JP3913602B2 - 読取画像処理方法および装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、読取画像処理方法および装置に関し、詳しくは、画像情報を担持した画像担持体上に走査手段を相対的に往復走査させて上記画像情報を表す画像信号を取得する読取画像処理方法および装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
放射線が照射されると、放射線のエネルギーを吸収して、蓄積、記録し、その後に、特定の波長域の電磁波を用いて励起すると、照射された放射線のエネルギーの量に応じた光量の輝尽光を発する特性を有する輝尽性蛍光体を、放射線の検出材料として用いて、被写体を透過した放射線のエネルギーを、蓄積性蛍光体シートに設けられた輝尽性蛍光体層に含まれる輝尽性蛍光体に、蓄積、記録し、しかる後に、電磁波により、輝尽性蛍光体層を走査して、輝尽性蛍光体を励起し、輝尽性蛍光体から放出された輝尽光を光電的に検出して、ディジタル画像信号を生成し、画像処理を施して、ＣＲＴなどの表示手段あるいは写真フイルムなどの記録材料上に、放射線画像を再生するように構成された放射線画像診断システムが知られている（たとえば、特開昭５５−１２４２９号公報、同５５−１１６３４０号公報、同５５−１６３４７２号公報、同５６−１１３９５号公報、同５６−１０４６４５号公報など。）。
【０００３】
また、同様な輝尽性蛍光体を、放射線の検出材料として用い、放射性標識を付与した物質を、生物体に投与した後、その生物体あるいはその生物体の組織の一部を試料とし、この試料を、輝尽性蛍光体層が設けられた蓄積性蛍光体シートと一定時間重ね合わせることにより、放射線エネルギーを輝尽性蛍光体に、蓄積、記録し、しかる後に、電磁波によって、輝尽性蛍光体層を走査して、輝尽性蛍光体を励起し、輝尽性蛍光体から放出された輝尽光を光電的に検出して、ディジタル画像信号を生成し、画像処理を施して、ＣＲＴなどの表示手段上あるいは写真フイルムなどの記録材料上に、画像を再生するように構成されたオートラジオグラフィ画像検出システムが知られている（たとえば、特公平１−６０７８４号公報、特公平１−６０７８２号公報、特公平４−３９５２号公報など）。
【０００４】
さらに、光が照射されると、そのエネルギーを吸収して、蓄積、記録し、その後に、特定の波長域の電磁波を用いて励起すると、照射された光のエネルギーの量に応じた光量の輝尽光を発する特性を有する輝尽性蛍光体を、光の検出材料として用い、蛋白質、核酸配列などの固定された高分子を、化学発光物質と接触して、化学発光を生じさせる標識物質により、選択的に標識し、標識物質によって選択的に標識された高分子と、化学発光物質とを接触させて、化学発光物質と標識物質との接触によって生ずる可視光波長域の化学発光を、蓄積性蛍光体シートに設けられた輝尽性蛍光体層に、蓄積、記録し、しかる後に、電磁波により、輝尽性蛍光体層を走査して、輝尽性蛍光体を励起し、輝尽性蛍光体から放出された輝尽光を光電的に検出して、ディジタル画像信号を生成し、画像処理を施して、ＣＲＴなどの表示手段あるいは写真フイルムなどの記録材料上に、放射線画像を再生して、遺伝子情報などの高分子に関する情報を得るようにした化学発光画像検出システムが知られている（たとえば、米国特許第５，０２８，７９３号、英国特許出願公開ＧＢ第２，２４６，１９７Ａなど。）。
【０００５】
また、電子線あるいは放射線が照射されると、電子線あるいは放射線のエネルギーを吸収して、蓄積、記録し、その後に、特定の波長域の電磁波を用いて励起すると、照射された電子線あるいは放射線のエネルギーの量に応じた光量の輝尽光を発する特性を有する輝尽性蛍光体を、電子線あるいは放射線の検出材料として用い、金属あるいは非金属試料などに電子線を照射し、試料の回折像あるいは透過像などを検出して、元素分析、試料の組成解析、試料の構造解析などをおこなったり、生物体組織に電子線を照射して、生物体組織の画像を検出する電子顕微鏡による画像検出システム、放射線を試料に照射し、得られた放射線回折像を検出して、試料の構造解析などをおこなう放射線回折画像検出システムなどが知られている（たとえば、特開昭６１−５１７３８号公報、特開昭６１−９３５３８号公報、特開昭５９−１５８４３号公報など）。
