JP2002271575A - 画像処理装置及び画像処理プログラム - Google Patents
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Abstract
読取装置で、低コストな構成でありながら赤外画像情報
を正確に読み取り、精度よくゴミ傷検知を行う。 【解決手段】 赤外光源と可視光源を有し、原稿透過光
をCCD上に結像させ読み取る画像読取システムであっ
て、可視読取と赤外読取のピント差を補正するピント補
正部と、両画像の部分倍率を補正する信号処理部を有す
る。
Description
び画像処理プログラムに関し、特に透過性原稿を透過し
た可視光及び赤外光を結像光学系により固体撮像素子に
導くことで得られる可視画像情報及び赤外画像情報を処
理するための画像処理装置および画像処理プログラムに
関するものである。
てコンピュータに取り込む画像読取装置において、赤外
光を用いて原稿上のゴミやキズの情報を取得し、可視画
像情報上のゴミやキズに相当する部分を補正する装置と
して、特開2000−324303号や特願2000−
231124号に記載されたようなフイルムスキャナが
提案されている。
図である。このフイルムスキャナは赤外光源1001と
可視光源1002を備え、いずれかの光源によって照明
され読み取られる透過原稿であるフイルム1003の画
像情報は、折り返しミラー1006、結像レンズ100
7を経て主走査方向に配列されたラインCCD1008
上に結像する。フイルム1003はフイルムマウント1
004を介して駆動装置1005により副走査方向へ移
動し、2次元画像情報が読み取られる。
02の波長差により結像位置が異なるため、ピント駆動
装置1010により結像レンズ1007とラインCCD
1008が一体となった撮像ユニット1009が移動し
ピント位置を調整するように構成されており、各光源に
基づく画像情報はともに良好な結像状態で読み取ること
ができる。また、両画像情報の結像倍率が異なるため、
赤外画像情報に対して信号処理手段1011により全体
倍率を補正することも上記した特開2000−3243
03号で提案されている。
体倍率を補正することはできるが、図12に示すような
部分倍率特性を有する結像光学系を用いた場合、画像周
辺部に合わせて全体倍率を補正すると、画像中央部の倍
率を正しく補正することはできない。そのため、図13
に示すように補正後の赤外画像(赤外出力画像)は部分
的に歪んだものとなり、可視画像の倍率と一致しない部
分が存在していた。
外線の波長における倍率色収差とコマ収差が特に大きい
ためであるが、これらの収差を結像光学系で補正するた
めには異常分散ガラスなど高価で加工性の悪い材料を用
いたレンズが必要であった。特に近年では画像読取シス
テムの読取解像度が2400dpi〜4000dpi程度まで向上して
いるため、部分倍率誤差がより一層目立ち易くなってい
る。
たものであって、簡単な構成で赤外画像情報の部分倍率
を可視画像情報と一致させ、ゴミキズ除去を良好に行う
画像読取システムを提供することを目的とする。
成するためになされたものであり、請求項1に記載の画
像処理装置は、透過性原稿を透過した可視光及び赤外光
を結像光学系により固体撮像素子に導くことで得られる
可視画像情報及び赤外画像情報を処理するための画像処
理装置であって、前記赤外画像情報の部分倍率を前記可
視画像情報に合わせる倍率補正手段を有することを特徴
とする。
ムは、透過性原稿を透過した可視光及び赤外光を結像光
学系により固体撮像素子に導くことで得られる可視画像
情報及び赤外画像情報を処理するための画像処理プログ
ラムであって、前記赤外画像情報の部分倍率を前記可視
画像情報に合わせる倍率補正を実行することを特徴とす
る。
面を参照して説明する。
の実施形態であるフイルムスキャナの要部概略図であ
る。
かによって照明された透過性原稿であるフイルム103
の画像情報は、折り返しミラー106、結像レンズ10
7を経て主走査方向に配列された固体撮像素子であるラ
インCCD108上に結像される。フイルム103はフ
イルムマウント104を介して駆動装置105により副
走査方向へ移動され、フイルム103上に記録された画
像がラインCCD108によって2次元画像情報として
読み取られる。
波長差により結像レンズ107による結像位置が異なる
ため、ピント駆動装置110により結像レンズ107と
ラインCCD108が一体となった撮像ユニット109
を移動させ、ピント位置を調整可能になっている。これ
により画像情報は赤外画像、可視画像ともに良好な結像
状態で読み取ることができる。
