JP3761805B2 - デジタル化システム内のレンズによる像のひずみの補正装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、デジタル化システム内のレンズによる像のひずみの補正装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、資料の像をデジタル化する場合には、レンズの結像系でＣＣＤ上に像を結ぶようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、資料の像をレンズの結像系でＣＣＤ上に結ぶときに避けて通れないのは、結像する時に生じる像のひずみである。換言すれば、結像された像の幾何学的相互位置が、元の対象の位置関係と異なることである。
【０００４】
本発明は、上記状況に鑑みて、レンズの結像系で像を結ぶときでも、その像のひずみを補正することができるデジタル化システム内のレンズによる像のひずみの補正装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記の目的を達成するために、
〔１〕デジタル化システム内のレンズによる像のひずみの補正装置において、時間的に変動しない安定な光源である積分球の開口に配置される透過型資料と、この透過型資料をデジタル化するための、デジタル化システム内のレンズによる撮像装置と、デジタル化システム内の真円のピンホールによる撮像装置と、この真円のピンホールによる撮像装置を前記レンズによる撮像装置の位置に水平にスライドさせる移動手段とを備え、前記レンズによる撮像装置からのデータを前記真円のピンホールによる撮像装置からのデータに基づいて補正するデータ処理装置とを具備し、前記透過型資料の上方に配置される前記レンズによる撮像装置と前記真円のピンホールによる撮像装置は前記透過型資料に対して同じ条件で撮像するように構成することを特徴とする。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。
【０００７】
図１は本発明の第１実施例を示す、ピンホールを有する結像系によるデジタル化システム内のレンズを有する結像系による像のひずみの補正装置の構成図（その１）、図２はその像のひずみの補正装置の構成図（その２）である。
【０００８】
これらの図において、１は一様な照度を有し、時間的に変動しない安定な光源である積分球、１Ａはその積分球１の開口部、２はデジタル化すべき透過型撮像対象物としての資料、３は結像装置、４はその結像装置３に装着されるその形状が真円のピンホール、５はそのピンホール４に代わって装着されるレンズ、６はこれらの装置を固定するフレームである。
【０００９】
また、１１はデータ処理装置であり、入力インタフェース（Ｉ／Ｆ）１２、ＲＯＭ（プログラムの記憶）１３、ＲＡＭ（一次的な情報の記憶）１４、像のひずみ補正部１５、補助情報記憶部１６、ＣＰＵ（中央処理装置）１７からなる。
【００１０】
これらの図において、ピンホール４による結像系は、幾何学的相対位置のずれのない、ほとんど唯一の結像系である。ピンホール４がデジタル化のための結像系として直接使用できないのは、光の回折により像がぼやけるためである。しかし、点源の回折像は、ピンホール４の形状が真円であれば円環状になるため、その中心を点源の位置として採用することができる。
【００１１】
そこで、透過型資料２をデジタル化する場合、結像するレンズ５の代わりにピンホール４を使用し、２次元対象物の上に点源の列を配置し、これを結像する。この像と、レンズ５で結像した像を比較して、レンズ５によるひずみの補正の公式を作り、データ処理装置１１で補正し、点源対象の像の数値データをつくり、デジタル化する。
【００１２】
図３は本発明の第２実施例を示す、ピンホールによる結像装置を用いた、デジタル化システム内のレンズによる結像系の像のひずみの補正装置の構成図（その１）、図４はその像のひずみの補正装置（その２）である。なお、図１及び図２と同じ部分については同じ符号を付してそれらの説明は省略する。
【００１３】
これらの図において、２１はレンズを有するＣＣＤカメラ、２２は形状が真円のピンホール（小孔）２２Ａを有するピンホール結像装置（ピンホール望遠鏡）、３１はデータ処理装置であり、入力インタフェース３２、ＲＯＭ（プログラムの記憶）３３、ＲＡＭ（一次的な情報の記憶）３４、像のひずみ補正部３５、補助情報記憶部３６、ＣＰＵ（中央処理装置）３７からなる。
【００１４】
そこで、まず、図３に示すように、透過型資料２をレンズを有するＣＣＤカメラ２１で撮像して、データ処理装置３１に取込み、ＲＡＭ３４に記憶する。
【００１５】
次いで、図４に示すように、ピンホールによる結像装置２２をスライド機構（図示なし）でＣＣＤカメラ２１がセットされていた位置に移動させて、同じ条件の透過型資料２をそのピンホールによる結像装置２２により撮像し、これをデータ処理装置３１に取込み、ＲＡＭ３４に記憶する。
【００１６】
