JP2007104575A - Image evaluation apparatus - Google Patents

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Yoshihiko Sakai
義彦 酒井
Jun Abe
純 安部
Takeshi Saito
剛 齋藤
Chie Terui
千絵 照井
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Fujifilm Business Innovation Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide techniques for suppressing deterioration in the service life of a lamp while adopting a scheme of enhancing light emission wavelength property by increasing a light emission intensity of the lamp for illumination in an image evaluation apparatus. <P>SOLUTION: A controller 401 determines whether or not an image evaluation mode selected by a user via a UI unit 404 is a mode paying attention to coloring. In the case of the mode paying attention to coloring, a lamp voltage control circuit 403 is instructed to apply a voltage of a predetermined high level to a lamp 402 and a relative intensity of a B (blue) component in the light emission of the lamp 402 is improved. In the case of a mode not paying attention to coloring, on the other hand, even if the B component is weak, there is no problem, thereby instructing the lamp voltage control circuit 403 to apply a voltage of a predetermined low level to the lamp 402. Since a high level is not required at all the time, deterioration in the service life of the lamp can be relaxed. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、モノクロコピーやカラーハードコピー等の画像出力装置などによって出力されたモノクロ画像やカラー画像情報を評価するための画像評価装置に関する。   The present invention relates to an image evaluation apparatus for evaluating monochrome image and color image information output by an image output apparatus such as a monochrome copy or a color hard copy.

画像品質を評価する場合、人間が感じる画像品質の程度を数量化する心理評価と画像自体の持つ物理特性を測定機により評価する物理評価とがある。心理評価は製品の最終検査などに広く用いられているが、検査者が異なったり、検査者の疲労などによって検査結果が変化するなどの欠点がある。   When evaluating image quality, there are psychological evaluation for quantifying the degree of image quality perceived by humans and physical evaluation for evaluating physical characteristics of the image itself with a measuring machine. Psychological evaluation is widely used for final inspections of products, but has disadvantages such as different inspectors and changes in test results due to fatigue of the inspectors.

一方、画像品質の物理評価法としては、たとえば特許文献1に記載された画像評価装置がある。この画像評価装置は、2次元的な位置情報と光学的情報を含む被画像情報を色彩情報に変換し、その変換された2次元情報を周波数解析により2次元空間周波数情報に変換し、2次元空間周波数情報を1次元化した後、人間の視覚の空間周波数特性に対応した補正を加えるものであり、濃度(明度)情報だけでなく色彩情報である彩度情報、色相情報も検出することができる。   On the other hand, as a physical evaluation method of image quality, for example, there is an image evaluation apparatus described in Patent Document 1. This image evaluation apparatus converts image information including two-dimensional position information and optical information into color information, and converts the converted two-dimensional information into two-dimensional spatial frequency information by frequency analysis. After the spatial frequency information is made one-dimensional, correction corresponding to the spatial frequency characteristic of human vision is applied, and not only density (lightness) information but also saturation information and hue information as color information can be detected. it can.

従来は光電子増倍管と分光フィルター等といった精密な装置構成を用いて検査画像の画像情報を定量化していたが、測定に時間やコストを要するため、最近ではラインセンサーやエリアセンサーを用いて画像情報を定量化する方法が考案されている。このような方法として、特許文献2に示されるものがある。この文献の方法では、安価なスキャナを用いて測定対象を読み取ることで2次元的な位置情報とともにカラー画像の色彩情報を得、これらの情報をもとに測定対象の画像品質を評価している。   Conventionally, the image information of the inspection image has been quantified using a precise device configuration such as a photomultiplier tube and a spectral filter. However, since measurement requires time and cost, recently, image data using a line sensor or area sensor has been used. Methods for quantifying information have been devised. As such a method, there is one disclosed in Patent Document 2. In the method of this document, color information of a color image is obtained together with two-dimensional position information by reading the measurement object using an inexpensive scanner, and the image quality of the measurement object is evaluated based on the information. .

近年の画像出力装置の高画質化に伴い、画像評価を行う際の撮像にも高い解像度が要求されている。評価画像を高解像度に撮像するためには、受光素子であるイメージセンサの微小な各画素からの出力がノイズに対して十分大きくなるよう、いわゆるSN比の高い出力を得ることが測定精度の向上に対して極めて重要になる。このためには、測定対象に対する照明光源からの照射光量が十分に大きいことが必要である。   With the recent improvement in image quality of image output devices, high resolution is also required for imaging when performing image evaluation. In order to capture an evaluation image with high resolution, it is possible to improve the measurement accuracy by obtaining an output with a high S / N ratio so that the output from each minute pixel of the image sensor, which is a light receiving element, is sufficiently large against noise. It becomes extremely important for. For this purpose, it is necessary that the amount of light emitted from the illumination light source to the measurement object is sufficiently large.

また、カラー画像を評価するには光量だけでなく光源の分光発光特性も重要である。可視波長域である400〜700nmの範囲内に、分光発光特性として波長不連続性や光量欠落などが存在すると精度良く色彩情報を計測することができない。このように、光量と分光発光特性の両面から考えると、光源の種類としてはハロゲンランプ等の熱輻射光源が好適であるといえる。これ以外の光源、例えば蛍光ランプや放電ランプなどの場合、発光原理上から特定の波長に強い発光(輝線)が現れ、波長連続性の点で問題となりやすく、また大光量を得ることは難しい。   In addition, in order to evaluate a color image, not only the amount of light but also the spectral emission characteristics of the light source are important. If there is wavelength discontinuity or lack of light quantity as spectral emission characteristics within the visible wavelength range of 400 to 700 nm, color information cannot be accurately measured. Thus, considering both the light quantity and the spectral emission characteristics, it can be said that a heat radiation light source such as a halogen lamp is suitable as the type of light source. In the case of other light sources such as fluorescent lamps and discharge lamps, strong light emission (bright line) appears at a specific wavelength due to the light emission principle, which tends to cause a problem in terms of wavelength continuity, and it is difficult to obtain a large amount of light.

