JP2005167447A

JP2005167447A - 画像読取装置

Info

Publication number: JP2005167447A
Application number: JP2003401095A
Authority: JP
Inventors: Takaki Kodaira; 隆紀小平
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2003-12-01
Filing date: 2003-12-01
Publication date: 2005-06-23

Abstract

【課題】赤外画像と可視画像とを読み込んで、赤外画像データからフィルム上のゴミ傷を検出する機能を有した画像読取り装置において、ゴミ傷とフィルムに写しこまれた画像との判別精度を上げる。
【解決手段】赤外画像読取り用に第１の赤外照明光源と第２の赤外照明光源を有し、第１の赤外光源はフィルムに対して垂直方向から、第２の赤外光源はフィルムに対して斜めから照射し、それぞれの赤外画像を読取り、それらの画像を比較する。
【選択図】図１

Description

本発明は写真フィルム等の原稿の画像を読取り、画像信号に変換する画像読取り装置で、特に可視光照明における画像と赤外光照明における画像から、画像とともに読取られたフィルム上のゴミや傷の除去処理機能を有する画像読取り装置に関する。

フィルム上の画像を赤外光照明した場合の画像から、フィルムの傷やゴミを判定し、可視光照明した場合の画像から傷やゴミの除去処理を行う機能を有する画像読取り装置が提案されていた（例えば、特許文献１，２参照）。
特公平６−78991号公報特許第2559970号

前記従来例では、いずれも現像済みフィルムの画像が、可視光領域の光に対しては透過率に影響を与えるのに対し、赤外領域の光に対しては透過率に与える影響が小さい特性を利用している。すなわち、フィルムに写っている画像に可視光を透過させると、その投影像は画像と同様の濃度分布を有するのに対し、赤外光を透過させると、その投影像は濃度差の小さいほぼ一様な濃度分布となる。一方、フィルム上に傷やゴミ等の異物がある場合は、それらの可視光と赤外光に対する光学的な影響は差がないため、傷や異物の投影像が、可視光、赤外光の両方の投影像に現れることになる。したがって、フィルムに対して赤外光を照明してその投影像を画像センサーで読取るとフィルム上の傷や異物の画像のみを読取ることができ、そのデータをもとに、傷や異物の画像上の位置や大きさを特定し、可視光を照明して得られる通常の読取り画像から傷や異物の像を除去することが可能となるのである。赤外光を照明した場合の画像センサーの出力の様子を図２にしめす。１０３は、傷１０１aを有する現像済みフィルム１０１に対して赤外照明光源１０２にて照明し、画像センサーに投影して得られた出力分布を示している。この分布は傷１０１aのない部分１０４，１０５に関しては、画像によるわずかな出力差しか現れないのに対し、傷１０１aの部分１０６では大きく出力が落ち込むことになる。したがって、適当な閾値１０７にて判定レベルを設けることによって、傷画像を特定できることになる。

しかしながら、これらの方式では、閾値にかからないような非常に小さな傷や薄い汚れは検出できないという欠点があり、傷や異物の像を完全に除去することができない場合があった。また、傷、汚れの検出能力を高めるために閾値レベルを上げると、画像の1部に対して除去処理を施して画像を壊してしまうという欠点があった。

本発明の第１の発明は、現像済みフィルムの画像を照明する照明光源を有し、該画像を画像センサー上に投影して電気的画像信号に変換する画像読取り装置において、第1の発光波長域を有する第１の照明光源と第2の発光波長域を有する第２の照明光源と第３の照明光源とを有し、第２の照明光源は該フィルム面に対してほぼ垂直方向から画像を照明し、第３の照明光源は該フィルム面に対して斜め方向から画像を照明するように配置したことを特徴とする。

