经过了曝光时间t1的一半时)，CCD 102操作像素P1的电子快门，从而清除与该像素P1对应的光电二极管中累积的电荷。在从时间0至时间t1的曝光时间的四个分离周期的第二周期的起点(已经过了曝光时间t1的1/4时)，CCD 102操作像素P2的电子快门，从而清除与该像素P2对应的光电二极管中累积的电荷。在第一曝光时间t1期间，CCD 102不操作像素P3的电子快门。

因此，在方程(4)中与b0至b3对应的方程中的变量c0至c2是零，已知值。所以可基于方程(4)中与b0至b3对应的方程来计算c3至c6。

而且，在从时间3*t1至时间4*t1的曝光时间的四个分离周期的第四周期的起点，CCD 102操作像素P0的电子快门，从而清除与该像素P0对应的光电二极管中累积的电荷。在从时间3*t1至时间4*t1的曝光时间的四个分离周期的第三周期的起点，CCD 102操作像素P1的电子快门，从而清除与该像素P1对应的光电二极管中累积的电荷。在从时间3*t1至时间4*t1的曝光时间的四个分离周期的第二周期的起点，CCD 102操作像素P2的电子快门，从而清除与该像素P2对应的光电二极管中累积的电荷。在从时间3*t1至时间4*t1的曝光时间期间，CCD 102不操作像素P3的电子快门。

同样地，在方程(4)中与b12至b15对应的方程中的变量c12至c14是零，已知值。所以可基于方程(4)中与b12至b15对应的方程来计算c15至c18。

因此，在作为c15至c18的答案所计算的值中消除了与该第一曝光时间对应的通过解方程所获得的结果中包含的误差影响，从而可阻止误差传播。

可由方程(5)表达CCD 102输出的信号与图23所示图像分量之间的关系。

b0＝c3

b1＝c3+c4

b2＝c3+c4+c5

b3＝c3+c4+c5+c6

b4＝c4+c5+c6+c7

b5＝c5+c6+c7+c8

b6＝c6+c7+c8+c9

b7＝c7+c8+c9+c10

b8＝c8+c9+c10+c11

b9＝c9+c10+c11+c12

b10＝c10+c11+c12+c13

b11＝c11+c12+c13+c14

b12＝c15

b13＝c15+c16

b14＝c15+c16+c17

b15＝c15+c16+c17+c18 (5)

方程(5)中包括b0至b3的方程式具有4个未知变量c3至c6。因此，获得c3至c6的值。

接下来，基于所计算的c4至c6的值可解包括b4至b7的方程式，从而计算c7至c10的值。基于c8至c10的值可解包括b8至b11的方程式，从而可计算c11至c14的值。

包括b12至b15的方程式具有4个未知变量c15至c18。因此，无须使用c12至c14的值即可获得c15至c18的值。

下面将说明当CCD 102以较低速度读取原件21时的处理。信号处理单元107基于原件21和CCD 102之间的相对速度执行下列处理。

图24是示出当与曝光时间t0中的相对移动对应的原件21的读取区域的长度是CCD 102的一个像素的长度的3倍时，由CCD 102输出的信号中包含的图像分量的例子的示意图。

将该曝光时间分为3个相等的周期。

在从时间0至时间t0的曝光时间t0的三个分离周期的第一周期中，该CCD 102的像素P0读取该原件21的图像区域A0。所以在该三个分离周期的第一周期中，与CCD 102的像素P0对应的信号b0包括与原件21的图像区域A0对应的图像分量a0-1。

该CCD 102相对于原件21移动，并在从时间0至时间t0的曝光时间t0的三个分离周期的第二周期中，该CCD 102的像素P0读取该原件21的图像区域A1。所以在该三个分离周期的第二周期中，与CCD 102的像素P0对应的信号b0包括与原件21的图像区域A1对应的图像分量a1-2。

该CCD 102相对于原件21移动，并在从时间0至时间t0的曝光时间t0的三个分离周期的第三周期中，该CCD 102的像素P0读取该原件21的图像区域A2。所以在该三个分离周期的第三周期中，与CCD 102的像素P0对应的信号b0包括与原件21的图像区域A2对应的图像分量a2-3。

同样地，由于CCD 102相对于原件21移动，所以与CCD 102的像素P0对应的信号b4包括与原件21的图像区域A3至A5对应的图像分量a3-4至a5-6。由于CCD 102相对于原件21移动，所以与CCD 102的像素P0对应的信号b8包括与原件21的图像区域A6至A8对应的图像分量a6-7至a8-9。由于CCD 102相对于原件21移动，所以与CCD 102的像素P0对应的信号b12包括与原件21的图像区域A9至A11对应的图像分量a9-10至a11-12。

在从时间0至时间t0的曝光时间t0的三个分离周期的第一周期中，该CCD102的像素P1读取该原件21的图像区域A1。所以在该三个分离周期的第一周期中，与CCD 102的像素P1对应的信号b1包括与原件21的图像区域A1对应的图像分量a1-1。

该CCD 102相对于原件21移动，并在从时间0至时间t0的曝光时间t0的三个分离周期的第二周期中，该CCD 102的像素P1读取该原件21的图像区域A2。所以在该三个分离周期的第二周期中，与CCD 102的像素P1对应的信号b1包括与原件21的图像区域A2对应的图像分量a2-2。

该CCD 102相对于原件21移动，并在从时间0至时间t0的曝光时间t0的三个分离周期的第三周期中，该CCD 102的像素P1读取该原件21的图像区域A3。所以在该三个分离周期的第三周期中，与CCD 102的像素P1对应的信号b1包括与原件21的图像区域A3对应的图像分量a3-3。

同样地，由于CCD 102相对于原件21移动，所以与CCD 102的像素P1对应的信号b5包括与原件21的图像区域A4至A6对应的图像分量a4-4至a6-6。由于CCD 102相对于原件21移动，所以与CCD 102的像素P1对应的信号b9包括与原件21的图像区域A7至A9对应的图像分量a7-7至a9-9。由于CCD 102相对于原件21移动，所以与CCD 102的像素P1对应的信号b13包括与原件21的图像区域A10至A12对应的图像分量a10-10至a12-12。

在从时间0至时间t0的曝光时间t0的三个分离周期的第一周期中，该CCD 102的像素P2读取该原件21的图像区域A2。所以在该三个分离周期的第一周期中，与CCD 102的像素P2对应的信号b2包括与原件21的图像区域A2对应的图像分量a2-1。

该CCD 102相对于原件21移动，并在从时间0至时间t0的曝光时间t0的三个分离周期的第二周期中，该CCD 102的像素P2读取该原件21的图像区域A3。所以在该三个分离周期的第二周期中，与CCD 102的像素P2对应的信号b2包括与原件21的图像区域A3对应的图像分量a3-2。

该CCD 102相对于原件21移动，并在从时间0至时间t0的曝光时间t0的三个分离周期的第三周期中，该CCD 102的像素P2读取该原件21的图像区域A4。所以在该三个分离周期的第三周期中，与CCD 102的像素P2对应的信号b2包括与原件21的图像区域A4对应的图像分量a4-3。

同样地，由于CCD 102相对于原件21移动，所以与CCD 102的像素P2对应的信号b6包括与原件21的图像区域A5至A7对应的图像分量a5-4至a7-6。由于CCD 102相对于原件21移动，所以与CCD 102的像素P2对应的信号b10包括与原件21的图像区域A8至A10对应的图像分量a8-7至a10-9。由于CCD 102相对于原件21移动，所以与CCD 102的像素P2对应的信号b14包括与原件21的图像区域A11至A13对应的图像分量a11-10至a13-12。

