JP2014158247A - Image input device and image input method - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image input device where a distance between an image pickup section and an imaging target is separated, which reduces influence of peripheral environment.SOLUTION: An image input device includes: an image sensor for detecting reflected light from a target; and an image processing section for acquiring an image in response to the reflected light detected by the image sensor. The image processing section estimates a level of the reflected light in a case where the target is set to be an object under a first illumination condition on the basis of a first level change amount of the reflected light when a second illumination condition is added in a case where the target is set to be a reference target under the first illumination condition and a second level change amount of the reflected light when the second illumination condition is added in a case where the target is set to be a prescribed object under a third illumination condition.

Description

本発明は、原稿を装置に静止させて画像を入力する画像入力装置とその方法に関係し、特に原稿と画像撮像部とが離れている書画カメラ型あるいはスタンド型画像入力装置の影補正処理に関する。   The present invention relates to an image input apparatus that inputs an image while an original is stationary on the apparatus and a method thereof, and more particularly to a shadow correction process of a document camera type or a stand type image input apparatus in which the original is separated from an image capturing unit. .

ここで影補正とは、原稿と画像撮像部とが離れている書画カメラ型あるいはスタンド型画像入力装置において行われる補正である。原稿を電子機器へ画像入力した場合に、照明のムラや物の影によって、異なる強さの光が原稿に反射し、その反射光が画像として取り込まれた際に、この異なる強さの光による影響を除去する処理のことを影補正という。   Here, the shadow correction is correction performed in a document camera type or stand type image input device in which the document and the image capturing unit are separated from each other. When an image of a document is input to an electronic device, light of different intensity is reflected on the document due to uneven illumination or shadows of objects, and when the reflected light is captured as an image, the light of this different intensity The process of removing the influence is called shadow correction.

画像入力装置において行われている影補正の基本的な構成としては、画像撮像部と、影のデータを保存する画像保存部と、保存されている影のデータをもとにその都度、画像撮像部により入力した読取り画像のデータを演算処理する演算部を備えている。   As a basic configuration of shadow correction performed in the image input device, an image capturing unit, an image storing unit for storing shadow data, and image capturing each time based on the stored shadow data An arithmetic unit that performs arithmetic processing on the data of the read image input by the unit is provided.

影のデータとしては、予めムラのない白色の白基準シートを用意し、画像入力装置でこれを読込ませる。読込ませる際に影があれば、その部分の濃度レベル値が低くなっているので、影のデータとして保存する。   As shadow data, a white reference sheet with no unevenness is prepared in advance and is read by an image input device. If there is a shadow at the time of reading, the density level value of that portion is low, so it is stored as shadow data.

そして、画像撮像部により入力する原稿画像について、読取り画像と、保存しておいた影のデータとで演算処理を行って影補正を行う方法が行われている。   A method of performing shadow correction by performing arithmetic processing on a read image and stored shadow data for a document image input by an image capturing unit is performed.

照明のムラや影の濃度や位置が変化した場合には、保存されている影のデータを更新するために補正用のプログラムを起動し、調整専用の白基準シートを装置に載置して画像取得をし、新たに変化した照明ムラや影の状況を白基準シートの画像に表れる濃度差として影補正テーブルに保存しなければならない。   When illumination unevenness or shadow density or position changes, a correction program is started to update the stored shadow data, and a white reference sheet dedicated to adjustment is placed on the device and the image is displayed. Once acquired, the newly changed illumination unevenness and shadow situation must be stored in the shadow correction table as a density difference appearing in the image of the white reference sheet.

この方法では、特別な白基準シートが必要な点や、白基準シートの画像を取得する際には、人影や手などが入りこまない状態で取得し影補正テーブルとして保存することが必要となるという課題があった。実際の金融業務の運用においては、保守教育として前記の影補正の方法を受講した保守員をコールし、影補正の変更を実施しなければならないことが生じている。   In this method, a special white reference sheet is required, and when acquiring an image of a white reference sheet, it is necessary to acquire it in a state where no human shadow or hand enters, and save it as a shadow correction table. There was a problem. In actual financial operations, it is necessary to call a maintenance person who has taken the shadow correction method as a maintenance education and to change the shadow correction.

このような課題を解決する例として、特許文献1のような技術が開示されている。   As an example for solving such a problem, a technique as disclosed in Patent Document 1 is disclosed.

特許文献1は、画像の入力において、本スキャンと本スキャンの前に画像取り込みを行うプリスキャンを2回実施し、プリスキャン時において得られた画像を解析することにより影補正領域を特定し影補正を実施する技術が開示されている。予め補正テーブルを作成する方法とは異なり、原稿画像を都度入力する際にプリスキャンを行うものである。補正の方法は、低解像度のプリスキャンにより、暗い部分を影領域としておき、高解像度で読み取った本スキャン画像について、プリスキャンで影部分とした領域について補正を行うものである。   In Patent Document 1, in image input, a main scan and a pre-scan that captures an image before the main scan are performed twice, a shadow correction region is identified by analyzing the image obtained at the time of the pre-scan, and A technique for performing the correction is disclosed. Unlike the method of creating a correction table in advance, prescanning is performed when a document image is input each time. In the correction method, a dark part is set as a shadow area by pre-scanning at a low resolution, and an area that is a shadow part by pre-scanning is corrected for a main scan image read at a high resolution.

また、特許文献2には、画像入力装置の光源部を構成するLEDの発光強度を変えて照明ムラを緩和する技術が開示されている。   Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-228688 discloses a technique for reducing illumination unevenness by changing the light emission intensity of an LED constituting a light source unit of an image input device.

さらに、特許文献3では、周囲の明るさ環境による影データを取得する際に常に白い基準シートを使用するのではなく、原稿としては何も載置しない原稿台そのものの画像の濃度差から影データの変動を推測して影補正を行う技術が開示されている。   Furthermore, in Patent Document 3, when acquiring shadow data based on the surrounding brightness environment, the shadow data is not always used from the white reference sheet, but is calculated from the density difference of the image on the document table itself on which nothing is placed as a document. A technique is disclosed in which shadow correction is performed by estimating fluctuations in the above.

特開2011−035876号公報JP 2011-035876 A 特開2001−298595号公報JP 2001-298595 A 特開2008−199556号公報JP 2008-199556 A

特許文献1に記載されている技術においては、プリスキャンは、画像取得を2回行うことになり、また、1回目と2回目との間に、画像の影を解析する計算が入る。このため、1回で画像を取得する場合に比べて、影補正までを終了する1枚の画像取得にかかる時間が多くかかるという課題があった。   In the technique described in Patent Document 1, the pre-scan performs image acquisition twice, and calculation for analyzing the shadow of the image is performed between the first time and the second time. For this reason, compared with the case where an image is acquired once, there is a problem that it takes a long time to acquire one image for completing the shadow correction.

また、特許文献2に記載されている技術においては、位置により複雑に異なる影や、影による濃度差が急峻である場合に、影を複雑な形状に対応して消したり、急峻な濃度差に対応させて消すことは困難であるという課題があった。   Further, in the technique described in Patent Document 2, when a shadow that differs in a complicated manner depending on a position or a density difference due to the shadow is steep, the shadow is erased corresponding to a complicated shape, or a steep density difference is caused. There was a problem that it was difficult to erase in correspondence.

さらに、特許文献3に記載されている技術では、何も載置しない原稿台そのものの画像の濃度差から影データの変動を推測して影補正を行っており、極端に暗い原稿が置かれた場合には、何も原稿が置かれていないことと区別ができなくなるという課題があった。   Furthermore, in the technique described in Patent Document 3, the shadow correction is performed by estimating the fluctuation of the shadow data from the density difference of the image on the original platen itself on which nothing is placed, and an extremely dark original is placed. In this case, there is a problem that it cannot be distinguished from the fact that no manuscript is placed.

本発明の目的は、上述した課題を解決する画像入力装置および方法を提供することにある。   An object of the present invention is to provide an image input apparatus and method that solve the above-described problems.

本発明は、その一視点において、画像入力装置を提供し、対象物からの反射光を検出するイメージセンサと、前記イメージセンサによって検出された反射光に基づいて、画像を取得する画像処理部を備え、前記画像処理部は、第1の照明条件の下で、前記対象物を基準対象物とする場合において、第2の照明条件を付加した際の、反射光の第1のレベル変化量と、第3の照明条件の下で、前記対象物を所定の目的物とする場合において、前記第2の照明条件を付加した際の、反射光の第2のレベル変化量と、に基づいて、前記第1の照明条件の下で、前記対象物を前記目的物とする場合の反射光のレベルを推定することを特徴としている。   In one aspect, the present invention provides an image input device, and includes an image sensor that detects reflected light from an object, and an image processing unit that acquires an image based on the reflected light detected by the image sensor. The image processing unit includes a first level change amount of reflected light when the second illumination condition is added when the object is a reference object under the first illumination condition. Based on the second level change amount of the reflected light when the second illumination condition is added in the case where the object is a predetermined target under the third illumination condition, It is characterized in that a level of reflected light is estimated under the first illumination condition when the object is the object.

本発明は、その一視点における画像入力装置において、上記課題を解決するため、対象物に光を照射する照明装置と、対象物からの反射光を検出するイメージセンサと、イメージセンサによって検出された反射光を処理する画像処理部を有している。そして、画像処理部は、対象物が白基準シートの場合に照明装置が点灯しているときの反射光のレベルと照明装置が点灯していないときの反射光のレベルの差と、対象物が所定の目的物である場合に照明装置が点灯しているときの反射光のレベルと照明装置が点灯していないときの反射光のレベルの差と、所定の補正値を用いて演算することにより、所定の目的物の画像であって周囲環境の影響のない画像を得ることを特徴としている。   In order to solve the above-described problem, the image input device according to the first aspect of the present invention detects an illumination device that irradiates light on an object, an image sensor that detects reflected light from the object, and an image sensor. An image processing unit for processing the reflected light is included. Then, when the object is a white reference sheet, the image processing unit determines the difference between the level of reflected light when the lighting device is lit and the level of reflected light when the lighting device is not lit, By calculating using the difference between the level of reflected light when the lighting device is lit and the level of reflected light when the lighting device is not lit and a predetermined correction value for a predetermined object The method is characterized in that an image of a predetermined object and having no influence of the surrounding environment is obtained.

また、本発明は、さらに他の一視点において、画像入力方法を提供し、対象物からの反射光を検出する反射光検出ステップと、前記反射光検出ステップによって検出された反射光に基づいて、画像を取得する画像処理ステップを含み、前記画像処理ステップにおいて、第1の照明条件の下で、前記対象物を基準対象物とする場合において、第2の照明条件を付加した際の、反射光の第1のレベル変化量と、第3の照明条件の下で、前記対象物を所定の目的物とする場合において、前記第2の照明条件を付加した際の、反射光の第2のレベル変化量と、に基づいて、前記第1の照明条件の下で、前記対象物を前記目的物とする場合の反射光のレベルを推定することを特徴としている。
なお、本方法は、イメージセンサと、画像処理部とを有する画像入力装置という、特定の機械に結び付けられている。
In yet another aspect, the present invention provides an image input method, based on a reflected light detection step for detecting reflected light from an object, and reflected light detected by the reflected light detection step, An image processing step for acquiring an image, and in the image processing step, the reflected light when the second illumination condition is added in the case where the object is a reference object under the first illumination condition. The second level of reflected light when the second illumination condition is added when the target is a predetermined target under the first level change amount and the third illumination condition Based on the amount of change, the level of reflected light is estimated under the first illumination condition when the target is the target.
Note that the present method is linked to a specific machine called an image input device having an image sensor and an image processing unit.