これによって、画像とゴミ、傷の像との判別精度が向上する。

本発明の第２の発明は、第１の発明の画像読取り装置において、第1の波長域は可視光領域であり、第2の波長域は赤外領域であることを特徴とする。

これによって、赤外光光源照明画像において、フィルム画像による像と、ゴミ、傷の像との判別精度が向上する。

本発明の第３の発明は、現像済みフィルムの画像を照明する照明光源と、照明された該画像を画像センサーに投影する手段を有し、該フィルムと該画像センサーとを相対移動させることにより画像を電気的画像信号に変換する画像読取り装置において、第1の発光波長域を有する第１の照明光源と第2の発光波長域を有する第２の照明光源と第３の照明光源とを有し、第２の照明光源は該フィルム面に対してほぼ垂直方向から画像を照明し、第３の照明光源は該フィルム面に対して斜め方向から画像を照明するように配置するとともに、少なくとも第２の照明光源と第３の照明光源に照明された画像は同一の第１の画像センサーに投影する構造を有し、第１の画像センサーによる画像読取り動作中に第２の照明光源と第３の照明光源を交互に周期的に点滅させることを特徴とする。

これによって、第2の照明光源で照明した画像と第3の照明光源で照明した画像を同時にかつ同一の画像センサーで読取ることができ、読み取り時間の短縮ができる。

本発明の第4の発明は、第3の発明の画像読取り装置において、第1の波長域は可視光領域であり、第2の波長域は赤外領域であることを特徴とする。

以上説明したように、請求項１の発明によれば、第１の照明光源とは別の発光波長域を有する第２、第３の照明光源を、第２の照明光源はフィルムに対してほぼ垂直方向から、第３の照明光源は斜め方向から照射する配置とし、第２の照明光源によって照明された画像データと第３の照明光源によって照明された画像データとを読取ることで、フィルム上の画像に影響されずに、ゴミ傷を精度よく検出できるようになった。

請求項２の発明によれば、第２、第３照明光源を赤外光源とすることで、ゴミ傷検出へのフィルム上の画像の影響をより少なくすることが可能となり、ゴミ傷の検出精度がより向上した。請求項３の発明によれば、第１の照明光源とは別の発光波長域を有する第２、第３の照明光源を、第２の照明光源はフィルムに対してほぼ垂直方向から、第３の照明光源は斜め方向から照射する配置とし、第２の照明光源と第３の照明光源とを交互に周期的に点滅させながら画像読取りを行なうことで、第２の照明光源によって照明された画像データと第３の照明光源によって照明された画像データとを同時に取得することができ、フィルム上の画像に影響されずに、ゴミ傷を精度よく検出できるようになるとともに画像読取り時間を短縮できた。
請求項４の発明によれば、第２、第３照明光源を赤外光源とすることで、ゴミ傷検出へのフィルム上の画像の影響をより少なくすることが可能となり、ゴミ傷の検出精度がより向上した。

図１に本発明の実施例を示す。

図において、１は現像済みのフィルムであり駆動ローラ２と従動ローラ４にはさまれて保持される構造になっており、駆動ローラ２はモータ３によって回転するようになっていて、モータ３の駆動によりフィルム１左右方向に搬送される機構となっている。５および８は赤外光の発光波長域を有する第１の赤外LEDおよび第２の赤外ＬＥＤで、６は可視光の発光波長域を有する白色LEDであり、７は赤外光は透過し、可視光は反射する特性を有するダイクロミラーである。第１の赤外LED５、第２の赤外LED８、白色LED６、ダイクロミラー７を図のように配置することによって、フィルム１の同一点を可視光、赤外光にて照明する構造となっており、さらに、第１の赤外LED５はフィルム１に対して垂直方向から照射し、第２の赤外LED８はフィルム１に対して斜め45度方向から照射するように配置されている。９はレンズで、可視光、赤外光で照明されたフィルム１上の画像をCCDラインセンサー10上に投影する位置に配置されている。11は制御回路で、第１の赤外LED５、第２の赤外LED８、白色LED６、モータ３の駆動制御を行なうとともに、CCDラインセンサー10からの信号を受けて画像処理を行い第１の赤外LED５で照明された赤外画像データ12、第２の赤外LED８で照明された赤外画像13および可視画像データ14を出力する機能を有する。15は、ゴミ傷除去処理回路であり、入力した２つの赤外画像データをもとにゴミ、傷の位置、大きさの判定を行い、可視画像データからゴミ、傷画像の除去処理を行い、ゴミ、傷画像を除去した画像データ16を出力する。