そこで、図３及び図４に示すように、透過型資料２である対象が、別の結像系、例えば、ピンホールによる結像装置２２（ピンホール望遠鏡）で撮像された場合、同じ対象をピンホール望遠鏡２２と同じＣＣＤカメラ２１を使い撮像し、データ処理装置３１に取込み、その像を基準として、デジタル化すべき対象をレンズで結像し、像を補正する。この場合も、第１実施例と同じように、点源の列が必要である。上記の例では、太陽を対象としているので、太陽の黒点を補正用の点源とする。
【００１７】
この補正方法は、積分球１とＣＣＤカメラ２１を組み合わせたデジタル化システムばかりでなく、ほかの場合にも応用できる。
【００１８】
文化財などで、忠実に数値デジタルデータとして画像を取得、保存する場合も、同じ補正方法を採用することができる。解像度の高い像はレンズで撮像し、ピンホールカメラで撮像した画像と比較して、位置の補正をする。
【００１９】
これは、対象が大きい場合はレンズによる結像が大きくひずむため、対象が大きい場合は、特に有効な手段となる。
【００２０】
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能であり、これらを本発明の範囲から排除するものではない。
【００２１】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明によれば、以下のような効果を奏することができる。
【００２２】
（Ａ）レンズの結像系で像を結ぶときでも、その像のひずみを補正することができる。
【００２３】
（Ｂ）解像度の高い像はレンズで撮像し、ピンホールカメラで撮像した画像と比較して、位置の補正を行い、デジタル化における精度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１実施例を示すピンホールによる結像系を用いたデジタル化システム内のレンズを有する結像系による像のひずみの補正装置の構成図（その１）である。
【図２】 本発明の第１実施例を示すピンホールによる結像系を用いたデジタル化システム内のレンズを有する結像系による像のひずみの補正装置の構成図（その２）である。
【図３】 本発明の第２実施例を示すピンホールによる結像装置を用いたデジタル化システム内のレンズによる結像系の像のひずみの補正装置の構成図（その１）である。
【図４】 本発明の第２実施例を示すピンホールによる結像装置を用いたデジタル化システム内のレンズによる結像系の像のひずみの補正装置の構成図（その２）である。
【符号の説明】
１ 積分球
１Ａ 積分球の開口部
２ デジタル化すべき透過型資料（撮像対象物）
３ 結像装置
４，２２Ａ 真円のピンホール（小孔）
５ レンズ
６ フレーム
１１，３１ データ処理装置
１２，３２ 入力インタフェース
１３，３３ ＲＯＭ（プログラムの記憶）
１４，３４ ＲＡＭ（一次的な情報の記憶）
１５，３５ 像のひずみ補正部
１６，３６ 補助情報記憶部
１７，３７ ＣＰＵ（中央処理装置）
２１ レンズを有するＣＣＤカメラ
２２ ピンホール結像装置（ピンホール望遠鏡）
【発明の属する技術分野】
本発明は、デジタル化システム内のレンズによる像のひずみの補正装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、資料の像をデジタル化する場合には、レンズの結像系でＣＣＤ上に像を結ぶようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、資料の像をレンズの結像系でＣＣＤ上に結ぶときに避けて通れないのは、結像する時に生じる像のひずみである。換言すれば、結像された像の幾何学的相互位置が、元の対象の位置関係と異なることである。
【０００４】
本発明は、上記状況に鑑みて、レンズの結像系で像を結ぶときでも、その像のひずみを補正することができるデジタル化システム内のレンズによる像のひずみの補正装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記の目的を達成するために、
〔１〕デジタル化システム内のレンズによる像のひずみの補正装置において、時間的に変動しない安定な光源である積分球の開口に配置される透過型資料と、この透過型資料をデジタル化するための、デジタル化システム内のレンズによる撮像装置と、デジタル化システム内の真円のピンホールによる撮像装置と、この真円のピンホールによる撮像装置を前記レンズによる撮像装置の位置に水平にスライドさせる移動手段とを備え、前記レンズによる撮像装置からのデータを前記真円のピンホールによる撮像装置からのデータに基づいて補正するデータ処理装置とを具備し、前記透過型資料の上方に配置される前記レンズによる撮像装置と前記真円のピンホールによる撮像装置は前記透過型資料に対して同じ条件で撮像するように構成することを特徴とする。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。
【０００７】
