JP2018010367A - 画像処理装置および画像処理システム - Google Patents

Abstract

【課題】撮影位置からの直線距離が異なる少なくとも２つの位置について焦点の合った被写体像を得る。【解決手段】実施形態によれば、画像処理装置は、取得部と判定部とを含む。取得部は、光学距離を変更する光学系を伴う第１の経路を通った光を結像することで得られる画素を含む第１の画素領域と、光学系を伴わない第２の経路を通った光を結像することで得られる画素を含む第２の画素領域とを含む画像を取得する。判定部は、第１の画素領域が第１の被写体像を包含する場合に当該第１の被写体像のサイズが第１の条件を満足するか否かを判定し、第２の画素領域が第２の被写体像を包含する場合に当該第２の被写体像のサイズが第２の条件を満足するか否かを判定する。【選択図】図１

Description

実施形態は、画像処理に関する。

従来、バーコードの読み取り技術が例えば自動分析の分野において活用されている。自動分析装置は、多数の容器（例えば、試薬容器、試料容器または反応セル）を格納するための格納手段を備えている。この格納手段は、例えば円盤状であって回転駆動することにより、格納した容器を運搬することができる。各容器は、収容物（すなわち、試料または試薬）に関する情報を表示するバーコードが貼り付けられている。自動分析装置は、係るバーコードを読み取ることで、所望の容器が格納手段のいずれに位置に配置されていたとしても、当該格納手段を必要なだけ回転駆動させ所望の容器を選択して試薬の添加などの処理を行うことができる。

また、バーコードなどのラベルの情報の読み取り技術は、例えば製造ラインなどにおいても活用されている。すなわち、バーコードなどのラベルが貼り付けられた多数の物品（例えば、製品、部品、容器など）をベルトコンベヤーで運搬し、当該ベルトコンベヤーの一部の範囲をカメラで定点撮影し、撮影画像に写ったラベルの情報を読み取ることで、例えば当該物品のトレーサビリティを実現することができる。

いずれの場合にも、ラベルの情報を高精度に読み取るためには、カメラは、焦点が合った状態で物品を撮影できるように配置されることが好ましい。故に、物品の運搬経路であるレーン（レーンは、例えばベルトコンベヤーに設けられる）上に設定される撮影対象位置からカメラの焦点距離だけ離れた位置に当該カメラは設置されることになる。

しかしながら、複数のレーンが並列的に設けられる場合には、各レーンからカメラまでの直線距離は互いに異なるので、あるレーン上で運搬される物品に焦点を合わせれば他のレーン上で運搬される物品に焦点が合わなくなるおそれがある。この結果、物品がピンぼけ状態で撮影された場合には、ラベルの読み取り精度に悪影響が生じる。

係る問題は、テレセントリックレンズなどの焦点深度の深いレンズを使用することである程度回避することが可能であるが、この解決策はコスト増という新たな問題を招く。また、例えば焦点距離の異なる２つのレンズのいずれかを偏光板の角度を切り替えることによって選択し、２焦点撮影を可能とする技法も知られている。しかしながら、この技法も、焦点距離の異なる２つのレンズ、偏光板およびこの角度を切り替える機構を追加で必要とするので、一般的なカメラに比べればコスト増が避けられない。さらに、この技法は、焦点距離を選択可能としているに過ぎないので、物品がいつどのレーン上で運搬されるかが既知でなければ、当該物品に確実に焦点を合わせることはできない。

特開２０１０−９６５１５号公報 特開平１０−２６０４７１号公報

実施形態は、撮影位置からの直線距離が異なる少なくとも２つの位置について焦点の合った被写体像を得ることを目的とする。

実施形態によれば、画像処理装置は、取得部と判定部とを含む。取得部は、光学距離を変更する光学系を伴う第１の経路を通った光を結像することで得られる画素を含む第１の画素領域と、光学系を伴わない第２の経路を通った光を結像することで得られる画素を含む第２の画素領域とを含む画像を取得する。判定部は、第１の画素領域が第１の被写体像を包含する場合に当該第１の被写体像のサイズが第１の条件を満足するか否かを判定し、第２の画素領域が第２の被写体像を包含する場合に当該第２の被写体像のサイズが第２の条件を満足するか否かを判定する。

