JP2005151031A

JP2005151031A - 画像読取り装置

Info

Publication number: JP2005151031A
Application number: JP2003383897A
Authority: JP
Inventors: Tadashi Imai; 正今井
Original assignee: Canon Electronics Inc
Current assignee: Canon Electronics Inc
Priority date: 2003-11-13
Filing date: 2003-11-13
Publication date: 2005-06-09

Abstract

【課題】使用するレンズのレンズ倍率に拘わらず画像濃度及びエッジ強調の度合いを一定にすることができる画像読取り装置を提供する。
【解決手段】マイクロフィルム１に光源２の光をレンズ３を通して照射し、透過光をズームレンズ４により集光し、集光した透過光をイメージセンサ９に入力し、倍率検知部１３は、ズームレンズ４の繰り出し量を機械的に検出してレンズ倍率を検知し、タイミング発生部１５は、検知したレンズ倍率に基づいてシフトパルス及び駆動クロックを発生させ、イメージセンサ９は、シフトパルス及び駆動クロックの制御により電子シャッタ動作を行って入力された透過光を所定時間蓄積し、画像を画像データに変換する画像データ変換処理を行い、エッジ強調処理部１１は、検知したレンズ倍率に基づいてデジタル信号に変換された画像データにエッジ強調処理を行う。
【選択図】図２

Description

本発明は、画像読取り装置に関し、特に、イメージセンサを用いてフィルム画像の読取りを行う画像読取り装置に関する。

マイクロフィルムリーダースキャナ、マイクロフィルムリーダープリンタ等の画像読取り装置は、マイクロフィルムにランプ光を照射し、マイクロフィルムを透過した透過光をイメージセンサに入力してデジタル画像データに変換し、画像データをパソコンやプリンタに出力することにより、マイクロフィルムの画像を画像データとして読取る機能を有する。

上記画像読取り装置では、読取った画像の輪郭を明瞭にするために、画像データにエッジ強調処理が行われるが、読取られるマイクロフィルムの画像は濃度やコントラストがさまざまであるので、コントラストの高い画像を読取る場合は、エッジ強調処理により画像の輪郭を明瞭にすることができるのに対し、濃度が濃くコントラストが低い画像を読取る場合は、エッジ強調処理を行っても画像の輪郭を明瞭にすることができない。そのため、所望の画像濃度を得るために、マイクロフィルムの画像濃度に応じてランプの光量を制御する方法（例えば、特許文献１）や、使用者が選択した画像濃度に応じてエッジ強調度を変更する方法が提案されている（例えば、特許文献２）。
特開平０５−１４５７６０号公報特開平１１−０８５９７５号公報

しかしながら、マイクロフィルムの画像はさまざまな倍率で撮影されるので、画像読取り装置はマイクロフィルムに対応したレンズ倍率で読取る必要があり、レンズ倍率によって読取られた画像の明るさは異なる。例えば、図１１に示すように、低倍率で撮影されたマイクロフィルム（低倍率フィルム）のサイズは、高倍率で撮影されたマイクロフィルム（高倍率フィルム）のサイズより大きく、低倍率フィルムの方がランプ光が照射される面積が大きいので、低倍率フィルムから読取られた画像は高倍率フィルムから読取られた画像より明るくなる。

また、レンズ倍率が高くなるほど解像力が低くなり、画像の輪郭は不明瞭になるので、同じエッジ強調度でエッジ強調処理を行うと、エッジ強調の度合いが小さくなる。さらに、レンズ倍率が高くなるほど画像が拡大されるので、同じ大きさのエッジ強調用のマスクパターンを使用すると、エッジ強調の度合いが小さくなる。

したがって、上記方法では、レンズ倍率が異なれば、所望の画像濃度やエッジ強調の度合いを得ることはできない。

本発明の目的は、使用するレンズのレンズ倍率に拘わらず画像濃度及びエッジ強調の度合いを一定にすることができる画像読取り装置を提供することにある。

上述の目的を達成するために、請求項１記載の画像読取り装置は、フィルムに光を照射する照射手段と、前記フィルムを透過した光を集光するレンズとを備える画像読取り装置において、前記レンズの繰り出し量を機械的に検出することにより前記レンズの倍率を検知する倍率検知手段と、前記集光した光を前記検知されたレンズの倍率に応じて所定時間蓄積して画像データに変換する画像データ変換手段と、前記検知されたレンズの倍率に応じて前記変換された画像データにエッジ強調処理を施すエッジ強調手段とを備えることを特徴とする。

請求項２記載の画像読取り装置は、請求項１記載の画像読取り装置において、前記画像データ変換手段は、前記検知されたレンズの倍率に応じて発生されたシフトパルスにより前記集光した光を蓄積する時間を制御することを特徴とする。