本発明は、さらなる一視点において、画像入力方法を提供し、イメージセンサと、照明装置と、画像処理部とを有する画像入力装置の画像入力方法において、照明装置が点灯していないときのイメージセンサ上の所定の画素における白基準シートからの反射光のレベル値と、照明装置が点灯しているときのイメージセンサ上の所定の画素における白基準シートからの反射光のレベル値と、照明装置が点灯していないときのイメージセンサ上の所定の画素における所定の目的物からの反射光のレベル値と、照明装置が点灯しているときの前記イメージセンサ上の所定の画素における所定の目的物からの反射光のレベル値とを観測するステップと、観測されたステップから求められた各々の反射光のレベル値に対して、所定の演算を行うステップとを有することを特徴としている。なお、対象物に光を照射する照明装置で影の暗さそのものを低減させることとは異なる発明である。   In another viewpoint, the present invention provides an image input method, and in the image input method of an image input device having an image sensor, an illumination device, and an image processing unit, the image sensor when the illumination device is not lit. The level value of the reflected light from the white reference sheet in the predetermined pixel above, the level value of the reflected light from the white reference sheet in the predetermined pixel on the image sensor when the lighting device is lit, and the lighting device From the level value of the reflected light from the predetermined object at the predetermined pixel on the image sensor when not lit, and the predetermined object at the predetermined pixel on the image sensor when the lighting device is lit A step of observing the reflected light level value, and a step of performing a predetermined calculation on each reflected light level value obtained from the observed step It is characterized by having a. Note that the invention is different from reducing the darkness of the shadow itself with the illumination device that irradiates the object with light.

本発明の効果は、書画カメラやスタンド型の画像入力装置において、影の濃度や影の位置が変化した場合において、影の補正を簡便に更新できることである。   An effect of the present invention is that, in a document camera or a stand-type image input device, when the shadow density or the shadow position changes, the shadow correction can be easily updated.

本発明の第1の実施の形態における画像入力装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the image input device in the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施の形態における画像入力装置の詳細な構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the detailed structure of the image input device in the 1st Embodiment of this invention. (a)、(b)本発明の第1の実施の形態における影の影響による反射率濃度の変化の状態を説明する図である。(A), (b) It is a figure explaining the state of the change of the reflectance density | concentration by the influence of the shadow in the 1st Embodiment of this invention. (a)、(b)、(c)、(d)本発明の第1の実施の形態による原稿面における反射率濃度の状態を説明する図である。(A), (b), (c), (d) It is a figure explaining the state of the reflectance density | concentration in the original surface by the 1st Embodiment of this invention. (a)、(b)本発明の第1の実施の形態における照明装置の例を説明する斜視図である。(A), (b) It is a perspective view explaining the example of the illuminating device in the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施の形態における画像入力装置の構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the image input device in the 2nd Embodiment of this invention. (a)、(b)本発明の第3及び第4の実施の形態における光の波長と照明との関係を説明する図である。(A), (b) It is a figure explaining the relationship between the wavelength of light and illumination in the 3rd and 4th embodiment of this invention. 本発明の第5の実施の形態におけるイメージセンサの画素を平滑化する状態を説明する図である。It is a figure explaining the state which smoothes the pixel of the image sensor in the 5th Embodiment of this invention. 本発明の第6の実施の形態におけるイメージセンサのフィールド転送方式を説明する図である。It is a figure explaining the field transfer system of the image sensor in the 6th Embodiment of this invention. 一実施形態の概要を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the outline | summary of one Embodiment.

初めに、図10を用いて一実施形態の概要について説明する。なお、この概要に付記した図面参照符号は、理解を助けるための一例として各要素に便宜上付記したものであり、この概要の記載はなんらの限定を意図するものではない。   First, an outline of an embodiment will be described with reference to FIG. Note that the reference numerals of the drawings attached to the outline are attached to the respective elements for convenience as an example for facilitating understanding, and the description of the outline is not intended to be any limitation.

一例として図10に示す画像入力装置100を提供する。画像入力装置100は、イメージセンサ101と、画像処理部102と、を備える。イメージセンサ101は、対象物からの反射光を検出する。画像処理部102は、イメージセンサによって検出された反射光に基づいて、画像を取得する。   As an example, an image input apparatus 100 shown in FIG. 10 is provided. The image input device 100 includes an image sensor 101 and an image processing unit 102. The image sensor 101 detects reflected light from the object. The image processing unit 102 acquires an image based on the reflected light detected by the image sensor.

まず、画像処理部102は、第1の照明条件の下で、前記対象物を基準対象物とする場合において、第2の照明条件を付加した際の、反射光の第1のレベル変化量を算出する。例えば、所定の照明条件(第1の照明条件)の下、対象物に新たに照明を照射した状態を、第1の照明条件に第2の照明条件が付加された状態としても良い。なお、基準対象物は、反射率が均一である物体が好ましい。例えば、基準対象物は、白基準シートが好ましい。   First, the image processing unit 102 calculates the first level change amount of the reflected light when the second illumination condition is added in the case where the object is a reference object under the first illumination condition. calculate. For example, a state in which the object is newly illuminated under a predetermined illumination condition (first illumination condition) may be a state in which the second illumination condition is added to the first illumination condition. Note that the reference object is preferably an object having a uniform reflectance. For example, the reference object is preferably a white reference sheet.

次に、画像処理部102は、第3の照明条件の下で、対象物を所定の目的物とする場合において、第2の照明条件を付加した際の、反射光の第2のレベル変化量を算出する。第3の照明条件とは、第1の照明条件、及び第2の照明条件とは異なる照明条件が好ましい。   Next, the image processing unit 102 uses the second level change amount of the reflected light when the second illumination condition is added in the case where the target object is the predetermined target under the third illumination condition. Is calculated. The third illumination condition is preferably an illumination condition different from the first illumination condition and the second illumination condition.

そして、画像処理部102は、反射光の第1のレベル変化量と、反射光の第2のレベル変化量と、に基づいて、第1の照明条件の下で、対象物を目的物とする場合の反射光のレベルを推定する。つまり、画像処理部102は、イメージセンサ101が反射光を検出した、照明条件(第3の照明条件)とは異なる照明条件(第1の照明条件)における、反射光のレベルを推定できる。   Then, the image processing unit 102 sets the target object as the target object under the first illumination condition based on the first level change amount of the reflected light and the second level change amount of the reflected light. Estimate the level of reflected light in the case. That is, the image processing unit 102 can estimate the level of reflected light under an illumination condition (first illumination condition) different from the illumination condition (third illumination condition) in which the image sensor 101 detects reflected light.

例えば、第1の照明条件は、対象物に影が生じない照明条件であるとする。一方、第3の照明条件は、対象物に影が生じる照明条件であるとする。その場合に、画像処理部102は、対象物に影が生じた状態(第3の照明条件)で検出された反射光のレベルに基づいて、影が生じない照明条件(第1の照明条件)での反射光のレベルを推定できる。具体的には、画像処理部102は、影が生じない照明条件、及び影が生じる照明条件の夫々で、同一の照明条件(第2の照明条件)を付加した場合の、反射光のレベルを算出する。そして、画像処理部102は、影が生じない照明条件で、異なる対象物の反射光のレベルを、数値計算によって、推定する。   For example, it is assumed that the first illumination condition is an illumination condition in which no shadow is generated on the object. On the other hand, it is assumed that the third illumination condition is an illumination condition in which a shadow is generated on the object. In that case, the image processing unit 102, based on the level of reflected light detected in a state where the object has a shadow (third illumination condition), an illumination condition (first illumination condition) in which no shadow occurs. The level of reflected light at can be estimated. Specifically, the image processing unit 102 determines the level of reflected light when the same illumination condition (second illumination condition) is added for each of the illumination condition in which a shadow does not occur and the illumination condition in which a shadow occurs. calculate. Then, the image processing unit 102 estimates the reflected light levels of different objects by numerical calculation under illumination conditions in which no shadow is generated.

ここで、画像入力装置100は、目的物の画像を、1回取得すれば良いため、特許文献1に記載されている技術より、影補正を終了するまでの時間が短い。また、画像入力装置100は、特許文献2に記載されている技術のように、影の形状を考慮する必要がない。また、画像入力装置100は、特許文献3に記載されている技術のように、補正対象画像の色に影響される恐れはない。   Here, since the image input apparatus 100 only needs to acquire the target image once, it takes less time to complete the shadow correction than the technique described in Patent Document 1. Further, unlike the technique described in Patent Document 2, the image input apparatus 100 does not need to consider the shape of a shadow. In addition, unlike the technique described in Patent Document 3, the image input apparatus 100 is not affected by the color of the correction target image.

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の説明では、上記の基準対象物を、白基準シートとして説明する。ただし、これは、基準対象物を、白基準シートに限定する趣旨ではない。
(第1の実施の形態)
図1は、本発明の第1の実施の形態における画像入力装置の構成を示すブロック図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the following description, the reference object is described as a white reference sheet. However, this is not intended to limit the reference object to the white reference sheet.
(First embodiment)
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an image input apparatus according to the first embodiment of the present invention.

図1において、本発明は、照明装置1、イメージセンサ5、画像処理部10から構成されている。図1より、照明装置1から対象物2である原稿に光を照射し、原稿からの反射光をイメージセンサ5で読み取る。イメージセンサ5では、入力された光を光―電気変換し、画像処理部10で画像処理を行い、画像データを作成する。   In FIG. 1, the present invention includes a lighting device 1, an image sensor 5, and an image processing unit 10. As shown in FIG. 1, the illumination device 1 irradiates light on the document that is the object 2, and the reflected light from the document is read by the image sensor 5. In the image sensor 5, input light is photoelectrically converted and image processing is performed by the image processing unit 10 to generate image data.

具体的には、画像処理部10は、対象物2が白基準シートの場合に照明装置1が点灯しているときの反射光のレベルと照明装置1が点灯していないときの反射光のレベルの差と、対象物2が所定の目的物である場合に照明装置1が点灯しているときの反射光のレベルと照明装置1が点灯していないときの反射光のレベルの差と、所定の補正値、を用いて演算する。その結果、画像処理部10は、所定の目的物の画像であって周囲環境の影響のない画像を得ることに貢献できる。   Specifically, when the object 2 is a white reference sheet, the image processing unit 10 reflects the level of reflected light when the lighting device 1 is lit and the level of reflected light when the lighting device 1 is not lit. And the difference between the level of reflected light when the lighting device 1 is lit when the object 2 is a predetermined target and the level of reflected light when the lighting device 1 is not lit. The correction value is used for calculation. As a result, the image processing unit 10 can contribute to obtaining an image of a predetermined object and having no influence of the surrounding environment.

また、図2は、本発明の第1の実施の形態における具体的な画像入力装置の詳細な構成を示す斜視図である。   FIG. 2 is a perspective view showing a detailed configuration of a specific image input apparatus according to the first embodiment of the present invention.