第１の実施形態に係る画像処理装置を例示するブロック図。 図１の画像処理装置の動作を例示するフローチャート。 第１の実施形態に係る画像処理装置の入力画像が撮影される環境の一例を示す図。 図３の環境下で撮影される画像を例示する図。 第１の実施形態に係る画像処理装置の入力画像が撮影される環境の一例を示す図。 図５の環境下で撮影される画像を例示する図。 第１の実施形態に係る画像処理装置の入力画像が撮影される環境の一例を示す図。 第２の実施形態に係る画像処理装置の入力画像が撮影される環境の一例を示す図。 図８の環境下で撮影される画像を例示する図。 第２の実施形態に係る画像処理装置の入力画像が撮影される環境の一例を示す図。 図１０の環境下で撮影される画像を例示する図。 第２の実施形態に係る画像処理装置の入力画像が撮影される環境の一例を示す図。 図１２の環境下で撮影される画像を例示する図。

以下、図面を参照しながら実施形態の説明が述べられる。尚、以降、説明済みの要素と同一または類似の要素には同一または類似の符号が付され、重複する説明は基本的に省略される。

（第１の実施形態）
図１に例示されるように、第１の実施形態に係る画像処理装置は、画像取得部１０１と、サイズ判定部１０２と、基準サイズ情報記憶部１０３と、画像情報読み取り部１０４とを含む。

第１の実施形態では、図７に例示されるように物品（図７では斜線付きの丸印で表される）を運搬するための運搬機構４００（例えば、ベルトコンベヤー）には２つのレーンが設けられていることとする。本実施形態の説明では、これら２つのレーンを撮影位置（すなわち、カメラ３００のレンズの光学中心）からの直線距離（最短距離）が近い順にそれぞれ第１のレーンおよび第２のレーンと称することとする。さらに、第１のレーンおよび第２のレーンには、当該レーン上を運搬される物品を撮影するための目標地点として、第１の撮影対象位置および第２の撮影対象位置をそれぞれ設定することとする。

画像取得部１０１は、例えばカメラ、蓄積系または伝送系から画像を取得する。この画像は、後述されるように、光学距離を変更する光学系を伴う第１の経路を通った光を結像することで得られる画素を含む第１の画素領域と、この光学系を伴わない第２の経路を通った光を結像することで得られる画素を含む第２の画素領域とを含んでいる。画像取得部１０１は、取得した画像をサイズ判定部１０２へと出力する。

上記光学系は、第１の撮影対象位置からカメラのレンズの光学中心までの光の経路をジグザグ状に変更した第１の経路を提供する複数枚のミラー（例えば、図７のミラー３０１およびミラー３０２）であってもよく、この場合に当該ミラーは光学距離を延長する効果がある。そして、この光学系を伴う第１の経路上での第１の撮影対象位置からカメラのレンズの光学中心までの第１の光学距離は、レンズの焦点距離に略一致する。すなわち、被写体が第１の撮影対象位置にあるならば、当該被写体に焦点の合った第１の被写体像が第１の画素領域に写ることになる。

他方、この光学系を伴わない第２の経路と第２のレーンとの交点には上記第２の撮影対象位置があり、当該第２の経路上での第２の撮影対象位置からカメラのレンズの光学中心までの第２の光学距離もレンズの焦点距離に略一致する。すなわち、被写体が第２の撮影対象位置にあるならば、当該被写体に焦点の合った第２の被写体像が第２の画素領域に写ることになる。なお、第２の経路は、第１の経路とは異なる光学系を伴ってもよいし、光学系を全く伴わなくてもよい。

例えば図３のような環境下で撮影が行われると想定することができる。図３の例では、２枚のミラー３０１，３０２が上記光学系に相当する。被写体としての製品３１１は、第１の撮影対象位置にある。製品３１１からの光束は第１の経路を通って画面の左側（第１の画素領域）に結像し、同じく製品３１１からの光束は第２の経路を通って画面の右側（第２の画素領域）にも結像する。すなわち、図３の環境下では、カメラ３００は、図４に例示されるように、第１の画素領域および第２の画素領域に第１の被写体像３２１および第２の被写体像３２２をそれぞれ包含する画像を生成する。しかしながら、図４の例において、第２の被写体像３２２は、焦点が合わない状態で撮影されているので、実際にはピンぼけしていてラベル情報の読み取りに適さない。従って、この第２の被写体像３２２は、ラベル情報の読み取りの対象から除外されることが望ましい。