請求項３記載の画像読取り装置は、請求項１又は２記載の画像読取り装置において、前記エッジ強調手段は、前記検知されたレンズの倍率に応じたエッジ強調度で前記変換された画像データにエッジ強調処理を施すことを特徴とする。

請求項４記載の画像読取り装置は、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像読取り装置において、前記エッジ強調手段は、前記検知されたレンズの倍率に応じたエッジ強調用のマスクパターンで前記変換された画像データにエッジ強調処理を施すことを特徴とする。

請求項５記載の画像読取り装置は、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像読取り装置において、前記検知されたレンズの倍率に応じて前記照射手段の光量を制御する光量制御手段を有することを特徴とする。

請求項１記載の画像読取り装置によれば、レンズの繰り出し量を機械的に検出することによりレンズの倍率を検知し、集光した光を検知されたレンズの倍率に応じて所定時間蓄積して画像データに変換し、検知されたレンズの倍率に応じて変換された画像データにエッジ強調処理を施すので、使用するレンズのレンズ倍率に拘わらず画像濃度及びエッジ強調の度合いを一定にすることができる。また、レンズの繰り出し量を機械的に検出することによりレンズの倍率を検知するので、レンズ倍率を確実に検知することができる。

請求項２記載の画像読取り装置によれば、検知されたレンズの倍率に応じて発生されたシフトパルスにより集光した光を蓄積する時間を制御するので、請求項１の効果を確実に奏することができる。

請求項３記載の画像読取り装置によれば、検知されたレンズの倍率に応じたエッジ強調度で変換された画像データにエッジ強調処理を施すので、請求項１の効果をより確実に奏することができる。

請求項４記載の画像読取り装置によれば、検知されたレンズの倍率に応じたエッジ強調用のマスクパターンで変換された画像データにエッジ強調処理を施すので、請求項１の効果をより確実に奏することができる。

請求項５記載の画像読取り装置によれば、検知されたレンズの倍率に応じて光量を制御するので、使用するレンズのレンズ倍率に拘わらず画像濃度を一定にすることができる。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。

図１は、本発明の実施の形態にかかる画像読取り装置の内部構成を示すブロック図である。

図１において、マイクロフィルムリーダー１００は、マイクロフィルム１に光を照射する光源２と、マイクロフィルム１に光源２の光を集光するレンズ３と、マイクロフィルム１の透過光を集光するズームレンズ４と、集光した透過光を反射する可動式の反射ミラー５と、反射ミラー５が反射した透過光を後述するスクリーン７に反射する反射ミラー６と、反射ミラー６が反射した透過光を投影するスクリーン７と、反射ミラー５が反射した透過光を後述するイメージセンサ９に反射する反射ミラー８と、反射ミラー８が反射した透過光を画像データに変換するイメージセンサ９と、イメージセンサ９によって変換された画像データをデジタル信号に変換するＡ／Ｄコンバータ１０と、デジタル信号に変換された画像データにエッジ強調処理を行うエッジ強調処理部１１と、エッジ強調処理された画像データをパソコンやプリンタ等へ出力するデータ出力部１２とを備える。

反射ミラー５は、透過光をスクリーン７に投影するときは角度位置５ａ、透過光をイメージセンサ９に入力するときは角度位置５ｂをとる。

マイクロフィルムリーダー１００は、また、ズームレンズ４のレンズ倍率を検知する倍率検知部１３と、倍率検知部１３の検知したレンズ倍率に応じて、後述するタイミング発生部１５及びエッジ強調処理部１１を制御する制御部１４と、イメージセンサ９を駆動する駆動クロック及びシフトパルスを発生させるタイミング発生部１５とを備える。

図２は、図１のマイクロフィルムリーダー１００によって実行されるマイクロフィルム読取り処理のフローチャートである。

図２において、まず、マイクロフィルム１に光源２の光をレンズ３を通して照射し（照射手段）、透過光をズームレンズ４により集光し（集光手段）、集光した透過光を反射ミラー５ｂ及び反射ミラー１０を介してイメージセンサ９に入力する（ステップＳ２０１）。

次いで、倍率検知部１３は、ズームレンズ４の繰り出し量を機械的に検出してレンズ倍率を検知し（ステップＳ２０２）（倍率検知手段）、タイミング発生部１５は、制御部１４の制御により、検知したレンズ倍率に基づいてシフトパルス及び駆動クロックを発生させ（ステップＳ２０３）、イメージセンサ９は、シフトパルス及び駆動クロックの制御により電子シャッタ動作を行って入力された透過光を所定時間蓄積し、後述する図３のタイミングチャートに従って画像を画像データに変換する画像データ変換処理を行う（ステップＳ２０４）（画像データ変換手段）。