図2において、本発明の画像入力装置は、イメージセンサ5と、入射光をイメージセンサ5に結像するレンズ4とからなる画像撮像部3と、撮像対象である原稿を置く原稿載置台6と、原稿面を照射する照明装置1とを備えている。また、原稿載置台上の原稿面と画像撮像部3とを密着させず一定の距離を保つために設けたスタンド部7を備えている。さらに、画像処理装置10として、画像の濃度レベル値について演算する演算部11と、画像データを保存する画像保存部12とを備えている。   2, the image input apparatus of the present invention includes an image pickup unit 3 including an image sensor 5, a lens 4 that forms incident light on the image sensor 5, and a document table 6 on which a document to be imaged is placed. And an illuminating device 1 for irradiating the document surface. In addition, a stand unit 7 is provided to maintain a certain distance without bringing the document surface on the document table and the image pickup unit 3 into close contact with each other. Further, the image processing apparatus 10 includes a calculation unit 11 that calculates the density level value of the image and an image storage unit 12 that stores the image data.

なお、画像保存部12については、装置内のメモリであっても、またパーソナルコンピュータ(PC)から制御されるHDDや半導体メモリであってもよい。また、全体を設置環境照明20で照らしている。   The image storage unit 12 may be a memory in the apparatus, an HDD or a semiconductor memory controlled from a personal computer (PC). Moreover, the whole is illuminated with the installation environment illumination 20.

図2から図4を用いて、画像処理装置10の演算部11の処理を説明する。   The processing of the calculation unit 11 of the image processing apparatus 10 will be described with reference to FIGS.

本発明による画像入力装置の原稿面上に対象物2である白基準シート30を置き、その面上の所定の地点における反射率、明るさに着目する。
図3(a)で示すように、
所定の地点における白基準シート30の反射率:Ni
上記の地点における、キャリブレーション時の設置環境の明るさを:Li
とする。
The white reference sheet 30 as the object 2 is placed on the document surface of the image input apparatus according to the present invention, and attention is paid to the reflectance and brightness at predetermined points on the surface.
As shown in FIG.
Reflectance of the white reference sheet 30 at a predetermined point: Ni
Brightness of the installation environment at the time of calibration at the above point: Li
And

本発明による照明装置1単体による地点の明るさ:Lr
とすると、
キャリブレーション時の設置環境の明るさのもとで、さらに照明装置1を点灯し、ある地点の明るさは、:Li+Lr
で示される。
Brightness of a spot by the lighting device 1 according to the present invention: Lr
Then,
The lighting device 1 is further turned on under the brightness of the installation environment at the time of calibration, and the brightness at a certain point is: Li + Lr
Indicated by

原稿面の所定の地点から画像入力装置で観測される反射光のレベル値は、通常のオフィスの空間には、よどみや煙が無いと仮定すると、反射率×明るさ=レベルであり、図4(a)に示すように、
キャリブレーション時の明るさで白基準シート30上の地点の観測される反射光のレベル値: P(i、i)は、
P(i、i)=Ni×Li・・・(1)
であらわされる。
The level value of the reflected light observed by the image input device from a predetermined point on the document surface is reflectance × brightness = level assuming that there is no stagnation or smoke in the normal office space. As shown in (a),
The level value of reflected light observed at a point on the white reference sheet 30 at the brightness at the time of calibration: P (i, i) is
P (i, i) = Ni × Li (1)
It is expressed.

また、図4(b)に示すようにキャリブレーション時の明るさに加え、照明装置1を点灯し、白基準シート30上の地点の観測される反射光のレベル値:P(i、ir)は、
P(i、ir)=Ni×(Li+Lr)・・・(2)
であらわされる。
Further, as shown in FIG. 4B, in addition to the brightness at the time of calibration, the lighting device 1 is turned on, and the reflected light level value observed at a point on the white reference sheet 30: P (i, ir) Is
P (i, ir) = Ni * (Li + Lr) (2)
It is expressed.

次に、運用時において、設置時とは異なる影がある場合を想定する。   Next, it is assumed that there is a shadow that is different from that at the time of installation.

図3(b)に示すように影がある場合においては、影により原稿面を照射する明るさも変化し、加えて運用時では白基準シート30ではなく、目的物である任意の反射率濃度を持つ帳票が原稿台に置かれることになる。   In the case where there is a shadow as shown in FIG. 3B, the brightness of illuminating the document surface also changes due to the shadow, and in addition, an arbitrary reflectance density, which is the target, is not the white reference sheet 30 during operation. The form you have will be placed on the platen.

影等でキャリブレーション時より変化した照明で原稿面を照射する明るさ:Ly
原稿面におかれた、任意の帳票における反射率(任意の濃さの印刷):Nx
とすると、図4(c)に示すように運用時に任意の帳票から観測される反射光のレベル値: P(x、y)は、
P(x、y)=Nx×Ly・・・(3)
となる。次に、本発明による照明装置1をこの変化した状態の照明のもとで点灯すると、その明るさは、照明装置1は影などの変化の影響を受けず、
Ly+Lr
で示される。
Brightness to illuminate the document surface with illumination changed from the time of calibration due to shadows, etc .: Ly
Reflectivity of any form on the manuscript surface (printing with arbitrary darkness): Nx
Then, as shown in FIG. 4C, the reflected light level value P (x, y) observed from an arbitrary form during operation is:
P (x, y) = Nx × Ly (3)
It becomes. Next, when the lighting device 1 according to the present invention is lit under this changed illumination, the brightness of the lighting device 1 is not affected by changes such as shadows,
Ly + Lr
Indicated by

この変化した照明に加え、照明装置1を点灯し、任意の帳票の反射率:Nxから装置が観測される反射光のレベル値は、図4(d)に示すように、
P(x、yr)=Nx×(Ly+Lr)・・・(4)
となる。
さて、求めるものは、影の影響がないとき明るさLiによる、任意の帳票の濃度Nxから観測される反射光のレベル値であり、
P(x、i)=Nx×Li・・・(5)
が求める反射光のレベル値である。
この反射光のレベル値P(x、i)が、これまでに装置に入力されてきた観測値である、P(i、i)、P(i、ir)、P(x、y)、P(x、yr)
によって、示すことができれば、求まったことになる。
(2)から(1)の両辺を引くと、
P(i、ir)−P(i、i)=Ni×Lr・・・(6)
(4)から(3)の両辺を引くと、
P(x、yr)−P(x、y)=Nx×Lr・・・(7)
となる。
(6)に(1)を代入してNiを消去すると、
P(i、ir)−P(i、i)=P(i、i)×Lr/Li・・・(8)
もともと求める値である、(5)に(7)式および(8)式を代入して整理すると、
P(x、i)=(P(x、yr)−P(x、y))/(P(i、ir)−P(i、i))×P(i、i)・・・(9)
となり、P(x、i)が観測される値だけで示すことができる。
In addition to this changed illumination, the lighting device 1 is turned on, and the reflectivity level of an arbitrary form: Nx is the reflected light level value observed by the device, as shown in FIG.
P (x, yr) = Nx × (Ly + Lr) (4)
It becomes.
What is required is the level value of the reflected light observed from the density Nx of an arbitrary form by the brightness Li when there is no influence of the shadow,
P (x, i) = Nx × Li (5)
Is the level value of the reflected light that is required.
The reflected light level value P (x, i) is an observation value input to the apparatus so far, P (i, i), P (i, ir), P (x, y), P (X, yr)
If it can be shown, it will be found.
Subtracting both sides of (1) from (2)
P (i, ir) −P (i, i) = Ni × Lr (6)
Subtracting both sides from (4) to (3)
P (x, yr) −P (x, y) = Nx × Lr (7)
It becomes.
Substituting (1) for (6) and erasing Ni,
P (i, ir) −P (i, i) = P (i, i) × Lr / Li (8)
Substituting (7) and (8) into (5), which is the originally obtained value,
P (x, i) = (P (x, yr) −P (x, y)) / (P (i, ir) −P (i, i)) × P (i, i) (9) )
Thus, P (x, i) can be represented only by observed values.

上記は、わかりやすく説明するため、全く光がない明るさの状態でイメージセンサから観測されるレベル値をゼロとし、明るさとレベル値を単純な比例関係として説明した。しかしながら、実際のイメージセンサにおいては、明るさとレベル値とは、全く光が無い状態においても、レベル値はゼロとならないことが生じている。   In the above description, for the sake of simplicity, the level value observed from the image sensor in a brightness state where there is no light is assumed to be zero, and the brightness and the level value are described as a simple proportional relationship. However, in an actual image sensor, the brightness and level value may not be zero even when there is no light.

比例関係とするためには、明るさがゼロの場合における、黒レベル補正値を設ける必要がある。黒レベル補正値:Pbを観測された値に加えておくことで、より精度のよい影補正が可能となる。   In order to obtain a proportional relationship, it is necessary to provide a black level correction value when the brightness is zero. By adding the black level correction value: Pb to the observed value, more accurate shadow correction can be performed.

すなわち、前記、動作の説明で現れた(1)、(2)、(3)、(4)、(5)においては、
P(i、i) = Ni × Li + Pb・・・(1)‘
P(i、ir) = Ni × (Li+Lr) + Pb・・・(2)‘
P(x、y) = Nx × Ly + Pb・・・(3)‘
P(x、yr) = Nx ×(Ly+Lr) + Pb・・・(4)‘
P(x、i) = Nx × Li + Pb・・・(5)‘
とおく。
That is, in (1), (2), (3), (4), (5) that appeared in the description of the operation,
P (i, i) = Ni × Li + Pb (1) ′
P (i, ir) = Ni x (Li + Lr) + Pb (2) '
P (x, y) = Nx × Ly + Pb (3) ′
P (x, yr) = Nx × (Ly + Lr) + Pb (4) ′
P (x, i) = Nx × Li + Pb (5) ′
far.

Pbは、(1)‘においてLiが0 即ち、全く光を与えない場合において観測された値を使用するか、(1)を既知の濃度帳票を用意し複数の観測した値から予想して、Liを0とすればよい。あるいは、別の方法として、(1)において、精度のよい照度計を用意し明るさを観測しながら装置で観測されるレベル値を実測して、求めた近似線からLiを0として求めても良い。   For Pb, Li is 0 in (1) ′, that is, use the value observed when no light is given, or (1) is prepared from a plurality of observed values by preparing a known concentration form, Li may be 0. Alternatively, as another method, in (1), an accurate illuminometer is prepared and the level value observed by the apparatus is measured while observing the brightness, and Li is set to 0 from the obtained approximate line. good.

このようにして求めたPbを使用し、再度求めるレベル値である(9)を式により算出しなおすと、
P(x、i)=(P(x、yr)−P(x、y))/(P(i、ir)−P(i、i))×
(P(i、i)−Pb)+Pb・・・(9)‘
となる。
Using Pb determined in this manner and recalculating (9), which is the level value to be calculated again, using the equation:
P (x, i) = (P (x, yr) −P (x, y)) / (P (i, ir) −P (i, i)) ×
(P (i, i) −Pb) + Pb (9) ′
It becomes.