のフイルムスキャナの動作シーケンスについて説明す
る。なお、図2に記載された一連のフローは、CD−R
OM等の記憶媒体に制御プログラムとして記憶されてお
り、フイルムスキャナと接続されるパーソナルコンピュ
ーター等の外部機器にインストールされる。そして、外
部機器からのコマンドに基づいてフイルムスキャナのシ
ステムコントローラにより実行される。
ーラにより光源点灯回路(不図示)を駆動して可視光源
102を点灯し、次のステップS202へ進む。
駆動して光軸を透過原稿の画像範囲内(例えば、透過原
稿の中央付近)に位置させ、ラインCCD108により
光量データを入力し、この値が適正値になるようにゲイ
ン調整等により露出を調整する。その後、再び透過原稿
を初期位置に移動させた後、次のステップS203へ進
む。
02における処理結果により、スキャン時の駆動装置1
05の駆動速度を決定する。即ち、光量が非常に少な
く、ゲイン調整だけでは充分な光量が得られない場合に
は、駆動装置105の駆動速度を遅くする。このステッ
プS203の処理の終了後、次のステップS204へ進
む。
9をピント駆動装置110により駆動してフォーカス調
整を行った後、次のステップS205へ進む。
ャン動作を開始する。外部機器からのコマンドによりス
キャン範囲が指定されている場合は、設定された範囲を
スキャンする。そして作成した画像データをオフセット
RAMに記憶する。このステップS205の処理が終了
した場合には、次のステップS206へ進む。
マンド受信時に、ゴミ・傷補正処理を行う指令を受けた
か否かを判別する。そしてゴミ・傷補正処理を行う指令
を受けたと判別された場合はステップS207へ進み、
ゴミ・傷補正処理を行う指令を受けないと判別された場
合はステップS208へ進む。
10を駆動し、撮像ユニット109を光軸方向へ移動さ
せてピントを調整する。この調整量は、使用する赤外光
源101及び可視光源102の特性により予め波長がわ
かるので、可視光画像の焦点位置と赤外光画像の焦点位
置との差を調整量とする。ステップS207の処理の終
了後、次のステップS208に進む。
・傷を検知するための赤外光によるスキャン動作を実行
し、ステップS209へ進む。
08において取り込んだ赤外光による赤外画像情報を基
に透過原稿上のゴミ・傷の領域情報を作成し、ステップ
S210に進む。
09により定義した透過原稿上のゴミ・傷の領域(位
置)情報の倍率を補正した後、次のステップS211へ
進む。ステップS210における倍率補正処理の詳細に
ついては後述する。
12により確定した透過原稿上のゴミ・傷の領域情報に
基づいて可視画像情報を補正(修正)し、ゴミ・傷の影
響を除去する画像処理を実行する。ステップS211の
処理の終了後、次のステップS212へ進む。
11において修正された画像情報をインターフェイスを
介して外部機器に出力する。このステップS212の処
理が終了した場合は、駆動装置及びラインCCDの駆動
パルスを停止させ透過原稿を初期位置に移動させて待機
状態とした後、本処理を終了する。以上で読取シーケン
スを終了し、コマンド受信待機状態となる。
テップS210における倍率補正処理について詳細に説
明する。本実施形態のフイルムスキャナの結像光学系
は、図3に示すような部分倍率特性を有しているため、
読み取られた可視画像情報はそのまま出力されるが、赤
外画像情報は倍率補正手段である信号処理部111にお
いて部分倍率を補正された上で出力される。前記信号処
理部11は、図3の入力画像情報において、結像光学系
の中心に位置する読取画素を0画素目とし、そこから周
辺部分に向かってx画素目に位置する画素の位置情報を
補正する場合に、補正後の位置yが補正係数a0・・・an
を用いた次の式で表わされるような倍率補正処理を実行
する。
が可視画像の画素位置情報と略一致するように決定さ
れ、各係数の数値はnが大きくなるほど複雑な特性の可
視画像と赤外画像の位置情報差を補正することが出来
る。しかし、補正係数が多すぎると数値決定のための計
算が複雑になり、信号処理手段の計算負荷が大きくなる
為このましくない。そこで、補正係数a0・・・anの中か
ら例えばa0,a2,a4のみを選択し、次のような式に
基づいて補正するようにすれば好ましい。
補正を精度良く行うことができる。なお、本実施形態の
ように部分倍率グラフ上で変極点が1〜2点程度の倍率
誤差を補正する為には、3個程度の補正係数を用いたの
で十分である。また、右辺の計算結果が整数にならない
場合は、小数点以下を四捨五入すれば処理を簡略化する
ことができる。補正係数は予め記憶手段であるメモリに