同様に、図５のような環境下で撮影が行われると想定することもできる。図５の例でも図３と同じ光学系が使用されている。被写体としての製品３１２は、第２の撮影対象位置にある。さらに製品３１３が、第２のレーン上にあるものの第２の撮影対象位置ではなく当該第２のレーンと第１の経路との交点にある。製品３１３からの光束は第１の経路を通って第１の画素領域に結像し、製品３１２からの光束は第２の経路を通って第２の画素領域に結像する。すなわち、図５の環境下では、カメラ３００は、図６に例示されるように、第１の画素領域および第２の画素領域に第１の被写体像３２４および第２の被写体像３２３をそれぞれ包含する画像を生成する。しかしながら、図６の例において、第１の被写体像３２４は、焦点が合わない状態で撮影されているので、実際にはピンぼけしていてラベル情報の読み取りに適さない。従って、この第１の被写体像３２４は、ラベル情報の読み取りの対象から除外されることが望ましい。

このように、画像取得部１０１によって取得された画像は、第２の撮影対象位置に被写体が存在しないにも関わらずピンぼけした第２の被写体像３２２が写り込んでいたり、第１の撮影対象位置に被写体が存在しないにも関わらずピンぼけした第１の被写体像３２４が写り込んでいたりすることがある。ここで、第２の被写体像３２２は、焦点距離よりも短い距離で撮影されているので、焦点の合った状態で撮影された場合に比べて大きく写っている。他方、第１の被写体像３２４は、焦点距離よりも長い距離で撮影されているので、焦点の合った状態で撮影された場合に比べて小さく写っている。そこで、サイズ判定部１０２は、以下に説明するように各被写体像のサイズに基づいて当該被写体像がラベル情報の読み取りに適しているか否かを判定する。

サイズ判定部１０２は、画像取得部１０１から前述の画像を受け取る。サイズ判定部１０２は、入力画像のうち第１の画素領域が第１の被写体像を包含する場合には、当該被写体像のサイズが第１の条件を満足するか否かを判定する。また、サイズ判定部１０２は、入力画像のうち第２の画素領域が第２の被写体像を包含する場合には、当該被写体像のサイズが第２の条件を満足するか否かを判定する。

ここで、被写体像のサイズとは、当該被写体像の全体のサイズ（例えば、被写体像の輪郭によって規定されるサイズ）であってもよいし、当該被写体像の特定部分（例えば、被写体像のうち物品に貼り付けられたラベルなどの特徴部分を表す画素群）のサイズであってもよい。また、サイズとは、例えば幅、奥行きおよび高さの少なくとも１つを意味してもよいし、面積を意味してもよい。

第１の条件は、例えば、判定対象となる第１の被写体像のサイズが第１の撮影対象位置に物品が配置されていた場合に撮影画像に写り込むであろう第１の被写体像のサイズと比べて大き過ぎずかつ小さ過ぎないこと、である。具体的には、第１の条件は、第１の被写体像のサイズが予め定められた第１の基準サイズに略一致することであってもよい。ここで、第１の基準サイズは、例えば、物品を実際に第１の撮影対象位置に配置して撮影を行うことにより生成された画像の第１の画素領域に包含される第１の被写体像のサイズに略一致するように定めることができる。第１の基準サイズを示す情報は、基準サイズ情報記憶部１０３に保存され、サイズ判定部１０２によって読み出されてもよい。

同様に、第２の条件は、例えば、判定対象となる第２の被写体像のサイズが第２の撮影対象位置に物品が配置されていた場合に撮影画像に写り込むであろう第２の被写体像のサイズと比べて大き過ぎずかつ小さ過ぎないこと、である。具体的には、第２の条件は、第２の被写体像のサイズが予め定められた第２の基準サイズに略一致することであってもよい。ここで、第２の基準サイズは、例えば、物品を実際に第２の撮影対象位置に配置して撮影を行うことにより生成された画像の第２の画素領域に包含される第２の被写体像のサイズに略一致するように定めることができる。第２の基準サイズを示す情報は、基準サイズ情報記憶部１０３に保存され、サイズ判定部１０２によって読み出されてもよい。

第１の基準サイズおよび第２の基準サイズは、必ずしも個別の値である必要はなく、共通の値であってもよい。この場合には、第１の基準サイズおよび第２の基準サイズのいずれか１つを共通の基準サイズとして予め定めることができる。

但し、第１の基準サイズおよび第２の基準サイズを個別の値として定めるならば、前述の第１の光学距離および第２の光学距離は必ずしも略一致していなくてもよい。故に、第１の撮影対象位置および第２の撮影対象位置の位置関係に関する制約（換言すれば、光学系のレイアウトに関する制約）を緩和することができる。