次に動作の説明をする。

まず、モータ３を駆動させ、駆動ローラ２によってフィルム１を搬送させながら、赤外ＬＥＤ５と赤外ＬＥＤ８を交互に周期的に点滅させながら、ＣＣＤラインセンサー１０にて画像読取りを行なう。その際の、各赤外ＬＥＤの点滅およびＣＣＤラインセンサー１０の蓄積時間のタイミングチャートを図３に示す。図３において、２０はＣＣＤラインセンサー１０の蓄積時間を示すタイミングチャートで蓄積時間ｔ秒で画像読取りを行なうように設定されている。２１、２２はそれぞれ第１の赤外ＬＥＤ５と第２の赤外ＬＥＤ８の点滅周期をあらわすタイミングチャートで、いずれも図３のようにCCDラインセンサー１０の蓄積時間のタイミング２０と同期して、ｔ秒毎に点灯と消灯を繰り返す周期で点滅しており、さらに第１の赤外LED５と第２の赤外LED８の点滅周期は図３に示すように１８０度のずれを有している。このタイミングチャートに従って読取った画像の読取り領域をあらわしたのが図４である。３０はフィルム上の画像1aに対する第１の赤外LED５による照明画像領域３３と第２の赤外LED８による照明画像領域３４を示す図で、領域３３と３４が交互に繰り返されることになる。そのようにして読取った画像データを制御回路１１にて、第１の赤外LED５による照明画像３１と第２の赤外LED８による照明画像３２とに分離することで、フィルム１を１回搬送する間に２枚の画像が同時に得られることになる。ここで、第１の赤外LED５と第２の赤外LED８との照明で得られる画像の違いについて説明する。図５は第１の赤外LED５で照明した場合と第２の赤外LED８で照明した場合のCCDラインセンサー１０の出力波形を示した図である。いずれも、フィルム１上の傷1ｂの部分を照明した場合の波形で、フィルム１に対して垂直方向から第１の赤外LED５にて照明した場合の出力波形を４０に、フィルム１に対して略４５度の斜め方向から第２の赤外LED８にて照明した場合の出力波形を４１に示す。まず、第１の赤外LED５で照明した場合、赤外光に対しフィルム１はほとんど遮光しないため、傷１aのない部分のフィルム１を透過した赤外光は４２のように第１の赤外LED５の光軸方向に強い強度分布を示す。ただし、赤外光に対してもフィルム１上の画像によって透過率に若干の影響があるため、強度も完全に一様にはならない。一方、傷１aは粗い表面状態のため赤外光に対して拡散作用をおよぼし、傷１aを透過した赤外光は４３に示すように、すべての方向に均一な強度分布を示す。その結果、CCDラインセンサー１０の出力は傷のない画像部分の出力４４に対して、傷1aの部分の出力４５が低くなるような出力波形が得られことになる。

次に、第２の赤外LED８で照明した場合、傷のない部分のフィルム１を透過した赤外光は４６のように第２の赤外LED８の光軸方向に強い強度分布を示し、CCDラインセンサー１０の方向への光強度は第１の赤外LED５で照明した場合より小さい。また、第１の赤外LED５の場合と同様に強度分布はフィルム１上の画像による影響を受ける。一方、傷１aを透過した赤外光は拡散され、４７のようにすべての方向に均一な、第１の赤外LED５で照明した場合と同様の強度分布を示す。その結果としてのCCDラインセンサー１０の出力は、傷１aのない部分４８は第１の赤外LED５で照明した場合にくらべ、同じ波形形状のまま全体的に低出力方向にシフトするのに対し、傷１a部分の出力４９はほとんど変わらないため、４１に示すような波形となる。

この２つの波形４０、４１を比較すると、傷１aの部分と傷のない部分とで波形の変化の様子が異なるため、フィルム１上の傷1aを確実に検出することができるのである。たとえば、波形４０と波形４１との除算を行なった結果の波形を作成すれば、傷のない部分は一定値の一様な分布となり傷の部分のみが別の値を示すため、フィルム画像による出力変化の影響を排除することができ、傷を明確に識別できるようになる。