【０００６】
これらの蓄積性蛍光体シートを画像の検出材料として使用するシステムは、写真フイルムを用いる場合とは異なり、現像処理という化学的処理が不必要であるだけでなく、得られた画像データに画像処理を施すことにより、所望のように、画像を再生し、あるいは、コンピュータによる定量解析が可能になるという利点を有している。
【０００７】
他方、オートラジオグラフィシステムにおける放射性標識物質に代えて、蛍光物質を標識物質として使用した蛍光画像検出（fluorescence) システムが知られている。このシステムによれば、蛍光画像を読み取ることにより、遺伝子配列、遺伝子の発現レベル、蛋白質の分離、同定、あるいは、分子量、特性の評価などをおこなうことができ、たとえば、電気泳動させるべき複数のＤＮＡ断片を含む溶液中に、蛍光色素を加えた後に、複数のＤＮＡ断片をゲル支持体上で電気泳動させ、あるいは、蛍光色素を含有させたゲル支持体上で、複数のＤＮＡ断片を電気泳動させ、あるいは、複数のＤＮＡ断片を、ゲル支持体上で、電気泳動させた後に、ゲル支持体を蛍光色素を含んだ溶液に浸すなどして、電気泳動されたＤＮＡ断片を標識し、励起光により、蛍光色素を励起して、生じた蛍光を検出することによって、画像を生成し、ゲル支持体上のＤＮＡを分布を検出したり、あるいは、複数のＤＮＡ断片を、ゲル支持体上で、電気泳動させた後に、ＤＮＡを変性（denaturation) し、次いで、サザン・ブロッティング法により、ニトロセルロースなどの転写支持体上に、変性ＤＮＡ断片の少なくとも一部を転写し、目的とするＤＮＡと相補的なＤＮＡもしくはＲＮＡを蛍光色素で標識して調製したプローブと変性ＤＮＡ断片とをハイブリダイズさせ、プローブＤＮＡもしくはプローブＲＮＡと相補的なＤＮＡ断片のみを選択的に標識し、励起光によって、蛍光色素を励起して、生じた蛍光を検出することにより、画像を生成し、転写支持体上の目的とするＤＮＡを分布を検出したりすることができる。さらに、標識物質により標識した目的とする遺伝子を含むＤＮＡと相補的なＤＮＡプローブを調製して、転写支持体上のＤＮＡとハイブリダイズさせ、酵素を、標識物質により標識された相補的なＤＮＡと結合させた後、蛍光基質と接触させて、蛍光基質を蛍光を発する蛍光物質に変化させ、励起光によって、生成された蛍光物質を励起して、生じた蛍光を検出することによって、画像を生成し、転写支持体上の目的とするＤＮＡの分布を検出したりすることもできる。この蛍光画像検出システムは、放射性物質を使用することなく、簡易に、遺伝子配列などを検出することができるという利点がある。
【０００８】
これらのオートラジオグラフィ画像検出システム、化学発光画像検出システム、電子顕微鏡による画像検出システム、放射線回折画像検出システム、蛍光画像検出システムは、同様の目的に使用されるものであるため、これらのシステムに共通して使用可能な画像読取装置が提案されている。
【０００９】
これらのシステムに使用される画像読取装置にあっては、輝尽性蛍光体層を備えた蓄積性蛍光体シートや、蛍光物質によって標識された試料を含んだ転写支持体やゲル支持体等の画像担体に励起光を照射するとともに、輝尽性蛍光体層に含まれた輝尽性蛍光体が励起されて放出した輝尽発光光あるいは試料を標識している蛍光物質が励起されて放出した蛍光等の画像担体から発せられた光を集光するための光学ヘッドを備え、画像担体上を走査するために、該光学ヘッドが画像担体と平行な面内を二次元的に移動可能と構成された画像読取装置が提案されている。
【００１０】
より具体的には、光学ヘッドを、画像担体上の主走査方向へ往復走査させつつ、上記主走査方向と交わる副走査方向に走査させ、この光学ヘッドを通して画像担体に励起光を照射するとともに、この励起光の照射を受けて画像担体から発生した輝尽発光光を上記光学ヘッドを通して入射させ、この輝尽発光光をフォトマルチプライヤ（以後ＰＭＴと言う）やＣＣＤ等の光電変換手段で受光し光電変換して画像担体に記録されている画像情報を表す画像信号を取得する画像読取装置が提案されている。