由于CCD 102以较低速度相对于原件21移动，所以与较高速度移动相比，与CCD 102的像素P2对应的信号包括与原件21的图像的不同区域对应的较少图像分量。

不使用由CCD 102的像素P3输出的信号。

在图24中，a0-1可表示为a0。

在图24中，作为与原件21的图像区域A1对应的图像分量且因此具有相同值的a1-1和a1-2可表示为a1。

在图24中，作为与原件21的图像区域A2对应的图像分量且因此具有相同值的a2-1至a2-3可表示为a2。

在图24中，作为与原件21的图像区域A3对应的图像分量且因此具有相同值的a3-1至a3-4可表示为a3。

同样地，随后的与原件21的图像区域A4至A13对应的图像分量可表示为a4至a13。

图15中示出的CCD 102输出的信号和图24示出的图像分量之间的关系可由方程式(6)表示。

b0＝a0+a1+a2

b1＝a1+a2+a3

b2＝a2+a3+a4

b4＝a3+a4+a5

b5＝a4+a5+a6

b6＝a5+a6+a7

b8＝a6+a7+a8

b9＝a7+a8+a9

b10＝a8+a9+a10

b12＝a9+a10+a11

b13＝a10+a11+a12

b14＝a10+a12+a13 (6)

在该方程式(6)中，b0至b2、b4至b6、b8至b10、和b12至b14是从CCD 102输出的信号值，而a0至a13是未知变量。

图25是示出用于获得已知值并打破误差影响链的具体例子的示意图。在图25中，在与描述为“0”的图像分量对应的周期中，CCD 102操作像素P0至P2的各电子快门，从而清除光电二极管中累积的电荷。

具体地，在从时间0至时间t0的曝光时间的三个分离周期的第三周期的起点(已经过了曝光时间t0的2/3时)，CCD 102操作像素P0的电子快门，从而清除与该像素P0对应的光电二极管中累积的电荷。在从时间0至时间t0的曝光时间的三个分离周期的第二周期的起点(已经过了曝光时间t0的1/3时)，CCD 102操作像素P1的电子快门，从而清除与该像素P1对应的光电二极管中累积的电荷。在第一曝光时间t0期间，CCD 102不操作像素P2的电子快门。

因此，在方程(6)中与b0至b2对应的方程中的变量a0至a1是零，已知值。所以可基于方程(6)中与b0至b2对应的方程来计算a2至a4。

而且，在从时间3*t0至时间4*t0的曝光时间的三个分离周期的第三周期的起点，CCD 102操作像素P0的电子快门，从而清除与该像素P0对应的光电二极管中累积的电荷。在从时间3*t0至时间4*t0的曝光时间的三个分离周期的第二周期的起点，CCD 102操作像素P1的电子快门，从而清除与该像素P1对应的光电二极管中累积的电荷。在从时间3*t0至时间4*t0的曝光时间期间，CCD 102不操作像素P2的电子快门。

同样地，在方程(6)中与b12至b14对应的方程中的变量a9和a10是零，已知值。所以可基于方程(6)中与b12至b14对应的方程来计算a11至a13。

因此，在作为a11至a13的答案所计算的值中消除了与该第一曝光时间对应的、通过解方程所获得的结果中包含的误差影响，从而可阻止误差传播。

可由方程(7)表达CCD 102输出的信号与图25所示图像分量之间的关系。

b0＝a2

b1＝a2+a3

b2＝a2+a3+a4

b4＝a3+a4+a5

b5＝a4+a5+a6

b6＝a5+a6+a7

b8＝a6+a7+a8

b9＝a7+a8+a9

b10＝a8+a9+a10

b12＝a11

b13＝a11+a12

b14＝a10+a12+a13 (7)

方程(7)中包括b0至b2的方程式具有3个未知变量a2至a4。因此，获得a2至a4的值。

接下来，基于所计算的a3和a4的值可解包括b4至b6的方程式，从而计算a5至a7的值。基于a6和a7的值可解包括b8至b10的方程式，从而可计算a8至a10的值。

包括b12至b14的方程式具有3个未知变量a11至a13。因此，无须使用所计算的a9和a10的值即可获得a11至a13的值。

下面说明当CCD 102以更低速度读取原件21时的处理。信号处理单元107基于原件21和CCD 102之间的相对速度而执行下列处理。

图26是示出当在曝光时间t0中移动的原件21的读取区域的长度是CCD102的一个像素的长度的两倍时，由CCD 102输出的信号中包含的图像分量的例子的示意图。

将该曝光时间分为两个相等周期。

在从时间0至时间t0的曝光时间t0的两个分离周期的第一周期中，该CCD 102的像素P0正在读取该原件21的图像区域A0。所以在该两个分离周期的第一周期中，与CCD 102的像素P0对应的信号b0包括与原件21的图像区域A0对应的图像分量a0-1。

在从时间0至时间t0的曝光时间t0的两个分离周期的第一周期中，该CCD 102的像素P1读取该原件21的图像区域A0。所以在该两个分离周期的第一周期中，与CCD 102的像素P1对应的信号b1包括与原件21的图像区域A0对应的图像分量a0-1。

该CCD 102相对于原件21移动，并在从时间0至时间t0的曝光时间t0的两个分离周期的第二周期中，该CCD 102的像素P0读取该原件21的图像区域A1。所以在该两个分离周期的第二周期中，与CCD 102的像素P0对应的信号b0包括与原件21的图像区域A1对应的图像分量a1-2。

该CCD 102相对于原件21移动，并在从时间0至时间t0的曝光时间t0的两个分离周期的第二周期中，该CCD 102的像素P1读取该原件21的图像区域A1。所以在该两个分离周期的第二周期中，与CCD 102的像素P1对应的信号b1包括与原件21的图像区域A1对应的图像分量a1-2。

同样地，因为该CCD 102相对于原件21移动，所以与CCD 102的像素P0对应的信号b4包括与原件21的图像区域A2和A3对应的图像分量a2-3和a3-4。因为该CCD 102相对于原件21移动，所以与CCD 102的像素P1对应的信号b5包括与原件21的图像区域A2和A3对应的图像分量a2-3和a3-4。

因为该CCD 102相对于原件21移动，所以与CCD 102的像素P0对应的信号b8包括与原件21的图像区域A4和A5对应的图像分量a4-5和a5-6。因为该CCD 102相对于原件21移动，所以与CCD 102的像素P1对应的信号b9包括与原件21的图像区域A4和A5对应的图像分量a4-5和a5-6。

因为该CCD 102相对于原件21移动，所以与CCD 102的像素P0对应的信号b12包括与原件21的图像区域A6和A7对应的图像分量a6-7至a7-8。因为该CCD102相对于原件21移动，所以与CCD 102的像素P1对应的信号b13包括与原件21的图像区域A6和A7对应的图像分量a6-7至a7-8。

在从时间0至时间t0的曝光时间的两个分离周期的第一周期中，该CCD102的像素P2读取该原件21的图像区域A1。所以在该两个分离周期的第一周期中，与CCD 102的像素P2对应的信号b2包括与原件21的图像区域A1对应的图像分量a1-1。

在从时间0至时间t0的曝光时间的两个分离周期的第一周期中，该CCD102的像素P3读取该原件21的图像区域A1。所以在该两个分离周期的第一周期中，与CCD 102的像素P3对应的信号b3包括与原件21的图像区域A0对应的图像分量a1-1。

该CCD 102相对于原件21移动，并在从时间0至时间t0的曝光时间的两个分离周期的第二周期中，该CCD 102的像素P2读取该原件21的图像区域A2。所以在该两个分离周期的第二周期中，与CCD 102的像素P2对应的信号b2包括与原件21的图像区域A2对应的图像分量a2-2。