図１は本発明の第１実施例を示す、ピンホールを有する結像系によるデジタル化システム内のレンズを有する結像系による像のひずみの補正装置の構成図（その１）、図２はその像のひずみの補正装置の構成図（その２）である。
【０００８】
これらの図において、１は一様な照度を有し、時間的に変動しない安定な光源である積分球、１Ａはその積分球１の開口部、２はデジタル化すべき透過型撮像対象物としての資料、３は結像装置、４はその結像装置３に装着されるその形状が真円のピンホール、５はそのピンホール４に代わって装着されるレンズ、６はこれらの装置を固定するフレームである。
【０００９】
また、１１はデータ処理装置であり、入力インタフェース（Ｉ／Ｆ）１２、ＲＯＭ（プログラムの記憶）１３、ＲＡＭ（一次的な情報の記憶）１４、像のひずみ補正部１５、補助情報記憶部１６、ＣＰＵ（中央処理装置）１７からなる。
【００１０】
これらの図において、ピンホール４による結像系は、幾何学的相対位置のずれのない、ほとんど唯一の結像系である。ピンホール４がデジタル化のための結像系として直接使用できないのは、光の回折により像がぼやけるためである。しかし、点源の回折像は、ピンホール４の形状が真円であれば円環状になるため、その中心を点源の位置として採用することができる。
【００１１】
そこで、透過型資料２をデジタル化する場合、結像するレンズ５の代わりにピンホール４を使用し、２次元対象物の上に点源の列を配置し、これを結像する。この像と、レンズ５で結像した像を比較して、レンズ５によるひずみの補正の公式を作り、データ処理装置１１で補正し、点源対象の像の数値データをつくり、デジタル化する。
【００１２】
図３は本発明の第２実施例を示す、ピンホールによる結像装置を用いた、デジタル化システム内のレンズによる結像系の像のひずみの補正装置の構成図（その１）、図４はその像のひずみの補正装置（その２）である。なお、図１及び図２と同じ部分については同じ符号を付してそれらの説明は省略する。
【００１３】
これらの図において、２１はレンズを有するＣＣＤカメラ、２２は形状が真円のピンホール（小孔）２２Ａを有するピンホール結像装置（ピンホール望遠鏡）、３１はデータ処理装置であり、入力インタフェース３２、ＲＯＭ（プログラムの記憶）３３、ＲＡＭ（一次的な情報の記憶）３４、像のひずみ補正部３５、補助情報記憶部３６、ＣＰＵ（中央処理装置）３７からなる。
【００１４】
そこで、まず、図３に示すように、透過型資料２をレンズを有するＣＣＤカメラ２１で撮像して、データ処理装置３１に取込み、ＲＡＭ３４に記憶する。
【００１５】
次いで、図４に示すように、ピンホールによる結像装置２２をスライド機構（図示なし）でＣＣＤカメラ２１がセットされていた位置に移動させて、同じ条件の透過型資料２をそのピンホールによる結像装置２２により撮像し、これをデータ処理装置３１に取込み、ＲＡＭ３４に記憶する。
【００１６】
そこで、図３及び図４に示すように、透過型資料２である対象が、別の結像系、例えば、ピンホールによる結像装置２２（ピンホール望遠鏡）で撮像された場合、同じ対象をピンホール望遠鏡２２と同じＣＣＤカメラ２１を使い撮像し、データ処理装置３１に取込み、その像を基準として、デジタル化すべき対象をレンズで結像し、像を補正する。この場合も、第１実施例と同じように、点源の列が必要である。上記の例では、太陽を対象としているので、太陽の黒点を補正用の点源とする。
【００１７】
この補正方法は、積分球１とＣＣＤカメラ２１を組み合わせたデジタル化システムばかりでなく、ほかの場合にも応用できる。
【００１８】
文化財などで、忠実に数値デジタルデータとして画像を取得、保存する場合も、同じ補正方法を採用することができる。解像度の高い像はレンズで撮像し、ピンホールカメラで撮像した画像と比較して、位置の補正をする。
【００１９】
これは、対象が大きい場合はレンズによる結像が大きくひずむため、対象が大きい場合は、特に有効な手段となる。
【００２０】
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能であり、これらを本発明の範囲から排除するものではない。
【００２１】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明によれば、以下のような効果を奏することができる。
【００２２】
（Ａ）レンズの結像系で像を結ぶときでも、その像のひずみを補正することができる。
【００２３】
（Ｂ）解像度の高い像はレンズで撮像し、ピンホールカメラで撮像した画像と比較して、位置の補正を行い、デジタル化における精度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１実施例を示すピンホールによる結像系を用いたデジタル化システム内のレンズを有する結像系による像のひずみの補正装置の構成図（その１）である。
【図２】 本発明の第１実施例を示すピンホールによる結像系を用いたデジタル化システム内のレンズを有する結像系による像のひずみの補正装置の構成図（その２）である。