ハロゲンランプは波長の連続性や発光強度の点で優れた光源であるが、短波長成分の方が長波長成分より強度が低いという性質がある。このため、発光波長に含まれる赤(R)・緑(G)・青(B)成分のうち最も短波長側にあるB成分が相対的に弱くなる。また、イメージセンサであるCCDの分光感度は長波長側で高く、短波長側で低い。これらの相乗効果により、イメージセンサ出力のB成分のSN比が相対的に劣化してしまう。   A halogen lamp is a light source that is excellent in terms of wavelength continuity and light emission intensity, but has a property that a short wavelength component has a lower intensity than a long wavelength component. For this reason, among the red (R), green (G), and blue (B) components included in the emission wavelength, the B component on the shortest wavelength side is relatively weak. Further, the spectral sensitivity of a CCD as an image sensor is high on the long wavelength side and low on the short wavelength side. Due to these synergistic effects, the SN ratio of the B component of the image sensor output is relatively deteriorated.

そこで、光源のRGBバランス、いわゆるホワイトバランスを補正するため光量を制御するなどの例が、特許文献3、特許文献4に示されている。また、イメージセンサの分光感度に起因するRGB感度差を補正するため、B成分のイメージセンサ電化蓄積時間を最適化する例が、特許文献5に示されている。   Therefore, Patent Documents 3 and 4 show examples of controlling the light amount in order to correct the RGB balance of the light source, so-called white balance. An example of optimizing the B component image sensor electrification accumulation time in order to correct the RGB sensitivity difference caused by the spectral sensitivity of the image sensor is disclosed in Patent Document 5.

特開平05−284260号公報JP 05-284260 A 特開平10−023191号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-023191 特開平05−316519号公報JP 05-316519 A 特開平05−328386号公報JP 05-328386 A 特開平08−307601号公報Japanese Patent Laid-Open No. 08-307601

上記のように、従来はB成分の相対的なSN比低下を防ぐため、付加的な機構を用いて様々な補正が行なわれていた。しかし、これらの機構を設けるために機構の複雑化やコスト増加を招いていた。   As described above, conventionally, various corrections have been performed using an additional mechanism in order to prevent a relative decrease in the SN ratio of the B component. However, since these mechanisms are provided, the mechanism is complicated and the cost is increased.

このような機構の複雑化やコスト増加を避けつつ短波長であるB成分を増加させる手段としては、ランプに印加する電圧を上げてフィラメント温度を上昇させるという方策が考えられる。しかしながら、印加電圧の増加に伴いランプ寿命は低下する傾向にあり、ランプの定格電圧を越えるとランプ寿命が著しく低下するという問題がある。   As a means for increasing the B component, which is a short wavelength, while avoiding such a complicated mechanism and an increase in cost, a measure of increasing the filament temperature by increasing the voltage applied to the lamp can be considered. However, as the applied voltage increases, the lamp life tends to decrease. When the rated voltage of the lamp is exceeded, there is a problem that the lamp life significantly decreases.

本発明は、照明用のランプの発光強度を上昇させて発光波長特性を改善する方式を採用しつつも、ランプ寿命の劣化を抑えるための技術を提供する。   The present invention provides a technique for suppressing deterioration of lamp life while adopting a method of improving emission wavelength characteristics by increasing the emission intensity of an illumination lamp.

本発明に係る画像評価装置は、熱輻射型の光源により評価対象画像を照明し、評価対象画像からの反射光を検出して評価対象画像の評価を行う画像評価装置であって、評価対象画像に対して実行する画像評価のモードを判別する判別手段と、光源に対する供給電力のレベルを判別手段で判別されたモードに応じて制御する制御手段と、を備える。   An image evaluation apparatus according to the present invention is an image evaluation apparatus that illuminates an evaluation target image with a heat radiation type light source, detects reflected light from the evaluation target image, and evaluates the evaluation target image. And a control means for controlling the level of power supplied to the light source according to the mode determined by the determination means.

本発明の好適な態様では、前記判別手段は、前記画像評価のモードが色彩に注目するモードであるか否かを判別し、前記制御手段は、前記モードが色彩に注目する評価モードであれば前記光源に対する供給電力のレベルを第1のレベルとし、色彩に注目しない評価モードであれば前記光源に対する供給電力のレベルを第1のレベルより低い第2のレベルとする。   In a preferred aspect of the present invention, the determination unit determines whether or not the image evaluation mode is a mode that focuses on color, and the control unit determines that the mode is an evaluation mode that focuses on color. The level of power supplied to the light source is set to a first level, and the level of power supplied to the light source is set to a second level lower than the first level in an evaluation mode not paying attention to color.

別の好適な態様では、前記判別手段は、前記画像評価のモードが、イエロー色材の画像を評価する評価モードであるか否かを判別し、前記制御手段は、前記モードがイエロー色材の画像を評価する評価モードであれば前記光源に対する供給電力のレベルを第1のレベルとし、イエロー色材の画像を評価する評価モードでなければ前記光源に対する供給電力のレベルを第1のレベルより低い第2のレベルとする。   In another preferred aspect, the determination means determines whether or not the image evaluation mode is an evaluation mode for evaluating an image of a yellow color material, and the control means determines that the mode is a yellow color material. If the evaluation mode is to evaluate an image, the level of power supplied to the light source is set to the first level. If the evaluation mode is not to evaluate the image of the yellow color material, the level of power supplied to the light source is lower than the first level. The second level.