该CCD 102相对于原件21移动，并在从时间0至时间t0的曝光时间的两个分离周期的第二周期中，该CCD 102的像素P3读取该原件21的图像区域A2。所以在该两个分离周期的第二周期中，与CCD 102的像素P3对应的信号b3包括与原件21的图像区域A2对应的图像分量a2-2。

同样地，因为该CCD 102相对于原件21移动，所以与CCD 102的像素P2对应的信号b6包括与原件21的图像区域A3和A4对应的图像分量a3-3和a4-4。因为该CCD 102相对于原件21移动，所以与CCD 102的像素P3对应的信号b7包括与原件21的图像区域A3和A4对应的图像分量a3-3和a4-4。

因为该CCD 102相对于原件21移动，所以与CCD 102的像素P2对应的信号b10包括与原件21的图像区域A5和A6对应的图像分量a5-5和a6-6。因为该CCD 102相对于原件21移动，所以与CCD 102的像素P3对应的信号b11包括与原件21的图像区域A5和A6对应的图像分量a5-5和a6-6。

因为该CCD 102相对于原件21移动，所以与CCD 102的像素P2对应的信号b14包括与原件21的图像区域A7和A8对应的图像分量a7-7至a8-8。因为该CCD 102相对于原件21移动，所以与CCD 102的像素P3对应的信号b15包括与原件21的图像区域A7和A8对应的图像分量a7-7至a8-8。

在图26中，a0-1可表示为a0。

在图26中，作为与原件21的图像区域A1对应的图像分量且因此具有相同值的a1-1和a1-2可表示为a1。

在图26中，作为与原件21的图像区域A2对应的图像分量且因此具有相同值的a2-2和a2-3可表示为a2。

在图26中，作为与原件21的图像区域A3对应的图像分量且因此具有相同值的a3-3和a3-4可表示为a3。

同样地，随后的与原件21的图像区域A4至A8对应的图像分量可表示为a4至a8。

图15中示出的CCD 102输出的信号和图26示出的图像分量之间的关系可由方程式(8)表示。

b0+b1＝2*(a0+a1)

b2+b3＝2*(a1+a2)

b4+b5＝2*(a2+a3)

b6+b7＝2*(a3+a4)

b8+b9＝2*(a4+a5)

b10+b11＝2*(a5+a6)

b12+b13＝2*(a6+a7)

b14+b15＝2*(a7+a8) (8)

在方程(8)中，b1至b15是从CCD 102输出的信号值，且a0至a8是未知变量。

图27是示出用于获得已知值并打破误差影响链的具体例子的示意图。在图27中，在与描述为“0”的图像分量对应的周期中，CCD 102操作像素P0至P2的各电子快门，从而清除光电二极管中累积的电荷。

具体地，在从时间0至时间t0的曝光时间的两个分离周期的第二周期的起点(已经过了曝光时间t0的一半时)，CCD 102操作像素P0和像素P1的电子快门，从而清除与所述像素P0和像素P1对应的光电二极管中累积的电荷。在第一曝光时间t0期间，CCD 102不操作像素P2和像素P3的电子快门。

因此，在方程(8)中与b0至b4对应的方程中的变量a0是零，已知值。所以可基于方程(8)中与b0至b4对应的方程来计算a1和a2。

而且，在从时间3*t0至时间4*t0的曝光时间的两个分离周期的第二周期的起点，CCD 102操作像素P0和像素P1的电子快门，从而清除与该像素P0和像素P1对应的光电二极管中累积的电荷。在从时间3*t0至时间4*t0的曝光时间期间，CCD 102不操作像素P2和像素P3的电子快门。

同样地，在方程(8)中与b12至b15对应的方程中的变量a6是零，已知值。所以可基于方程(8)中与b12至b15对应的方程来计算a7和a8。

因此，在作为a7和a8的答案所计算的值中消除了通过解与该第一曝光时间对应的方程所获得的结果中包含的误差影响，从而可阻止误差传播。

可由方程(9)表达CCD 102输出的信号与图27所示图像分量之间的关系。

b0+b1＝2*a1

b2+b3＝2*(a1+a2)

b4+b5＝2*(a2+a3)

b6+b7＝2*(a3+a4)

b8+b9＝2*(a4+a5)

b10+b11＝2*(a5+a6)

b12+b13＝2*a7

b14+b15＝2*(a7+a8) (9)

在方程(9)中包括b0至b3的方程具有两个未知变量a1和a2。因此，获得a1和a2的值。

接下来，基于所计算的a2的值可解包括b4至b7的方程，由此可计算a3和a4的值。基于a4的值可解包括b8至b11的方程，由此可计算a5和a6的值。

包括b12至b15的方程具有两个未知变量a7和a8。因此，无须利用所计算的a6的值即可获得a7和a8的值。

下面将参考图28的流程图说明根据本发明的扫描仪或图像读取设备的读取处理。

在步骤S11，主CPU 111控制未示出的驱动单元以使CCD 102和原件21的读取区域彼此相对移动。例如，主CPU 111使CCD 102和原件21的读取区域以参考图19所示的速度彼此相对移动。

在步骤S12，透镜12将与原件21的读取区域对应的由光圈101减少的光聚焦在CCD 102上，并在CCD 102上形成与原件21的读取区域对应的图像。在步骤S13，该CCD 102控制电子快门将入射光转换为电荷。该CCD 102还将所转换的电荷转换为电压信号，并然后将所获得的信号供给增益调整/噪声抑制单元104。CCD 102例如基于由定时产生器103供给的驱动信号而在图18所述定时操作每一像素的电子快门。

在步骤S14，该增益调整/噪声抑制单元104调整由CCD 102提供的信号的增益，并例如通过应用相关二次抽样处理来抑制例如1/f噪声等的噪声。在步骤S15，A/D转换单元105使通过调整增益和抑制噪声所获得的信号经受模/数转换，并从而产生数字信号。

在步骤S16，该A/D转换单元105在存储器106中存储一维数字信号。顺便说一句，该A/D转换单元105可在存储器108中存储该数字信号。

在步骤S17，主CPU 111例如基于表示CCD 102的位置的信号来判定是否完成原件21的全部图像表面的扫描。当主CPU 111判定没有完成原件21的全部图像表面的扫描时，需要读取原件21的下一区域，并因此该处理返回到步骤11以重复该读取处理。

当在步骤S17主CPU 111判定已完成原件21的全部图像表面的扫描时，由于读取了原件21的全部图像表面且形成了二维图像数据，所以处理进行到步骤S18。该信号处理单元107将图像信号处理应用于存储器106中存储的图像数据。下面将详细说明该图像信号处理。

在步骤S19，该信号处理单元107将已应用了信号处理的图像数据存入存储器110或使数据传输单元109传输该图像数据，从而结束该处理。

图29是辅助解释与步骤S18对应的图像信号处理的细节的流程图。

在步骤S31，纠错单元151检测输入图像数据的有瑕疵的或有缺陷的像素的位置，并例如通过在该有瑕疵的或有缺陷的像素中设置相邻像素值而校正该有瑕疵的或有缺陷的像素。在步骤S32，该箝位单元152设置该图像数据的亮度信号的建立电平，并箝位该图像数据。