さらに、Ａ／Ｄコンバータ１０は、イメージセンサ９で変換された画像データをデジタル信号に変換し（ステップＳ２０５）、エッジ強調処理部１１は、制御部１４の制御により、検知したレンズ倍率に基づいてデジタル信号に変換された画像データに後述する図７に示すようにエッジ強調処理を行い（ステップＳ２０６）（エッジ強調手段）、データ出力部１２は、エッジ強調処理された画像データをパソコンやプリンタ等に出力し（ステップＳ２０７）、本処理を終了する。

図２の処理によれば、イメージセンサ９は、検知したレンズ倍率に基づいて発生されたシフトパルス及び駆動クロックの制御により電子シャッタ動作を行って入力された透過光を所定時間蓄積し、画像を画像データに変換する画像データ変換処理を行い（ステップＳ２０４）、エッジ強調処理部１１は、制御部１４の制御により、検知したレンズ倍率に基づいてデジタル信号に変換された画像データにエッジ強調処理を行う（ステップＳ２０６）ので、使用するレンズのレンズ倍率に拘わらず画像濃度及びエッジ強調の度合いを一定にすることができる。

図３は、図２のステップＳ２０４の画像データ変換処理のタイミングチャートである。

図３において、イメージセンサ９は、タイミング発生部１５から発生されたシフトパルス及び駆動クロックの制御により、入力された透過光から副走査方向の１ラインの画像を画像データに変換する画像データ変換処理を行う。ｎ−１ライン目の画像データ変換処理の処理期間をＴとすると、ｎライン目で変換される画像の蓄積時間をＴ１として、ｎ−１ライン目の処理期間Ｔにおけるシフトパルスの周期をＴ−Ｔ１：Ｔ１の割合で２つに分割する。但し、Ｔ−Ｔ１は最低でも１ライン分の画像（画素数Ｎ）が全て画像データに変換される時間を確保する。この蓄積時間Ｔ１の値は、図４に示すように、倍率検知部１３が検知したレンズ倍率に応じて設定される。

図４は、図３における蓄積時間の設定を説明するのに用いられる図であり、（ａ）は各レンズ倍率における蓄積画像データの値、（ｂ）は各蓄積時間における蓄積画像データの値、（ｃ）はレンズ倍率に応じた蓄積時間の一例を示す図である。

図４（ａ）は、蓄積時間を６０μｓに固定した場合であり、横軸はレンズ倍率、縦軸は画像データの値を示しており、レンズ倍率が大きくなるほど画像データの値は小さくなっている。

図４（ｂ）は、レンズ倍率を３０倍に固定した場合であり、横軸は蓄積時間、縦軸は画像データの値を示しており、画像データの値は蓄積時間に比例している。

レンズ倍率に拘わらず得られる画像データの値を一定にしたい場合、例えば、画像データの値を１５０にしたい場合は、図４（ａ）及び図４（ｂ）の結果から、図４（ｃ）に示すように、レンズ倍率に応じた蓄積時間Ｔを設定すればよい。

図４（ｃ）において、横軸はレンズ倍率、縦軸は蓄積時間を示しており、レンズ倍率が大きくなるほど蓄積時間は長くなる。例えば、レンズ倍率１０倍のときは、図５に示すように蓄積時間Ｔが４０μｓになるようにシフトパルスを制御し、レンズ倍率５０倍のときは、図６に示すように蓄積時間Ｔが１００μｓになるようにシフトパルスを制御する。

図７は、図２のステップＳ２０６のエッジ強調処理を説明するのに用いられる図である。

図７において、まず、ｎライン目における注目画素の画像データについて３×３のマスクパターンを用いて濃度処理を行う。例えば、注目画素の濃度をａとすると、濃度処理後の注目画素の濃度は１２ａとなる。

注目画素の画像データの値をＡ、濃度処理後の注目画素の画像データの値にエッジ強調度係数を掛けた値をＢとすると、エッジ強調処理後の画像データの値はＡ＋Ｂとなる。このエッジ強調度係数の値は、図８に示すように、倍率検知部１３が検知したレンズ倍率に応じて設定される。

図８は、図７におけるエッジ強調度係数の設定を説明するのに用いられる図であり、（ａ）は各レンズ倍率における解像力、（ｂ）はレンズ倍率に応じたエッジ強調度係数の一例を示す図である。

図８（ａ）は、蓄積時間を６０μｓに固定した場合であり、横軸はレンズ倍率、縦軸は解像力を示しており、レンズ倍率が大きくなるほど解像力は小さくなっている。

したがって、レンズ倍率に拘わらずエッジ強調の強さを一定にするためには、図８（ｂ）に示すように、レンズ倍率が大きいほどエッジ強調度を大きくすればよい。

図８（ｂ）において、横軸はレンズ倍率、縦軸はエッジ強調度係数を示しており、レンズ倍率が大きくなるほどエッジ強調度係数は大きくなる。例えば、レンズ倍率１０倍のときは、エッジ強調度係数は１．０に設定する。