更に別の好適な態様では、前記判別手段は、前記画像評価のモードが、評価対象画像からの反射光の青成分を評価に用いるモードか否か判別し、前記制御手段は、前記モードが青成分を評価に用いるモードであれば前記光源に対する供給電力のレベルを第1のレベルとし、青成分を評価に用いるモードでなければ前記光源に対する供給電力のレベルを第1のレベルより低い第2のレベルとする。   In still another preferred aspect, the determination unit determines whether or not the image evaluation mode is a mode in which a blue component of reflected light from the evaluation target image is used for evaluation, and the control unit determines that the mode is blue. If the mode uses the component for evaluation, the level of power supplied to the light source is set to the first level. If the mode does not use the blue component for evaluation, the level of power supplied to the light source is set to a second level lower than the first level. Level.

更に別の好適な態様では、前記判別手段は、ユーザから画像評価のモードの選択を受け付け、その選択の結果に基づきモードを判別する。   In still another preferred aspect, the determination unit receives a selection of an image evaluation mode from a user, and determines the mode based on the selection result.

更に別の好適な態様では、前記判別手段は、評価対象画像をプリスキャンすることにより評価対象画像の種別を判別し、該種別に基づき画像評価のモードを判別する。   In still another preferred aspect, the discrimination means discriminates the type of the evaluation target image by pre-scanning the evaluation target image, and discriminates the image evaluation mode based on the type.

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

まず、画像評価装置のハードウエアの概略構成を図1に示す。この装置では、原稿台105の上に評価対象原稿104を配置し、照明装置103aおよび103bで評価対象原稿104を照明し、反射光をレンズ102を介して撮像素子101に結像させ、評価対象原稿104を撮像する。この例では撮像素子101はラインCCDであり、撮像素子101、レンズ102、照明装置103aおよび103bを、ラインCCDのCCD配列とは略垂直に駆動しながら評価対象原稿104の撮像を行い、所望の領域の撮像が終了するまで撮像を繰り返す。   First, a schematic configuration of hardware of the image evaluation apparatus is shown in FIG. In this apparatus, an evaluation object original 104 is placed on an original platen 105, the evaluation object original 104 is illuminated by the illumination devices 103a and 103b, and reflected light is imaged on the image sensor 101 via the lens 102 to evaluate the object. The original 104 is imaged. In this example, the image sensor 101 is a line CCD, and the evaluation target document 104 is imaged while the image sensor 101, the lens 102, and the illumination devices 103a and 103b are driven substantially perpendicular to the CCD array of the line CCD. The imaging is repeated until the imaging of the area is completed.

照明装置103a、103bの構造例を図2に示す。1つの照明装置は、ライン状のハロゲンランプ管201に集光用の反射板202を組合せ、これを筐体203に収容したものである。反射板202の裏側には空冷ファン204が設置され、発光に伴う発熱を冷却するようになっている。発光面側には、赤外線除去用の熱線吸収フィルター205が設置されている。   An example of the structure of the lighting devices 103a and 103b is shown in FIG. One lighting device is a combination of a line-shaped halogen lamp tube 201 and a condensing reflecting plate 202 accommodated in a housing 203. An air cooling fan 204 is installed on the back side of the reflecting plate 202 so as to cool the heat generated by light emission. A heat ray absorption filter 205 for removing infrared rays is installed on the light emitting surface side.

ライン状のハロゲンランプ管201は、一般に、図3にしめすように、ハロゲンガスを含む封入ガスが封入された管301の中に、複数のフィラメント302が連結したものが張り渡されて構成される。ハロゲンガスには、ヨウ素(I)、臭素(Br)、塩素(Cl)、フッ素(F)などがある。フィラメント302は一般にタングステンが用いられ、このフィラメントから蒸発したタングステンは、ハロゲンガスと反応し、いわゆるハロゲンサイクルと呼ばれる一連の反応を経て再びフィラメントに戻る。このように、ハロゲンガスはタングステンの蒸発防止に有効であるため、結果としてランプの高効率化や長寿命化が図られる。ハロゲンランプの特性としては、放電管や蛍光灯など他の光源に比べ比較的大光量が得られやすく、また発光分光特性が連続的であるため色彩計測の点からも望ましい。   As shown in FIG. 3, the line-shaped halogen lamp tube 201 is generally constructed by stretching a tube 301 in which a gas containing a halogen gas is sealed, in which a plurality of filaments 302 are connected. . Examples of the halogen gas include iodine (I), bromine (Br), chlorine (Cl), and fluorine (F). Tungsten is generally used for the filament 302, and tungsten evaporated from the filament reacts with the halogen gas, and returns to the filament again through a series of reactions called a so-called halogen cycle. As described above, since the halogen gas is effective for preventing evaporation of tungsten, as a result, the efficiency and life of the lamp can be improved. As characteristics of the halogen lamp, a relatively large amount of light can be easily obtained compared to other light sources such as a discharge tube and a fluorescent lamp, and since the emission spectral characteristics are continuous, it is desirable from the viewpoint of color measurement.