【００１１】
このような画像読取装置による読取方式としては、光学ヘッドを上記往復走査の往路と復路とへ走査させる度に画像担体から上記画像信号を取得する方式があり、画像情報の取得を開始する画像情報取得開始位置と画像情報の取得を行なう長さである画像情報取得長とを予め定め、画像担体上の主走査方向に延びる往路の画像取得領域と復路の画像取得領域との位置を主走査方向に揃えて上記往路と復路とでそれぞれ往路画像信号と復路画像信号とを取得する方式が知られている。
【００１２】
すなわちこの方式は、上記画像情報取得開始位置から主走査方向に画像情報取得長離れた位置を画像情報取得終了位置とし、往路における画像情報取得開始位置と復路における画像情報取得終了位置とを主走査方向に一致させて上記往路画像取得領域の位置と復路画像取得領域の位置とが主走査方向に一致するように設定している。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、温度変化や経時変化等によって往路または復路における画像情報取得開始位置が予め設定されている所定の位置から主走査方向にずれると、往路における画像情報取得開始位置と復路における画像情報取得終了位置、および復路における画像情報取得開始位置と往路における画像情報取得終了位置とが主走査方向に一致しなくなる。このように、主走査方向に一致しない画像担体上の往路画像取得領域と復路画像取得領域とから取得された往路画像信号と復路画像信号とは、予め定められた設定に基づいて上記のように往路における画像情報取得開始位置と復路における画像情報取得終了位置とが主走査方向に一致されて画像情報が表示されるので、上記往路画像信号と復路画像信号とによって表される往路画像表示領域と復路画像表示領域とが主走査方向にずれて表示され、この表示された画像を表す往路画像信号と復路画像信号の副走査方向に並ぶの画素の値が不連続な値を取るようになり、すなわち画素間の値の差が大きくなり、往路画像信号と復路画像信号とによって表される往路画像表示領域と復路画像表示領域とで形成され表示された画像の輪郭等が滲んでしまうという問題がある。
【００１４】
また、画像担体に記録されている画像情報がコントラスト高く記録されていると、画像担体から発生した輝尽発光光が高い強度から急激に低い強度に変化することがあり、このとき高い強度の輝尽発光光を受光して多くの電子あるいは電荷を発生させて光電変換している光電変換手段のリセットが間に合わず、画像信号の取得に際して問題のない状態に光電変換手段がリセットされるまでの間、受光された輝尽発光光より大きな強度を示す画像信号が取得されてしまうことがある。この現象は尾引きと呼ばれ、この尾引きは、高い強度の輝尽発光光が発生する領域を光学ヘッドで走査したときに、光学ヘッドがこの領域を越えて低い強度の輝尽発光光が発生する領域を走査するときに取得された画像信号に生じるので、取得された往路画像信号と復路画像信号とで尾引きが生じる方向が異なり、上記と同様に往路画像信号と復路画像信号とに基づいて画像担体に記録されている画像情報が表示されるときに画像の輪郭等が滲んで表示されてしまうという問題がある。
【００１５】
なお、この問題は、オートラジオグラフィ画像検出システム、化学発光画像検出システム、電子顕微鏡による画像検出システム、放射線回折画像検出システム、および蛍光画像検出システム等に、上記読取方式を適用する際に共通する問題である。
【００１６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、往路と復路とにおける画像信号の取得状態の違いにより生じる画質の劣化を抑制することができる読取画像処理方法および装置を提供することを目的とするものである。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の読取画像処理方法は、画像情報を担持した画像担持体に対して、走査手段を主走査方向に相対的に往復走査させつつ、主走査方向と交わる副走査方向に相対的に走査して、画像担持体からの光を光電変換して電気的な画像信号を取得する読取画像処理方法であって、往復走査の連続する往路と復路とでそれぞれ取得された往路画像信号と復路画像信号とを前記画像情報を表す画素毎に副走査方向に加算平均し前記副走査方向に平滑化して画像情報を表す画像信号を作成することを特徴とするものである。
