JP2003141520A - 画像読取装置、画像検査装置、およびプログラム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 チルトスキャンを適用した画像読取装置にお
いて、簡易な構成により歪みやボケのない品質の良好な
画像を取得することができるようにする。 【解決手段】 撮像部１０は原稿Ｐを斜め上方から撮影
して撮像画像を取得する。幾何変換部２６は、撮像部１
０により取得された撮像画像の原稿Ｐを示す原稿領域形
状に基づいて、チルトスキャンに起因する撮像画像の幾
何学歪みを補正するための歪補正係数を求め、歪補正係
数に基づいて幾何学歪みを補正する。補正係数算出部５
０は、原稿領域形状に基づいて、チルトスキャンに起因
するボケ特性の場所依存性を補正するためのボケ特性補
正係数を求め画像補正処理部４０にセットする。画像補
正処理部４０は、シャープネス処理とノイズ除去処理を
施す際に、各ラインごとにボケ特性補正係数に比例した
パラメータで、撮影画像のぼけ分布に対応して処理を同
時に施す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、紙などの媒体に記
載された文字や図形あるいは画像などの情報を読み取る
画像読取装置、および、この画像読取装置の仕組みを利
用して読み取った画像と基準画像とを比較することによ
り画像検査をする装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】原稿の画像を読み取る画像読取装置、い
わゆるスキャナ装置が種々の分野で利用されている。た
とえば単体で使用されることもあれば、複写装置などに
組み込まれて使用されることもある。あるいは、読み取
った画像と検査用の基準画像とを比較して画像欠陥など
を検査をする画像検査装置に利用されることもある。

【０００３】画像読取装置としては、たとえば原稿載置
台としてのプラテンガラスの上に原稿を置き、その下を
ラインセンサが走査して読み取るフラットベッド型イメ
ージスキャナ、使用者がイメージセンサを手で走査して
原稿を読み取るハンディ型イメージスキャナ、あるい
は、原稿と撮像デバイス（センサ）との間にある程度の
距離を置いて、原稿を間接的に読み取る間接型イメージ
スキャナ（非接触型イメージスキャナともいわれる）な
どがある。間接型イメージスキャナは、読み取る対象物
に大きさや平面度の制約が少ないという利点を有する。

【０００４】間接型イメージスキャナの一例としては、
たとえば特開２０００−２２８６９号に、斜め上方から
エリアセンサなどの撮像デバイスで印刷画像を読み取っ
て正面から見た画像に変換する方式のものが提案されて
いる。この方式では、斜め上方から撮影するために、画
像が略台形状に歪む（画像の幾何学歪みという）問題
や、原稿の手前と奥とで焦点がずれて画像のボケ度合い
に場所による差、つまりボケ特性の場所依存性が生じ、
画質が低下する問題がある。このため特開２０００−２
２８６９号では、幾何学歪みやボケ特性の場所依存性を
補正するために、補正を施す注目画素から撮影カメラま
での距離を測定し、この測定結果に基づいて所定の計算
をし、距離値に応じて幾何学歪みやボケを補正するため
の補正係数を制御することで、高画質な画像を得るよう
にしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開２
０００−２２８６９号に記載の方式では、前述のよう
に、原稿から撮像デバイスの撮像面（たとえばカメラ）
までの距離を測定し所定の計算をして幾何学歪みやボケ
特性の場所依存性を補正するようにしているので、距離
測定機構が必要となり、距離計算やそれに基づく補正係
数の計算処理も複雑になる。したがって、前記方式の画
像読取装置を画像検査装置に適用する場合には、装置構
成や計算処理が複雑になる。

【０００６】また、ボケが大きい部分を補正しようとし
て、たとえば先鋭化フィルタの係数を制御すると、画像
ノイズが増加し、先鋭化はされたもののノイズの多い画
像となり、画質を維持することができない。したがっ
て、この方式の画像読取装置を画像検査装置に利用しよ
うとすると、増加したノイズを画像欠陥として検出して
しまうので検査精度が低下してしまうため、前記方式の
画像読取装置を画像検査装置に適用するには難がある。

【０００７】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であり、簡易な構成により、画像歪みやボケの少ない品
質の高い読取り画像を得ることができる画像読取装置を
提供することを目的とする。また本発明は、簡易な構成
により、検査精度の良好な画像検査装置を提供すること
を目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明に係る
第１の画像読取装置は、原稿を光学的に読み取る画像読
取装置であって、原稿を斜め上方から撮影して撮像画像
を取得する撮像部と、撮像部により取得された撮像画像
の原稿を示す領域の形状に基づいて、斜め上方から撮影
することに起因する撮像画像の幾何学的な歪みを補正す
るための歪補正係数を求める歪補正係数取得部と、歪補
正係数取得部により取得された歪補正係数に基づいて、
撮像部により取得された撮像画像の幾何学的な歪みを補
正する幾何形状補正部とを備えた。

【０００９】本発明に係る第１の画像検査装置は、上記
第１の画像読取装置の仕組みに加えて、幾何形状補正部
により幾何学的な歪みが補正された撮像画像と、検査用
の基準画像とを比較する画像比較部と、画像比較部によ
る比較結果に基づいて、撮像部により取得された撮像画
像を検査する画像検査部とを備えた。

【００１０】また、本発明に係る第２の画像読取装置
は、原稿を光学的に読み取る画像読取装置であって、原
稿を斜め上方から撮影して撮像画像を取得する撮像部
と、撮像画像の原稿を示す領域の形状に基づいて、斜め
上方から撮影することに起因する撮像画像のボケ特性の
場所依存性を補正するためのボケ特性補正係数を求める
ボケ特性補正係数取得部と、ボケ特性補正係数取得部に
より取得されたボケ特性補正係数に基づいて、撮像部に
より取得された撮像画像のボケ特性の場所依存性を補正
するボケ特性補正部とを備えた。

【００１１】本発明に係る第２の画像検査装置は、上記
第２の画像読取装置の仕組みに加えて、ボケ特性補正部
によりボケ特性の場所依存性が補正された撮像画像と、
検査用の基準画像とを比較する画像比較部と、画像比較
部による比較結果に基づいて、撮像部により取得された
撮像画像を検査する画像検査部とを備えた。

【００１２】また、本発明に係る第３の画像読取装置
は、被写体を光学的に読み取る画像読取装置であって、
被写体を斜め上方から撮影して撮像画像を取得する撮像
部と、撮像部により取得された撮像画像における被写体
の幾何学的な形状の基準を示す画素位置に基づいて、斜
め上方から撮影することに起因する、撮像画像の幾何学
的な歪みおよび撮像画像のボケ特性の場所依存性のうち
の少なくとも一方を補正するための補正係数を求める補
正係数取得部と、補正係数取得部により取得された補正
係数に基づいて、撮像部により取得された撮像画像を補
正する画像補正処理部とを備えた。

【００１３】本発明に係る第３の画像検査装置は、上記
第３の画像読取装置の仕組みに加えて、画像補正処理部
により補正が施された撮像画像と基準画像とを比較する
画像比較部と、画像比較部による比較結果に基づいて、
撮像部により取得された撮像画像を検査する画像検査部
とを備えた。

【００１４】また従属項に記載された発明は、本発明に
係る画像読取装置３や画像検査装置９のさらなる有利な
具体例を規定する。さらに、本発明に係るプログラム
は、本発明に係る画像読取装置や画像検査装置を、電子
計算機を用いてソフトウェアで実現するために好適なも
のである。

【００１５】

【作用】上記構成の画像読取装置および画像検査装置に
おいて、各種の補正係数取得部は、撮像部により取得さ
れた撮像画像に基づいて、すなわち被写体の幾何学的な
形状の基準を示す画素位置である基準座標あるいは原稿
を示す領域の形状に基づいて、斜め上方から撮影するこ
とに起因する、撮像画像の幾何学的な歪みやボケ特性の
場所依存性のうちの少なくとも一方を補正するための補
正係数を求める。そして、各種の補正部は、取得された
補正係数に基づいて、撮像部により取得された撮像画像
の幾何学的な歪みやボケ特性の場所依存性を補正する。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態について詳細に説明する。

【００１７】図１は、本発明に係る画像読取装置を備え
た画像処理システム（以下単にシステムという）１を示
すブロック図である。システム１は、撮像部１０および
画像処理部３ａを有する画像読取装置３と、画像読取装
置３で読み取られた画像を出力する画像出力端末（ＩＯ
Ｔ;Image Output Terminal）７とを備える。

【００１８】画像出力端末７は、画像読取装置３の各種
機能とともに動作可能であって、システム１をデジタル
印刷システムとして稼働させるためのラスタ出力スキャ
ン（ＲＯＳ;Raster Output Scanner）ベースのプリント
エンジン７０や、画像表示システムとして稼働させるた
めのディスプレイ装置８０などを備える。