在步骤S33，该白平衡单元153调整与预定颜色温度一致的RGB增益，并从而调整该图像数据的白平衡。

在步骤S34，运动模糊去除单元154去除该图像数据中包括的运动模糊。下面将详细描述该运动模糊去除处理。

在步骤S35，伽玛校正单元155向没有运动模糊的图像数据施加伽玛校正，用于调整与CCD 102的光强对应的图像数据的电平。

在步骤S36，图像质量调整单元156向该图像数据施加用于在视觉上改善该图像的处理，例如轮廓校正处理和其他图像质量调整处理。

在步骤S37，色彩空间转换单元157根据该图像数据的输出格式转换色彩空间。然后该处理结束。

下面将参考图30的流程图说明与步骤S34对应的运动模糊去除处理。

在步骤S51，该处理单元提取单元171从该图像数据中提取包括预定数目像素的处理单元。例如，该处理单元提取单元171提取图15所示b0至b11作为处理单元。

在步骤S52，该建模单元172基于由该处理单元提取单元171供给的处理单元而产生模型，用于根据原件21和CCD 102之间的相对速度而分离在时间方向上的曝光时间中积分的信号。例如，该建模单元172产生模型，指示作为去除运动模糊的结果而产生的图像数据的像素数目和该处理单元中包括的像素数目之间的关系。

在步骤S53，方程构造单元173基于所产生的模型和提取的处理单元而构造方程，用于计算无运动模糊的图像数据的像素值。

在步骤S54，联立方程计算单元174计算由该方程构造单元173供给的联立方程，从而解该联立方程并计算图像分量。具体地，该联立方程计算单元174根据该曝光时间的划分数目而校正所计算图像分量的增益，并将该经过增益校正的图像分量设置为该图像数据的像素值。因此，该联立方程计算单元174从图像数据中去除运动模糊，并然后输出该无运动模糊的图像数据。

在步骤S55，运动模糊去除单元154例如基于所提取处理单元相对于该图像表面的位置而判定是否已完成整个图像表面的处理。当该运动模糊去除单元154判定没有完成整个图像表面的处理时，该处理返回到步骤S51以提取另一处理单元，并重复该运动模糊去除处理。

当在步骤S55该运动模糊去除单元154判定已完成整个图像表面的处理时，该处理结束。

因此，根据本发明的扫描仪可计算图像分量并从读取的图像中去除运动模糊。

所计算图像分量的S/N是比在与图像分量对应的每一原件区域由CCD102所拾取的图像的S/N稍好的值。这是因为当对于图像拾取而在与图像分量对应的每一原件区域操作电子快门时，需要在非常短的曝光时间内执行该图像拾取，并且因此所拾取的图像包括大量噪声。

当扫描仪具有机械快门并由此机械快门执行图像拾取时，减少了快门操作次数，从而减少了该机械装置上的负载并减少了失败。

而且，由于不必在每一原件区域停止该CCD 102，所以与传统设备相比缩短了拾取主体期望区域的图像所需的时间。

图31是示出了运动模糊去除单元154的另一功能构造的方框图。

处理单元提取单元301提取一个处理单元，该处理单元包括与CCD 102等的电子快门的定时一致的图像数据的预定像素。该处理单元提取单元301向建模单元302供给该提取的处理单元。

该建模单元302基于由该处理单元提取单元301供给的处理单元而产生模型，并然后将该处理单元和所产生的模型一起提供给方程构造单元303。由该建模单元302产生的模型例如指示像素中包含的无运动模糊的图像分量的数目和该处理单元中包括的像素数目。

方程构造单元303基于由该建模单元302供给的模型和处理单元而应用最小平方方法，从而构造用于计算无运动模糊的图像分量的方程。该方程构造单元303将所构造的方程供给最小平方计算单元304。

该最小平方计算单元304求解由方程构造单元303提供的方程，从而计算无运动模糊的图像分量。该最小平方计算单元304根据像素值中包括的图像分量数目来校正所计算图像分量的增益，并设置该已校正了增益的图像分量作为图像数据的像素值。该最小平方计算单元304输出无运动模糊的图像数据。

如参考方程(1)所述，当在紧靠所关注的曝光时间的方程组之前的方程组中确定了所有未知变量时，在紧靠所关注的曝光时间的方程组之前的方程组中存在m-1个已知变量。通过使用这些已知变量，未知变量的数目变得与方程式数目相等。因此，可确定所有未知变量。

然而，并不能说上述方法能抵制噪声干扰，因为当在与某曝光时间对应的计算中发生了大误差时，在与随后曝光时间对应的计算结果中导致误差。

因此，提出了一种方法，通过对每一检测元件(像素)控制CCD 102的快门定时，从而提供即使在干扰下的更精确结果。

图32和图33是辅助解释用于控制对于每一检测元件的CCD 102的快门定时和计算图像分量的处理的具体例子的示意图。图32和图33中的实线表示CCD 102操作电子快门的定时。

图32是示出了由CCD 102输出的信号中包括的图像分量的示意图。图33是示出了由CCD 102输出的信号的示意图。

具体地，在第一曝光时间t0期间，CCD 102不操作像素P0的电子快门，并在时间t0，操作该电子快门。CCD 102使像素P0在时间t0输出包括图像分量a0-1至a3-4的信号b0。

在从时间0至时间t0的曝光时间t0的四个分离周期的第四周期的起点(已经过了曝光时间t0的3/4时)，CCD 102操作像素P1的电子快门，以输出与从时间0开始直至经过曝光时间t0的3/4的曝光对应的信号b1。该信号b1包括图像分量a1-1至a3-3。

在时间t0，该CCD 102操作像素P1的电子快门，以输出与从曝光时间t0的3/4的时间至时间t0的曝光对应的信号b4。该信号b4包括图像分量a4-4。

在从时间0至时间t0的曝光时间t0的四个分离周期的第三周期的起点(已经过了曝光时间t0的一半时)，CCD 102操作像素P2的电子快门，以输出与从时间0直至经过曝光时间t0的一半的曝光对应的信号b2。该信号b2包括图像分量a2-1和a3-2。

在时间t0，该CCD 102操作像素P2的电子快门，以输出与从曝光时间t0的1/2的时间已经过至时间t0的曝光对应的信号b5。该信号b5包括图像分量a4-3和a5-4。

在从时间0至时间t0的曝光时间t0的四个分离周期的第二周期的起点(已经过了曝光时间t0的1/4时)，CCD 102操作像素P3的电子快门，以输出与从时间0直至经过了曝光时间t0的1/4的曝光对应的信号b3。该信号b3包括图像分量a3-1。

在时间t0，该CCD 102操作像素P3的电子快门，以输出与从曝光时间t0的1/4的时间至时间t0的曝光对应的信号b6。该信号b6包括图像分量a4-2至a6-4。

同样地，在时间t0之后的图像拾取中，该CCD 102在曝光时间t0期间不操作该像素P0的电子快门，并在已经过了曝光时间t0时，操作该电子快门。

在时间t0之后的图像拾取中，当已经过了曝光时间t0的3/4时，CCD102操作像素P1的电子快门，以输出与曝光对应的信号。在已经过了曝光时间t0的1/4时，CCD102操作像素P1的电子快门，以输出与曝光对应的信号。

CCD 102交替重复在已经过了曝光时间t0的3/4时对像素P1的电子快门的操作和在已经过了曝光时间t0的1/4时对像素P1的电子快门的操作。

在时间t0之后的图像拾取中，当已经过了曝光时间t0的1/2时，CCD102操作像素P2的电子快门，以输出与曝光对应的信号。

CCD 102重复在已经过了曝光时间t0的1/2时对像素P2的电子快门的操作。

在时间t0之后的图像拾取中，在已经过了曝光时间t0的1/4时，CCD102操作像素P3的电子快门，以输出与曝光对应的信号。当已经过了曝光时间t0的3/4时，CCD 102操作像素P3的电子快门，以输出与曝光对应的信号。