このように優れた特性を有するハロゲンランプであるが、その発光波長分布は連続性はあるものの、図4に示すように、長波長に比べ短波長成分の発光強度が相対的に弱いという特徴を持つ。これはハロゲンランプの発光が熱輻射を利用したものであるからであり、プランク放射則が示すように発光体であるフィラメント温度の上昇と共に赤外領域から可視波長域へ、すなわち長波長側から短波長側方向へ相対的に強度を増していくからである。しかし、一般的なハロゲンランプに使われているタングステンフィラメントにおいては、色温度は3000K程度と低く、その短波長成分は相対的に弱いのが現実である。   Although it is a halogen lamp having such excellent characteristics, although its emission wavelength distribution is continuous, as shown in FIG. 4, the emission intensity of the short wavelength component is relatively weak compared to the long wavelength. Have. This is because the light emitted from the halogen lamp uses thermal radiation. As shown by the Planck radiation law, the temperature of the filament, which is the light emitter, increases from the infrared region to the visible wavelength region, that is, from the long wavelength side to the short wavelength side. This is because the intensity increases relatively in the wavelength side direction. However, in a tungsten filament used in a general halogen lamp, the color temperature is as low as about 3000 K, and the short wavelength component is actually relatively weak.

このため、発光波長に含まれる赤(R)・緑(G)・青(B)成分のうち最も短波長側にあるB成分が相対的に弱くなる。また、イメージセンサであるCCDの分光感度は長波長側で高く、短波長側で低い。これらの相乗効果により、イメージセンサ出力のB成分のSN比が相対的に劣化してしまう。   For this reason, among the red (R), green (G), and blue (B) components included in the emission wavelength, the B component on the shortest wavelength side is relatively weak. Further, the spectral sensitivity of a CCD as an image sensor is high on the long wavelength side and low on the short wavelength side. Due to these synergistic effects, the SN ratio of the B component of the image sensor output is relatively deteriorated.

図5に典型的なハロゲンランプとカラーCCDの組合せによるシステムレスポンスを示す。RやG成分に比べてB成分の相対感度が低いことがわかる。なお、ここでは実用上の問題として不要な赤外発光成分を除去するためのIRカットフィルターを通した場合のシステムレスポンスを示している。   FIG. 5 shows a system response by a combination of a typical halogen lamp and a color CCD. It can be seen that the relative sensitivity of the B component is lower than that of the R and G components. Here, as a practical problem, a system response when passing through an IR cut filter for removing unnecessary infrared light emission components is shown.

ハロゲンランプの発光波長に含まれるB成分の比率を上げる方法の一つとして、印加電圧を増加させる方法がある。これは、発光体であるフィラメントの温度を上げることで、プランク放射則から、短波長成分の比率を増やすことが出来るからである。図6に印加電圧を変化させた場合のハロゲンランプの発光分光特性の変化の様子を示す。なお、ここでもIRカットフィルターが使われており、700nm以上の波長成分は除去されている。また、比較のためデータは各ピーク値を100%として規格化されている。図から分かるように、印加電圧の増加に伴い発光波長に含まれる短波長成分の強度比率が増している。ただし、全光量の絶対量も印加電圧に比例しているため、印加電圧での波長制御を行なう際には、波長成分の比率だけでなく光量も考慮しなければならない。例えば、長波長成分の比率は本来高いため、特にRGB全成分のバランスを考慮する必要がない場合には、光量的に有利なG成分またはR成分を用いて評価を行なうことができ、このときは印加電圧が比較的低い場合でも測定精度は維持される。   One method for increasing the ratio of the B component contained in the emission wavelength of the halogen lamp is to increase the applied voltage. This is because the ratio of the short wavelength component can be increased from the Planck radiation law by increasing the temperature of the filament that is the light emitter. FIG. 6 shows how the emission spectral characteristics of the halogen lamp change when the applied voltage is changed. In this case, an IR cut filter is also used, and a wavelength component of 700 nm or more is removed. For comparison, the data is normalized with each peak value being 100%. As can be seen from the figure, the intensity ratio of the short wavelength component included in the emission wavelength increases as the applied voltage increases. However, since the absolute amount of the total amount of light is also proportional to the applied voltage, when performing wavelength control with the applied voltage, it is necessary to consider not only the ratio of the wavelength components but also the amount of light. For example, since the ratio of the long wavelength component is inherently high, the evaluation can be performed using the G component or the R component that is advantageous in terms of the amount of light when it is not particularly necessary to consider the balance of all RGB components. The measurement accuracy is maintained even when the applied voltage is relatively low.

印加電圧を増やすうえでの問題点としては、ランプ寿命に対する影響が懸念される。図7にランプ印加電圧(定格電圧に対する相対比)とランプ寿命の関係を示す。ランプ寿命は印加電圧に強く依存しており、ランプ使用条件として最適設計が施されている定格電圧値を超えることで、そのランプ寿命は著しく低下する。一般的には、定格電圧の±10%以内が標準条件であり、この上限でもある定格電圧+10%での寿命は定格電圧での寿命の1/3にまで低下することがわかっている。従って、発光波長のB成分比率を上げるために印加電圧を増加させることは、ランプ寿命との兼ね合いで検討されなければならない。   As a problem in increasing the applied voltage, there is a concern about the influence on the lamp life. FIG. 7 shows the relationship between the lamp applied voltage (relative ratio to the rated voltage) and the lamp life. The lamp life strongly depends on the applied voltage, and the lamp life is significantly reduced by exceeding the rated voltage value that is optimally designed as a lamp use condition. Generally, the standard condition is within ± 10% of the rated voltage, and it has been found that the life at the rated voltage + 10%, which is also the upper limit, is reduced to 1/3 of the life at the rated voltage. Therefore, increasing the applied voltage in order to increase the B component ratio of the emission wavelength must be considered in view of the lamp life.