【００１９】プリントエンジン７０は、画像読取装置３
との間のインターフェース（ＩＯＴコントローラ）の機
能を有するとともに、画像読取装置３から出力された画
像データＤ１０に対してプリント出力用の所定の処理を
するプリント出力処理部７２と、光ビームを発するレー
ザ光源７４と、プリント出力処理部７２から出力された
データに従ってレーザ光源７４を制御すなわち変調する
レーザ駆動部７６と、レーザ光源７４から発せられた光
ビームを感光性部材７９に向けて反射させるポリゴンミ
ラー（回転多面鏡）７８とを有する。

【００２０】プリント出力処理部７２は、画像データＤ
１０に対して、周知技術に従って、複数好ましくは最低
３つの分解色を表すデータを生成しレンダリング（ラス
タデータに展開）する。たとえばデータＤ１０が表すＹ
ＣｒＣｂ表色系から最低３つ（好ましくは４つ）、たと
えばＣＭＹ表色系あるいはＣＭＹＫ表色系へのマッピン
グをしプリント出力用に色分解されたラスタデータを生
成する。またプリント出力処理部７２は、このようなラ
スタデータ化の処理に際して、カラー画像のＣＭＹ成分
を減色するアンダーカラー除去（ＵＣＲ）、あるいは減
色されたＣＭＹ成分を部分的にＫ成分と交換するグレー
成分交換（ＧＣＲ）をする。さらにプリント出力処理部
７２は、出力データ（ＣＭＹＫなど）に応答して作成さ
れる出力画像のトナー像を調整するために、色分解の直
線化または同様の処理をすることもある。

【００２１】この構成により、プリントエンジン７０
は、レーザ光源７４が発生する光ビームをポリゴンミラ
ー７８上の複数の面で反射させて感光性部材７９を露光
し、スキャン走査によって感光性部材７９上に潜像を形
成する。潜像が形成されると、当該技術分野で公知の多
数の方法のうち任意の方法に従って像を現像し、画像読
取装置３にて読み取られたカラー画像を可視像として出
力する。なお、カラー画像を可視像として出力する際に
は、画像を表すデータは最低３つ（好ましくは４つ）の
色分解データ（たとえばＣ，Ｍ，Ｙｅｌ，Ｋなど）を含
み、各色は別個の画像面として、または輝度−クロミナ
ンス形式で処理される。

【００２２】ディスプレイ装置８０は、画像読取装置３
との間のインターフェース（ＩＯＴコントローラ）の機
能を有するとともに、画像読取装置３から出力された画
像データＤ１０に従って所定の出力処理をする表示出力
処理部８２と、表示出力処理部８２から出力されたデー
タに基づいて可視像を表示出力するＣＲＴや液晶（ＬＣ
Ｄ）あるいは有機ＥＬなどのディスプレイ部８４とを備
える。表示出力処理部８２は、たとえばディスプレイ部
８４とともに使用されるパソコン本体８６の内部にソフ
トウェアあるいはハードウェアで組み込むとよい。

【００２３】表示出力処理部８２は、画像読取装置３か
ら入力された画像データＤ１０に対して、周知技術に従
って、複数、好ましくは最低３つの分解色を表すデータ
を生成しレンダリング（ラスタデータに展開）する。た
とえば画像データＤ１０が表すＹＣｒＣｂ表色系から、
たとえばＲＧＢ表色系へのマッピングをし表示出力用に
色分解されたラスタデータを生成する。また表示出力処
理部８２は、このようなラスタデータ化の処理に際し
て、オペレータの好みに応じた色補正処理をしてもよ
い。この構成により、ディスプレイ装置８０は、画像読
取装置３により読み取られたカラー画像を可視像として
出力する。

【００２４】図２は、画像読取装置３の第１実施形態の
詳細を示すブロック図である。第１実施形態の画像読取
装置３は、画像を斜め上方から撮影して撮像画像を取得
する撮像部１０と、撮像部１０によって取得された撮像
画像に対してシェーディング補正、光学歪補正、幾何形
状補正、あるいは原稿領域切出しなどの処理を施す撮像
画像処理部２０と、種々のデータを格納するデータ格納
部３０とを備える。また画像読取装置３は、撮像部１０
によって取得された撮像画像に対して所定の補正係数を
用いて先鋭度を向上させる強調処理（シャープネス処
理）やノイズ除去処理などの補正処理を施す画像補正処
理部４０と、撮像部１０によって取得された撮像画像の
原稿領域の形状に基づいて、画像補正処理部４０におい
て用いられる補正係数を算出する補正係数算出部５０と
を備える。画像補正処理部４０は、本発明に係るボケ特
性補正部の機能を有する。補正係数算出部５０は、本発
明に係るボケ特性補正係数取得部の機能を有する。撮像
画像処理部２０、データ格納部３０、画像補正処理部４
０、および補正係数算出部５０により画像処理部３ａが
構成される。

【００２５】撮像部１０は、カメラヘッド１２と、この
カメラヘッド１２を支持する支持部材１４と、原稿Ｐを
載置する原稿設置台１６とを有する。支持部材１４は原
稿設置台１６の近傍に配置される。あるいは支持部材１
４は原稿設置台１６と一体的に構成されていてもよい。
支持部材１４は、カメラヘッド１２の原稿設置台１６に
対する高さが調整可能に構成されている。またカメラヘ
ッド１２は、読み取る原稿Ｐを斜め上方から読み取るよ
うに、原稿設置台１６上に載置された原稿Ｐに対する撮
影レンズ１２ｂの向きが調整可能に支持部材１４に設置
されている。原稿設置台１６は、用紙Ｐと下地の判別が
できるような色が付いている。

【００２６】カメラヘッド１２は、カラー画像撮像用の
エリアセンサの一例であるＣＣＤ撮像素子１２ａと、Ｃ
ＣＤ撮像素子１２ａから出力された各色の撮像信号Ｒ，
Ｇ，Ｂを処理し、図示しないＡ／Ｄ変換回路によりデジ
タル画像データに変換する読取信号処理部（ＣＣＤカメ
ラインターフェース回路）１８とを内部に包含する。ま
たカメラヘッド１２は、原稿Ｐの画像をＣＣＤ撮像素子
１２ａの結像面（撮像面）上に取り込む撮影レンズ１２
ｂを具備する。読取信号処理部１８から出力された画像
データは、データ格納部３０に一旦格納される。

【００２７】撮像画像処理部２０は、読取信号処理部１
８から出力されたデジタル画像データに対しＣＣＤ撮像
素子１２ａの画素感度バラツキの補正や光学系の光量分
布特性に対応した補正（シェーディング補正）を施すシ
ェーディング補正部２２と、シェーディング補正された
撮像画像に対し主に撮影レンズ１２ｂに起因する歪曲収
差を補正する光学歪補正部２４と、歪曲収差の補正が施
された画像に対し画像の幾何学的な歪みを補正する処理
（透視変換処理）を施す幾何変換部２６と、幾何学的な
補正処理が施された画像から必要部分（たとえば原稿Ｐ
の領域）を切り出す領域切出部２８とを有する。幾何変
換部２６は、本発明に係る歪補正係数取得部と幾何形状
補正部の両機能を有する。

【００２８】シェーディング補正部２２は、撮影領域の
照度むらやＣＣＤ撮像素子１２ａの各画素の特性バラ付
きなどを補正するシェーディング補正として、たとえば
予め白紙を撮影し白基準ＤＷ（ｉ，ｊ）として保存して
おく。次に撮影画像Ｄ（ｉ，ｊ）に対し次の式（１）に
基づいて画素値を補正する。ここでＰ（ｉ，ｊ）は補正
後の画素値、ｉは主走査方向の画素位置、ｊは副走査方
向の画素位置である。またｎは補正後のビット分解能
で、８ビット分解能ならｎ＝８となり、Ｐ（ｉ，ｊ）は
０〜２５５階調の値をとる。

【数１】

【００２９】なお上記例では、全画素について白基準デ
ータを保持することによりシェーディング補正を施す手
法を述べたが、たとえば簡易的には、撮像された画像全
体のピーク値を白基準ＤＷとする方法や、ラインごとの
ピーク値ＤＷ（ｊ）を白基準とする方法などを適用する
こともできる。

【００３０】光学歪補正部２４は、撮影レンズ１２ｂに
起因する収差を以下のようにして補正する。たとえば撮
影レンズ１２ｂへの入射角θでの収差をｄ、レンズ１２
ｂからＣＣＤ撮像素子１２ａ結像面までの距離をｃ、結
像面における結像位置の光軸からの距離をｒとすると、
収差ｄは次式（２）で表される。そこで、光学歪補正部
２４は、この特性に基づいて歪曲収差を補正する。なお
収差ｄは、一般にｒの３乗に比例するのでレンズ特性に
基づいて比例定数を求めて歪曲収差を補正することもで
きる。