【図３】 本発明の第２実施例を示すピンホールによる結像装置を用いたデジタル化システム内のレンズによる結像系の像のひずみの補正装置の構成図（その１）である。
【図４】 本発明の第２実施例を示すピンホールによる結像装置を用いたデジタル化システム内のレンズによる結像系の像のひずみの補正装置の構成図（その２）である。
【符号の説明】
１ 積分球
１Ａ 積分球の開口部
２ デジタル化すべき透過型資料（撮像対象物）
３ 結像装置
４，２２Ａ 真円のピンホール（小孔）
５ レンズ
６ フレーム
１１，３１ データ処理装置
１２，３２ 入力インタフェース
１３，３３ ＲＯＭ（プログラムの記憶）
１４，３４ ＲＡＭ（一次的な情報の記憶）
１５，３５ 像のひずみ補正部
１６，３６ 補助情報記憶部
１７，３７ ＣＰＵ（中央処理装置）
２１ レンズを有するＣＣＤカメラ
２２ ピンホール結像装置（ピンホール望遠鏡）
Claims (1)
- （ａ）時間的に変動しない安定な光源である積分球の開口に配置される透過型資料と、
（ｂ）該透過型資料をデジタル化するための、デジタル化システム内のレンズによる撮像装置と、
（ｃ）デジタル化システム内の真円のピンホールによる撮像装置と、
（ｄ）該真円のピンホールによる撮像装置を前記レンズによる撮像装置の位置に水平にスライドさせる移動手段とを備え、
（ｅ）前記レンズによる撮像装置からのデータを前記真円のピンホールによる撮像装置からのデータに基づいて補正するデータ処理装置とを具備し、
（ｆ）前記透過型資料の上方に配置される前記レンズによる撮像装置と前記真円のピンホールによる撮像装置は前記透過型資料に対して同じ条件で撮像するように構成することを特徴とするデジタル化システム内のレンズによる像のひずみの補正装置。
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|---|---|---|---|
| JP2001305192A JP3761805B2 (ja) | 2001-10-01 | 2001-10-01 | デジタル化システム内のレンズによる像のひずみの補正装置 |
| PCT/JP2002/010012 WO2003032255A1 (fr) | 2001-10-01 | 2002-09-27 | Procede de correction de deformation d'image par une lentille dans un systeme de numerisation, et dispositif de correction correspondant |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001305192A JP3761805B2 (ja) | 2001-10-01 | 2001-10-01 | デジタル化システム内のレンズによる像のひずみの補正装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003108992A JP2003108992A (ja) | 2003-04-11 |
| JP3761805B2 true JP3761805B2 (ja) | 2006-03-29 |
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|---|---|---|---|
| JP2001305192A Expired - Fee Related JP3761805B2 (ja) | 2001-10-01 | 2001-10-01 | デジタル化システム内のレンズによる像のひずみの補正装置 |
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| JP2000138853A (ja) * | 1998-11-04 | 2000-05-16 | Taiheiyo Boeki Kk | ピンホールカメラ |
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2001
- 2001-10-01 JP JP2001305192A patent/JP3761805B2/ja not_active Expired - Fee Related
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2002
- 2002-09-27 WO PCT/JP2002/010012 patent/WO2003032255A1/ja active Application Filing
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|---|---|
| WO2003032255A1 (fr) | 2003-04-17 |
| JP2003108992A (ja) | 2003-04-11 |
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