以上のような考察に基づき、この実施の形態では、画像評価装置が実行する画像評価モードの違いに応じてB成分比率を上げるか否かを判断し、測定精度の向上とランプ長寿命化を両立させることとした。   Based on the above considerations, in this embodiment, it is determined whether or not to increase the B component ratio according to the difference in the image evaluation mode executed by the image evaluation apparatus, thereby improving the measurement accuracy and extending the lamp life. We decided to make it compatible.

すなわち、本実施の形態では、色彩情報の評価など短波長のB成分を含めてRGBすべての波長域で精度良く測定する必要がある場合には、比較的高い電圧を印加し、色温度を高くして発光波長に含まれるB成分の比率を増やすことで測色精度向上を図る。その一方、線画像や文字画像など色彩情報を伴わず画像の濃淡のみで評価する場合にはB成分を高精度で測定する必要がないため、G成分またはR成分を用いて評価を行なえばよい。G成分またはR成分であれば光量的に有利であるため、色彩情報の評価の場合より印加電圧を下げて色温度を低くすることでランプ長寿命化を図る。   That is, in this embodiment, when it is necessary to accurately measure all the RGB wavelength ranges including the short wavelength B component, such as evaluation of color information, a relatively high voltage is applied to increase the color temperature. Thus, the colorimetric accuracy is improved by increasing the ratio of the B component contained in the emission wavelength. On the other hand, in the case where evaluation is performed only with the density of an image without color information such as a line image or a character image, it is not necessary to measure the B component with high accuracy, and therefore the evaluation may be performed using the G component or the R component. . Since the G component or the R component is advantageous in terms of the amount of light, the lamp life is extended by lowering the color temperature by lowering the applied voltage than in the case of evaluating color information.

本実施の形態の画像評価装置におけるこのようなランプ制御のための機能構成を図8に示す。図8の構成において、コントローラ401は、画像評価装置全体の制御を行う制御ユニットであり、例えば評価対象の読み取りのために撮像素子101や照明装置103a,103bの駆動機構を制御するなどの処理を行う。コントローラ401は、例えば、CPU等のプロセッサにプログラムを実行させることで実現できる。このプログラムには、後述するようなランプへの印加電圧の制御ルーチンが含まれる。   FIG. 8 shows a functional configuration for such lamp control in the image evaluation apparatus of the present embodiment. In the configuration of FIG. 8, the controller 401 is a control unit that controls the entire image evaluation apparatus. For example, the controller 401 controls the drive mechanism of the image sensor 101 and the illumination devices 103a and 103b to read the evaluation target. Do. The controller 401 can be realized, for example, by causing a processor such as a CPU to execute a program. This program includes a control routine for the voltage applied to the lamp as will be described later.

ランプ電圧制御回路403は、照明装置103a,103bのランプ402に対する印加電圧を制御する回路である。ランプ電圧制御回路403は、ランプ402に対する印加電圧を、高低の2つのレベル(電圧値)で切り換える機能を持つ。高低2つのレベルの電圧値については、あらかじめランプ電圧制御回路403又はコントローラ401に登録されている。印加電圧を高レベルにすると、ランプ402の発光の色温度が上昇することにより短波長の成分の割合が低レベルの場合よりも大きくなる。これにより照明のB成分が強まるため測色精度の向上が見込める。一方、印加電圧を低レベルとすると、測色精度の点では高レベルの場合より劣るが、ランプ402の寿命は高レベルの場合よりも延びる。印加電圧の高・低各レベルの電圧値は、特に限定するものではない。例えば高レベルはランプ402の定格電圧の数%増し程度で低レベルは定格電圧としてもよいし、高レベルは定格電圧程度で低レベルはそれより低い電圧としてもよい。   The lamp voltage control circuit 403 is a circuit that controls the voltage applied to the lamp 402 of the illumination devices 103a and 103b. The lamp voltage control circuit 403 has a function of switching the voltage applied to the lamp 402 between two levels (voltage values) of high and low. Voltage values of two levels, high and low, are registered in advance in the lamp voltage control circuit 403 or the controller 401. When the applied voltage is set to a high level, the color temperature of the light emitted from the lamp 402 increases, so that the proportion of the short wavelength component becomes larger than that at the low level. As a result, the B component of the illumination is strengthened, so that the colorimetric accuracy can be improved. On the other hand, if the applied voltage is at a low level, the life of the lamp 402 is longer than that at a high level, although the color measurement accuracy is inferior to that at a high level. The voltage value of each level of the applied voltage is not particularly limited. For example, the high level may be about several percent higher than the rated voltage of the lamp 402 and the low level may be the rated voltage, or the high level may be about the rated voltage and the low level may be a lower voltage.

ランプ402に対する印加電圧のレベルは、例えば、ユーザから指示された画像評価モードに基づき切り換える。   The level of the voltage applied to the lamp 402 is switched based on, for example, an image evaluation mode instructed by the user.