【数２】

【００３１】幾何変換部２６は、撮像部１０により取得
された撮像画像の原稿Ｐを示す領域の形状（以下原稿領
域形状ともいう）に基づいて、斜め上方から撮影するこ
と（以下チルトスキャンともいう）に起因する撮像画像
の幾何学的な歪み（幾何学歪み）を補正するための歪補
正係数を求め、この求めた歪補正係数に基づいて、撮像
画像の幾何学的な歪みを補正する。たとえば矩形である
原稿Ｐはチルトスキャンにより撮像された画像データ上
では台形に変形している。幾何変換部２６は、これを矩
形に戻す処理をする。このため、先ずエッジ検出フィル
タなどを用いて原稿画像のエッジ（辺縁）の全体を検出
することで撮影画像から台形の原稿領域形状を抽出し、
台形の斜辺から透視変換前の補正係数を算出しておき、
そして台形の原稿領域を実際に即した矩形に幾何変換す
る。

【００３２】データ格納部３０は、撮像部１０が取得し
た撮像画像、画像補正処理部４０により補正処理された
処理済画像、あるいは補正係数算出部５０における算出
処理に用いられる各種の途中演算結果や画像処理補正係
数処理などを保持する。

【００３３】画像補正処理部４０は、撮像部１０により
取得された撮像画像に対して先鋭度を向上させるための
画像処理を施す先鋭度向上化処理部の一例であって、画
像処理で一般的に用いられるエッジ強調フィルタなどを
適用して強調処理（シャープネス処理）を施す強調処理
部４２と、撮像部１０により取得された撮像画像に対し
て、この撮像画像が有するノイズ成分を低減させるノイ
ズ低減部の一例であって、平滑化フィルタなどを適用し
てモアレを除去したり中間調データを平滑化する平滑化
処理を施す平滑化処理部４４とを有する。強調処理や平
滑化処理を施す際には、それぞれのフィルタのパラメー
タを補正係数算出部５０により算出された補正係数で調
整する。またこの際には、さらに好ましくは、ライン単
位でシャープネスとノイズ除去の度合いを両方ともに変
化させる。つまり、画像補正処理部４０は、強調処理と
ノイズ除去処理をライン単位で同時に施すのが好まし
い。

【００３４】補正係数算出部５０は、撮像部１０により
取得された撮像画像のチルトスキャンに起因したボケ特
性の場所依存性を補正するためのボケ特性補正係数を算
出する。たとえば、台形の原稿領域から強調処理やノイ
ズ除去処理のライン単位の補正係数を算出し、この算出
した補正係数を画像補正処理部４０にセットする。

【００３５】図３は、撮影状態と読み取られた撮像画像
との関係を示す図であって、カメラヘッド１２により読
み取られる画像の撮影状態を示す図（Ａ）、撮像画像を
示す図（Ｂ）、および領域切出部２８により切り出され
た画像を示す図（Ｃ）である。ここでカメラヘッド１２
は、図３（Ａ）に示すように、原稿Ｐの手前の縁（図中
太線）に焦点があった状態で、チルトスキャンにより原
稿Ｐを撮影する。この場合、図３（Ｂ）に示すように、
撮影画像データのうち台形の原稿領域では、原稿Ｐの下
底に焦点が合っているため、上底に向かって焦点がしだ
いにずれていることになる。つまり画素位置に応じて画
像のボケ量が異なる。またこれを幾何変換部２６により
矩形に幾何変換すると、図３（Ｃ）に示すように、チル
トスキャンに起因する分に加えて、下側から上側に向か
ってぼけ量が一層大きくなる。この影響を補正するた
め、補正係数算出部５０は、撮影画像データから座標デ
ータとして、座標値ｘ１，ｘ２と画像高さｃｈおよび画
像幅ｄｗを抽出する。さらに補正係数算出部５０は、領
域切出部２８により切り出された矩形領域画像から座標
データとして、画像高さｄｈを取得する。

【００３６】図４は、補正係数算出部５０における、補
正係数の算出処理を説明する図である。前述のように、
カメラヘッド１２によりチルトスキャンで撮影された画
像を領域切出部２８により切り出すと、画素位置に応じ
て下側から上側に向かってぼけ量が大きくなる。ここで
仮にぼけ量の変化が奥行き方向に向かって１次関数で表
わされるとすると、幾何変換前の補正係数ｇｘを示す１
次関数式ｆ１は、次式（３）で表わされる。また、これ
を切り出した画像に適用すると、幾何変換後の補正係数
ｇｘを示す１次関数式は、次式（４）で表わされる。な
お、この１次関数ｆ１，ｆ２を図で示すと図４（Ａ）の
ようになる。

【数３】

【数４】

【００３７】さらに、ぼけの度合によってスケーリング
定数Ａを考慮すると、幾何変換後の補正係数Ｇｘを示す
１次関数式は、次式（５）で表わされる。なお、この１
次関数を図で示すと図４（Ｂ）のようになる。画像補正
処理部４０は、補正係数算出部５０により算出された補
正係数Ｇｘを適用して、領域切出部２８により切り出さ
れた矩形原稿領域の画像に対し、シャープネス処理とノ
イズ除去処理を施す。

【数５】

【００３８】上記式（１）〜（５）から分かるように、
幾何変換部２６や補正係数算出部５０における計算は非
常に簡単である。なお上記説明では、撮影するときに原
稿Ｐの手前の縁で焦点を合わすよう設定したが、たとえ
ば奥の縁や用紙の中央に焦点を合わせてもよい。この際
には、上記と同じ手法で補正係数Ｇｘを算出するが、補
正係数Ｇｘの関数は、たとえば奥に焦点を合わせた場合
は、図４（Ｃ）のような関係となり、中央に合わせた場
合は図４（Ｄ）のように算出すればよい。さらに上記説
明では、補正係数Ｇｘの関数を１次関数として説明した
が、その他の次数の関数で示してもよい。たとえば図４
で示す関数をもとに他の次数に変換することで、さまざ
まな関数を表現でき、より現実に即した画像の補正処理
が可能となる。

【００３９】図５は、第１実施形態の画像読取装置３に
おける処理手順を示したフローチャートである。オペレ
ータから撮影開始の命令が画像読取装置３に発せられる
と、図示しない画像読取装置３の各部を制御する制御部
（たとえばＣＰＵ）からカメラヘッド１２のＣＣＤ撮像
素子１２ａに対し撮影トリガが送出される（Ｓ１０
０）。ＣＣＤ撮像素子１２ａは、この撮影トリガを受け
取ると、原稿設置台１６に載置された原稿Ｐの画像を撮
影して撮像画像を取得する（Ｓ１０２）。カメラヘッド
１２において撮影された撮像画像は、一旦データ格納部
３０に蓄えられる。

【００４０】次にシェーディング補正部２２は、データ
格納部３０から撮像画像を読み出し、上述のようにし
て、照度むらやセンサ画素特性バラ付きを補正するシェ
ーディング補正を施す（Ｓ１０４）。次に光学歪補正部
２４は、このシェーディング補正が施された画像に対し
て上述のようにして、撮影レンズ１２ｂの歪曲収差など
を補正する光学歪み補正を施す（Ｓ１０６）。

【００４１】次に幾何変換部２６は、光学歪み補正が施
された画像に対し上述のようにして、チルトスキャンに
起因する画像の幾何学的な歪みを補正する。すなわち幾
何変換部２６は先ず、撮影画像をエッジ検出などを用い
て台形原稿領域の座標を抽出する（Ｓ１０８）。このと
き補正係数算出部５０は、台形の斜辺に基づいて、画像
補正処理部４０において使用される補正係数の幾何変換
前の値ｇｘを算出しておく（Ｓ１１０）。幾何変換部２
６は、その後実際に台形の原稿領域を矩形に幾何変換処
理する（Ｓ１１２）。この際、台形の下底の画素数を固
定にし、上底を引き伸ばす処理とすることで、幾何変換
に伴う補間処理で処理画像がぼける量を最小限にする。
次に、幾何変換部２６は、エッジ検出などを用いて幾何
変換された画像から矩形原稿領域の座標を抽出する（Ｓ
１１４）。

【００４２】補正係数算出部５０は、幾何変換部２６に
より抽出された矩形原稿領域の座標に基づいて、ステッ
プＳ１１０において算出した補正係数ｇｘを矩形原稿領
域に適用できるように再算出する（Ｓ１１６）。つまり
画像補正処理部４０において使用される補正係数の幾何
変換後の値Ｇｘを再計算しておく。画像補正処理部４０
は、算出した幾何変換後の補正係数を画像補正処理部４
０にセットする。

【００４３】次に領域切出部２８は、幾何変換部２６に
より抽出された矩形原稿領域の座標に基づいて、矩形原
稿領域を切り出す（Ｓ１１８）。次に画像補正処理部４
０は、補正係数算出部５０により算出された補正係数Ｇ
ｘを適用しながら、領域切出部２８により切り出された
矩形原稿領域の画像に対して、ライン単位でシャープネ
ス処理とノイズ除去処理を同時に施す（Ｓ１２０）。シ
ャープネス処理とノイズ除去処理を施す際に各ラインご
とに補正係数Ｇｘに比例したパラメータで処理を施すこ
とで、撮影画像のぼけ分布に対応して処理を施すことが
できる。ここで、シャープネス処理とノイズ除去処理を
同時に施すのは、シャープネス処理によって画像が鮮明
になる反面ノイズが増えるのを抑制するためである。