CCD 102交替重复在已经过了曝光时间t0的1/4时对像素P3的电子快门的操作和在已经过了曝光时间t0的3/4时对像素P3的电子快门的操作。

因此，未知变量数目变得与已知信号数目相等，所以可基于与各已知信号对应的方程来计算未知变量。

方程(10)表示了图32所示图像分量与图33所示信号之间的关系。

b0＝a0+a1+a2+a3

b1＝a1+a2+a3

b2＝a2+a3

b3＝a3

b4＝a4

b5＝a4+a5

b6＝a4+a5+a6

b7＝a4+a5+a6+a7

b8＝a5+a6+a7

b9＝a6+a7

b10＝a7

b11＝a8

b12＝a8+a9

b13＝a8+a9+a10

b14＝a8+a9+a10+a11

b15＝a9+a10+a11

b16＝a10+a11

b17＝a11

b18＝a12

b19＝a12+a13

b20＝a12+a13+a14

b21＝a12+a13+a14+a15

b22＝a13+a14+a15

b23＝a14+a15

b24＝a15

b25＝a16

b26＝a16+a17

b27＝a16+a17+a18 (10)

假设与信号b4至b10对应的方程形成一个方程组，则在该一个方程组中具有4个未知变量a4至a7和7个方程。

与信号b11至b17对应的方程被设置为一个方程组，并且对该方程组应用最小平方方法以获得未知变量a8至a11的值。

因此，通过将该最小平方方法应用于在对应于曝光时间的时间之前和之后所输出的一组信号对应的方程，可能计算具有较少误差的图像分量。

在这种情况下，既然由于短曝光时间和小累积电荷导致的信号S/N很低，则通过减少与短曝光时间产生的信号对应的数据权重和增加与长曝光时间产生的信号对应的数据权重，可以较高精度计算图像分量。

下面简要说明最小平方方法。

假设未知量W作用于输入值X，以从二提供观测值Y，则获得由方程(11)表达的观测方程式。

XW＝Y (11)

X = [\begin{matrix} X_{11} & X_{12} & . . . & X_{1 m} \\ X_{21} & X_{22} & . . . & X_{2 m} \\ . . . & . . . & . . . & . . . \\ X_{n 1} & X_{n 2} & . . . & X_{nm} \end{matrix}], W = [\begin{matrix} W_{1} \\ W_{2} \\ . . . \\ W_{m} \end{matrix}], Y = [\begin{matrix} y_{1} \\ y_{2} \\ . . . \\ y_{n} \end{matrix}] . . . . . . (12)

方程(12)中m＜n。

考虑到观测值Y中包括的误差，可将方程(11)表达为剩余方程(13)。

XW＝Y+E (13)

E = [\begin{matrix} e_{1} \\ e_{2} \\ . . . \\ e_{n} \end{matrix}] . . . . . . (14)

为了从方程(13)得到未知量W_j(j＝1，2，...，m)的可能值，能够得到满足使方程(15)最小化，即方程(16)的条件的W₁，W₂，...，W_m。

Σ_{i = 1}^{n} {e_{i}}^{2} . . . . . . (15)

e_{1} \frac{&PartialD; e_{1}}{&PartialD; w_{j}} + e_{2} \frac{&PartialD; e_{2}}{&PartialD; w_{j}} + . . . + e_{n} \frac{&PartialD; e_{n}}{&PartialD; w_{j}} = 0 (j = 1,2, . . ., m) - - - (16)

从方程(14)可得到方程(17)。

\frac{&PartialD; e_{1}}{&PartialD; w_{1}} = X_{i 1}, \frac{&PartialD; e_{2}}{&PartialD; w_{2}} = X_{i 2}, . . ., \frac{&PartialD; e_{i}}{&PartialD; w_{m}} X_{m} (i = 1,2, . . ., n) . . . . . . (17)

当根据方程(16)的条件对于j＝1，2，...，m建立方程时，可获得方程(18)。

Σ_{i = 1}^{n} e_{i} X_{i 1} = 0, Σ_{i = 1}^{n} e_{i} X_{i 2} = 0, . . ., Σ_{i = 1}^{n} e_{i} X_{im} = 0 . . . . . . (18)

根据方程(14)和方程(18)，可获得由方程(19)表达的标准方程。

\{\begin{matrix} (Σ_{i = 1}^{n} X_{i 1} X_{i 1}) w_{1} + (Σ_{i = 1}^{n} X_{i 1} X_{i 2}) w_{2} + . . . + (Σ_{i = 1}^{n} X_{i 1} X_{im}) w_{m} = (Σ_{i = 1}^{n} X_{i 1} Y_{i}) \\ (Σ_{i = 1}^{n} X_{i 2} X_{i 1}) w_{1} + (Σ_{i = 1}^{n} X_{i 2} X_{i 2}) w_{2} + . . . + (Σ_{i = 1}^{n} X_{i 2} X_{im}) w_{m} = (Σ_{i = 1}^{n} X_{i 2} y_{i}) \\ (Σ_{i = 1}^{n} X_{im} X_{i 1}) w_{1} + (Σ_{i = 1}^{n} X_{im} X_{i 2}) w_{2} + . . . + (Σ_{i = 1}^{n} X_{im} X_{im}) w_{m} = (Σ_{i = 1}^{n} X_{im} y_{i}) \end{matrix} - - - (19)

该标准方程是包含与未知量具有相同数目的方程的联立方程。通过求解该标准方程，可确定每一w_j(j＝1，2，...，m)作为最可能值。

为了更加精确，当作用于方程(19)中w_j(j＝1，2，...，m)的矩阵 (其中k＝1，2，...，m且l＝1，2，...，m)是规则的时，可解方程(19)。

最小平方计算单元304通过将消元方法(Gauss-Jordan消元)等应用于方程(19)可确定最可能值。

例如，与方程(10)中信号b4至b10的方程对应的标准方程被表示为方程(20)。

1·a4+0·a5+0·a6+0·a7＝b4

1·a4+1·a5+0·a6+0·a7＝b5

1·a4+1·a5+1·a6+0·a7＝b6

1·a4+1·a5+1·a6+1·a7＝b7

0·a4+1·a5+1·a6+1·a7＝b8

0·a4+0·a5+1·a6+1·a7＝b9

0·a4+0·a5+0·a6+1·a7＝b10 (20)

该方程(20)可表示为XW＝Y。

X表示为方程(21)；W表示为方程(22)；Y表示为方程(23)。

X = (\begin{matrix} 1 & 0 & 0 & 0 \\ 1 & 1 & 0 & 0 \\ 1 & 1 & 1 & 0 \\ 1 & 1 & 1 & 1 \\ 0 & 1 & 1 & 1 \\ 0 & 0 & 1 & 1 \\ 0 & 0 & 0 & 1 \end{matrix}) - - - (21)

W = (\begin{matrix} a 4 \\ a 5 \\ a 6 \\ a 7 \end{matrix}) - - - (22)

Y = (\begin{matrix} b 4 \\ b 5 \\ b 6 \\ b 7 \\ b 8 \\ b 9 \\ b 10 \end{matrix}) - - - (23)

X为已知，W为未知，Y为已知。

当将最小平方方法应用于此时，可获得方程(24)。

(\begin{matrix} 4 & 3 & 2 & 1 \\ 3 & 4 & 3 & 2 \\ 2 & 3 & 4 & 3 \\ 1 & 2 & 3 & 4 \end{matrix}) (\begin{matrix} a 4 \\ a 5 \\ a 6 \\ a 7 \end{matrix}) = (\begin{matrix} b 4 + b 5 + b 6 + b 7 \\ b 5 + b 6 + b 7 + b 8 \\ b 6 + b 7 + b 8 + b 9 \\ b 7 + b 8 + b 9 + b 10 \end{matrix}) - - - (24)