記憶されているため画像読取前に補正係数を算出する必
要がなく、画像読取を速やかに実行することができる。
像情報と赤外画像情報の部分倍率をほぼ一致させること
ができるため、図4に示すように補正後の赤外画像情報
(赤外出力画像)は可視画像情報(可視出力画像)の位
置情報と一致しており正確なゴミキズ除去を良好に行う
フイルムスキャナが提供される。
構成されても、同装置に接続される機器、例えば制御用
パーソナルコンピューター上のドライバーソフトとして
構成されても本発明の画像読取システムは実現される。
実施形態であるキャリッジ一体型フラットベッドスキャ
ナの要部概略図である。
かの光源によって照明された透過原稿であるフイルム4
03の画像情報は、複数の折り返しミラー406、結像
レンズ407を経て主走査方向に配列されたラインCC
D408上に結像する。フイルム403は原稿台ガラス
404上に載置される。
7、ラインCCD408、後述するピント補正部409
は各々キャリッジ410内に配されており、キャリッジ
410は駆動装置405により副走査方向へ移動され、
フイルム403上に記録された画像がラインCCD40
8によって2次元画像情報として読み取られる。
波長差により結像位置が異なるため、ピント補正部40
9によりピント位置が調整可能になっている。ピント補
正部409は平行平板ガラスと駆動モータから構成さ
れ、駆動モータの駆動により平行平板ガラスを光軸上に
抜差しされようになっている。このようなピント補正部
を設けたことにより、画像情報は赤外画像、可視画像と
もに良好な結像状態で読み取ることができる。
されるが、赤外画像情報は信号処理部411において部
分倍率を補正された上で出力される。
作シーケンスは、第1の実施の形態で説明した図2と基
本的に同じであるため、説明を省略する。
ミ・傷の領域(位置)情報の補正処理を説明する。本実
施形態のフラットベッドスキャナの結像光学系は、図6
に示すような部分倍率特性を有しているため、読み取ら
れた可視画像情報はそのまま出力されるが、赤外画像情
報は信号処理部411において部分倍率を補正された上
で出力される。前記信号処理部411は、図6の入力画
像情報において、結像光学系の中心に位置する読取画素
を0画素目とし、そこから周辺部分に向かってx画素目
に位置する画素の位置情報を補正する場合に、補正後の
位置yが補正係数a0,a2,a 4を用いた次の式で表わ
されるような倍率補正処理を実行する。
では比較的広角の結像レンズを使う為に、第1の実施形
態で示したフイルムスキャナなどに比べると、図6に示
すように歪曲収差・倍率色収差やコマ収差が大きくな
る。しかし、変極点としては1〜2点程度であり、第1
の実施形態と同程度の個数の補正係数で良好な補正を行
える。
合は、小数点以下を四捨五入すれば処理を簡略化するこ
とができる。なお、補正係数は予めメモリに記憶されて
いるため画像読取前に補正係数を算出する必要がなく、
画像読取を速やかに実行することができる。
像情報と赤外画像情報の部分倍率をほぼ一致させること
ができるため、図7に示すように補正後の赤外画像情報
(赤外出力画像)は可視画像情報(可視出力画像)の位
置情報と一致しており、正確なゴミキズ除去を良好に行
うキャリッジ一体型フラットベッドスキャナが提供され
る。
構成されても、同装置に接続される機器、例えば制御用
パーソナルコンピューター上のドライバーソフトとして
構成されても本発明の画像読取システムは実現される。
実施形態である2対1ミラー走査型フラットベッドスキ
ャナの要部概略図である。
かの光源によって照明された透過原稿であるフイルム7
03の画像情報は、複数の折り返しミラー706、結像
レンズ707を経て主走査方向に配列されたラインCC
D708上に結像する。フイルム703は原稿台ガラス
704上に載置される。
のは第一ミラー台709aに、それ以外の2枚は第二ミ
ラー台709bに取付けられており、それぞれのミラー
台は駆動装置705によって2:1の速度副走査方向へ
移動され、フイルム703上に記録された画像がライン
CCD708によって2次元画像情報として読み取られ
る。
ナは、ピント・全体倍率調整部710を備えている。ピ
ント・全体倍率調整部710はレンズ707とCCD7
08を光軸方向に異なる比率で移動させることができる
ため、ピントと全体倍率を同時に調整することができ
る。そして、赤外光源701と可視光源702の波長差
による結像位置差を調整した場合でも全体倍率を等しく
することが可能である。このような構成により、画像情
報は赤外画像、可視画像ともに良好な結像状態で読み取
ることができる。