【００４４】以上説明したように、第１実施形態の画像
読取装置３によれば、撮像部１０により撮像された撮像
画像における原稿Ｐの領域形状に基づいて、チルトスキ
ャンに起因する、撮像画像の幾何学的な歪みやボケ特性
の場所依存性を補正するための補正係数を求め、この補
正係数に基づいて撮像画像の幾何学的な歪みやボケ特性
の場所依存性を補正するようにしたので、幾何学歪みや
ボケの少ない品質の高い読取り画像を得ることができ
る。また原稿から撮像面までの距離を測定するための距
離測定機構や複雑な計算が不要となるので、装置構成が
簡易となる。

【００４５】加えて、第１実施形態の画像読取装置３で
は、撮像部１０により取得された撮像画像に対して、先
鋭度を向上させるための画像処理や撮像画像が有するノ
イズ成分を低減させる平滑化処理を施すようにしたの
で、斜め上方から画像を読み取る際に生じる得るぼけ度
合の場所による分布を、ノイズが生じることなく均一に
ぼけを補正することができ、より品質の高い読取り画像
を得ることができる。

【００４６】図６は、第１実施形態の画像読取装置３を
備えた、本発明に係る画像検査装置９を示す概略図であ
って、カメラヘッド１２の設置状態を示す図である。こ
の画像検査装置９は、排出口１８２および排紙トレイ１
８４を有するプリンタ装置８と上記実施形態の画像読取
装置３とを備えて構成されている。プリンタ装置８内部
には、図１に示したプリントエンジン７０が配されてい
る。

【００４７】カメラヘッド１２は、図示しない支持部材
により、排紙トレイ１８４上に排出された原稿Ｐに対す
る撮影レンズ１２ｂの向きが調整可能に支持されかつ排
出口１８２の上部に排紙トレイ１８４の全体を撮影範囲
にできるように設置されている。排紙トレイ１８４は、
用紙Ｐと下地の判別ができるような色が付いている。

【００４８】図７は、画像検査装置９の第１実施形態の
詳細を示すブロック図である。第１実施形態の画像検査
装置９は、上記実施形態の画像読取装置３と同様の構成
の画像読取装置３と、検査処理部１００とを備える。検
査処理部１００は、画像検査の比較対象となる基準画像
に対して所望の画像処理を施す基準画像処理部１１０
と、画像読取装置３により取得された画像と、基準画像
処理部１１０から出力された処理済画像とを比較する比
較処理部の一例である差分処理部１２０と、差分処理部
１２０による比較処理結果に基づいて画像の欠陥または
画質の異常を検出する欠陥異常検出処理部１３０と、画
像検査装置９の各部を制御する制御部１５０とを有す
る。

【００４９】基準画像処理部１１０は、データ格納部３
０に格納してある画像検査の基準となる基準画像（元画
像データ）を、画像読取装置３の領域切出部２８が切り
出した矩形の原稿領域の座標に基づいて、たとえば線形
補間法などを用いて解像度変換処理を施す解像度変換部
１１２と、解像度変換処理が施された画像に対して高周
波成分を低減させるぼかし処理を施すぼかし処理部１１
４とを有する。

【００５０】画像読取装置３側の画像補正処理部４０お
よび検査処理部１００側の基準画像処理部１１０は、カ
メラヘッド１２により読み取られた撮像画像と検査用の
基準画像との誤差をより小さくするための誤差補正処理
部２００を構成する。つまり、画像補正処理部４０は、
撮像部１０により取得された撮像画像に対して、先鋭度
を向上させるための画像処理を施すだけでなく、誤差補
正処理部２００の一部をもなす。たとえば、画像補正処
理部４０で撮像画像に対して強調処理（シャープネス処
理）やノイズ除去処理をするととともに、基準画像処理
部１１０で、撮像画像と同じように解像度変換しかつぼ
かし処理（平滑化処理）をすることで、両画像を比較す
る際の誤差を少なくする。

【００５１】図８は、第１実施形態の画像検査装置９に
おける処理手順を示したフローチャートである。第１実
施形態の画像検査装置９においては、プリンタ装置８が
待機状態にあるとき、カメラヘッド１２は、制御部１５
０からの指示により、排紙トレイ１８４上を定期的に撮
影し、その画像を出力する。制御部１５０は、基準画像
の一例であるデータ格納部３０に格納してあるトレイの
画像と撮像画像とを比較し、原稿Ｐが排紙トレイ１８４
上にあるか否かを判断し、原稿Ｐが排紙トレイ１８４上
にある場合には画像検査可能のフラグをオフ（ＯＦＦ）
にしてそのまま待機状態を続ける一方、排紙トレイ１８
４上に原稿Ｐがない場合には画像検査可能のフラグをオ
ン（ＯＮ）にして待機状態を続ける（Ｓ２００）。

【００５２】制御部１５０は、待機状態においてプリン
トジョブを受け取ると（Ｓ２０２）、画像検査可能のフ
ラグを判定する（Ｓ２０４）。そして画像検査可能のフ
ラグがオフの場合、制御部１５０は、プリントエンジン
７０に通常のプリント処理をさせる（Ｓ２０６）。一
方、画像検査可能のフラグがオンの場合、制御部１５０
は、プリントジョブの最初の１枚目において画像検査を
以下のように実行する。

【００５３】すなわち、制御部１５０は、１枚目のプリ
ント処理をプリントエンジン７０に開始させ（Ｓ２０
８）、展開後の画像データをプリントエンジン７０のプ
リント出力処理部７２へ送出させるとともに、データ格
納部３０に格納する。最後の画像データのレンダリング
処理が終了すると、プリント出力処理部７２からの１枚
目処理完了の信号を待ち（Ｓ２３０）、信号がくると規
定の時間後にカメラヘッド１２へ、撮像開始のトリガ信
号を送出する（Ｓ２３２）。

【００５４】カメラヘッド１２は、トリガ信号に同期し
て図示しないシャッターを切るが、このとき排紙トレイ
１８４上に原稿Ｐ（プリント出力紙）が出力された直後
となっている。プリントジョブが複数枚の場合、ステッ
プＳ２０８の１枚目のプリント処理が終了すると、制御
部１５０は、前記の処理と並行して残りのプリント処理
を進行させる（Ｓ２１０）。これらの処理は図では並列
処理のように示しているが、時分割の逐次処理として実
行することもできる。カメラヘッド１２によって撮像さ
れた画像データはデジタル信号に変換されてデータ格納
部３０へ格納される。

【００５５】次に画像読取装置３は、上記実施形態にお
けるステップＳ１０４〜Ｓ１２０と同様の処理をする。
すなわち、シェーディング補正部２２は、データ格納部
３０から撮像画像を読み出し、上記画像読取装置３と同
様にして、照度むらやセンサ画素特性バラ付きを補正す
るシェーディング補正を施す（Ｓ２３４）。次に光学歪
補正部２４は、このシェーディング補正が施された画像
に対して上述のようにして、撮影レンズ１２ｂの歪曲収
差などを補正する光学歪み補正を施す（Ｓ２３６）。

【００５６】引き続き幾何変換部２６は、撮影画像をエ
ッジ検出などを用いて台形原稿領域の座標を抽出する
（Ｓ２３８）。このとき補正係数算出部５０は、台形の
斜辺に基づいて、画像補正処理部４０において使用され
る強調処理やノイズ除去処理用の補正係数の幾何変換前
の値ｇｘを算出しておく（Ｓ２４０）。幾何変換部２６
は、その後実際に台形の原稿領域を矩形に幾何変換処理
する（Ｓ２４２）。次に幾何変換部２６は、背景の排紙
トレイ１８４の色と原稿Ｐの縁の白色との差を利用し
て、幾何変換された画像から矩形原稿領域の座標を抽出
する（Ｓ２４４）。幾何変換部２６は、この座標データ
を解像度変換部１１２にも入力する。

【００５７】補正係数算出部５０は、幾何変換部２６に
より抽出された矩形原稿領域の座標に基づいて、ステッ
プＳ２４０において算出した補正係数ｇｘを矩形原稿領
域に適用できるように再算出する（Ｓ２４６）。つま
り、画像補正処理部４０において使用される強調処理や
ノイズ除去処理用の補正係数の幾何変換後の値Ｇｘを再
計算しておく。画像補正処理部４０は、算出した幾何変
換後の補正係数を画像補正処理部４０にセットする。

【００５８】次に領域切出部２８は、幾何変換部２６に
より抽出された矩形原稿領域の座標に基づいて、原稿領
域のみ（矩形原稿領域）を切り出す（Ｓ２４８）。次に
画像補正処理部４０は、補正係数算出部５０により算出
された補正係数Ｇｘを適用しながら、領域切出部２８に
より切り出された矩形原稿領域の画像に対して、ライン
単位でシャープネス処理とノイズ除去処理を同時に施
し、処理済みの画像をデータ格納部３０に格納する（Ｓ
２５０）。