当执行与曝光时间对应的加权时，方程(25)表示观测方程式XW＝Y的例子。

(\begin{matrix} 1 & 0 & 0 & 0 \\ 1 & 1 & 0 & 0 \\ 1 & 1 & 0 & 0 \\ 1 & 1 & 1 & 0 \\ 1 & 1 & 1 & 0 \\ 1 & 1 & 1 & 0 \\ 1 & 1 & 1 & 1 \\ 1 & 1 & 1 & 1 \\ 1 & 1 & 1 & 1 \\ 1 & 1 & 1 & 1 \\ 0 & 1 & 1 & 1 \\ 0 & 1 & 1 & 1 \\ 0 & 1 & 1 & 1 \\ 0 & 0 & 1 & 1 \\ 0 & 0 & 1 & 1 \\ 0 & 0 & 0 & 1 \end{matrix}) (\begin{matrix} a 4 \\ a 5 \\ a 6 \\ a 7 \end{matrix}) (\begin{matrix} b 4 \\ b 5 \\ b 5 \\ b 6 \\ b 6 \\ b 6 \\ b 7 \\ b 7 \\ b 7 \\ b 7 \\ b 8 \\ b 8 \\ b 8 \\ b 9 \\ b 9 \\ b 10 \end{matrix}) - - - (25)

X可表示为方程(26)；W可表示为方程(27)；且Y可表示为方程(28)。

X = (\begin{matrix} 1 & 0 & 0 & 0 \\ 1 & 1 & 0 & 0 \\ 1 & 1 & 0 & 0 \\ 1 & 1 & 1 & 0 \\ 1 & 1 & 1 & 0 \\ 1 & 1 & 1 & 0 \\ 1 & 1 & 1 & 1 \\ 1 & 1 & 1 & 1 \\ 1 & 1 & 1 & 1 \\ 1 & 1 & 1 & 1 \\ 0 & 1 & 1 & 1 \\ 0 & 1 & 1 & 1 \\ 0 & 1 & 1 & 1 \\ 0 & 0 & 1 & 1 \\ 0 & 0 & 1 & 1 \\ 0 & 0 & 0 & 1 \end{matrix}) - - - (26)

W = (\begin{matrix} a 4 \\ a 5 \\ a 6 \\ a 7 \end{matrix}) - - - (27)

Y = (\begin{matrix} b 4 \\ b 5 \\ b 5 \\ b 6 \\ b 6 \\ b 6 \\ b 7 \\ b 7 \\ b 7 \\ b 7 \\ b 8 \\ b 8 \\ b 8 \\ b 9 \\ b 9 \\ b 10 \end{matrix}) - - - (28)

当将最小平方方法应用于此时，获得方程(29)。

(\begin{matrix} 10 & 9 & 7 & 4 \\ 9 & 12 & 10 & 7 \\ 7 & 10 & 12 & 9 \\ 4 & 7 & 9 & 10 \end{matrix}) (\begin{matrix} a 4 \\ a 5 \\ a 6 \\ a 7 \end{matrix}) = (\begin{matrix} b 4 + 2 b 5 + 3 b 6 + 4 n 7 \\ 2 b 5 + 3 b 6 + 4 b 7 + 3 b 8 \\ 3 b 6 + 4 b 7 + 3 b 8 + 2 b 9 \\ 4 b 7 + 3 b 8 + 2 b 9 + b 10 \end{matrix}) - - - (29)

通过执行与曝光时间长度对应的加权，可能进一步减少信号中包含的噪声影响，并从而获得高精度的图像分量。

图32所示的电子快门的定时的例子是一个纯粹的例子。基本上，当方程式数目大于未知变量数目时可计算出每一图像分量，并且因此可以想到各种方式作为电子快门的定时。

图34和图35是辅助解释用于控制对于每一检测元件的CCD 102的快门的定时和计算图像分量的处理的另一具体例子的示意图。图34和图35中的实线表示由CCD 102操作的电子快门的定时。

图34是示出由CCD 102输出的信号中包括的图像分量的示意图。图35是示出由CCD 102输出的信号的示意图。

具体地，在第一曝光时间t0期间，CCD 102不操作像素P0的电子快门，并在时间t0操作该电子快门。CCD 102使像素P0在时间t0输出包括图像分量a0-1至a3-4的信号b0。

当从时间t0已经过曝光时间t0的1/4时，CCD 102操作像素P0的电子快门，以输出与从时间t0直至经过了曝光时间t0的1/4的曝光对应的信号b4。该信号b4包括图像分量a4-5。

当从时间0已经过曝光时间t0的3/4时，CCD 102操作像素P1的电子快门，以输出与从时间0直至经过了曝光时间t0的3/4的曝光对应的信号b1。该信号b1包括图像分量a1-1至a3-3。

当从已经过曝光时间t0的3/4的时间再经过曝光时间t0的1/2时，CCD102操作像素P1的电子快门，以输出信号b5。该信号b5包括图像分量a4-4和a5-5。

当从时间0已经过曝光时间t0的1/2时，CCD 102操作像素P2的电子快门，以输出与从时间0直至经过了曝光时间t0的1/2的曝光对应的信号b2。该信号b2包括图像分量a2-1和a3-2。

当从已经过曝光时间t0的1/2的时间再经过曝光时间t0的3/4时，CCD102操作像素P2的电子快门，以输出信号b6。该信号b6包括图像分量a4-3至a6-5。

当经过从时间0至时间t0的曝光时间t0的1/4时，CCD 102操作像素P3的电子快门，以输出与从时间0直至经过曝光时间t0的1/4的曝光对应的信号b3。该信号b3包括图像分量a3-1。

当从已经过曝光时间t0的1/4的时间再经过曝光时间t0时，CCD 102操作像素P3的电子快门，以输出信号b7。该信号b7包括图像分量a4-2至a7-5。

当再经过曝光时间t0的1/2时，CCD 102操作像素P0至P3的电子快门，以输出与经过曝光时间t0的1/2的曝光对应的信号b8至b11。该信号b8包括图像分量a5-6和a6-7。该信号b9包括图像分量a6-6和a7-7。该信号b10包括图像分量a7-6和a8-7。该信号b11包括图像分量a8-6和a9-7。

同样地，当随后经过曝光时间t0时，CCD 102操作像素P0的电子快门。该CCD 102使像素P0输出包括图像分量a7-8至a10-11的信号b12。

当再经过曝光时间t0的1/4时，CCD 102操作像素P0的电子快门，以输出与经过曝光时间t0的1/4的曝光对应的信号b16。该信号b16包括图像分量a11-12。

当从像素P1的电子快门的前一操作的时间经过曝光时间t0的3/4时，CCD 102操作像素P1的电子快门，以输出与直至经过了曝光时间t0的3/4的曝光对应的信号b13。该信号b13包括图像分量a8-8至a10-10。

当再经过曝光时间t0的1/2时，CCD 102操作像素P1的电子快门，以输出信号b17。该信号b17包括图像分量a11-11和a12-12。

当从像素P2的电子快门的前一操作的时间已经过曝光时间t0的1/2时，CCD 102操作像素P2的电子快门，以输出与直至经过了曝光时间t0的1/2的曝光对应的信号b14。该信号b14包括图像分量a9-8和a10-9。

当再经过曝光时间t0的3/4时，CCD 102操作像素P2的电子快门，以输出信号b18。该信号b18包括图像分量a11-10至a13-12。

当从像素P3的电子快门的前一操作的时间已经过曝光时间t0的1/4时，CCD 102操作像素P3的电子快门，以输出与直至经过了曝光时间t0的1/4的曝光对应的信号b15。该信号b15包括图像分量a10-8。

当再经过曝光时间t0时，CCD 102操作像素P3的电子快门，以输出信号b19。该信号b19包括图像分量a11-9至a14-12。

当从时间3*t0经过曝光时间t0的1/2时，CCD 102操作像素P0至P3的电子快门，以输出与直至经过了曝光时间t0的1/2的曝光对应的信号b20至b23。该信号b20包括图像分量a12-13和a13-14。该信号b21包括图像分量a13-13和a14-14。该信号b22包括图像分量a14-13和a15-14。该信号b23包括图像分量a15-13和a16-14。