第１の赤外LED５と第２の赤外LED８とを交互に点滅させながら読取った画像データは制御回路１１にて前述したように第１の赤外LED５での照明画像３１と第２の赤外LED8での照明画像３２とに分離されて、それぞれの画像データ１２、１３がゴミ傷除去処理回路１５に出力され、そこにおいて、前述のような画像データ１２と１３との比較が行なわれて、フィルム１上の画像による赤外出力分布の影響を受けないごみ傷の検出が行なわれる。

その後、２つの赤外LED５、８を消灯し、白色LED６を点灯させて、フィルム１上の同じ画像に対して再度読取り動作を行なう。この際得られる画像データは可視光画像のデータであり、フィルム１上の画像情報がゴミ傷も含めてすべて読み込まれ、制御回路１１から画像データ１４としてゴミ傷除去処理回路１５に出力される。ゴミ除去処理回路１５では、赤外画像から検出したゴミ傷の位置および大きさの情報をもとに、画像データ１４に対してゴミ除去処理をおこない、処理された画像データ１６が出力される。このゴミ傷除去処理は公知の処理であるためここでは説明を省略する。

本発明の実施例をあらわす主要構成要素配置図。従来の赤外画像センサー出力。本発明の実施例のタイミングチャート。本発明の実施例の画像読取領域。本発明の実施例の赤外画像センサー出力。

符号の説明

１フィルム
２駆動ローラ
３モータ
４従動ローラ
５第１の赤外LED
６白色LED
７ダイクロミラー
８第２の赤外LED
９レンズ
１０ CCDラインセンサー
１１制御回路
１２第１の赤外LED照明画像データ
１３第２の赤外LED照明画像データ
１４可視画像データ
１５ゴミ傷除去処理回路
１６画像データ
２０ CCDタイミングチャート
２１第１の赤外LEDタイミングチャート
２２第２の赤外LEDタイミングチャート
３０読取り領域
３１第１の赤外LED照明画像データ
３２第２の赤外LED照明画像データ
３３第1の赤外LED照明画像読取り領域
３４第2の赤外LED照明画像読取り領域
４０第1の赤外LED照明時のCCD出力
４１第2の赤外LED証明時のCCD出力
４２傷なし部透過光強度分布
４３傷部透過光強度分布
４４傷なし部CCD出力波形
４５傷部CCD出力波形
４６傷なし部透過光強度分布
４７傷部透過光強度分布
４８傷なし部CCD出力波形
４９傷部CCD出力波形
１０１フィルム
１０２赤外LED
１０３ CCD出力
１０４傷なし部CCD出力波形
１０５傷なし部CCD出力波形
１０６傷部CCD出力波形
１０７閾値

Claims

現像済みフィルムの画像を照明する照明光源を有し、該画像を画像センサー上に投影して電気的画像信号に変換する画像読取り装置において、
第1の発光波長域を有する第１の照明光源と第2の発光波長域を有する第２の照明光源と第３の照明光源とを有し、第２の照明光源は該フィルム面に対してほぼ垂直方向から画像を照明し、第３の照明光源は該フィルム面に対して斜め方向から画像を照明するように配置したことを特徴とする。
請求項１の画像読取り装置において、
第1の波長域は可視光領域であり、第2の波長域は赤外領域であることを特徴とする。
現像済みフィルムの画像を照明する照明光源と、照明された該画像を画像センサーに投影する手段を有し、該フィルムと該画像センサーとを相対移動させることにより画像を電気的画像信号に変換する画像読取り装置において、
第1の発光波長域を有する第１の照明光源と第2の発光波長域を有する第２の照明光源と第３の照明光源とを有し、第２の照明光源は該フィルム面に対してほぼ垂直方向から画像を照明し、第３の照明光源は該フィルム面に対して斜め方向から画像を照明するように配置するとともに、
少なくとも第２の照明光源と第３の照明光源に照明された画像は同一の第１の画像センサーに投影する構造を有し、第１の画像センサーによる画像読取り動作中に第２の照明光源と第３の照明光源を交互に周期的に点滅させることを特徴とする。
請求項３の画像読取り装置において、
第1の波長域は可視光領域であり、第2の波長域は赤外領域であることを特徴とする。