サイズ判定部１０２は、第１の被写体像のサイズが第１の条件を満足すれば当該第１の被写体像を画像情報読み取り部１０４へと出力し、そうでなければ当該第１の被写体像を破棄する。同様に、サイズ判定部１０２は、第２の被写体像のサイズが第２の条件を満足すれば当該第２の被写体像を画像情報読み取り部１０４へと出力し、そうでなければ当該第２の被写体像を破棄する。或いは、サイズ判定部１０２は、単に、第１の被写体像または第２の被写体像が読み取り対象であること（または、読み取り対象から除外されたこと）を表示する情報を生成し、画像情報読み取り部１０４へと出力してもよい。

例えば、図４の画像が与えられれば、サイズ判定部１０２は、第１の被写体像３２１のサイズは第１の条件を満足すると判定するが、第２の被写体像３２２のサイズは第２の撮影対象位置に物品が配置されていた場合に撮影画像に写り込むであろう第２の被写体像のサイズと比べて大き過ぎるので第２の条件を満足しないと判定する。他方、図６の画像が与えられれば、サイズ判定部１０２は、第２の被写体像３２３のサイズは第２の条件を満足すると判定するが、第１の被写体像３２４のサイズは第１の撮影対象位置に物品が配置されていた場合に撮影画像に写り込むであろう第１の被写体像のサイズと比べて小さ過ぎるので第１の条件を満足しないと判定する。

このように、例えばミラー３０１およびミラー３０２のような光学距離を変更する光学系とカメラとを適切に配置して撮影を行うことで、撮影位置からの直線距離が異なる第１の撮影対象位置および第２の撮影対象位置についてそれぞれ焦点の合った被写体像が写る可能性のある第１の画素領域および第２の画素領域を含む画像を生成することができる。そして、この画像には撮影環境次第で焦点の合っていない被写体像が写り込むことがあるものの、係る読み取りに適さない被写体像はサイズに基づく判定を通じてフィルタリングすることができる。

画像情報読み取り部１０４は、サイズ判定部１０２から、第１の被写体像または第２の被写体像を受け取る。画像情報読み取り部１０４は、第１の被写体像または第２の被写体像の読み取りを行う。例えば、画像情報読み取り部１０４は、第１の被写体像または第２の被写体像に含まれる模様（例えば、バーコード）、文字、数字、記号、形状、色などの情報を読み取ってもよい。画像情報読み取り部１０４は、読み取った情報を例えば図示されないホストコンピュータへと出力する。

図１の画像処理装置は、例えば図２に示されるように動作することができる。
まず、画像取得部１０１は、例えばカメラ、蓄積系または伝送系から画像を取得する（ステップＳ２０１）。なお、この画像は、第１の画素領域および第２の画素領域に分割されており、当該第１の画素領域および第２の画素領域には撮影位置からの直線距離が異なる第１の撮影対象位置および第２の撮影対象位置に焦点の合った被写体像がそれぞれ写る可能性がある。

サイズ判定部１０２は、ステップＳ２０１において取得され画像に含まれる第１の画素領域が第１の被写体像を包含している場合には、当該第１の被写体像のサイズが第１の条件を満足するか否かを判定する（ステップＳ２０２）。第１の被写体像のサイズが第１の条件を満足していれば、画像情報読み取り部１０４は当該第１の被写体像の情報を読み出す（ステップＳ２０３）。

他方、サイズ判定部１０２は、ステップＳ２０１において取得された画像に含まれる第２の画素領域が第２の被写体像を包含している場合には、当該第２の被写体像のサイズが第２の条件を満足するか否かを判定する（ステップＳ２０４）。第２の被写体像のサイズが第２の条件を満足していれば、画像情報読み取り部１０４は当該第２の被写体像の情報を読み出す（ステップＳ２０５）。

なお、ステップＳ２０２からステップＳ２０３と、ステップＳ２０４からステップＳ２０５とは並列的に行われてもよいし、図２とは異なる順序で行われてもよい。

図１の画像処理装置は、例えば図示されないホストコンピュータから読み取り対象を命令されることもある。具体的には、第１のレーン上を運搬される物品に対する読み取りを命令された場合には、サイズ判定部１０２は第１の被写体像のサイズに限って判定を行えばよく、画像情報読み取り部１０４は第１の条件を満足すると判定されたサイズを持つ第１の被写体像に限って読み取りの対象とすればよい。同様に、第２のレーン上を運搬される物品に対する読み取りを命令された場合には、サイズ判定部１０２は第２の被写体像のサイズに限って判定を行えばよく、画像情報読み取り部１０４は第２の条件を満足すると判定されたサイズを持つ第２の被写体像に限って読み取りの対象とすればよい。