本発明による照明装置1の実施例として図5(a)、(b)に示す。照明装置1は、原稿面に対して影を作らない位置で、可能な限り原稿面を均一に照明光が照射されることが好ましい。図5(a)においては、発光体としてLED素子を備え、LED素子からの光路を変えて原稿面に効率よく照射するレンズを備えている。また、LED素子に電流を印加するLED駆動回路と、照明装置光が必要な場合には点灯させ、不要な場合には消灯させる信号をLED駆動回路に送出する点滅制御回路を備えている。   An embodiment of the lighting device 1 according to the present invention is shown in FIGS. The illuminating device 1 is preferably irradiated with illumination light as evenly as possible on the document surface at a position where no shadow is formed on the document surface. In FIG. 5A, an LED element is provided as a light emitter, and a lens that efficiently irradiates the document surface by changing the optical path from the LED element. In addition, an LED drive circuit that applies current to the LED element and a blinking control circuit that sends a signal to the LED drive circuit to turn on the lighting device light when necessary and to turn off the light when not necessary.

図5(b)は、別の照明装置1の実施例を示す。LEDはLED素子とレンズとが一体になった構造を持ち、このLEDを5個並べてひとつの照明装置を構成している。照明装置に対しては、前記と同様にLED駆動回路、点滅制御回路を備え、点滅制御信号を受けて、照明の点滅が制御される。
(第2の実施の形態)
図6は、本発明の第2の実施の形態における画像入力装置の構成を示す斜視図である。
FIG. 5B shows another embodiment of the lighting device 1. The LED has a structure in which an LED element and a lens are integrated, and five LEDs are arranged to constitute one lighting device. The lighting device is provided with an LED drive circuit and a blinking control circuit as described above, and the blinking of the illumination is controlled in response to the blinking control signal.
(Second Embodiment)
FIG. 6 is a perspective view showing the configuration of the image input apparatus according to the second embodiment of the present invention.

図2の第1の実施の形態の図に比べて、補正テーブルを格納する記憶部13を追加した構成となっている。図2と同じ構成のものは、同じ番号を付してある。   Compared to the diagram of the first embodiment in FIG. 2, a storage unit 13 for storing a correction table is added. The same components as those in FIG. 2 are given the same numbers.

実際に前述の(9)‘で示す式で、任意の帳票の濃度Nxについて影の影響がない反射光のレベル値:P(x、i)を計算するためには、任意の帳票が置かれたときに取得する画像P(x、y)を観測する必要があった。また、加えてその帳票に対して照明装置1の点灯を行い得られる、P(x、yr)を観測する必要があった。   In order to calculate the reflected light level value P (x, i) that does not have the influence of the shadow for the density Nx of an arbitrary form in the above equation (9) ', an arbitrary form is placed. It was necessary to observe the image P (x, y) to be acquired. In addition, it is necessary to observe P (x, yr), which can be obtained by turning on the lighting device 1 for the form.

しかしながら、キャリブレーション時から影等が発生し一旦は変化した照明が、それ以降は変動が無い場合においては、影が変更した場合に影補正用のテーブルを更新しておくことで、その都度、照明の点滅をする必要はなく、影の影響を除去することが可能である。   However, if the lighting that has changed since the calibration occurred and there is no change after that, update the shadow correction table when the shadow changes, so that each time, It is not necessary to blink the light, and it is possible to remove the influence of the shadow.

すなわち、キャリブレーション時から影等が発生し変化した照明において、以下の計算によって更新後の影補正テーブルを作成する。   That is, an updated shadow correction table is created by the following calculation for illumination that has changed due to the occurrence of a shadow or the like since calibration.

影補正テーブルは、変化した照明:Ly における、白基準シート30濃度の反射率:Ni によって得られるレベル値:P(i、y)を求めることである。   The shadow correction table is to obtain the level value P (i, y) obtained by the reflectance of the white reference sheet 30 density: Ni in the changed illumination: Ly.

前記と同様に、
P(i、i) = Ni × Li + Pb ・・・(1)‘
P(i、ir) = Ni × (Li+Lr) + Pb・・・(2)‘
P(x、y) = Nx × Ly + Pb ・・・(3)‘
P(x、yr) = Nx ×(Ly+Lr) + Pb・・・(4)‘
から、P(i、y)をP(i、i)、P(i、ir)、P(x、y)、P(x、yr)、Pbで表すと、
P(i、y) = (P(x、y)−Pb)×(P(i、ir)−P(i、i))/(P(x、yr)−P(x、y))+Pb・・・(10)
となる。
As before,
P (i, i) = Ni × Li + Pb (1) ′
P (i, ir) = Ni x (Li + Lr) + Pb (2) '
P (x, y) = Nx × Ly + Pb (3) ′
P (x, yr) = Nx × (Ly + Lr) + Pb (4) ′
From the above, P (i, y) is represented by P (i, i), P (i, ir), P (x, y), P (x, yr), Pb.
P (i, y) = (P (x, y) −Pb) × (P (i, ir) −P (i, i)) / (P (x, yr) −P (x, y)) + Pb ... (10)
It becomes.

(10)のP(i、y)値を更新した補正テーブルとして保存しておき、任意の帳票を画像入力して得られたレベル値から、保存した更新後の補正テーブル値で除すことで、影のキャリブレーション後に変化した影響を排除することができる。あとは最も明るいところが、所望の明るさになるように一律の倍率をかけて反射光のレベル値を得ればよい。   By saving the P (i, y) value of (10) as an updated correction table and dividing it from the level value obtained by inputting an image of an arbitrary form by the updated correction table value. The effect of changing after the shadow calibration can be eliminated. After that, it is only necessary to obtain a level value of the reflected light by applying a uniform magnification so that the brightest part has a desired brightness.

周囲環境の影響のない状態の一般天井灯照明における原稿反射光のレベル値P(x、i)を求める場合、式:P(x、i)=(P(x、y)−Pb)/(P(i、y)−Pb)×(P(i、i)−Pb)+Pb
に従って、演算部で計算を行うことで求めることができる。
When obtaining the level value P (x, i) of the document reflected light in the general ceiling lamp illumination in a state free from the influence of the surrounding environment, the formula: P (x, i) = (P (x, y) −Pb) / ( P (i, y) -Pb) * (P (i, i) -Pb) + Pb
Thus, it can be obtained by performing calculation in the arithmetic unit.

第2の実施例によれば、第1の実施例に比べて、照明装置1をその都度点滅させることなく、周囲環境の影響を除去した反射光のレベル値を得ることができる。
(第3の実施の形態)
本発明の第3の実施の形態について、図7(a)、(b)を用いて説明する。
According to the second embodiment, compared to the first embodiment, the level value of the reflected light from which the influence of the surrounding environment is removed can be obtained without causing the lighting device 1 to blink each time.
(Third embodiment)
A third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 7 (a) and 7 (b).

本発明の第3の実施の形態は、第1、第2の実施例に対して、照明装置1の波長領域を赤外にもつことを特徴とする。その他の構成は、第1、第2の実施の形態と同じであるので、省略する。   The third embodiment of the present invention is characterized in that the wavelength region of the illumination device 1 is in the infrared as compared with the first and second embodiments. Other configurations are the same as those in the first and second embodiments, and thus are omitted.

照明装置1については、必ずしも可視光領域に中心波長がある必要はない。   About the illuminating device 1, a center wavelength does not necessarily need to be in a visible region.

図7(a)で示すように、本発明によるイメージセンサがもつ感度領域、任意の帳票の濃淡が現れる帳票濃度の曲線、および、周囲環境をつくる照明の波長曲線の重なりに、照明装置1の波長領域が存在すればよい。例えば、一例として、波長870nmに中心波長を有する赤外LEDを使用することが可能である。   As shown in FIG. 7A, the sensitivity range of the image sensor according to the present invention, the curve of the form density in which the density of an arbitrary form appears, and the overlap of the wavelength curve of the illumination that creates the surrounding environment, It suffices if a wavelength region exists. For example, as an example, an infrared LED having a center wavelength at a wavelength of 870 nm can be used.

また、図7(a)で示すように、イメージセンサーのうち、モノクロームセンサに関しては、赤外領域にイメージセンサの分光波長との重なりが存在する。一方、図7(b)に示すように、カラーイメージセンサのうち一般的なベイヤー配列の原色カラーフィルターをもつセンサーの場合には、赤外領域に関してイメージセンサの分光領域と重なりがある。したがって、照明装置1として、赤外LEDを使用することが可能である。
(第4の実施の形態)
本発明による第4の実施の形態について、図7(a)、(b)を用いて説明する。
As shown in FIG. 7A, regarding the monochrome sensor among the image sensors, there is an overlap with the spectral wavelength of the image sensor in the infrared region. On the other hand, as shown in FIG. 7B, in the case of a sensor having a primary color filter of a general Bayer arrangement among color image sensors, there is an overlap with the spectral region of the image sensor in the infrared region. Therefore, it is possible to use an infrared LED as the lighting device 1.
(Fourth embodiment)
A fourth embodiment according to the present invention will be described with reference to FIGS.

本発明による第4の実施の形態は、第1、第2の実施例に対して、照明装置1の波長領域を紫外にもつことを特徴とする。その他の構成は、第1、第2の実施の形態と同じであるので、省略する。   The fourth embodiment of the present invention is characterized in that the wavelength region of the illumination device 1 is in the ultraviolet as compared with the first and second embodiments. Other configurations are the same as those in the first and second embodiments, and thus are omitted.

照明装置1については、必ずしも可視光領域に中心波長がある必要はない。   About the illuminating device 1, a center wavelength does not necessarily need to be in a visible region.

図7(a)で示すように、例えば、波長380nmに中心波長を有する紫外線LEDを照明装置1としてを使用することも可能である。使用する紫外線LEDは、本発明によるイメージセンサがもつ感度領域、任意の帳票の濃淡が現れる帳票濃度の曲線、および、周囲環境をつくる照明の波長曲線の重なりに照明装置1の波長領域が存在すればよい。   As shown in FIG. 7A, for example, an ultraviolet LED having a center wavelength at a wavelength of 380 nm can be used as the illumination device 1. The ultraviolet LED to be used has the wavelength region of the illumination device 1 in the overlap of the sensitivity region of the image sensor according to the present invention, the curve of the form density in which the density of an arbitrary form appears, and the wavelength curve of the illumination that creates the surrounding environment. That's fine.

また、図7(a)で示すように、イメージセンサーのうち、モノクロームセンサに関しては、紫外領域にイメージセンサの分光波長との重なりが存在する。一方、図7(b)に示すように、カラーイメージセンサのうち一般的なベイヤー配列の原色カラーフィルターをもつセンサーの場合には、紫外線領域では、青色フィルターの場合のみイメージセンサとの分光領域に重なりがある。   As shown in FIG. 7A, regarding the monochrome sensor among the image sensors, there is an overlap with the spectral wavelength of the image sensor in the ultraviolet region. On the other hand, as shown in FIG. 7B, in the case of a sensor having a primary color filter of a general Bayer arrangement among color image sensors, in the ultraviolet region, only in the case of a blue filter, the spectral region with the image sensor is changed. There is an overlap.

このため、カラーイメージセンサでかつ紫外線領域の照明装置1を使用する場合には、青色の画素を用いて処理を行えばよい。
(第5の実施の形態)
図8を用いて、第5の実施の形態について説明する。
For this reason, when the color image sensor and the illumination device 1 in the ultraviolet region are used, processing may be performed using blue pixels.
(Fifth embodiment)
The fifth embodiment will be described with reference to FIG.