図９は、図７のエッジ強調処理の変形例を説明するのに用いられる図である。

図７の処理では、エッジ強調用のマスクパターンとして３×３のマスクを使用し、倍率検知部１３が検知したレンズ倍率に応じてエッジ強調度係数の値を制御しているが、レンズ倍率が大きくなるに伴い画像が拡大されるので、同じ大きさのエッジ強調用のマスクパターンを使用すると、エッジ強調の度合いが小さくなる。

図９では、倍率検知部１３が検知したレンズ倍率に応じて、エッジ強調用のマスクパターンを切り替える。例えば、図１０に示すように、レンズ倍率が１０〜２５倍のときは３×３のマスクパターンを、レンズ倍率が２５〜４０倍のときは５×５のマスクパターンを、レンズ倍率が４０〜５０倍のときは７×７のマスクパターンを使用するというように、レンズ倍率が大きくなるに伴い、エッジ強調用のマスクパターンを大きくする。

図９において、まず、レンズ倍率が２５〜４０倍のときは、ｎライン目における注目画素の画像データについて５×５のマスクパターンを用いて濃度処理を行う。例えば、注目画素の濃度をａとすると、濃度処理後の注目画素の濃度は８ａとなる。

なお、図２のステップＳ２０４では、画像濃度を一定にするために、レンズ倍率に応じて蓄積時間Ｔを制御して、イメージセンサ９を電子シャッタ動作させているが、レンズ倍率に応じて光源２の光量を制御してもよい（光量制御手段）。

また、図２のステップＳ２０２では、倍率検知部１３がズームレンズ４の繰り出し量を機械的に検出してレンズ倍率を検知しているが、繰り出し量を電気的に検出してレンズ倍率を検知してもよい。

また、図７、図９、及び図１０におけるマスクパターンの値は一例に過ぎず、この値に限らない。

本発明の実施の形態にかかる画像読取り装置の内部構成を示すブロック図である。図１のマイクロフィルムリーダー１００によって実行されるマイクロフィルム読取り処理のフローチャートである。図２のステップＳ２０４の画像データ変換処理のタイミングチャートである。図３における蓄積時間の設定を説明するのに用いられる図であり、（ａ）は各レンズ倍率における蓄積画像データの値、（ｂ）は各蓄積時間における蓄積画像データの値、（ｃ）はレンズ倍率に応じた蓄積時間の一例を示す図である。図２のステップＳ２０４の画像データ変換処理のタイミングチャートである。図２のステップＳ２０４の画像データ変換処理のタイミングチャートである。図２のステップＳ２０６のエッジ強調処理を説明するのに用いられる図である。図７におけるエッジ強調度係数の設定を説明するのに用いられる図であり、（ａ）は各レンズ倍率における解像力、（ｂ）はレンズ倍率に応じたエッジ強調度係数の一例を示す図である。図７のエッジ強調処理の変形例を説明するのに用いられる図である。図１０のエッジ強調処理の変形例で用いられるマスクパターンの一例を示す図である。従来の画像読取り装置の概略構成を示す図であり、（ａ）は低倍率フィルムを読取る場合、（ｂ）は高倍率フィルムを読取る場合を示す。

符号の説明

１マイクロフィルム
９イメージセンサ
１１エッジ強調処理部
１３倍率検知部
１５タイミング発生部
１００画像読取装置

Claims

フィルムに光を照射する照射手段と、前記フィルムを透過した光を集光するレンズとを備える画像読取り装置において、前記レンズの繰り出し量を機械的に検出することにより前記レンズの倍率を検知する倍率検知手段と、前記集光した光を前記検知されたレンズの倍率に応じて所定時間蓄積して画像データに変換する画像データ変換手段と、前記検知されたレンズの倍率に応じて前記変換された画像データにエッジ強調処理を施すエッジ強調手段とを備えることを特徴とする画像読取り装置。
前記画像データ変換手段は、前記検知されたレンズの倍率に応じて発生されたシフトパルスにより前記集光した光を蓄積する時間を制御することを特徴とする請求項１記載の画像読取装置。
前記エッジ強調手段は、前記検知されたレンズの倍率に応じたエッジ強調度で前記変換された画像データにエッジ強調処理を施すことを特徴とする請求項１又は２記載の画像読取り装置。
前記エッジ強調手段は、前記検知されたレンズの倍率に応じたエッジ強調用のマスクパターンで前記変換された画像データにエッジ強調処理を施すことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像読取り装置。
前記検知されたレンズの倍率に応じて前記照射手段の光量を制御する光量制御手段を有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像読取り装置。