CCD 102在上述定时重复该电子快门的操作以输出信号。

因此，对于12个已知信号的未知变量数目为7，信号数目超过未知变量数目。所以可基于与各已知信号对应的方程来计算未知变量。

方程(30)可表达图34所示图像分量与图35所示信号之间的关系。

b4＝a4

b5＝a4+a5

b6＝a4+a5+a6

b7＝a4+a5+a6+a7

b8＝a5+a6

b9＝a6+a7

b10＝a7+a8

b11＝a8+a9

b12＝a7+a8+a9+a10

b13＝a8+a9+a10

b14＝a9+a10

b15＝a10 (30)

可将最小平方方法应用于该方程(30)以确定图像分量a4至a10的值。也在这种情况下，可将要分配的权重改变得与信号的曝光时间一致。

将给出上述处理的更全面描述。

当CCD 102具有在相对于原件21移动的方向上以n列的行形式安排的例如光电二极管的元件时，方程数目基本是n的整数倍。具体地，通过在图34和图35所示电子快门的分段定时之间操作所有电子快门一次，方程数目变为n的2倍。通过在图34和图35所示电子快门的分段定时之间操作所有电子快门2次，方程数目变为n的3倍。

未知变量的数目与夹在图34所示分段电子快门之间的图像分量数目一致。假设m是图像分量数目，需要方程(31)成立以确定每一图像分量。

K*n≥m (31)

其中k是大于或等于1的整数。

因此，在建模与从CCD 102输出的信号以及原件21和CCD 102之间的相对速度对应的图像数据时，当满足方程(31)时，可计算出原件21的图像的图像分量。因此可去除运动模糊。

下面将参考图36的流程图说明与步骤S34对应的运动模糊去除处理。

在步骤S101，该处理单元提取单元301从该图像数据中提取包括预定数目像素的处理单元。例如，该处理单元提取单元301提取图33所示的b4至b10作为处理单元。

在步骤S102，该建模单元302产生模型，用于基于从该处理单元提取单元301供给的处理单元，根据原件21和CCD 102之间的相对速度而分离在时间方向上的曝光时间内积分的信号。例如，该建模单元302产生模型，指示作为去除运动模糊的结果而产生的图像数据的像素数目和该处理单元中包括的像素数目之间的关系。

在步骤S103，该方程构造单元303基于所产生的模型和所提取的处理单元而构造用于计算无运动模糊的图像数据的像素值的方程，作为标准方程。

在步骤S104，该最小平方计算单元304将该消元方法例如应用于由方程构造单元303供给的标准方程，从而求解该标准方程并计算图像分量。该最小平方计算单元304根据该曝光时间的划分数目而校正所计算图像分量的增益，并将该经过增益校正的图像分量设置为该图像数据的像素值。因此，该最小平方计算单元304从图像数据中去除运动模糊，并然后输出该无运动模糊的图像数据。

在步骤S105，例如该运动模糊去除单元154基于所提取的处理单元相对于该图像表面的位置而判定是否已完成整个图像表面的处理。当该运动模糊去除单元154判定没有完成整个图像表面的处理时，该处理返回到步骤S101以提取另一处理单元，并重复该运动模糊去除处理。

当在步骤S105该运动模糊去除单元154确定已完成整个图像表面的处理时，该处理结束。

本发明具有应用了最小平方方法的结构，从而去除了运动模糊并不向随后的处理传播噪声影响。因此有可能一直稳定获得无运动模糊的图像。

图37是示出根据本发明的扫描仪的另一个实施例的配置的示意图。

具有图37所示配置的扫描仪是具有非放大光学系统的所谓馈纸扫描仪。

运载单元501基于由图中未示出的驱动单元提供的驱动力，以预定速度从图37的左边向右运载安排于原件压板41上的原件21。

棒形透镜502接收入射其上的、由照明光源16提供且由原件21的读取区域反射的光。基于该入射于棒形透镜502的光，该棒形透镜502在线性图像传感器11上形成与原件21的读取区域长度实质相等的图像。

图38是示出了根据本发明的扫描仪的另一个实施例的配置的示意图。

具有图38所示配置的扫描仪是集成承载器(integrated carriage)类型的所谓平板扫描仪。

承载器单元521具有结合并整体形成于其中的照明光源16、镜子531、镜子532、镜子533、透镜12、和线性图像传感器11。当读取原件21时，该承载器单元521整体移动。

该照明光源16以预定强度的光照射原件21的读取区域。镜子531、镜子532、和镜子533反射由照明光源16供给且经由原件压板41由原件21反射的光，并从而使光经由透镜12入射于线性图像传感器11。

透镜12折射由镜子531、镜子532、和镜子533反射的光，并从而在线性图像传感器11上形成与原件21的读取区域对应的图像。

该线性图像传感器11读取原件21的读取区域的图像，并将与该读取图像对应的信号供给处理单元13。

该集成承载器类型的扫描仪的特征在于，很难减小其尺寸，但容易维持该光学系统的精度。

具有图39所示配置的扫描仪是移动镜子类型的所谓平板扫描仪。

承载器单元551包括照明光源16和镜子561。承载器单元552包括镜子571和镜子572。

当读取原件21时，承载器单元551和承载器单元552以彼此分开的方式移动，以使得保持线性图像传感器11和原件21的读取区域之间的恒定光程。

镜子561、镜子571、和镜子572反射由照明光源16供给且经由原件压板41由原件21反射的光，并从而使光经由透镜12入射于线性图像传感器11。

透镜12折射由镜子561、镜子571、和镜子572反射的光，并从而在线性图像传感器11上形成与原件21的读取区域对应的图像。

该线性图像传感器11读取原件21的读取区域的图像。并将与该读取图像对应的信号供给处理单元13。

该移动镜子类型的扫描仪的特征在于，由于其复杂的机械构造和位移、运行(play)、驱动皮带的弹性等而很难保持该光学系统的精度，但很容易减小该扫描仪的尺寸。

因此，根据本发明的扫描仪或图像读取设备可去除读取图像中包括的运动模糊，并因此输出具有更高分辨率或更高精度的图像数据。可容易地控制作为主体的原件与作为读取传感器的线传感器之间的相对速度，且运动模糊的建模相对容易。因此可以说本发明具有很高的实用性。

如上所述，本发明可实现与传统扫描仪或其它图像读取设备相比具有更高速度的图像读取设备，而即使当所读取数据包括运动模糊时，也不会降低精度和S/N。

应注意的是，根据本发明的图像读取设备不限于所谓馈纸扫描仪、平板扫描仪或手持扫描仪，而可为制作底片(plate)的鼓形扫描仪、相机类型扫描仪等。该鼓形扫描仪的特征在于通过使用单一元件作为用于主扫描和副扫描的图像传感器，而具有不依赖于图像传感器的分辨率的很高的分辨率。该相机类型扫描仪的特征在于通过使用数字相机中的二维传感器，而因此在传感器的像素数目上受限，并具有低分辨率。本发明可应用于以上两种扫描仪，以去除运动模糊并以较高分辨率获得图像数据。

而且，本发明可应用于具有单一扫描仪功能的设备和具有例如传真机、数字复印设备等其它功能的设备。

应注意的是，该线性图像传感器不限于CCD或CMOS传感器，可为例如BBD(组桶式器件-Bucket Brigade Devide)、CID(电荷注入器件-ChargeInjection Device)、CPD(电荷灌注器件-Charge Priming Device)的固态图像拾取器件。本发明不限于该线性图像传感器的类型。