第5の実施の形態においては、イメージセンサが有する画素の利用方法が異なっている。その他の構成は、第1、第2の実施の形態と同じであるので、省略する。   In the fifth embodiment, the use method of the pixels included in the image sensor is different. Other configurations are the same as those in the first and second embodiments, and thus are omitted.

イメージセンサが有する1画素毎に対応して、それぞれ補正するための値をもつ影補正テーブルとする必要はない。例えば、上記実施例で得られた更新の影補正テーブルの値を4画素での平均値をとり代表値としておき、影補正テーブルの方では4画素を同一の値として前記の代表値更新の影補正テーブルとする。   It is not necessary to use a shadow correction table having values for correcting each pixel of the image sensor. For example, the value of the updated shadow correction table obtained in the above embodiment is averaged over four pixels and set as a representative value. In the shadow correction table, four pixels are set to the same value and the shadow of the above-described representative value update is updated. A correction table is used.

イメージセンサ素子がベイヤー配列のカラー素子である場合を図8に示す。この場合には同じ色のカラー素子について、近傍に存在する素子、例えばG1とG2画素の平均値、あるいは、G3とG4画素の平均値といった具合に、2画素の平均値を代表値として、影補正テーブルとすることが可能である。   FIG. 8 shows a case where the image sensor element is a color element with a Bayer arrangement. In this case, for color elements of the same color, the average value of two pixels, such as an average value of neighboring elements, for example, an average value of G1 and G2 pixels, or an average value of G3 and G4 pixels, is used as a representative value. It is possible to use a correction table.

このようにすることにより、影補正テーブルに要するメモリを低減することができるほか、メモリアクセスの時間も前者の例では4分の1、後者の例では2分の1となるので処理の時間を早くすることができる。
(第6の実施の形態)
第6の実施の形態について、図9を用いて説明する。第6の実施の形態においては、イメージセンサが有する画素の利用方法が異なっている。その他の構成は、第1、第2の実施の形態と同じであるので、省略する。
In this way, the memory required for the shadow correction table can be reduced, and the memory access time is one-fourth in the former example and half in the latter example. Can be fast.
(Sixth embodiment)
A sixth embodiment will be described with reference to FIG. In the sixth embodiment, the method of using pixels included in the image sensor is different. Other configurations are the same as those in the first and second embodiments, and thus are omitted.

図9は、フィールド単位で電荷が移送されるCCDセンサの図である。ここでは、画面全体を1行づつ6つのフィールドに分け、同じ番号のフィールドは、同時に移送されるものとしている。   FIG. 9 is a diagram of a CCD sensor in which charges are transferred in units of fields. Here, the entire screen is divided into six fields per line, and fields with the same number are transferred at the same time.

図9に示すように、フィールド単位で移送されるCCDセンサにおいては、ある1フィールドを、LEDを用いた照明装置(図示しない)を点灯した状態で露光を行い、別のフィールドをLEDを用いた照明装置を消灯した状態で露光を行って画像を取得する。   As shown in FIG. 9, in a CCD sensor transferred in field units, one field is exposed with a lighting device (not shown) using an LED turned on, and another field is formed using an LED. An image is acquired by performing exposure with the illumination device turned off.

そして両者の1フィールド分から得られた所定の画素の反射光のレベル値を取得し、この値を近傍の反射光のレベルの代表値とする。LEDを用いた照明装置を使用すれば、フィールドが切り替わるだけの短時間の間に点灯、消灯が可能である。すると、フィールドが切り替わるだけの短時間の間に、1画面全体を網羅した短冊状の部分画像として、LEDを用いた照明装置を点灯した部分画像と、消灯した場合の部分画像とを取得することができる。   Then, the level value of the reflected light of a predetermined pixel obtained from one field of both is acquired, and this value is used as a representative value of the level of the reflected light in the vicinity. If an illumination device using an LED is used, it can be turned on and off in a short period of time when the field is switched. Then, within a short period of time when the field is switched, as a strip-shaped partial image covering the entire screen, a partial image in which the lighting device using the LED is turned on and a partial image in the case of being turned off are acquired. Can do.

全体画像の取得と転送時間に比べて1フィールドが切り替わる短い時間であるので、天井灯の照明や装置を囲む環境の影響の変動を小さくすることができる。このため本発明による影補正の処理精度を向上でき、また、2種類の部分画像を高速に取得できるので影補正を行う画像も高速に取得することができる。   Since it is a short time during which one field is switched as compared with the acquisition and transfer time of the whole image, it is possible to reduce the fluctuation of the influence of the ceiling lamp illumination and the environment surrounding the apparatus. For this reason, the processing accuracy of the shadow correction according to the present invention can be improved, and since two types of partial images can be acquired at high speed, an image for performing shadow correction can be acquired at high speed.

上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載され得るが、以下には限られない。   A part or all of the above embodiments can be described as in the following supplementary notes, but is not limited thereto.

(付記1)対象物からの反射光を検出するイメージセンサと、前記イメージセンサによって検出された反射光に基づいて、画像を取得する画像処理部を備え、前記イメージセンサは、前記画像処理部は、第1の照明条件の下で、前記対象物を基準対象物とする場合において、第2の照明条件を付加した際の、反射光の第1のレベル変化量と、第3の照明条件の下で、前記対象物を所定の目的物とする場合において、前記第2の照明条件を付加した際の、反射光の第2のレベル変化量と、に基づいて、前記第1の照明条件の下で、前記対象物を前記目的物とする場合の反射光のレベルを推定する画像入力装置。   (Supplementary Note 1) An image sensor that detects reflected light from an object and an image processing unit that acquires an image based on the reflected light detected by the image sensor. The image sensor includes: In the case where the object is a reference object under the first illumination condition, the first level change amount of the reflected light when the second illumination condition is added, and the third illumination condition Below, in the case where the object is a predetermined object, based on the second level change amount of the reflected light when the second illumination condition is added, the first illumination condition An image input device that estimates a level of reflected light when the target is the target.

(付記2)対象物に光を照射する照明装置と、前記対象物からの反射光を検出するイメージセンサと、前記イメージセンサによって検出された反射光を処理する画像処理部を有し、前記画像処理部は、前記対象物が白基準シートの場合に前記照明装置が点灯しているときの前記反射光のレベルと前記照明装置が点灯していないときの前記反射光のレベルの差と、前記対象物が所定の目的物である場合に前記照明装置が点灯しているときの前記反射光のレベルと前記照明装置が点灯していないときの前記反射光のレベルの差と、所定の補正値、を用いて演算することにより、前記所定の目的物の画像であって周囲環境の影響のない画像を得る画像入力装置。   (Additional remark 2) It has an illuminating device which irradiates light to a target object, an image sensor which detects the reflected light from the said target object, and an image processing part which processes the reflected light detected by the said image sensor, The said image The processing unit is configured such that when the object is a white reference sheet, a difference between a level of the reflected light when the lighting device is turned on and a level of the reflected light when the lighting device is not turned on, and The difference between the level of the reflected light when the lighting device is lit and the level of the reflected light when the lighting device is not lit when the object is a predetermined target, and a predetermined correction value An image input device that obtains an image of the predetermined object and having no influence of the surrounding environment by calculating using.

(付記3)前記画像処理部は、下記(1)式の演算を行って前記所定の目的物の画像であって周囲環境の影響のない画像を得ることを特徴とする付記1又は付記2に記載の画像入力装置、
P(x、i)=(P(x、yr)−P(x、y))/(P(i、ir)−P(i、i))×(P(i、i)−Pb)+Pb・・・(1)
上記(1)式において、
P(x、i):周囲環境の影響がないときの前記イメージセンサ上の所定の画素における前記所定の目的物からの反射光のレベル値、
P(i、i):前記照明装置が点灯していないときの前記イメージセンサ上の所定の画素における前記白基準シートからの反射光のレベル値、
P(i、ir):前記照明装置が点灯しているときの前記イメージセンサ上の所定の画素における前記白基準シートからの反射光のレベル値、
P(x、y):前記照明装置が点灯していないときの前記イメージセンサ上の所定の画素における前記所定の目的物からの反射光のレベル値、
P(x、yr):前記照明装置が点灯しているときの前記イメージセンサ上の所定の画素における前記所定の目的物からの反射光のレベル値、
Pb:照明がないときの黒レベル補正値
(Supplementary Note 3) In the supplementary note 1 or the supplementary note 2, the image processing unit obtains an image of the predetermined target object and having no influence of the surrounding environment by performing the calculation of the following expression (1). The image input device described,
P (x, i) = (P (x, yr) −P (x, y)) / (P (i, ir) −P (i, i)) × (P (i, i) −Pb) + Pb ... (1)
In the above equation (1),
P (x, i): level value of reflected light from the predetermined object at a predetermined pixel on the image sensor when there is no influence of the surrounding environment,
P (i, i): a level value of reflected light from the white reference sheet at a predetermined pixel on the image sensor when the lighting device is not lit,
P (i, ir): a level value of reflected light from the white reference sheet at a predetermined pixel on the image sensor when the lighting device is turned on,
P (x, y): a level value of reflected light from the predetermined object at a predetermined pixel on the image sensor when the lighting device is not turned on,
P (x, yr): a level value of reflected light from the predetermined object at a predetermined pixel on the image sensor when the lighting device is turned on,
Pb: Black level correction value when there is no illumination

(付記4)前記画像処理部は、周囲環境の影響があるときの白基準シートからの反射光のレベル値P(i、y)を下記(2)式の演算を行って求め、それ以降、周囲環境の変化がない場合は、前記P(i、y)を下記(3)式に用いて前記所定の目的物の画像であって周囲環境の影響のない画像を得ることを特徴とする付記1から付記3のいずれか1項に記載の画像入力装置、
P(i、y)=(P(x、y)−Pb)×(P(i、ir)−P(i、i))/(P(x、yr)−P(x、y))+Pb・・・(2)
P(x、i)=(P(x、y)−Pb)/(P(i、y)−Pb)×(P(i、i)−Pb)+Pb・・・(3)
P(x、i):周囲環境の影響がないときの前記イメージセンサ上の所定の画素における前記所定の目的物からの反射光のレベル値、
P(i、y):周囲環境の影響があるときの前記イメージセンサ上の所定の画素における白基準シートからの反射光のレベル値、
P(i、i):前記照明装置が点灯していないときの前記イメージセンサ上の所定の画素における前記白基準シートからの反射光のレベル値、
P(i、ir):設置時の照明に加え補助光による影がない場合の白基準シート上の光レベル値
P(x、y):前記照明装置が点灯していないときの前記イメージセンサ上の所定の画素における前記所定の目的物からの反射光のレベル値、
P(x、yr):前記照明装置が点灯しているときの前記イメージセンサ上の所定の画素における前記所定の目的物からの反射光のレベル値、
Pb:照明がないときの黒レベル補正値
(Additional remark 4) The said image processing part calculates | requires the level value P (i, y) of the reflected light from a white reference sheet when there exists an influence of surrounding environment by calculating the following (2) Formula, and after that, If there is no change in the surrounding environment, the P (i, y) is used in the following expression (3) to obtain an image of the predetermined object and having no influence of the surrounding environment. The image input device according to any one of 1 to appendix 3,
P (i, y) = (P (x, y) −Pb) × (P (i, ir) −P (i, i)) / (P (x, yr) −P (x, y)) + Pb ... (2)
P (x, i) = (P (x, y) −Pb) / (P (i, y) −Pb) × (P (i, i) −Pb) + Pb (3)
P (x, i): level value of reflected light from the predetermined object at a predetermined pixel on the image sensor when there is no influence of the surrounding environment,
P (i, y): a level value of reflected light from the white reference sheet at a predetermined pixel on the image sensor when there is an influence of the surrounding environment,
P (i, i): a level value of reflected light from the white reference sheet at a predetermined pixel on the image sensor when the lighting device is not lit,
P (i, ir): Light level value on the white reference sheet when there is no shadow due to auxiliary light in addition to the illumination at the time of installation P (x, y): On the image sensor when the illumination device is not lit A level value of reflected light from the predetermined object at a predetermined pixel of
P (x, yr): a level value of reflected light from the predetermined object at a predetermined pixel on the image sensor when the lighting device is turned on,
Pb: Black level correction value when there is no illumination

(付記5)前記照明装置と前記対象物との間に遮蔽物が無いことを特徴とする付記1から付記4のいずれか1項に記載の画像入力装置。   (Supplementary note 5) The image input device according to any one of supplementary note 1 to supplementary note 4, wherein no shielding object is provided between the illumination device and the object.