【００５９】一方で検査処理部１００の解像度変換部１
１２は、データ格納部３０に格納しておいた画像検査用
の基準画像に対して、幾何変換部２６により抽出された
矩形原稿領域を示す座標データに基づいて、たとえば線
形補間法などを用いて解像度変換処理を施す（Ｓ２６
０）。続いてぼかし処理部１１４は、解像度変換部１１
２により解像度変換処理が施された画像に対して、高周
波成分を低減させるぼかし処理を施し、処理済の画像を
データ格納部３０に格納する（Ｓ２６２）。

【００６０】ここで基準画像（元画像データ）にぼかし
処理を施すのは、基準画像は理想的な濃淡特性を持って
いるために、カメラヘッド１２により撮像された撮像画
像から除去しきれないぼけ特性と同等のぼかし処理を施
すことで、次に説明する比較処理（差分処理）の際の誤
差を最小にするためである。

【００６１】差分処理部１２０は、ステップＳ２６０，
Ｓ２６２の画像処理（解像度変換とぼかし処理）が施さ
れた基準画像と、撮像画像に対してステップＳ２５０の
画像補正処理（強調処理＆ノイズ除去処理）が施された
撮像画像とをデータ格納部３０から読み出し、両者を比
較する差分処理を施す（Ｓ２７０）。欠陥異常検出処理
部１３０は、差分処理部１２０による差分処理（比較処
理）結果に基づいて、画像の欠陥または画質の異常を検
出する欠陥異常検出処理をする（Ｓ２７２）。たとえ
ば、プリント出力すなわち撮像画像に黒点などの欠陥パ
ターンがあると差分結果に黒点が残る。そこで欠陥異常
検出処理部１３０は、適当な濃度の閾値を設定して閾値
処理（２値化）することで、黒点などの画像欠陥を検出
する。

【００６２】画像欠陥が検出された場合には、画像検査
装置９は、ユーザーインターフェース上で警告を発した
り、プリント管理ソフトウエアなどを利用して、通信網
を通してプリントしようとしているパソコンへ警告を発
したり、さらにはリモート保守システムなどを介して通
信網を通してプリンタの保守業者へ通知する。

【００６３】なお上記実施形態では、欠陥異常検出処理
部１３０が黒点などの局所的な画像欠陥を検出する場合
について説明したが、これに限らず、たとえば全体的な
濃度や濃度シフトなどの画質不良を検出することもでき
る。

【００６４】以上説明したように、第１実施形態の画像
検査装置９によれば、第１実施形態の画像読取装置３と
同様の画像読取装置３を包含しているので、簡易な装置
構成により幾何学歪みやボケを補正して画像検査をする
ことができ、検査精度の良好な画像検査装置を実現する
ことができる。

【００６５】また、撮像部１０により取得された撮像画
像に対し、先鋭度を向上させるための画像処理や撮像画
像が有するノイズ成分を低減させる平滑化処理を施すよ
うにしたので、ノイズを生じさせることなく、チルトス
キャンの際に生じるボケ度合の場所による分布を均一に
できるため、撮像画像と基準画像との比較・検査の際の
精度が向上し、より検査精度の良好な画像欠陥異常検査
ができるようになる。

【００６６】さらに補正係数算出部５０にて求められた
補正係数を用いて、基準画像をぼかし量を調整しながら
ぼかすことで、ノイズ低減とボケ特性補正が施された撮
像画像に近いぼけ特性を持つ比較画像を生成することが
できるので、欠陥異常検出処理部１３０における差分処
理の際の誤差が非常に少なくなり、一層正確な画像欠陥
検出ができるようになる。

【００６７】図９は、画像検査装置９の第２実施形態の
詳細を示すブロック図である。第２実施形態の画像検査
装置９は、撮像画像に対して強調処理やノイズ除去処理
などの画像補正処理を施すことなく、画像処理（解像度
変換とぼかし処理）が施された基準画像と比較し欠陥異
常検出処理をする点で、第１実施形態の画像検査装置９
と異なる。つまり、幾何変換部２６と領域切出部２８の
結果に基づいて算出するライン単位の画像処理補正係数
は、読み取った撮像画像の処理に対して適用するのでは
なく、比較対象となる基準画像の処理に対して適用す
る。

【００６８】このため第２実施形態の画像検査装置９に
おける画像読取装置３（第２実施形態の画像読取装置３
という）には、画像補正処理部４０が設けられていな
い。つまり第２実施形態の画像読取装置３は、撮像部１
０により取得された撮像画像の原稿Ｐを示す領域の形状
に基づいて、斜め上方から撮影することに起因する撮像
画像の幾何学的な歪みのみを補正するするようにした点
が、第１実施形態の画像読取装置３と異なる。

【００６９】また、補正係数算出部５０は、強調処理や
ノイズ除去処理などの補正係数を算出するのではなく、
ぼかし処理用の補正係数をライン単位で算出する。また
検査処理部１００に設けられているぼかし処理部１１４
は、解像度変換が施された基準画像に対してぼかし処理
を施す際に、補正係数算出部５０により算出された補正
係数を用いて、ぼかしフィルタのパラメータをライン単
位で調整する。つまり第２実施形態の画像検査装置９に
おいては、検査処理部１００側の基準画像処理部１１０
が、カメラヘッド１２により読み取られた撮像画像と検
査用の基準画像との誤差をより小さくするための誤差補
正処理部２００を構成することになる。

【００７０】図１０は、第２実施形態の画像検査装置９
における処理手順を示したフローチャートである。幾何
変換部２６により抽出された矩形原稿領域の座標に基づ
いて原稿領域のみ（矩形原稿領域）を切り出すまでの処
理（Ｓ２４８まで）、並びにデータ格納部３０に格納し
ておいた画像検査用の基準画像に対して幾何変換部２６
により抽出された矩形原稿領域を示す座標データに基づ
いて解像度変換処理を施す処理（Ｓ２６０）は、第１実
施形態の画像検査装置９と略同じである。

【００７１】なおステップＳ２４０において補正係数算
出部５０は、台形の斜辺に基づいて、検査処理部１００
のぼかし処理部１１４において使用されるぼかし処理用
の補正係数の幾何変換前の値ｇｘを算出しておく（Ｓ２
４０）。またステップＳ２４６において補正係数算出部
５０は、ぼかし処理部１１４において使用されるぼかし
処理用の補正係数の幾何変換後の値Ｇｘを再計算し、算
出した幾何変換後の補正係数をぼかし処理部１１４にセ
ットする（Ｓ２４６）。ぼかし処理部１１４は、補正係
数算出部５０により再算出された補正係数Ｇｘに基づい
て、ライン単位で補正係数を適用しながらぼかし処理を
施し、処理済の画像をデータ格納部３０に格納する（Ｓ
２６６）。

【００７２】次に差分処理部１２０は、ステップＳ２６
０，Ｓ２６６の画像処理（解像度変換とぼかし処理）が
施された基準画像と領域切出部２８により切り出された
撮像画像とをデータ格納部３０から読み出し、両者を比
較する差分処理を施す（Ｓ２７０）。欠陥異常検出処理
部１３０は、第１実施形態の画像検査装置９と同様に、
差分処理部１２０による差分処理（比較処理）結果に基
づいて、適当な濃度の閾値を設定して閾値処理すること
で、黒点などの画像欠陥を検出する（Ｓ２７２）。

【００７３】以上説明したように、第２実施形態の画像
検査装置９によれば、補正係数算出部５０にて求められ
た補正係数を用いて、撮像画像ではなく基準画像をライ
ン単位でぼかし量を調整しながらぼかすことで、撮像部
１０により撮像された撮像画像に近いぼけ特性を持つ比
較画像を生成することができるので、第１実施形態の画
像検査装置９と同様に、欠陥異常検出処理部１３０にお
ける差分処理の際の誤差が少なく、より正確な画像欠陥
検出ができるようになる。またその装置構成は、第１実
施形態の画像検査装置９と同様に簡易である。

【００７４】図１１は、画像検査装置９の第３実施形態
の詳細を示すブロック図である。第３実施形態の画像検
査装置９は、画像読取装置の構成が上記第１および第２
実施形態の画像読取装置と異なる。以下第３実施形態の
画像検査装置用の画像読取装置を第３実施形態の画像読
取装置という。第３実施形態の画像読取装置３は、撮像
部１０により取得された撮像画像の原稿Ｐを示す領域の
形状に代えて、原稿Ｐもしくは原稿設置台１６に予め設
定されている幾何学的な形状の基準（位置基準）を撮像
部１０により撮像し、この撮像により得られた撮像画像
における前記位置基準を示す画素位置に基づいて、撮像
画像の幾何学的な歪みおよびボケ特性の場所依存性のう
ちの少なくとも一方を補正するようにした。