可視画像情報に揃えられても、倍率色収差やコマ収差が
主因となって、図9で示すように画像中央部で部分倍率
がずれてしまっている。そのため、読み取られた可視画
像情報はそのまま出力されるが、赤外画像情報は信号処
理部711において部分倍率を補正された上で出力され
る。前記信号処理部711は、図9の入力画像情報にお
いて、結像光学系の中心に位置する読取画素を0画素目
とし、そこから周辺部分に向かってx画素目に位置する
画素の位置情報を補正する場合に、補正後の位置yが補
正係数a0,a2を用いた次の式で表わされるような倍率
補正処理を実行する。
可視画像の画素位置情報と略一致するように決定され
る。本実施形態では、赤外画像と可視画像の倍率誤差は
比較的小さいため、部分倍率補正係数は少なくても良
い。さらに可視画像情報と赤外画像情報の部分倍率差が
小さい場合には、例えばy=a1xとしても良い。な
お、右辺の計算結果が整数にならない場合は、小数点以
下を四捨五入すれば処理を簡略化することができる。
キャナは2対1ミラー走査型であり、さらにピント・全
体倍率調整手段を有しているため可動部分が多い。可動
部分が多いと装置精度が劣化し易く、赤外画像情報と可
視画像情報の部分倍率も変化し易い為、画像読取ごとに
補正係数を算出(更新)し両画像情報の部分倍率誤差を
補正するように構成した。
自己調整チャート712をフイルムと置き換えて読み込
む。そして、赤外・可視両画像情報の部分倍率が等しく
なるように補正係数を決定する。このように算出された
補正係数を使うことで、図9に示すように常に可視画像
情報と部分倍率差の無い赤外画像情報を取得できるた
め、図10に示すように補正後の赤外画像情報(赤外出
力画像)は可視画像情報(可視出力画像)の位置情報と
一致しており、正確なゴミキズ除去を良好に行う2対1
ミラー走査型フラットベッドスキャナが提供される。
を逐次最適化することが可能である為、何らかの要因に
より部分倍率差が変化した場合にも赤外画像読取前に上
記係数を最適化し、部分倍率差を極めて精度よく補正す
ることができる。
構成されても、同装置に接続される機器、例えば制御用
パーソナルコンピューター上のドライバーソフトとして
構成されても本発明の画像読取システムは実現される。
視画像情報と赤外画像情報との部分倍率差を簡単な構成
で、かつ低コストで補正することができる。
ある。
る。
る。
ある。
Claims (8)
- 【請求項1】 透過性原稿を透過した可視光及び赤外光
を結像光学系により固体撮像素子に導くことで得られる
可視画像情報及び赤外画像情報を処理するための画像処
理装置であって、 前記赤外画像情報の部分倍率を前記可視画像情報に合わ
せる倍率補正手段を有することを特徴とする画像処理装
置。 - 【請求項2】 前記倍率補正手段は、赤外画像の画素位
置情報と可視画像の画素位置情報と略一致するように部
分倍率を補正することを特徴とする請求項1に記載の画
像処理装置。 - 【請求項3】 前記補正係数を記憶する記憶手段を有す
ることを特徴とする請求項1又は2に記載の画像処理装
置。 - 【請求項4】 前記補正係数を所定のタイミングで更新
することを特徴とする請求項1又は2に記載の画像処理
装置。 - 【請求項5】 前記倍率補正手段は、入力画像情報にお
いて、結像光学系の中心に位置する画素を0画素目と
し、そこからx画素目に位置する画素の補正後の位置y
が補正係数a0・・・anを用いてy=anxn+an-1xn-1
+・・・a0となるように処理することを特徴とする請求項
1乃至4のいずれか1項に記載の画像処理装置。 - 【請求項6】 可視光を発光する第1の光源と、赤外光
を発光する第2の光源とを有することを特徴とする請求
項1乃至5のいずれか1項に記載の画像処理装置。 - 【請求項7】 前記可視光と前記赤外光の波長差によっ
て生じるピントのずれを補正するピント補正手段を有す
ることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記
載の画像処理装置。 - 【請求項8】 透過性原稿を透過した可視光及び赤外光
を結像光学系により固体撮像素子に導くことで得られる
可視画像情報及び赤外画像情報を処理するための画像処
理プログラムであって、 前記赤外画像情報の部分倍率を前記可視画像情報に合わ
せる倍率補正を実行することを特徴とする画像処理プロ
グラム。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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