以上説明したように、第１の実施形態に係る画像処理装置は、撮影位置からの直線距離が異なる第１の撮影対象位置および第２の撮影対象位置についてそれぞれ焦点の合った被写体像が写る可能性のある第１の画素領域および第２の画素領域を含む画像を取り扱う。第１の画素領域および第２の画素領域には撮影環境次第で焦点の合っていない被写体像が写るおそれがあるものの、この画像処理装置は、被写体像が焦点の合った状態で撮影されているか否かを当該被写体像のサイズに基づいて簡易に判定することができる。故に、この画像処理装置によれば、撮影位置からの直線距離が異なる少なくとも２つの撮影対象位置について焦点の合った被写体像を得て、例えば当該被写体像から画像情報を高精度に読み取ることができる。また、この画像処理装置によれば、光学系が追加で必要となるものの一般的なカメラを用いて必要な画像を得ることができるので、テレセントリックレンズなどの焦点深度の深いレンズを用いた場合に比べて撮影系に関わるコストを抑制できると同時に、どの距離の被写体も略同じ解像度で撮影することができる。

（第２の実施形態）
前述の第１の実施形態では、運搬機構に設けられるレーンの総数が２つであった。しかしながら、光学系を追加すると共に画像をより多くの画素領域に分割することで、レーンの総数を３以上に拡張することができる。そこで、第２の実施形態の説明では、運搬機構に設けられるレーンの総数を３つとし、これら３つのレーンを撮影位置からの直線距離が近い順にそれぞれ第１のレーン、第２のレーンおよび第３のレーンと称することとする。さらに、第１のレーン、第２のレーンおよび第３のレーンには、当該レーン上を運搬される物品を撮影するための目標地点として第１の撮影対象位置、第２の撮影対象位置および第３の撮影対象位置をそれぞれ設定することとする。なお、前述の第１の実施形態および本実施形態を参考にすれば、レーンの総数を４以上に拡張することも可能である。

本実施形態では、画像取得部１０１によって取得される画像は、３つの画素領域に分割される。すなわち、この画像は、光学距離を変更する第１の光学系を伴う第１の経路を通った光を結像することで得られる画素を含む第１の画素領域と、光学距離を変更する第２の光学系を伴う第２の経路を通った光を結像することで得られる画素を含む第２の画素領域と、これらの光学系を伴わない第３の経路を通った光を結像することで得られる画素を含む第３の画素領域とを含む。なお、第３の経路は、第１の経路および第２の経路とは異なる光学系を伴ってもよいし、光学系を全く伴わなくてもよい。

上記第１の光学系は、第１の撮影対象位置からカメラのレンズの光学中心までの光の経路をジグザグ状に変更した第１の経路を提供する複数枚のミラーであってもよく、この場合に当該ミラーは光学距離を延長する効果がある。そして、この第１の光学系を伴う第１の経路上での第１の撮影対象位置からカメラのレンズの光学中心までの第１の光学距離は、レンズの焦点距離に略一致する。すなわち、被写体が第１の撮影対象位置にあるならば、当該被写体に焦点の合った第１の被写体像が第１の画素領域に写ることになる。

同様に、上記第２の光学系は、第２の撮影対象位置からカメラのレンズの光学中心までの光の経路をジグザグ状に変更した第２の経路を提供する複数枚のミラーであってもよく、この場合に当該ミラーは光学距離を延長する効果がある。そして、この第２の光学系を伴う第２の経路上での第２の撮影対象位置からカメラのレンズの光学中心までの第２の光学距離は、レンズの焦点距離に略一致する。すなわち、被写体が第２の撮影対象位置にあるならば、当該被写体に焦点の合った第２の被写体像が第２の画素領域に写ることになる。

他方、これらの光学系を伴わない第３の経路と第３のレーンとの交点には上記第３の撮影対象位置があり、当該第３の経路上での第３の撮影対象位置からカメラのレンズの光学中心までの第３の光学距離もレンズの焦点距離に略一致する。すなわち、被写体が第３の撮影対象位置にあるならば、当該被写体に焦点の合った第３の被写体像が第３の画素領域に写ることになる。