【００７５】このため、第３実施形態の画像検査装置９
に使用されるプリンタ装置８の排紙トレイ１８４には、
矩形状の原稿Ｐの４頂点近傍において原稿Ｐに隠れない
ような位置に、幾何学的な形状の基準（位置基準）を示
すマーカが付されている。この排紙トレイ１８４上にお
ける４つのマーカを結ぶ線分は、略矩形を呈するように
されている。

【００７６】一方第３実施形態の画像読取装置３は、光
学歪補正部２４と幾何変換部２６との間に、撮像画像
（本例では光学歪みが補正された撮像画像）における前
記位置基準を示すマーカの画素位置の座標（マーカ座
標）を抽出し、抽出したマーカ座標に関する情報を幾何
変換部２６、補正係数算出部５０、あるいは解像度変換
部１１２に入力する基準座標抽出部２５を備える。基準
座標抽出部２５は、たとえばマッチドフィルタ（オペレ
ータ）などを用いたパターン認識などを利用してマーカ
座標を抽出すればよい。

【００７７】幾何変換部２６は、基準座標抽出部２５に
より抽出されたマーカ座標に基づいて、チルトスキャン
に起因する画像の幾何学的な歪みを補正する。たとえば
撮像画像から抽出された４つのマーカ座標を結ぶ線分は
略台形状を呈する。幾何変換部２６は、たとえばマーカ
座標に基づき台形の領域を特定し、台形の斜辺から透視
変換前の補正係数を算出し、台形の領域を実際に即した
矩形に幾何変換する。

【００７８】また補正係数算出部５０は、基準座標抽出
部２５により抽出されたマーカ座標に基づいて、撮像部
１０により取得された撮像画像のチルトスキャンに起因
したボケ特性の場所依存性を補正するための補正係数を
算出する。たとえば、マーカ座標に基づいて台形の領域
を特定し、この台形の領域から強調処理やノイズ除去処
理のライン単位の補正係数を算出し、この算出した補正
係数を画像補正処理部４０にセットする。

【００７９】また基準画像処理部１１０の解像度変換部
１１２は、データ格納部３０に格納しておいた画像検査
用の基準画像に対して、基準座標抽出部２５により抽出
されたマーカ座標に基づいて台形の領域を特定し、この
台形の領域からたとえば線形補間法などを用いて解像度
変換処理を施す。なお、第１および第２実施形態の画像
検査装置９と同様に、幾何変換部２６により抽出された
矩形領域を利用してもよい。

【００８０】このように、第３実施形態の画像検査装置
９は、チルトスキャンに起因した画像の幾何学歪みやボ
ケ特性の場所依存性を補正する際の台形領域の特定方法
が第１および第２実施形態と異なるが、その他の点では
第１および第２実施形態と同じである。したがって、第
３実施形態の画像読取装置３や画像検査装置９は、第１
実施形態の画像読取装置３や画像検査装置９と同様の効
果を享受することができる。加えて、たとえば４つのマ
ーカ座標を特定することで撮像画像における台形領域を
特定することができるので、エッジ検出フィルタを用い
て原稿画像のエッジ（辺縁）の全体を検出することで台
形領域を特定する第１および第２実施形態に比べて装置
構成が簡易になる。

【００８１】なお、上記第３実施形態の説明では、排紙
トレイ１８４上に基準座標を示すマーカを付していた
が、排紙トレイ１８４の代わりに原稿Ｐ上に付してもよ
い。また、マーカを結ぶ線分が略矩形を呈するようにし
ていたが、この形状は予め取り決めがなされていればよ
く、必ずしも矩形に限るものではない。また、その数
は、形状を特定でき得る程度の数であればよく、４つに
限るものでもない。たとえば、３角形以上の多角形を呈
する程度の数、あるいは略円形や楕円形を呈するような
比較的多数の数であってもよい。３つのマーカで３角形
を呈するようにしたときには、たとえば正３角形を呈す
るように配置すると、チルトスキャンに起因して、撮像
画像における領域形状が、正３角形ではなくなる。よっ
て幾何変換部２６や補正係数算出部５０は、これを正３
角形となるように戻すための補正係数を求めればよい。

【００８２】また、たとえば３つのマーカで２等辺３角
形を呈するように配置するときには、底辺と高さの比、
あるいは底辺と２つの斜辺の比などを予め取り決めてお
くことで、チルトスキャンに起因する撮像画像における
領域形状のズレを特定することができる。円形の場合に
は真円とのズレ、楕円の場合には長径と短径との比な
ど、その他の形状を呈するようにマーカを配置する場合
についても、その領域形状を特定する指標値を取り決め
ておくことで、チルトスキャンに起因する撮像画像にお
ける領域形状のズレを特定することができる。

【００８３】図１２は、ＣＰＵやメモリを利用して、ソ
フトウェア的に画像読取装置３や画像検査装置９を構成
する、すなわち電子計算機（コンピュータ）を用いて構
成する場合のハードウェア構成の一例を示した図であ
る。

【００８４】この画像読取装置３や画像検査装置９を構
成するコンピュータシステム９００は、ＣＰＵ９０２、
ＲＯＭ（Read Only Memory）９０４、ＲＡＭ９０６、お
よび通信Ｉ／Ｆ（インターフェース）９０８を備える。
また、たとえばメモリ読出部９０７、ハードディスク装
置９１４、フレキシブルディスク（ＦＤ）ドライブ９１
６、あるいはＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disk ROM）ドライ
ブ９１８などの、記憶媒体からデータを読み出したり記
録するための記録・読取装置を備えてもよい。ハードデ
ィスク装置９１４、ＦＤドライブ９１６、あるいはＣＤ
−ＲＯＭドライブ９１８は、たとえば、ＣＰＵ９０２に
ソフトウェア処理をさせるためのプログラムデータを登
録するなどのために利用される。通信Ｉ／Ｆ９０８は、
インターネットなどの通信網との間の通信データの受け
渡しを仲介する。またコンピュータシステム９００は、
カメラヘッド１２との間のインターフェース（ＩＯＴコ
ントローラ）の機能をなすカメラＩ／Ｆ部９３０と、プ
リントエンジン７０との間のインターフェースの機能を
なすＩＯＴコントローラ９３２とを備える。

【００８５】このような構成のコンピュータシステム９
００は、上記実施形態に示した画像読取装置３や画像検
査装置９の基本的な構成および動作と同様とすることが
できる。また、上述した処理をコンピュータに実行させ
るプログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ９２２などの記録媒体を
通じて配布される。あるいは、前記プログラムは、ＣＤ
−ＲＯＭ９２２ではなくＦＤ９２０に格納されてもよ
い。また、ＭＯドライブを設け、ＭＯに前記プログラム
を格納してもよく、またフラッシュメモリなどの不揮発
性の半導体メモリカード９２４などのその他の記録媒体
に前記プログラムを格納してもよい。さらに、他のサー
バなどからインターネットなどの通信網を経由して前記
プログラムをダウンロードして取得したり、あるいは更
新してもよい。なお、記録媒体としては、ＦＤ９２０や
ＣＤ−ＲＯＭ９２２などの他にも、ＤＶＤなどの光学記
録媒体、ＭＤなどの磁気記録媒体、ＰＤなどの光磁気記
録媒体、テープ媒体、磁気記録媒体、ＩＣカードやミニ
チュアーカードなどの半導体メモリーを用いることがで
きる。

【００８６】記録媒体の一例としてのＦＤ９２０やＣＤ
−ＲＯＭ９２２などには、上記実施形態で説明した画像
読取装置３や画像検査装置９における処理の一部または
全ての機能を格納することができる。したがって、以下
のプログラムや当該プログラムを格納した記憶媒体を提
供することができる。たとえば、画像読取装置３用のプ
ログラム、すなわちＲＡＭ９０６などにインストールさ
れるソフトウェアは、上記実施形態に示された画像読取
装置３と同様に、撮像画像処理部２０、画像補正処理部
４０、あるいは補正係数算出部５０などの各機能部をソ
フトウェアとして備える。また、画像検査装置９用のプ
ログラム、すなわちＲＡＭ９０６などにインストールさ
れるソフトウェアは、上記実施形態に示された画像検査
装置９と同様に、解像度変換部１１２、ぼかし処理部１
１４、差分処理部１２０、あるいは欠陥異常検出処理部
１３０などの各機能部をソフトウェアとして備える。こ
のソフトウェアは、たとえばプリンタドライバやディス
プレイドライバ、あるいは画像検査用アプリケーション
ソフトなどとして、ＣＤ−ＲＯＭやＦＤなどの可搬型の
記憶媒体に格納され、あるいはネットワークを介して配
布されてもよい。