画像評価モードは、画像評価装置が実行可能な画像評価の種類である。例えば、対象画像の色彩値(例えばCIEのL*a*b*値)を求めるモードや、色付き画像の粒状性(「ザラザラ」感)などのように、色彩と周波数成分の組合せにより生じる画像特性値を求めるモード、線画像や文字画像などの特性(例えばエッジの鋭さなど)を求めるモード、濃淡画像の解像度を求めるモードなどを例示することができる。これら画像評価モードのうち、色彩値や色付き画像の粒状性を求めるモードのように色彩に注目するモードでは、照明のB成分が強い方が測定精度が向上する。したがって、このようなモードでは印加電圧を高レベルに設定することが好適である。これに対し、線画像や文字画像、濃淡画像を評価するモードのように色彩に注目しないモードでは、B成分の強度は強くなくてよい。特に評価対象として白黒画像が用いられる場合はG成分又はR成分だけでも評価ができるので、B成分の強度はあまり重要ではない。したがって、色彩に着目しないモードでは、ランプ寿命の延伸のために印加電圧を低レベルに設定しても、十分な精度で測定が可能である。   The image evaluation mode is a type of image evaluation that can be executed by the image evaluation apparatus. For example, image characteristics caused by a combination of color and frequency components, such as a mode for obtaining the color value of the target image (for example, the CIE L * a * b * value) and the granularity of the colored image ("grainy" feeling). Examples include a mode for obtaining a value, a mode for obtaining characteristics (for example, sharpness of an edge) such as a line image and a character image, and a mode for obtaining the resolution of a grayscale image. Among these image evaluation modes, in a mode in which attention is paid to a color such as a mode for obtaining a color value or granularity of a colored image, the measurement accuracy improves when the B component of illumination is strong. Therefore, it is preferable to set the applied voltage to a high level in such a mode. On the other hand, the intensity of the B component does not have to be strong in a mode that does not focus on color, such as a mode in which a line image, a character image, or a gray image is evaluated. In particular, when a black and white image is used as an evaluation target, the intensity of the B component is not so important because only the G component or the R component can be evaluated. Therefore, in the mode not paying attention to the color, even if the applied voltage is set to a low level for extending the lamp life, the measurement can be performed with sufficient accuracy.

本実施の形態では、画像評価装置が備える各画像評価モードがそれぞれ色彩に注目するモードか(言い換えれば高レベルの印加電圧に該当するモードか)否かを示す判定情報をコントローラ401に持たせる。そして、コントローラ401は、図9に示すように、表示画面やキーボード等を備えたUI(ユーザインタフェース)部404を介してユーザから画像評価モードの選択を受け付け(S1)、その選択された画像評価モードが色彩に注目するモードに該当するか否かを前述の判定情報を参照して判定する(S2)。ここで色彩に注目するモードと判定した場合、コントローラ401は、ランプ電圧制御回路403に対し、ランプ402への印加電圧を高レベルとするように指示し(S3)、この状態で評価対象原稿の読み取りのための処理を実行する。逆に、色彩に注目するモードではないと判定した場合、コントローラ401は、印加電圧を低レベルとするようランプ電圧制御回路403に指示して読み取り処理を実行する(S4)。なお、印加電圧を低レベルとした場合は、読み取った画像のG又はR成分(好適にはG成分)、又はその両方を用いて画像評価を行うようにしてもよい。   In the present embodiment, the controller 401 has determination information indicating whether each image evaluation mode included in the image evaluation apparatus is a mode in which attention is paid to color (in other words, a mode corresponding to a high-level applied voltage). Then, as shown in FIG. 9, the controller 401 accepts selection of an image evaluation mode from the user via a UI (user interface) unit 404 having a display screen, a keyboard, and the like (S1), and the selected image evaluation is performed. It is determined with reference to the above-described determination information whether the mode corresponds to a mode that focuses on color (S2). If it is determined that the mode is focused on color, the controller 401 instructs the lamp voltage control circuit 403 to set the applied voltage to the lamp 402 to a high level (S3). Execute processing for reading. On the contrary, if it is determined that the mode is not the mode in which attention is paid to the color, the controller 401 instructs the lamp voltage control circuit 403 to set the applied voltage to a low level and executes the reading process (S4). When the applied voltage is set to a low level, image evaluation may be performed using the G or R component (preferably G component) of the read image, or both.

以上に説明した図9の手順に代えて、図10に示す手順を用いることもできる。図10の手順では、コントローラ401は、画像評価の実行が指示された場合、実際の画像評価のための本スキャン(撮像)の前に評価対象原稿104をプリスキャンし(S11)、このプリスキャンにより評価対象原稿104が、色彩のある画像であるか白黒画像であるかを判定する(S12)。この判定は公知の手法で行えばよい。この判定の結果、色彩のある画像であればランプ402への印加電圧を高レベル(S13)と、そうでなければ低レベル(S14)とするようにランプ電圧制御回路403に指示を行い、本スキャンを実行する。   Instead of the procedure shown in FIG. 9 described above, the procedure shown in FIG. 10 can be used. In the procedure of FIG. 10, when the execution of image evaluation is instructed, the controller 401 pre-scans the evaluation target document 104 before the main scan (imaging) for actual image evaluation (S11). Thus, it is determined whether the evaluation target document 104 is a color image or a monochrome image (S12). This determination may be performed by a known method. As a result of this determination, the lamp voltage control circuit 403 is instructed to set the applied voltage to the lamp 402 to a high level (S13) if it is a color image, and to a low level (S14) otherwise. Run a scan.

プリスキャンでは色彩がある画像か否かが判別できればよいので、短いスキャン時間で読み取った低解像度の画像でも十分であり、照明も精密な測色の場合よりも弱くてよい。このようにプリスキャンでは比較的低い強度で短時間照明すればよいので、ランプの寿命に与える影響はそれほど大きくない。   Since it is only necessary to determine whether the image has color in the pre-scan, a low-resolution image read in a short scan time is sufficient, and illumination may be weaker than in the case of precise colorimetry. In this way, since pre-scanning may be performed for a short time at a relatively low intensity, the influence on the lamp life is not so great.