例えば図８のような環境下で撮影が行われると想定することができる。図８の例では、２枚のミラー５０１，５０２が上記第１の光学系に相当し、２枚のミラー５０３，５０４が上記第２の光学系に相当する。被写体としての製品５１１は、第１の撮影対象位置にある。製品５１１からの光束は第１の経路を通って画面の左側（第１の画素領域）に結像し、同じく製品５１１からの光束は第２の経路および第３の経路をそれぞれ通って画面の中央（第２の画素領域）および右側（第３の画素領域）にも結像する。すなわち、図８の環境下では、カメラ５００は、図９に例示されるように、第１の画素領域、第２の画素領域および第３の画素領域に、第１の被写体像５２１、第２の被写体像５２２および第３の被写体像５２３をそれぞれ包含する画像を生成する。しかしながら、図９の例において、第２の被写体像５２２および第３の被写体像５２３は、焦点が合わない状態で撮影されているので、実際にはピンぼけしていてラベル情報の読み取りに適さない。従って、この第２の被写体像５２２および第３の被写体像５２３は、ラベル情報の読み取りの対象から除外されることが望ましい。

同様に、図１０のような環境下で撮影が行われると想定することもできる。図１０の例でも図８と同じ第１の光学系および第２の光学系が使用されている。被写体としての製品５１２は、第２の撮影対象位置にある。さらに製品５１３が、第２のレーン上にあるものの第２の撮影対象位置ではなく当該第２のレーンと第１の経路との交点にある。製品５１２からの光束はそれぞれ第２の経路および第３の経路を通って第２の画素領域および第３の画素領域に結像し、製品５１３からの光束は第１の経路を通って第１の画素領域に結像する。すなわち、図１０の環境下では、カメラ５００は、図１１に例示されるように、第１の画素領域、第２の画素領域および第３の画素領域に、第１の被写体像５２６、第２の被写体像５２４および第３の被写体像５２５を包含する画像を生成する。しかしながら、図１１の例において、第１の被写体像５２６および第３の被写体像５２５は、焦点が合わない状態で撮影されているので、実際にはピンぼけしていてラベル情報の読み取りに適さない。従って、この第１の被写体像５２６および第３の被写体像５２５は、ラベル情報の読み取りの対象から除外されることが望ましい。

同様に、図１２のような環境下で撮影が行われると想定することもできる。図１２の例でも図８および図１０と同じ第１の光学系および第２の光学系が使用されている。被写体としての製品５１４は、第３の撮影対象位置にある。さらに、製品５１５が、第３のレーン上にあるものの第３の撮影対象位置ではなく当該第３のレーンと第２の経路との交点にある。加えて、製品５１６が、第３のレーン上にあるものの第３の撮影対象位置ではなく当該第３のレーンと第１の経路との交点にある。製品５１４からの光束は第３の経路を通って第３の画素領域に結像し、製品５１５からの光束は第２の経路を通って第２の画素領域に結像し、製品５１６からの光束は第１の経路を通って第１の画素領域に結像する。すなわち、図１２の撮影環境では、カメラ５００は、図１３に例示されるように、第１の画素領域、第２の画素領域および第３の画素領域に、第１の被写体像５２９、第２の被写体像５２８および第３の被写体像５２７を包含する画像を生成する。しかしながら、図１３の例において、第１の被写体像５２９および第２の被写体像５２８は、焦点が合わない状態で撮影されているので、実際にはピンぼけしていてラベル情報の読み取りに適さない。従って、この第１の被写体像５２９および第２の被写体像５２８は、ラベル情報の読み取りの対象から除外されることが望ましい。

サイズ判定部１０２は、第１の被写体像および第２の被写体像については、第１の実施形態と同様の処理を行うことができる。さらに、サイズ判定部１０２は、入力画像のうち第３の画素領域が第３の被写体像を包含する場合には、当該被写体像のサイズが第３の条件を満足するか否かを判定すればよい。

第３の条件は、例えば、判定対象となる第３の被写体像のサイズが第３の撮影対象位置に物品が配置されていた場合に撮影画像に写り込むであろう第３の被写体像のサイズと比べて大き過ぎずかつ小さ過ぎないこと、である。具体的には、第３の条件は、第３の被写体像のサイズが予め定められた第３の基準サイズに略一致することであってもよい。ここで、第３の基準サイズは、例えば、物品を実際に第３の撮影対象位置に配置して撮影を行うことにより生成された画像の第３の画素領域に包含される第３の被写体像のサイズに略一致するように定めることができる。第３の基準サイズを示す情報は、基準サイズ情報記憶部１０３に保存され、サイズ判定部１０２によって読み出されてもよい。