(付記6)前記照明装置は、赤外領域の波長を含む光を照射することを特徴とする付記1から付記5のいずれか1項に記載の画像入力装置。   (Supplementary note 6) The image input device according to any one of supplementary note 1 to supplementary note 5, wherein the illumination device emits light including a wavelength in an infrared region.

(付記7)前記照明装置は、紫外領域の波長を含む光を照射することを特徴とする付記1から付記6のいずれか1項に記載の画像入力装置。   (Supplementary note 7) The image input device according to any one of supplementary notes 1 to 6, wherein the illumination device irradiates light including a wavelength in an ultraviolet region.

(付記8)前記画像処理部は、前記イメージセンサの隣接する分光感度の波長を同じくする所定の複数の画素について前記反射光のレベル値の平均値を求め、前記平均値を用いて前記演算を行うことを特徴とする付記3から付記7のいずれか1項に記載の画像入力装置。   (Additional remark 8) The said image process part calculates | requires the average value of the level value of the said reflected light about the several predetermined pixel which has the same wavelength of the spectral sensitivity which the said image sensor adjoins, and performs the said calculation using the said average value. The image input device according to any one of appendix 3 to appendix 7, which is performed.

(付記9)前記イメージセンサは、個々のフィールドが短冊状の複数の画素を有する複数のフイールドに分割される構造を持ち、フィールド毎に切換えられて画素に蓄積された電荷を移送し、前記照明装置は、前記イメージセンサの切換えられるフィールドに対応して点灯または消灯を行い、前記画像処理部は、前記照明装置が点灯しているときの前記イメージセンサ上の所定のフィールドにおける前記白基準シートおよび前記所定の目的物からの反射光のレベル値と、前記照明装置が点灯していないときの前記イメージセンサ上の前記フィールドとは別のフィールドにおける前記白基準シートおよび前記所定の目的物からの反射光のレベル値を用いて、前記式の演算を行うことを特徴とする付記3から付記8のいずれか1項に記載の画像入力装置。   (Supplementary note 9) The image sensor has a structure in which each field is divided into a plurality of fields each having a plurality of strip-like pixels, and the charge stored in the pixels is transferred by switching for each field. The apparatus performs lighting or extinguishing corresponding to a field to be switched of the image sensor, and the image processing unit includes the white reference sheet in a predetermined field on the image sensor when the lighting device is lit and The level value of the reflected light from the predetermined object and the reflection from the white reference sheet and the predetermined object in a field different from the field on the image sensor when the illumination device is not lit. The image input according to any one of appendix 3 to appendix 8, wherein the calculation of the formula is performed using a light level value. Apparatus.

(付記10)対象物からの反射光を検出する反射光検出ステップと、前記反射光検出ステップによって検出された反射光に基づいて、画像を取得する画像処理ステップを含み、前記画像処理ステップにおいて、第1の照明条件の下で、前記対象物を基準対象物とする場合において、第2の照明条件を付加した際の、反射光の第1のレベル変化量と、第3の照明条件の下で、前記対象物を所定の目的物とする場合において、前記第2の照明条件を付加した際の、反射光の第2のレベル変化量と、に基づいて、前記第1の照明条件の下で、前記対象物を前記目的物とする場合の反射光のレベルを推定する画像入力方法。   (Additional remark 10) The reflected light detection step which detects the reflected light from a target object, The image processing step which acquires an image based on the reflected light detected by the said reflected light detection step, In the said image processing step, In the case where the object is a reference object under the first illumination condition, the first level change amount of the reflected light and the third illumination condition when the second illumination condition is added. In the case where the object is a predetermined object, the second level change amount of the reflected light when the second illumination condition is added is determined based on the first illumination condition. An image input method for estimating a level of reflected light when the object is the object.

(付記11)前記イメージセンサと、照明装置と、前記画像処理部とを有する画像入力装置の画像入力方法において、前記第1の照明条件を前記照明装置が点灯しているとし、前記第2の照明条件を前記照明装置が点灯していないとする場合、前記画像処理ステップは、前記照明装置が点灯していないときの前記イメージセンサ上の所定の画素における白基準シートからの反射光のレベル値と、前記照明装置が点灯しているときの前記イメージセンサ上の所定の画素における前記白基準シートからの反射光のレベル値と、前記照明装置が点灯していないときの前記イメージセンサ上の所定の画素における所定の目的物からの反射光のレベル値と、前記照明装置が点灯しているときの前記イメージセンサ上の所定の画素における前記所定の目的物からの反射光のレベル値と、を観測するステップと、
前記観測されたステップから求められた各々の反射光のレベル値に対して、下記(4)式の演算を行うステップと、を有する画像入力方法。
P(x、i)=(P(x、yr)−P(x、y))/(P(i、ir)−P(i、i))×(P(i、i)−Pb)+Pb・・・(4)
上記(4)式において、
P(x、i):周囲環境の影響がないときの前記イメージセンサ上の所定の画素における前記所定の目的物からの反射光のレベル値、
P(i、i):前記照明装置が点灯していないときの前記イメージセンサ上の所定の画素における前記白基準シートからの反射光のレベル値、
P(i、ir):前記照明装置が点灯しているときの前記イメージセンサ上の所定の画素における前記白基準シートからの反射光のレベル値、
P(x、y):前記照明装置が点灯していないときの前記イメージセンサ上の所定の画素における前記所定の目的物からの反射光のレベル値、
P(x、yr):前記照明装置が点灯しているときの前記イメージセンサ上の所定の画素における前記所定の目的物からの反射光のレベル値、
Pb:照明がないときの黒レベル補正値
(Additional remark 11) In the image input method of the image input device which has the said image sensor, an illuminating device, and the said image process part, when the said illuminating device is lighting as said 1st illumination condition, said 2nd When it is assumed that the illumination device is not lit as an illumination condition, the image processing step includes a level value of reflected light from a white reference sheet at a predetermined pixel on the image sensor when the illumination device is not lit. A level value of reflected light from the white reference sheet at a predetermined pixel on the image sensor when the lighting device is turned on, and a predetermined value on the image sensor when the lighting device is not turned on The level value of the reflected light from the predetermined target in the pixel of the pixel and the predetermined purpose in the predetermined pixel on the image sensor when the lighting device is turned on A step of observing the level value of the reflected light from,
An image input method comprising: calculating the following expression (4) for each reflected light level value obtained from the observed step.
P (x, i) = (P (x, yr) −P (x, y)) / (P (i, ir) −P (i, i)) × (P (i, i) −Pb) + Pb ... (4)
In the above equation (4),
P (x, i): level value of reflected light from the predetermined object at a predetermined pixel on the image sensor when there is no influence of the surrounding environment,
P (i, i): a level value of reflected light from the white reference sheet at a predetermined pixel on the image sensor when the lighting device is not lit,
P (i, ir): a level value of reflected light from the white reference sheet at a predetermined pixel on the image sensor when the lighting device is turned on,
P (x, y): a level value of reflected light from the predetermined object at a predetermined pixel on the image sensor when the lighting device is not turned on,
P (x, yr): a level value of reflected light from the predetermined object at a predetermined pixel on the image sensor when the lighting device is turned on,
Pb: Black level correction value when there is no illumination

(付記12)前記観測されたステップから求められた各々の反射光のレベル値を記憶するステップと、周囲環境の影響があるときの白基準シートからの反射光のレベル値P(i、y)を下記(5)式の演算を行って求めるステップと、周囲環境の変化がない場合は、前記P(i、y)を下記(6)式に用いて前記所定の目的物の画像であって周囲環境の影響のない画像を得るステップと、を有することを特徴とする付記11に記載の画像入力方法。
P(i、y)=(P(x、y)−Pb)×(P(i、ir)−P(i、i))/(P(x、yr)−P(x、y))+Pb・・・(5)
P(x、i)=(P(x、y)−Pb)/(P(i、y)−Pb)×(P(i、i)−Pb)+Pb・・・(6)
P(x、i):周囲環境の影響がないときの前記イメージセンサ上の所定の画素における前記所定の目的物からの反射光のレベル値、
P(i、y):周囲環境の影響があるときの前記イメージセンサ上の所定の画素における白基準シートからの反射光のレベル値、
P(i、i):前記照明装置が点灯していないときの前記イメージセンサ上の所定の画素における前記白基準シートからの反射光のレベル値、
P(i、ir):設置時の照明に加え補助光による影がない場合の白基準シート上の光レベル値
P(x、y):前記照明装置が点灯していないときの前記イメージセンサ上の所定の画素における前記所定の目的物からの反射光のレベル値、
P(x、yr):前記照明装置が点灯しているときの前記イメージセンサ上の所定の画素における前記所定の目的物からの反射光のレベル値、
Pb:照明がないときの黒レベル補正値
(Additional remark 12) The step which memorize | stores the level value of each reflected light calculated | required from the said observed step, and the level value P (i, y) of the reflected light from a white reference sheet when there is an influence of surrounding environment And calculating the following equation (5), and if there is no change in the surrounding environment, the P (i, y) is an image of the predetermined object using the following equation (6): The image input method according to claim 11, further comprising a step of obtaining an image that is not affected by the surrounding environment.
P (i, y) = (P (x, y) −Pb) × (P (i, ir) −P (i, i)) / (P (x, yr) −P (x, y)) + Pb ... (5)
P (x, i) = (P (x, y) −Pb) / (P (i, y) −Pb) × (P (i, i) −Pb) + Pb (6)
P (x, i): level value of reflected light from the predetermined object at a predetermined pixel on the image sensor when there is no influence of the surrounding environment,
P (i, y): a level value of reflected light from the white reference sheet at a predetermined pixel on the image sensor when there is an influence of the surrounding environment,
P (i, i): a level value of reflected light from the white reference sheet at a predetermined pixel on the image sensor when the lighting device is not lit,
P (i, ir): Light level value on the white reference sheet when there is no shadow due to auxiliary light in addition to the illumination at the time of installation P (x, y): On the image sensor when the illumination device is not lit A level value of reflected light from the predetermined object at a predetermined pixel of
P (x, yr): a level value of reflected light from the predetermined object at a predetermined pixel on the image sensor when the lighting device is turned on,
Pb: Black level correction value when there is no illumination

尚、本願発明は、上述の実施の形態に限定されるものではなく、本願発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更、変形して実施することが出来る。   The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be implemented with various changes and modifications without departing from the gist of the present invention.