このように、図10の例では、プリスキャンにより評価対象原稿の種別を判別しているが、これは評価対象原稿に対して行われる画像評価のモードが、色彩に着目するものか否かを判別しているのと等価である。   As described above, in the example of FIG. 10, the type of the document to be evaluated is determined by pre-scanning. This is whether or not the image evaluation mode performed on the document to be evaluated focuses on color. It is equivalent to discriminating.

以上のような実施の形態の仕組みにより、色彩情報の評価など短波長のB成分を精度良く測定する必要がある場合には、比較的高い電圧を印加し色温度を高くして発光波長に含まれるB成分の比率を増やすことで測色精度向上を図り、一方で線画像や文字画像など色彩情報を伴わず画像の濃淡のみで評価する場合には、印加電圧を下げ色温度を低くすることでランプ長寿命化を図ることが可能である。この結果、B成分の補正機構の追加による画像評価装置のコスト増加を避け、またランプ短寿命化などによるコスト増加の問題を回避又は緩和しつつも、画像評価モードに応じてそれぞれ良好な精度で画像評価を行うことができる。   When it is necessary to accurately measure the short wavelength B component, such as evaluation of color information, by the mechanism of the embodiment as described above, a relatively high voltage is applied to raise the color temperature and include it in the emission wavelength. In order to improve the colorimetric accuracy by increasing the ratio of the B component that is generated, and on the other hand, when evaluating only the shade of the image without color information such as line images and character images, the applied voltage is lowered to lower the color temperature. This makes it possible to extend the lamp life. As a result, while avoiding an increase in the cost of the image evaluation apparatus due to the addition of the B component correction mechanism and avoiding or mitigating the problem of an increase in the cost due to the shortening of the lamp life, etc. Image evaluation can be performed.

以上に説明した実施の形態はあくまで一例に過ぎない。例えば、画像評価装置の光源はライン状のハロゲンランプでなく、スポット状など他の形状のハロゲンランプを用いてもよい。また、ハロゲンランプ以外の他の熱輻射型のランプを用いた場合でも、本実施の形態の方式が適用できることは容易に理解されるであろう。また、以上の例では、照明光源は反射板で集光するタイプのものであったが、これに限らず、他の集光手段を用いたものであっても、また集光が不要な場合であっても、本実施の形態の方式は適用できる。また、評価対象画像の読み取りにラインセンサを用いる場合に限らず、エリアセンサなど、他の方式の検出器を用いる場合にも本実施の形態の方式は適用可能である。また、以上の例はランプの発光強度を印加電圧で制御するものであったが、電流制御により発光強度を制御するものであってもよい。すなわち、B成分の相対強度を高める必要があるモードであればランプへの供給電流を高レベルとし、そうでなければ高レベルより低い低レベルとすればよい。電圧制御にしろ電流制御にしろ、ランプへの供給電力のレベルを画像評価モードに応じて切り換えればよい。   The embodiment described above is merely an example. For example, the light source of the image evaluation apparatus may be a halogen lamp having another shape such as a spot shape instead of a linear halogen lamp. It will be easily understood that the system of the present embodiment can be applied even when a heat radiation type lamp other than the halogen lamp is used. In the above example, the illumination light source is of a type that condenses with a reflector. However, the present invention is not limited to this, and even when other condensing means are used, condensing is unnecessary. Even so, the method of this embodiment can be applied. The method of this embodiment is applicable not only when the line sensor is used for reading the evaluation target image but also when another type of detector such as an area sensor is used. In the above example, the light emission intensity of the lamp is controlled by the applied voltage, but the light emission intensity may be controlled by current control. That is, if the mode requires the relative intensity of the B component to be increased, the current supplied to the lamp may be set to a high level, and if not, the level may be set to a low level lower than the high level. Regardless of voltage control or current control, the level of power supplied to the lamp may be switched according to the image evaluation mode.

また、上記の例では、評価対象原稿の色彩の有無に応じて印加電圧のレベルを切り換えた。ところが、例えばY(イエロー)色単色の評価対象原稿に対して評価を行う場合は、その補色であるB成分の受光信号が重要であり、十分な強度があることが望ましい。したがって、Y色を評価するモードが選択された場合や、プリスキャンにより評価対象原稿がY色単色であると判定された場合には、印加電圧を高レベルに設定することが好適である。   In the above example, the level of the applied voltage is switched according to the presence or absence of the color of the document to be evaluated. However, for example, when evaluating an evaluation target original of Y (yellow) color, the light reception signal of the B component that is the complementary color is important, and it is desirable that it has sufficient intensity. Therefore, when the mode for evaluating the Y color is selected, or when it is determined by prescan that the document to be evaluated is a single Y color, it is preferable to set the applied voltage to a high level.

また、以上では、ランプ402に対する印加電圧を高低2レベルとした例を示したが、これを3レベル以上とし、画像評価モードに応じて切り換えるようにしてももちろんよい。   In the above, an example in which the applied voltage to the lamp 402 is set to two levels of high and low is shown. However, it is of course possible to set this to three or more levels and switch according to the image evaluation mode.