第１の基準サイズ、第２の基準サイズおよび第３の基準サイズは、必ずしも個別の値である必要はなく、共通の値であってもよい。この場合には、第１の基準サイズ、第２の基準サイズおよび第３の基準サイズのいずれか１つを共通の基準サイズとして予め定めることができる。

但し、第１の基準サイズ、第２の基準サイズおよび第３の基準サイズを個別の値として定めるならば、前述の第１の光学距離、第２の光学距離および第３の光学距離は必ずしも略一致していなくてもよい。故に、第１の撮影対象位置、第２の撮影対象位置および第３の撮影対象位置の位置関係に関する制約（換言すれば、第１の光学系および第２の光学系のレイアウトに関する制約）を緩和することができる。

サイズ判定部１０２は、第３の被写体像のサイズが第３の条件を満足すれば当該第３の被写体像を画像情報読み取り部１０４へと出力し、そうでなければ当該第３の被写体像を破棄する。或いは、サイズ判定部１０２は、単に、第３の被写体像が読み取り対象であること（または、読み取り対象から除外されたこと）を表示する情報を生成し、画像情報読み取り部１０４へと出力してもよい。

例えば、図９の画像が与えられれば、サイズ判定部１０２は、第１の被写体像５２１のサイズは第１の条件を満足すると判定するが、第２の被写体像５２２のサイズは第２の撮影対象位置に物品が配置されていた場合に撮影画像に写り込むであろう第２の被写体像のサイズと比べて大き過ぎるので第２の条件を満足しないと判定し、第３の被写体像５２３のサイズは第３の撮影対象位置に物品が配置されていた場合に撮影画像に写り込むであろう第３の被写体像のサイズと比べて大き過ぎるので第３の条件を満足しないと判定する。また、図１１の画像が与えられれば、サイズ判定部１０２は、第２の被写体像５２４のサイズは第２の条件を満足すると判定するが、第３の被写体像５２５のサイズは第３の撮影対象位置に物品が配置されていた場合に撮影画像に写り込むであろう第３の被写体像のサイズと比べて大き過ぎるので第３の条件を満足しないと判定し、第１の被写体像５２６のサイズは第１の撮影対象位置に物品が配置されていた場合に撮影画像に写り込むであろう第１の被写体像のサイズと比べて小さ過ぎるので第１の条件を満足しないと判定する。さらに、図１３の画像が与えられれば、サイズ判定部１０２は、第３の被写体像５２７のサイズは第３の条件を満足すると判定するが、第２の被写体像５２８のサイズは第２の撮影対象位置に物品が配置されていた場合に撮影画像に写り込むであろう第２の被写体像のサイズと比べて小さ過ぎるので第２の条件を満足しないと判定し、第１の被写体像５２９のサイズは第１の撮影対象位置に物品が配置されていた場合に撮影画像に写り込むであろう第１の被写体像のサイズと比べて小さ過ぎるので第１の条件を満足しないと判定する。

以上説明したように、第２の実施形態に係る画像処理装置は、撮影位置からの直線距離が異なる３以上の撮影対象位置についてそれぞれ焦点の合った被写体像が写る可能性のある３以上の画素領域を含む画像を取り扱う。各画素領域には撮影環境次第で焦点の合っていない被写体像が写るおそれがあるものの、この画像処理装置は、被写体像が焦点の合った状態で撮影されているか否かを当該被写体像のサイズに基づいて簡易に判定することができる。故に、この画像処理装置によれば、撮影位置からの直線距離が異なる３以上の撮影対象位置について焦点の合った被写体像を得て、例えば当該被写体像から画像情報を高精度に読み取ることができる。また、この画像処理装置によれば、光学系が追加で必要となるものの一般的なカメラを用いて必要な画像を得ることができるので、テレセントリックレンズなどの焦点深度の深いレンズを用いた場合に比べて撮影系に関わるコストを抑制することができると同時に、どの距離の被写体も略同じ解像度で撮影することができる。

なお、前述の第１の実施形態および第２の実施形態に係る画像処理装置を、光学系、運搬機構、カメラおよびホストコンピュータの一部または全部と組み合わせて画像処理システムを構築することも可能である。

上記各実施形態において説明された種々の機能部は、回路を用いることで実現されてもよい。回路は、特定の機能を実現する専用回路であってもよいし、プロセッサのような汎用回路であってもよい。