【００８７】そしてたとえば画像読取装置３や画像検査
装置９をコンピュータにより構成する場合、ＣＤ−ＲＯ
Ｍドライブ９１８は、ＣＤ−ＲＯＭ９２２からデータま
たはプログラムを読み取ってＣＰＵ９０２に渡す。そし
てソフトウエアはＣＤ−ＲＯＭ９２２からハードディス
ク装置９１４にインストールされる。ハードディスク装
置９１４は、ＦＤドライブ９１６またはＣＤ−ＲＯＭド
ライブ９１８によって読み出されたデータまたはプログ
ラムや、ＣＰＵ９０２がプログラムを実行することによ
り作成されたデータを記憶するとともに、記憶したデー
タまたはプログラムを読み取ってＣＰＵ９０２に渡す。
ハードディスク装置９１４に格納されたソフトウエア
は、ＲＡＭ９０６に読み出された後にＣＰＵ９０２によ
り実行される。たとえばＣＰＵ９０２は、記録媒体の一
例であるＲＯＭ９０４およびＲＡＭ９０６に格納された
プログラムに基づいて上記の処理を実行することによ
り、上記処理におけるチルトスキャンに起因するボケ特
性の場所依存性を補正するための機能をソフトウェア的
に実現することができる。

【００８８】以上、本発明を実施の形態を用いて説明し
たが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲
には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更また
は改良を加えることができ、そのような変更または改良
を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれる。また、
上記の実施形態は、クレームにかかる発明を限定するも
のではなく、また実施形態の中で説明されている特徴の
組合せの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らな
い。

【００８９】たとえば、上記各実施形態の画像読取装置
および画像検査装置では、チルトスキャンに起因する撮
像画像の幾何学的な歪みとボケ特性の場所依存性の両者
を補正するようにしていたが、要求される画像品質に応
じて、何れか一方のみを補正するようにしてもよい。た
とえば、幾何学的な歪みが許容される場合には、ボケ特
性の場所依存性のみを補正すればよい。

【００９０】またボケ特性の場所依存性のみが補正さ
れ、幾何学的な歪みが補正されない画像読取装置の仕組
みを利用した画像検査装置を構成する場合には、検査用
の基準画像の形状を、撮像画像の形状と等しくなるよう
に幾何変換を施せばよい。

【００９１】

【発明の効果】以上のように、本発明による画像読取装
置によれば、被写体の幾何学的な形状の基準を示す画素
位置や原稿を示す領域形状に基づいて、斜め上方から画
像を読み取る際の、撮像画像の幾何学的な歪みやボケ特
性の場所依存性を補正するための補正係数を求め、この
補正係数に基づいて撮像画像の幾何学的な歪みやボケ特
性の場所依存性を補正するようにしたので、幾何学歪み
やボケの少ない品質の高い読取り画像を得ることができ
る。また原稿から撮像面までの距離を測定するための距
離測定機構や複雑な計算が不要となるので、装置構成が
簡易となる。

【００９２】また本発明による画像検査装置によれば、
本発明による画像読取装置の仕組みを適用するして画像
検査をするようにしたので、簡易な装置構成により幾何
学歪みやボケを補正して画像検査をすることができ、検
査精度の良好な画像検査装置を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る画像読取装置を備えた画像処理
システムを示すブロック図である。

【図２】 画像読取装置の一実施形態の詳細を示すブロ
ック図である。

【図３】 撮影状態と読み取られた撮像画像との関係を
示す図である。

【図４】 補正係数算出部における、補正係数の算出処
理を説明する図である。

【図５】 画像読取装置における処理手順を示したフロ
ーチャートである。

【図６】 本発明に係る画像検査装置を示す概略図であ
る。

【図７】 画像検査装置の第１実施形態の詳細を示すブ
ロック図である。

【図８】 第１実施形態の画像検査装置における処理手
順を示したフローチャートである。

【図９】 画像検査装置の第２実施形態の詳細を示すブ
ロック図である。

【図１０】 第２実施形態の画像検査装置における処理
手順を示したフローチャートである。

【図１１】 画像検査装置の第３実施形態の詳細を示す
ブロック図である。

【図１２】 画像読取装置や画像検査装置を電子計算機
を用いて構成する場合のハードウェア構成の一例を示し
た図である。

【符号の説明】

１…画像処理システム、３…画像読取装置、７…画像出
力端末、９…画像検査装置、１０…撮像部、１２…カメ
ラヘッド、１８…読取信号処理部、２０…撮像画像処理
部、２２…シェーディング補正部、２４…光学歪補正
部、２５…基準座標抽出部、２６…幾何変換部、２８…
領域切出部、３０…データ格納部、４０…画像補正処理
部、４２…強調処理部、４４…平滑化処理部、５０…補
正係数算出部、７０…プリントエンジン、１００…検査
処理部、１１０…基準画像処理部、１１２…解像度変換
部、１１４…ぼかし処理部、１２０…差分処理部、１３
０…欠陥異常検出処理部、１５０…制御部、２００…誤
差補正処理部

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｎ 1/40 Ｈ０４Ｎ 1/10 1/409 (72)発明者 中川 英悟 神奈川県足柄上郡中井町境430 グリーン テクなかい 富士ゼロックス株式会社内 (72)発明者 上床 弘毅 神奈川県足柄上郡中井町境430 グリーン テクなかい 富士ゼロックス株式会社内 (72)発明者 里永 哲一 神奈川県足柄上郡中井町境430 グリーン テクなかい 富士ゼロックス株式会社内 Ｆターム(参考） 5B057 AA12 BA02 BA19 CA01 CA08 CA12 CA16 CB01 CB08 CB12 CB16 CD05 CD12 CE02 CE03 CE04 CE05 DA03 DB02 DB06 DB09 DC33 5C072 AA01 BA02 BA04 BA05 LA12 RA04 UA20 5C077 LL02 LL08 LL09 MM14 PP03 PP47 PP48 PP58 PP59 PQ12 SS01 TT09