また、引用した上記の特許文献の開示は、本書に引用をもって繰り込むものとする。本発明の全開示(請求の範囲を含む)の枠内において、さらにその基本的技術思想に基づいて、実施形態ないし実施例の変更・調整が可能である。また、本発明の請求の範囲の枠内において種々の示要素(各請求項の各要素、各実施形態ないし実施例の各要素、各図面の各要素等を含む)の多様な組み合わせ、ないし、選択が可能である。すなわち、本発明は、請求の範囲を含む全開示、技術的思想にしたがって当業者であればなし得るであろう各種変形、修正を含むことは勿論である。特に、本書に記載した数値範囲については、当該範囲内に含まれる任意の数値ないし小範囲が、別段の記載のない場合でも具体的に記載されているものと解釈されるべきである。   The disclosure of the cited patent document is incorporated herein by reference. Within the scope of the entire disclosure (including claims) of the present invention, the embodiments and examples can be changed and adjusted based on the basic technical concept. In addition, various combinations of various indication elements (including each element of each claim, each element of each embodiment or example, each element of each drawing, etc.) within the scope of the claims of the present invention, Selection is possible. That is, the present invention of course includes various variations and modifications that could be made by those skilled in the art according to the entire disclosure including the claims and the technical idea. In particular, with respect to the numerical ranges described in this document, any numerical value or small range included in the range should be construed as being specifically described even if there is no specific description.

さらに、上記実施例に現れる計算式は、撮像素子であるイメージセンサが照射される明るさに対して線形に出力が出る場合を実施例としたが、その関係が非線形であっても、その非線形性を数式で表して計算を行うことができる。すなわち、照明装置の照射の有無に対して観測される値と、前例でPbのように予め測定等により既知とする値とで表すことができれば、照明装置によって周囲環境の影響を除去することが可能である。   Furthermore, although the calculation formula appearing in the above embodiment is an example in which output is linearly output with respect to the brightness irradiated by the image sensor that is the image sensor, even if the relationship is non-linear, the non-linear The calculation can be performed by expressing the sex with a mathematical expression. That is, if it can be expressed by a value observed for the presence or absence of irradiation of the lighting device and a value that is known in advance by measurement or the like like Pb in the previous example, the influence of the surrounding environment can be removed by the lighting device. Is possible.

本発明は、画像撮像部と撮像対象物の距離が離れている画像入力装置において、周囲環境の影響を少なくする画像入力装置に利用可能である。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is applicable to an image input device that reduces the influence of the surrounding environment in an image input device in which the distance between the image capturing unit and the object to be imaged is large.

本願は、先の日本特許出願2013−005042号(2013年1月16日出願)の優先権を主張するものであり、前記先の出願の全記載内容は、本書に引用をもって繰込みきさいされているものとみなされる。国内優先権の主張の基礎となる先の出願の当初記載事項(特許請求の範囲、明細書、図面を含む)については、先の出願の出願日を優先日(基準日)として判断するものとし、今回追加した記載事項に影響されず、それが無いものとして判断すべきものである。   This application claims the priority of the previous Japanese Patent Application No. 2013-005042 (filed on January 16, 2013), and the entire content of the previous application is incorporated herein by reference. It is considered to be. Regarding the initial description (including claims, description, drawings) of the earlier application that is the basis of the domestic priority claim, the filing date of the earlier application shall be determined as the priority date (reference date). Therefore, it should be judged that there is no effect without being affected by the added items.

1 照明装置
2 対象物
3 画像撮像部
4 レンズ
5、101 イメージセンサ
6 原稿載置台
7 スタンド部
10、102 画像処理部
11 演算部
12 画像保存部
13 記憶部
20 設置環境照明
30 白基準シート
100 画像入力装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Illuminating device 2 Object 3 Image pick-up part 4 Lens 5, 101 Image sensor 6 Original mounting stand 7 Stand part 10, 102 Image processing part 11 Calculation part 12 Image storage part 13 Storage part 20 Installation environment illumination 30 White reference sheet 100 Image Input device

Claims (12)