上記各実施形態の処理の少なくとも一部は、汎用のコンピュータを基本ハードウェアとして用いることでも実現可能である。上記処理を実現するプログラムは、コンピュータで読み取り可能な記録媒体に格納して提供されてもよい。プログラムは、インストール可能な形式のファイルまたは実行可能な形式のファイルとして記録媒体に記憶される。記録媒体としては、磁気ディスク、光ディスク（ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ等）、光磁気ディスク（ＭＯ等）、半導体メモリなどである。記録媒体は、プログラムを記憶でき、かつ、コンピュータが読み取り可能であれば、何れであってもよい。また、上記処理を実現するプログラムを、インターネットなどのネットワークに接続されたコンピュータ（サーバ）上に格納し、ネットワーク経由でコンピュータ（クライアント）にダウンロードさせてもよい。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１０１・・・画像取得部
１０２・・・サイズ判定部
１０３・・・基準サイズ情報記憶部
１０４・・・画像情報読み取り部
３００，５００・・・カメラ
３０１，３０２，５０１，５０２，５０３，５０４・・・ミラー
３１１，３１２，３１３，５１１，５１２，５１３，５１４，５１５，５１６・・・製品
３２１，３２２，３２３，３２４，５２１，５２２，５２３，５２４，５２５，５２６，５２７，５２８，５２９・・・被写体像
４００・・・運搬機構

Claims (6)

1. 光学距離を変更する光学系を伴う第１の経路を通った光を結像することで得られる画素を含む第１の画素領域と、前記光学系を伴わない第２の経路を通った光を結像することで得られる画素を含む第２の画素領域とを含む画像を取得する取得部と、
   前記第１の画素領域が第１の被写体像を包含する場合に当該第１の被写体像のサイズが第１の条件を満足するか否かを判定し、前記第２の画素領域が第２の被写体像を包含する場合に当該第２の被写体像のサイズが第２の条件を満足するか否かを判定する判定部と
   を具備する、画像処理装置。
2. 前記判定部は、前記第１の画素領域が第１の被写体像を包含する場合に当該第１の被写体像のサイズが基準サイズに略一致するか否かを判定し、前記第２の画素領域が第２の被写体像を包含する場合に当該第２の被写体像のサイズが前記基準サイズに略一致するか否かを判定し、
   前記基準サイズは、第１の位置にある被写体を撮影した場合に前記第１の画素領域に包含される第１の被写体像のサイズおよび前記第１の位置よりも撮影位置からの直線距離が遠い第２の位置にある被写体を撮影した場合に前記第２の画素領域に包含される第２の被写体像のサイズの少なくとも一方に略一致する、
   請求項１記載の画像処理装置。
3. 前記判定部は、前記第１の画素領域が第１の被写体像を包含する場合には当該第１の被写体像のサイズが第１の基準サイズに略一致するか否かを判定し、前記第２の画素領域が第２の被写体像を包含する場合には当該第２の被写体像のサイズが第２の基準サイズに略一致するか否かを判定し、
   前記第１の基準サイズは、第１の位置にある被写体を撮影した場合に前記第１の画素領域に包含される第１の被写体像のサイズに略一致し、
   前記第２の基準サイズは、前記第１の位置よりも撮影位置からの直線距離が遠い第２の位置にある被写体を撮影した場合に前記第２の画素領域に包含される第２の被写体像のサイズに略一致する、
   請求項１記載の画像処理装置。
4. 前記光学系は、第１の位置から撮影位置までの光の経路をジグザグ状に変更して光学距離を延長する複数枚のミラーを含む、請求項１記載の画像処理装置。
5. 請求項１に記載の画像処理装置と、
   前記光学系と、
   複数のレーン上で物品を運搬する運搬機構と、
   前記運搬機構の少なくとも一部の範囲を撮影し、前記画像を生成するカメラと、
   を具備する、画像処理システム。
6. 前記画像処理装置に前記物品に対する読み取り命令を与えるホストコンピュータをさらに具備し、
   前記判定部は、前記複数のレーンのうち第１のレーン上を運搬される第１の物品に対する読み取りを前記ホストコンピュータから命令された場合には、前記第１の画素領域が前記第１の被写体像を包含するときに当該第１の被写体像のサイズが前記第１の条件を満足するか否かを判定し、前記複数のレーンのうち前記第１のレーンよりも撮影位置からの直線距離が遠い第２のレーン上を運搬される第２の物品に対する読み取りを前記ホストコンピュータから命令された場合には、前記第２の画素領域が前記第２の被写体像を包含するときに当該第２の被写体像のサイズが前記第２の条件を満足するか否かを判定する、
   請求項５に記載の画像処理システム。