可由硬件或软件执行上述一系列处理。当由软件执行上述一系列处理时，从记录介质(存储介质)向例如合并在指定硬件中的计算机、或通过安装各种程序而能执行各种功能的通用目的个人计算机等安装形成该软件的程序。

如图3所示，该记录介质(存储介质)可由分布至用户以提供与计算机分离的程序的封装介质形成，所述封装介质可由其上记录(存储)有程序的磁盘131(包括软盘)、光盘132(包括CD-ROM(只读存储器光盘)和DVD(数字通用盘))、磁-光盘133(包括MD(迷你盘)(注册商标))、半导体存储器134等组成，该记录介质(存储介质)也可由其上记录(存储)有程序、并以预先合并入计算机的状态提供给用户的ROM(例如由嵌入式计算机形成的信号处理单元107中集成形成的ROM)、硬盘等。

顺便说一句，可将执行上述一系列处理的程序经由所需的例如路由器或调制解调器的接口、通过例如局域网、因特网或数字卫星广播的有线或无线通信介质而安装在计算机上。

而且，在本说明书中，描述记录介质(存储介质)上存储的程序的步骤不仅包括以所述顺序的时间序列执行的处理，也包括不必以时间序列，而以并行或单独执行该处理。

应注意的是，在本说明书中，系统涉及由多个设备总体上形成的设备。

工业应用性

根据本发明，可在短读取时间内可靠地获得具有好的S/N和高分辨率的图像数据。

Claims

1.一种图像读取设备，包括：

通过将线传感器安排在相对移动方向中的多个列而形成的读取装置，其中具有时间积分效果的检测元件被安排在与该读取装置相对于被检测对象移动的所述相对移动方向正交的方向上；

像素分量检测装置，用于基于将由所述检测元件在处理单元时间内获得的第一像素值分成与所述被检测对象的检测位置对应的多个像素分量的模型而检测所述像素分量；和

像素值产生装置，用于基于所述像素分量检测装置检测的所述像素分量而产生与所述被检测对象的所述检测位置对应的第二像素值。

2.如权利要求1所述的图像读取设备，其特征在于：

所述像素分量检测装置包括模型产生装置，用于产生表示所述第一像素值与对应于所述检测位置的多个所述像素分量之间关系的所述模型，所述像素分量累积在通过将所述处理单元时间除以所述线传感器的列数所得到的每一分离单元时间内；并且

所述像素分量检测装置基于所述模型产生装置产生的所述模型而检测所述像素分量。

3.如权利要求2所述的图像读取设备，还包括速度检测装置，用于检测所述被检测对象和所述检测元件之间的相对速度，

其中所述模型产生装置产生表示所述第一像素值和所述像素分量之间关系的所述模型，所述第一像素值从安排于所述读取装置中的所述线传感器的部分所述检测元件中获得，所述像素分量与所述速度检测装置检测的所述相对速度一致。

4.如权利要求2所述的图像读取设备，还包括速度检测装置，用于检测所述被检测对象和所述检测元件之间的相对速度，

其中所述模型产生装置产生表示第三像素值和所述像素分量之间关系的所述模型，所述第三像素值通过将安排于从所述读取装置的所述相对移动方向上的各列中的多个所述检测元件的相邻所述检测元件中获得的第一像素值加在一起而获得，所述像素分量与所述速度检测装置检测的所述相对速度一致。

5.如权利要求2所述的图像读取设备，还包括控制装置，用于控制所述读取装置，使得当所述读取装置被定位于初始位置时，所述读取装置拾取所述被检测对象的图像，并在所述处理单元时间期间，在相对于所述被检测对象保持静止的状态下输出与所述检测元件对应的所述第一像素值，

其中所述像素分量检测装置可通过将所述像素分量替换为所述模型来检测其它的所述像素分量，所述像素分量是基于在所述控制装置的控制下、在相对于所述被检测对象保持静止的状态下、由所述读取装置的图像拾取所产生的所述第一像素值而产生的，所述模型表示所述第一像素值和对应于所述检测位置的多个所述像素分量之间的关系。

6.如权利要求5所述的图像读取设备，其特征在于：

所述控制装置控制所述读取装置，使得所述读取装置拾取所述被检测对象的图像，并以预定时间间隔、在所述处理单元时间期间、在相对于所述被检测对象保持静止的状态下输出对应于所述检测元件的所述第一像素值。

7.如权利要求2所述的图像读取设备，还包括控制装置，用于控制所述读取装置的每一所述检测元件的曝光时间，使得所述第一像素值的每一个都包括对应于所述被检测对象的相对移动方向上的不同位置的所述像素分量，

其中所述像素分量检测装置基于表示所述第一像素值与对应于所述检测位置的多个所述像素分量之间的关系的所述模型而检测所述像素分量，所述第一像素值的每一个都包括对应于所述被检测对象的相对移动方向上的不同位置的所述像素分量。

8.如权利要求7所述的图像读取设备，其特征在于：

所述控制装置控制所述读取装置的每一所述检测元件的曝光时间，使得所述第一像素值的每一个都包括对应于以预定时间间隔被检测的所述对象的相对移动方向上的不同位置的所述像素分量。

9.如权利要求1所述的图像读取设备，还包括移动装置，用于移动所述被检测对象和所述读取装置之一，以改变所述被检测对象和所述读取装置之间的相对位置。

10.如权利要求1所述的图像读取设备，其特征在于：

所述像素分量检测装置包括标准方程产生装置，用于基于将由所述检测元件获得的第一像素值分成与所述被检测对象的检测位置对应的多个像素分量的模型而产生标准方程；并且

所述像素分量检测装置基于由所述标准方程产生装置产生的所述标准方程而检测所述像素分量。

11.如权利要求10所述的图像读取设备，还包括：

第一控制装置，用于控制所述读取装置的图像拾取，使得安排在所述相对移动方向上的多个列中的所述检测元件的每一个在所述被检测对象的所述检测位置的相同第一位置开始曝光，并在不同于所述第一位置的相同第二位置结束曝光；和

第二控制装置，用于控制所述读取装置的图像拾取，使得各所述检测元件在第三时间结束曝光之后开始曝光，所述第三时间介于第一时间和第二时间之间，第一时间是安排于多个列中的全部所述检测元件已到达所述第一位置并已开始曝光的时间，第二时间是安排于多个列中的所述检测元件之一已到达所述第二位置并已结束曝光；

其中所述标准方程产生装置通过在所述标准方程中设置由所述检测元件获得的所述第一像素值而产生所述标准方程，所述标准方程表示所述第一像素值和多个所述像素分量之间的关系，所述多个像素分量包括对应于在所述第三时间作为所述检测位置的所述第一位置、所述第二位置和第三位置之一的所述像素分量。

12.如权利要求10所述的图像读取设备，其特征在于：

所述标准方程产生装置产生所述标准方程，用于通过应用最小平方方法而计算所述像素分量。

13.如权利要求10所述的图像读取设备，其特征在于：

所述标准方程产生装置产生其加权与获取所述第一像素值的曝光时间的长度一致的所述标准方程。

14.一种图像读取设备的图像读取方法，所述图像读取设备包括通过将线传感器安排在相对移动方向上的多个列中而形成的读取装置，其中具有时间积分效果的检测元件被安排在与该读取装置相对于被检测对象移动的所述相对移动方向正交的方向上，所述图像读取方法包括：

像素分量检测步骤，用于基于将由所述检测元件在处理单元时间内获得的第一像素值分成与所述被检测对象的检测位置对应的多个所述像素分量的模型而检测像素分量；和

像素值产生步骤，用于基于所述像素分量检测步骤的处理所检测的所述像素分量而产生与所述被检测对象的所述检测位置对应的第二像素值。