実施の形態の制御が適用される画像評価装置の一例のハードウエア構成を概略的に示す図である。It is a figure which shows roughly the hardware constitutions of an example of the image evaluation apparatus with which control of embodiment is applied. 画像評価装置が備える照明装置の構成の一例を概略的に示す図である。It is a figure which shows roughly an example of a structure of the illuminating device with which an image evaluation apparatus is provided. ライン状のハロゲンランプ管の概略構成を説明するための図である。It is a figure for demonstrating schematic structure of a line-shaped halogen lamp tube. ハロゲンランプの発光分光特性の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the light emission spectral characteristic of a halogen lamp. ハロゲンランプとカラーCCDの組合せにおけるシステムレスポンスの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the system response in the combination of a halogen lamp and color CCD. ハロゲンランプの発光分光特性の印加電圧依存性を示す図である。It is a figure which shows the applied voltage dependence of the light emission spectral characteristic of a halogen lamp. ハロゲンランプ印加電圧とランプ寿命の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between a halogen lamp applied voltage and a lamp life. 実施の形態の画像評価装置におけるランプ制御のための機能構成を示す図である。It is a figure which shows the function structure for the lamp control in the image evaluation apparatus of embodiment. ランプ印加電圧制御のための処理手順の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the process sequence for lamp application voltage control. ランプ印加電圧制御のための処理手順の別の例を示す図である。It is a figure which shows another example of the process sequence for lamp application voltage control.

符号の説明Explanation of symbols

101 撮像素子、102 レンズ、103a,103b 照明装置、104 評価対象原稿、105 原稿台、401 コントローラ、402 ランプ、403 ランプ電圧制御回路、404 UI(ユーザインタフェース)部。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 101 Image pick-up element, 102 Lens, 103a, 103b Illuminating device, 104 Document for evaluation, 105 Document stand, 401 Controller, 402 lamp, 403 Lamp voltage control circuit, 404 UI (user interface) part.

Claims (6)

熱輻射型の光源により評価対象画像を照明し、評価対象画像からの反射光を検出して評価対象画像の評価を行う画像評価装置であって、
評価対象画像に対して実行する画像評価のモードを判別する判別手段と、
光源に対する供給電力のレベルを判別手段で判別されたモードに応じて制御する制御手段と、
を備える画像評価装置。
An image evaluation apparatus that illuminates an evaluation target image with a heat radiation type light source, detects reflected light from the evaluation target image, and evaluates the evaluation target image,
A discriminating means for discriminating an image evaluation mode to be executed for the evaluation target image;
Control means for controlling the level of power supplied to the light source according to the mode determined by the determination means;
An image evaluation apparatus comprising:
請求項1記載の画像評価装置であって、
前記判別手段は、前記画像評価のモードが色彩に注目するモードであるか否かを判別し、
前記制御手段は、前記モードが色彩に注目する評価モードであれば前記光源に対する供給電力のレベルを第1のレベルとし、色彩に注目しない評価モードであれば前記光源に対する供給電力のレベルを第1のレベルより低い第2のレベルとする、
ことを特徴とする画像評価装置。
The image evaluation apparatus according to claim 1,
The determining means determines whether or not the image evaluation mode is a mode for paying attention to a color,
The control means sets the level of power supplied to the light source to the first level if the mode is an evaluation mode that focuses on color, and sets the level of power supplied to the light source to be the first level if the mode is evaluation mode that does not focus on color. A second level lower than the level of
An image evaluation apparatus characterized by that.
請求項1記載の画像評価装置であって、
前記判別手段は、前記画像評価のモードが、イエロー色材の画像を評価する評価モードであるか否かを判別し、
前記制御手段は、前記モードがイエロー色材の画像を評価する評価モードであれば前記光源に対する供給電力のレベルを第1のレベルとし、イエロー色材の画像を評価する評価モードでなければ前記光源に対する供給電力のレベルを第1のレベルより低い第2のレベルとする、
ことを特徴とする画像評価装置。
The image evaluation apparatus according to claim 1,
The determining means determines whether the image evaluation mode is an evaluation mode for evaluating an image of a yellow color material,
If the mode is an evaluation mode for evaluating a yellow color material image, the control means sets the level of power supplied to the light source to a first level, and if the mode is not an evaluation mode for evaluating a yellow color material image, the light source A level of power supplied to the second level lower than the first level;
An image evaluation apparatus characterized by that.
請求項1記載の画像評価装置であって、
前記判別手段は、前記画像評価のモードが、評価対象画像からの反射光の青成分を評価に用いるモードか否か判別し、
前記制御手段は、前記モードが青成分を評価に用いるモードであれば前記光源に対する供給電力のレベルを第1のレベルとし、青成分を評価に用いるモードでなければ前記光源に対する供給電力のレベルを第1のレベルより低い第2のレベルとする、
ことを特徴とする画像評価装置。
The image evaluation apparatus according to claim 1,
The determination unit determines whether the image evaluation mode is a mode in which a blue component of reflected light from the evaluation target image is used for evaluation,
The control means sets the level of power supplied to the light source as a first level if the mode uses a blue component for evaluation, and sets the level of power supplied to the light source if the mode is not a mode that uses a blue component for evaluation. A second level lower than the first level,
An image evaluation apparatus characterized by that.
請求項1記載の画像評価装置であって、
前記判別手段は、ユーザから画像評価のモードの選択を受け付け、その選択の結果に基づきモードを判別する、
ことを特徴とする画像評価装置。
The image evaluation apparatus according to claim 1,
The determination unit receives a selection of an image evaluation mode from a user, and determines a mode based on a result of the selection.
An image evaluation apparatus characterized by that.
請求項1記載の画像評価装置であって、
前記判別手段は、評価対象画像をプリスキャンすることにより評価対象画像の種別を判別し、該種別に基づき画像評価のモードを判別する、
ことを特徴とする画像評価装置。
The image evaluation apparatus according to claim 1,
The determining means determines the type of the evaluation target image by pre-scanning the evaluation target image, and determines the image evaluation mode based on the type.
An image evaluation apparatus characterized by that.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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