対象物からの反射光を検出するイメージセンサと、
前記イメージセンサによって検出された反射光に基づいて、画像を取得する画像処理部を備え、
前記画像処理部は、第1の照明条件の下で、前記対象物を基準対象物とする場合において、第2の照明条件を付加した際の、反射光の第1のレベル変化量と、
第3の照明条件の下で、前記対象物を所定の目的物とする場合において、前記第2の照明条件を付加した際の、反射光の第2のレベル変化量と、
に基づいて、前記第1の照明条件の下で、前記対象物を前記目的物とする場合の反射光のレベルを推定する、
ことを特徴とする画像入力装置。
An image sensor for detecting reflected light from an object;
An image processing unit that acquires an image based on reflected light detected by the image sensor,
In the case where the object is a reference object under the first illumination condition, the image processing unit includes a first level change amount of reflected light when the second illumination condition is added,
In a case where the object is a predetermined object under a third illumination condition, a second level change amount of reflected light when the second illumination condition is added;
Based on the first illumination condition, to estimate the level of reflected light when the target is the target,
An image input apparatus characterized by that.
対象物に光を照射する照明装置と、
前記対象物からの反射光を検出するイメージセンサと、
前記イメージセンサによって検出された反射光を処理する画像処理部を有し、
前記画像処理部は、
前記対象物が白基準シートの場合に前記照明装置が点灯しているときの前記反射光のレベルと前記照明装置が点灯していないときの前記反射光のレベルの差と、
前記対象物が所定の目的物である場合に前記照明装置が点灯しているときの前記反射光のレベルと前記照明装置が点灯していないときの前記反射光のレベルの差と、
所定の補正値、
を用いて演算することにより、前記所定の目的物の画像であって周囲環境の影響のない画像を得ることを特徴とする画像入力装置。
An illumination device for irradiating the object with light;
An image sensor for detecting reflected light from the object;
An image processing unit for processing reflected light detected by the image sensor;
The image processing unit
When the object is a white reference sheet, the difference between the level of the reflected light when the lighting device is lit and the level of the reflected light when the lighting device is not lit,
A difference between a level of the reflected light when the lighting device is turned on and a level of the reflected light when the lighting device is not turned on when the object is a predetermined target;
A predetermined correction value,
An image input apparatus characterized by obtaining an image that is an image of the predetermined object and that is not affected by the surrounding environment by performing an operation using.
前記画像処理部は、下記(1)式の演算を行って前記所定の目的物の画像であって周囲環境の影響のない画像を得ることを特徴とする請求項2記載の画像入力装置、
P(x、i)=(P(x、yr)−P(x、y))/(P(i、ir)−P(i、i))×(P(i、i)−Pb)+Pb・・・(1)
上記(1)式において、
P(x、i):周囲環境の影響がないときの前記イメージセンサ上の所定の画素における前記所定の目的物からの反射光のレベル値、
P(i、i):前記照明装置が点灯していないときの前記イメージセンサ上の所定の画素における前記白基準シートからの反射光のレベル値、
P(i、ir):前記照明装置が点灯しているときの前記イメージセンサ上の所定の画素における前記白基準シートからの反射光のレベル値、
P(x、y):前記照明装置が点灯していないときの前記イメージセンサ上の所定の画素における前記所定の目的物からの反射光のレベル値、
P(x、yr):前記照明装置が点灯しているときの前記イメージセンサ上の所定の画素における前記所定の目的物からの反射光のレベル値、
Pb:照明がないときの黒レベル補正値
The image input device according to claim 2, wherein the image processing unit obtains an image that is an image of the predetermined object and has no influence of the surrounding environment by performing the calculation of the following expression (1).
P (x, i) = (P (x, yr) −P (x, y)) / (P (i, ir) −P (i, i)) × (P (i, i) −Pb) + Pb ... (1)
In the above equation (1),
P (x, i): level value of reflected light from the predetermined object at a predetermined pixel on the image sensor when there is no influence of the surrounding environment,
P (i, i): a level value of reflected light from the white reference sheet at a predetermined pixel on the image sensor when the lighting device is not lit,
P (i, ir): a level value of reflected light from the white reference sheet at a predetermined pixel on the image sensor when the lighting device is turned on,
P (x, y): a level value of reflected light from the predetermined object at a predetermined pixel on the image sensor when the lighting device is not turned on,
P (x, yr): a level value of reflected light from the predetermined object at a predetermined pixel on the image sensor when the lighting device is turned on,
Pb: Black level correction value when there is no illumination
前記画像処理部は、周囲環境の影響があるときの白基準シートからの反射光のレベル値P(i、y)を下記(2)式の演算を行って求め、それ以降、周囲環境の変化がない場合は、前記P(i、y)を下記(3)式に用いて前記所定の目的物の画像であって周囲環境の影響のない画像を得ることを特徴とする請求項2記載の画像入力装置、
P(i、y)=(P(x、y)−Pb)×(P(i、ir)−P(i、i))/(P(x、yr)−P(x、y))+Pb・・・(2)
P(x、i)=(P(x、y)−Pb)/(P(i、y)−Pb)×(P(i、i)−Pb)+Pb・・・(3)
P(x、i):周囲環境の影響がないときの前記イメージセンサ上の所定の画素における前記所定の目的物からの反射光のレベル値、
P(i、y):周囲環境の影響があるときの前記イメージセンサ上の所定の画素における白基準シートからの反射光のレベル値、
P(i、i):前記照明装置が点灯していないときの前記イメージセンサ上の所定の画素における前記白基準シートからの反射光のレベル値、
P(i、ir):設置時の照明に加え補助光による影がない場合の白基準シート上の光レベル値
P(x、y):前記照明装置が点灯していないときの前記イメージセンサ上の所定の画素における前記所定の目的物からの反射光のレベル値、
P(x、yr):前記照明装置が点灯しているときの前記イメージセンサ上の所定の画素における前記所定の目的物からの反射光のレベル値、
Pb:照明がないときの黒レベル補正値
The image processing unit obtains the level value P (i, y) of the reflected light from the white reference sheet when there is an influence of the surrounding environment by calculating the following formula (2), and thereafter changes in the surrounding environment 3. The method according to claim 2, wherein when there is no image, the image of the predetermined object and having no influence of the surrounding environment is obtained by using the P (i, y) in the following expression (3). Image input device,
P (i, y) = (P (x, y) −Pb) × (P (i, ir) −P (i, i)) / (P (x, yr) −P (x, y)) + Pb ... (2)
P (x, i) = (P (x, y) −Pb) / (P (i, y) −Pb) × (P (i, i) −Pb) + Pb (3)
P (x, i): level value of reflected light from the predetermined object at a predetermined pixel on the image sensor when there is no influence of the surrounding environment,
P (i, y): a level value of reflected light from the white reference sheet at a predetermined pixel on the image sensor when there is an influence of the surrounding environment,
P (i, i): a level value of reflected light from the white reference sheet at a predetermined pixel on the image sensor when the lighting device is not lit,
P (i, ir): Light level value on the white reference sheet when there is no shadow due to auxiliary light in addition to the illumination at the time of installation P (x, y): On the image sensor when the illumination device is not lit A level value of reflected light from the predetermined object at a predetermined pixel of
P (x, yr): a level value of reflected light from the predetermined object at a predetermined pixel on the image sensor when the lighting device is turned on,
Pb: Black level correction value when there is no illumination
前記照明装置と前記対象物との間に遮蔽物が無いことを特徴とする請求項2から請求項4のいずれか1項に記載の画像入力装置。   The image input device according to claim 2, wherein there is no shielding object between the illumination device and the object. 前記照明装置は、赤外領域の波長を含む光を照射することを特徴とする請求項2から請求項5のいずれか1項に記載の画像入力装置。   The image input device according to claim 2, wherein the illumination device irradiates light including a wavelength in an infrared region. 前記照明装置は、紫外領域の波長を含む光を照射することを特徴とする請求項2から請求項5のいずれか1項に記載の画像入力装置。   The image input device according to claim 2, wherein the illumination device emits light including a wavelength in an ultraviolet region. 前記画像処理部は、前記イメージセンサの隣接する分光感度の波長を同じくする所定の複数の画素について前記反射光のレベル値の平均値を求め、前記平均値を用いて前記演算を行うことを特徴とする請求項1から請求項7のいずれか1項に記載の画像入力装置。   The image processing unit obtains an average value of level values of the reflected light for a plurality of predetermined pixels having the same wavelength of spectral sensitivity adjacent to the image sensor, and performs the calculation using the average value. The image input device according to any one of claims 1 to 7. 前記イメージセンサは、個々のフィールドが短冊状の複数の画素を有する複数のフイールドに分割される構造を持ち、フィールド毎に切換えられて画素に蓄積された電荷を移送し、
前記照明装置は、前記イメージセンサの切換えられるフィールドに対応して点灯または消灯を行い、
前記画像処理部は、前記照明装置が点灯しているときの前記イメージセンサ上の所定のフィールドにおける前記白基準シートおよび前記所定の目的物からの反射光のレベル値と、
前記照明装置が点灯していないときの前記イメージセンサ上の前記フィールドとは別のフィールドにおける前記白基準シートおよび前記所定の目的物からの反射光のレベル値を用いて、
前記式の演算を行うことを特徴とする請求項3から請求項8のいずれか1項に記載の画像入力装置。
The image sensor has a structure in which each field is divided into a plurality of fields having a plurality of strip-like pixels, and the charge stored in the pixels is transferred by switching for each field,
The lighting device is turned on or off corresponding to the field to which the image sensor is switched,
The image processing unit includes a level value of reflected light from the white reference sheet and the predetermined object in a predetermined field on the image sensor when the illumination device is lit.
Using the level value of the reflected light from the white reference sheet and the predetermined object in a field different from the field on the image sensor when the lighting device is not lit,
The image input apparatus according to claim 3, wherein the calculation of the expression is performed.
対象物からの反射光を検出する反射光検出ステップと、
前記反射光検出ステップによって検出された反射光に基づいて、画像を取得する画像処理ステップを含み、
前記画像処理ステップにおいて、第1の照明条件の下で、前記対象物を基準対象物とする場合において、第2の照明条件を付加した際の、反射光の第1のレベル変化量と、
第3の照明条件の下で、前記対象物を所定の目的物とする場合において、前記第2の照明条件を付加した際の、反射光の第2のレベル変化量と、
に基づいて、前記第1の照明条件の下で、前記対象物を前記目的物とする場合の反射光のレベルを推定する、
ことを特徴とする画像入力方法。
A reflected light detecting step for detecting reflected light from the object;
An image processing step of acquiring an image based on the reflected light detected by the reflected light detection step;
In the image processing step, when the object is a reference object under the first illumination condition, a first level change amount of the reflected light when the second illumination condition is added;
In a case where the object is a predetermined object under a third illumination condition, a second level change amount of reflected light when the second illumination condition is added;
Based on the first illumination condition, to estimate the level of reflected light when the target is the target,
An image input method characterized by the above.
イメージセンサと、照明装置と、画像処理部とを有する画像入力装置の画像入力方法において、
前記照明装置が点灯していないときの前記イメージセンサ上の所定の画素における白基準シートからの反射光のレベル値と、
前記照明装置が点灯しているときの前記イメージセンサ上の所定の画素における前記白基準シートからの反射光のレベル値と、
前記照明装置が点灯していないときの前記イメージセンサ上の所定の画素における所定の目的物からの反射光のレベル値と、
前記照明装置が点灯しているときの前記イメージセンサ上の所定の画素における前記所定の目的物からの反射光のレベル値と、
を観測するステップと、
前記観測されたステップから求められた各々の反射光のレベル値に対して、下記(4)式の演算を行うステップと、
を有することを特徴とする画像入力方法。
P(x、i)=(P(x、yr)−P(x、y))/(P(i、ir)−P(i、i))×(P(i、i)−Pb)+Pb・・・(4)
上記(4)式において、
P(x、i):周囲環境の影響がないときの前記イメージセンサ上の所定の画素における前記所定の目的物からの反射光のレベル値、
P(i、i):前記照明装置が点灯していないときの前記イメージセンサ上の所定の画素における前記白基準シートからの反射光のレベル値、
P(i、ir):前記照明装置が点灯しているときの前記イメージセンサ上の所定の画素における前記白基準シートからの反射光のレベル値、
P(x、y):前記照明装置が点灯していないときの前記イメージセンサ上の所定の画素における前記所定の目的物からの反射光のレベル値、
P(x、yr):前記照明装置が点灯しているときの前記イメージセンサ上の所定の画素における前記所定の目的物からの反射光のレベル値、
Pb:照明がないときの黒レベル補正値
In an image input method of an image input device having an image sensor, an illumination device, and an image processing unit,
A level value of reflected light from a white reference sheet in a predetermined pixel on the image sensor when the lighting device is not lit;
A level value of reflected light from the white reference sheet at a predetermined pixel on the image sensor when the illumination device is lit;
A level value of reflected light from a predetermined object in a predetermined pixel on the image sensor when the lighting device is not lit;
A level value of reflected light from the predetermined object in a predetermined pixel on the image sensor when the lighting device is turned on; and
A step of observing
A step of calculating the following equation (4) for each reflected light level value obtained from the observed step;
An image input method comprising:
P (x, i) = (P (x, yr) −P (x, y)) / (P (i, ir) −P (i, i)) × (P (i, i) −Pb) + Pb ... (4)
In the above equation (4),
P (x, i): level value of reflected light from the predetermined object at a predetermined pixel on the image sensor when there is no influence of the surrounding environment,
P (i, i): a level value of reflected light from the white reference sheet at a predetermined pixel on the image sensor when the lighting device is not lit,
P (i, ir): a level value of reflected light from the white reference sheet at a predetermined pixel on the image sensor when the lighting device is turned on,
P (x, y): a level value of reflected light from the predetermined object at a predetermined pixel on the image sensor when the lighting device is not turned on,
P (x, yr): a level value of reflected light from the predetermined object at a predetermined pixel on the image sensor when the lighting device is turned on,
Pb: Black level correction value when there is no illumination
前記観測されたステップから求められた各々の反射光のレベル値を記憶するステップと、
周囲環境の影響があるときの白基準シートからの反射光のレベル値P(i、y)を下記(5)式の演算を行って求めるステップと、
周囲環境の変化がない場合は、前記P(i、y)を下記(6)式に用いて前記所定の目的物の画像であって周囲環境の影響のない画像を得るステップと、
を有することを特徴とする請求項11記載の画像入力方法。
P(i、y)=(P(x、y)−Pb)×(P(i、ir)−P(i、i))/(P(x、yr)−P(x、y))+Pb・・・(5)
P(x、i)=(P(x、y)−Pb)/(P(i、y)−Pb)×(P(i、i)−Pb)+Pb・・・(6)
P(x、i):周囲環境の影響がないときの前記イメージセンサ上の所定の画素における前記所定の目的物からの反射光のレベル値、
P(i、y):周囲環境の影響があるときの前記イメージセンサ上の所定の画素における白基準シートからの反射光のレベル値、
P(i、i):前記照明装置が点灯していないときの前記イメージセンサ上の所定の画素における前記白基準シートからの反射光のレベル値、
P(i、ir):設置時の照明に加え補助光による影がない場合の白基準シート上の光レベル値
P(x、y):前記照明装置が点灯していないときの前記イメージセンサ上の所定の画素における前記所定の目的物からの反射光のレベル値、
P(x、yr):前記照明装置が点灯しているときの前記イメージセンサ上の所定の画素における前記所定の目的物からの反射光のレベル値、
Pb:照明がないときの黒レベル補正値
Storing a level value of each reflected light obtained from the observed step;
Obtaining the level value P (i, y) of the reflected light from the white reference sheet when there is an influence of the surrounding environment by calculating the following equation (5);
If there is no change in the surrounding environment, using the P (i, y) in the following equation (6) to obtain an image of the predetermined object and having no influence of the surrounding environment;
The image input method according to claim 11, further comprising:
P (i, y) = (P (x, y) −Pb) × (P (i, ir) −P (i, i)) / (P (x, yr) −P (x, y)) + Pb ... (5)
P (x, i) = (P (x, y) −Pb) / (P (i, y) −Pb) × (P (i, i) −Pb) + Pb (6)
P (x, i): level value of reflected light from the predetermined object at a predetermined pixel on the image sensor when there is no influence of the surrounding environment,
P (i, y): a level value of reflected light from the white reference sheet at a predetermined pixel on the image sensor when there is an influence of the surrounding environment,
P (i, i): a level value of reflected light from the white reference sheet at a predetermined pixel on the image sensor when the lighting device is not lit,
P (i, ir): Light level value on the white reference sheet when there is no shadow due to auxiliary light in addition to the illumination at the time of installation P (x, y): On the image sensor when the illumination device is not lit A level value of reflected light from the predetermined object at a predetermined pixel of
P (x, yr): a level value of reflected light from the predetermined object at a predetermined pixel on the image sensor when the lighting device is turned on,
Pb: Black level correction value when there is no illumination
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001148808A (en) * 1999-11-18 2001-05-29 Kokukan Watanabe Solid-state image pickup device and solid-state image pickup element
JP2004150873A (en) * 2002-10-29 2004-05-27 Dainippon Screen Mfg Co Ltd Printed matter measuring apparatus, image data correcting method, and program
JP2005065276A (en) * 2003-08-08 2005-03-10 Hewlett-Packard Development Co Lp System and method for automatic correction of illumination noise caused by ambient light
JP2005130206A (en) * 2003-10-23 2005-05-19 Murata Mach Ltd Image processing apparatus
JP2009060517A (en) * 2007-09-03 2009-03-19 Ricoh Co Ltd Image reading apparatus

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001148808A (en) * 1999-11-18 2001-05-29 Kokukan Watanabe Solid-state image pickup device and solid-state image pickup element
JP2004150873A (en) * 2002-10-29 2004-05-27 Dainippon Screen Mfg Co Ltd Printed matter measuring apparatus, image data correcting method, and program
JP2005065276A (en) * 2003-08-08 2005-03-10 Hewlett-Packard Development Co Lp System and method for automatic correction of illumination noise caused by ambient light
JP2005130206A (en) * 2003-10-23 2005-05-19 Murata Mach Ltd Image processing apparatus
JP2009060517A (en) * 2007-09-03 2009-03-19 Ricoh Co Ltd Image reading apparatus

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