Claims (19)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原稿を光学的に読み取る画像読取装置で
   あって、 前記原稿を斜め上方から撮影して撮像画像を取得する撮
   像部と、 前記撮像部により取得された前記撮像画像の前記原稿を
   示す領域の形状に基づいて、前記斜め上方から撮影する
   ことに起因する前記撮像画像の幾何学的な歪みを補正す
   るための歪補正係数を求める歪補正係数取得部と、 前記歪補正係数取得部により取得された前記歪補正係数
   に基づいて、前記撮像部により取得された前記撮像画像
   の幾何学的な歪みを補正する幾何形状補正部とを備えた
   ことを特徴とする画像読取装置。
2. 【請求項２】 原稿を光学的に読み取る画像読取装置で
   あって、 前記原稿を斜め上方から撮影して撮像画像を取得する撮
   像部と、 前記撮像画像の前記原稿を示す領域の形状に基づいて、
   前記斜め上方から撮影することに起因する前記撮像画像
   のボケ特性の場所依存性を補正するためのボケ特性補正
   係数を求めるボケ特性補正係数取得部と、 前記ボケ特性補正係数取得部により取得された前記ボケ
   特性補正係数に基づいて、前記撮像部により取得された
   前記撮像画像のボケ特性の場所依存性を補正するボケ特
   性補正部とを備えたことを特徴とする画像読取装置。
3. 【請求項３】 前記撮像画像の前記原稿を示す領域の形
   状に基づいて、前記斜め上方から撮影することに起因す
   る前記撮像画像の幾何学的な歪みを補正するための歪補
   正係数を求める歪補正係数取得部と、 前記歪補正係数取得部により取得された前記歪補正係数
   に基づいて、前記撮像部により取得された前記撮像画像
   の幾何学的な歪みを補正する幾何形状補正部とを備えた
   ことを特徴とする請求項２に記載の画像読取装置。
4. 【請求項４】 前記ボケ特性補正部は、前記撮像部によ
   り取得された前記撮像画像に対して、先鋭度を向上させ
   るための画像処理を施す先鋭度向上化処理部を有するこ
   とを特徴とする請求項２または３に記載の画像読取装
   置。
5. 【請求項５】 前記ボケ特性補正部は、前記撮像部によ
   り取得された前記撮像画像に対して、当該撮像画像が有
   するノイズ成分を低減させるノイズ低減部を有すること
   を特徴とする請求項４に記載の画像読取装置。
6. 【請求項６】 原稿を光学的に読み取って得た撮像画像
   と検査用の基準画像とを比較することにより前記撮像画
   像を検査する画像検査装置であって、 前記原稿を斜め上方から撮影して撮像画像を取得する撮
   像部と、 前記撮像部により取得された前記撮像画像の前記原稿を
   示す領域の形状に基づいて、前記斜め上方から撮影する
   ことに起因する前記撮像画像の幾何学的な歪みを補正す
   るための歪補正係数を求める歪補正係数取得部と、 前記歪補正係数取得部により取得された前記歪補正係数
   に基づいて前記撮像部により取得された前記撮像画像の
   幾何学的な歪みを補正する幾何形状補正部と、 前記幾何形状補正部により前記幾何学的な歪みが補正さ
   れた前記撮像画像と、前記基準画像とを比較する画像比
   較部と、 前記画像比較部による比較結果に基づいて、前記撮像部
   により取得された前記撮像画像を検査する画像検査部と
   を備えたことを特徴とする画像検査装置。
7. 【請求項７】 原稿を光学的に読み取って得た撮像画像
   と検査用の基準画像とを比較することにより前記撮像画
   像を検査する画像検査装置であって、 前記原稿を斜め上方から撮影して撮像画像を取得する撮
   像部と、 前記撮像画像の前記原稿を示す領域の形状に基づいて、
   前記斜め上方から撮影することに起因する前記撮像画像
   のボケ特性の場所依存性を補正するためのボケ特性補正
   係数を求めるボケ特性補正係数取得部と、 前記ボケ特性補正係数取得部により取得された前記ボケ
   特性補正係数に基づいて、前記撮像部により取得された
   前記撮像画像のボケ特性の場所依存性を補正するボケ特
   性補正部と、 前記ボケ特性補正部により前記ボケ特性の場所依存性が
   補正された前記撮像画像と、前記基準画像とを比較する
   画像比較部と、 前記画像比較部による比較結果に基づいて、前記撮像部
   により取得された前記撮像画像を検査する画像検査部と
   を備えたことを特徴とする画像検査装置。
8. 【請求項８】 前記撮像画像の前記原稿を示す領域の形
   状に基づいて、前記斜め上方から撮影することに起因す
   る前記撮像画像の幾何学的な歪みを補正するための歪補
   正係数を求める歪補正係数取得部と、 前記歪補正係数取得部により取得された前記歪補正係数
   に基づいて、前記撮像部により取得された前記撮像画像
   の幾何学的な歪みを補正する幾何形状補正部とを備え、 前記画像比較部は、前記ボケ特性補正部により前記ボケ
   特性の場所依存性が補正され、かつ前記幾何形状補正部
   により前記幾何学的な歪みが補正された前記撮像画像
   と、前記基準画像とを比較することを特徴とする請求項
   ７に記載の画像検査装置。
9. 【請求項９】 前記ボケ特性補正部は、前記撮像部によ
   り取得された前記撮像画像に対して、先鋭度を向上させ
   るための画像処理を施す先鋭度向上化処理部を有するこ
   とを特徴とする請求項７または８に記載の画像検査装
   置。
10. 【請求項１０】 前記ボケ特性補正部は、前記撮像部に
    より取得された前記撮像画像に対して、当該撮像画像が
    有するノイズ成分を低減させるノイズ低減部を有するこ
    とを特徴とする請求項９に記載の画像検査装置。
11. 【請求項１１】 前記撮像画像および前記基準画像のう
    ちの少なくとも一方に対して、前記画像比較部における
    前記比較の際の、前記撮像画像と前記基準画像との間の
    誤差が少なくなるようにする画像補正処理を施す誤差補
    正処理部を備えたことを特徴とする請求項６から１０の
    うちの何れか１項に記載の画像検査装置。
12. 【請求項１２】 原稿を光学的に読み取るためのプログ
    ラムであって、 コンピュータを、 前記原稿を斜め上方から撮影して取得された撮像画像の
    前記原稿を示す領域の形状に基づいて、前記斜め上方か
    ら撮影することに起因する前記撮像画像の幾何学的な歪
    みを補正するための歪補正係数を求める歪補正係数取得
    部と、 前記歪補正係数取得部により取得された前記歪補正係数
    に基づいて、前記撮像画像の幾何学的な歪みを補正する
    幾何形状補正部として機能させることを特徴とするプロ
    グラム。
13. 【請求項１３】 原稿を光学的に読み取るためのプログ
    ラムであって、 コンピュータを、 前記原稿を斜め上方から撮影して取得された撮像画像の
    前記原稿を示す領域の形状に基づいて、前記斜め上方か
    ら撮影することに起因する前記撮像画像のボケ特性の場
    所依存性を補正するためのボケ特性補正係数を求めるボ
    ケ特性補正係数取得部と、 前記ボケ特性補正係数取得部により取得された前記ボケ
    特性補正係数に基づいて、前記撮像画像のボケ特性の場
    所依存性を補正するボケ特性補正部として機能させるこ
    とを特徴とするプログラム。
14. 【請求項１４】 原稿を光学的に読み取って得た撮像画
    像と検査用の基準画像とを比較することにより前記撮像
    画像を検査するためのプログラムであって、 コンピュータを、 前記原稿を斜め上方から撮影して取得された撮像画像の
    前記原稿を示す領域の形状に基づいて、前記斜め上方か
    ら撮影することに起因する前記撮像画像の幾何学的な歪
    みを補正するための歪補正係数を求める歪補正係数取得
    部と、 前記歪補正係数取得部により取得された前記歪補正係数
    に基づいて、前記撮像画像の幾何学的な歪みを補正する
    幾何形状補正部と、 前記幾何形状補正部により前記幾何学的な歪みが補正さ
    れた前記撮像画像と、前記基準画像とを比較する画像比
    較部と、 前記画像比較部による比較結果に基づいて、前記撮像画
    像を検査する画像検査部として機能させることを特徴と
    するプログラム。
15. 【請求項１５】 原稿を光学的に読み取って得た撮像画
    像と検査用の基準画像とを比較することにより前記撮像
    画像を検査するためのプログラムであって、 コンピュータを、 前記原稿を斜め上方から撮影して取得された撮像画像の
    前記原稿を示す領域の形状に基づいて、前記斜め上方か
    ら撮影することに起因する前記撮像画像のボケ特性の場
    所依存性を補正するためのボケ特性補正係数を求めるボ
    ケ特性補正係数取得部と、 前記ボケ特性補正係数取得部により取得された前記ボケ
    特性補正係数に基づいて、前記撮像画像のボケ特性の場
    所依存性を補正するボケ特性補正部と、 前記ボケ特性補正部により前記ボケ特性の場所依存性が
    補正された前記撮像画像と、前記基準画像とを比較する
    画像比較部と、 前記画像比較部による比較結果に基づいて、前記撮像画
    像を検査する画像検査部として機能させることを特徴と
    するプログラム。
16. 【請求項１６】 被写体を光学的に読み取る画像読取装
    置であって、 前記被写体を斜め上方から撮影して撮像画像を取得する
    撮像部と、 前記撮像部により取得された前記撮像画像における前記
    被写体の幾何学的な形状の基準を示す画素位置に基づい
    て、前記斜め上方から撮影することに起因する、前記撮
    像画像の幾何学的な歪みおよび前記撮像画像のボケ特性
    の場所依存性のうちの少なくとも一方を補正するための
    補正係数を求める補正係数取得部と、 前記補正係数取得部により取得された前記補正係数に基
    づいて、前記撮像部により取得された前記撮像画像を補
    正する画像補正処理部とを備えたことを特徴とする画像
    読取装置。
17. 【請求項１７】 被写体を光学的に読み取って得た撮像
    画像と検査用の基準画像とを比較することにより前記撮
    像画像を検査する画像検査装置であって、 前記被写体を斜め上方から撮影して撮像画像を取得する
    撮像部と、 前記撮像部により取得された前記撮像画像における前記
    被写体の幾何学的な形状の基準を示す画素位置に基づい
    て、前記斜め上方から撮影することに起因する、前記撮
    像画像の幾何学的な歪みおよび前記撮像画像のボケ特性
    の場所依存性のうちの少なくとも一方を補正するための
    補正係数を求める補正係数取得部と、 前記補正係数取得部により取得された前記補正係数に基
    づいて、前記撮像部により取得された前記撮像画像を補
    正する画像補正処理部と、 前記画像補正処理部により前記補正が施された前記撮像
    画像と前記基準画像とを比較する画像比較部と、 前記画像比較部による比較結果に基づいて、前記撮像部
    により取得された前記撮像画像を検査する画像検査部と
    を備えたことを特徴とする画像検査装置。
18. 【請求項１８】 被写体を光学的に読み取るためのプロ
    グラムであって、 コンピュータを、 前記撮像画像における前記被写体の幾何学的な形状の基
    準を示す画素位置に基づいて、斜め上方から撮影するこ
    とに起因する、前記撮像画像の幾何学的な歪みおよび前
    記撮像画像のボケ特性の場所依存性のうちの少なくとも
    一方を補正するための補正係数を求める補正係数取得部
    と、 前記補正係数取得部により取得された前記補正係数に基
    づいて、前記撮像画像を補正する画像補正処理部として
    機能させることを特徴とするプログラム。
19. 【請求項１９】 被写体を光学的に読み取って得た撮像
    画像と検査用の基準画像とを比較することにより前記撮
    像画像を検査するためのプログラムであって、 コンピュータを、 前記撮像画像における前記被写体の幾何学的な形状の基
    準を示す画素位置に基づいて、斜め上方から撮影するこ
    とに起因する、前記撮像画像の幾何学的な歪みおよび前
    記撮像画像のボケ特性の場所依存性のうちの少なくとも
    一方を補正するための補正係数を求める補正係数取得部
    と、 前記補正係数取得部により取得された前記補正係数に基
    づいて、前記撮像画像を補正する画像補正処理部と、 前記画像補正処理部により前記補正が施された前記撮像
    画像と前記基準画像とを比較する画像比較部と、 前記画像比較部による比較結果に基づいて、前記撮像画
    像を検査する画像検査部として機能させることを特徴と
    するプログラム。