本発明の第２の読取画像処理方法は、画像情報を担持した画像担持体に対して、走査手段を主走査方向に相対的に往復走査させつつ、前記主走査方向と交わる副走査方向に相対的に走査して、画像担持体からの光を光電変換して電気的な画像信号を取得する読取画像処理方法であって、往復走査の連続する往路と復路とでそれぞれ取得された往路画像信号と復路画像信号とを前記画像情報を表す画素毎に副走査方向にそれぞれ比較してより小さい値を持つ方を前記画像信号として採用し前記往路画像信号と復路画像信号とを前記副走査方向に平滑化して前記画像情報を表す画像信号を作成することを特徴とするものである。
本発明の第３の読取画像処理方法は、画像情報を担持した画像担持体に対して、走査手段を主走査方向に相対的に往復走査させつつ、前記主走査方向と交わる副走査方向に相対的に走査して、画像担持体からの光を光電変換して電気的な画像信号を取得する読取画像処理方法であって、往復走査の連続する往路と復路とでそれぞれ取得された往路画像信号と復路画像信号とを前記画像情報を表す画素毎に副走査方向にそれぞれ比較してより小さい値を持つ方を採用してライン画像信号を作成した後、前記副走査方向への走査での奇数番目のライン画像信号を前記画像信号の奇数番目に採用し、偶数番目のライン画像信号の前後に取得された奇数番目のライン画像信号同士を前記副走査方向に加算平均して偶数番目の前記画像信号を得、前記往路画像信号と復路画像信号とを前記副走査方向に平滑化して前記画像情報を表す画像信号を作成することを特徴とするものである。
【００１８】
本発明の第１の読取画像処理装置は、画像情報を担持した画像担持体からの光を光電変換して電気的な画像信号を取得する光電変換手段と、画像担持体に対して走査手段を主走査方向へ相対的に往復走査させる往復主走査手段と、画像担持体に対して走査手段を主走査方向と交わる副走査方向に相対的に走査させる副走査手段と、往復主走査手段により、走査手段を画像担持体上に主走査方向へ相対的に往復走査させつつ、副走査手段により、走査手段を副走査方向に相対的に走査させて画像担持体からの光を光電変換手段によって光電変換して画像信号を取得する画像情報取得手段とを備えた読取画像処理装置であって、往復走査の連続する往路と復路とでそれぞれ取得された往路画像信号と復路画像信号とを前記画像情報を表す画素毎に副走査方向に加算平均し前記副走査方向に平滑化して、画像情報を表す画像信号を作成する演算手段を備えていることを特徴とするものである。
本発明の第２の読取画像処理装置は、画像情報を担持した画像担持体からの光を光電変換して電気的な画像信号を取得する光電変換手段と、画像担持体に対して走査手段を主走査方向へ相対的に往復走査させる往復主走査手段と、画像担持体に対して走査手段を主走査方向と交わる副走査方向に相対的に走査させる副走査手段と、往復主走査手段により、走査手段を画像担持体上に主走査方向へ相対的に往復走査させつつ、副走査手段により、走査手段を副走査方向に相対的に走査させて画像担持体からの光を光電変換手段によって光電変換して画像信号を取得する画像情報取得手段とを備えた読取画像処理装置であって、往復走査の連続する往路と復路とでそれぞれ取得された往路画像信号と復路画像信号とを前記画像情報を表す画素毎に副走査方向にそれぞれ比較してより小さい値を持つ方を前記前記画像信号として採用し前記往路画像信号と復路画像信号とを前記副走査方向に平滑化して、前記画像情報を表す画像信号を作成する演算手段を備えていることを特徴とするものである。
本発明の第３の読取画像処理装置は、画像情報を担持した画像担持体からの光を光電変換して電気的な画像信号を取得する光電変換手段と、画像担持体に対して走査手段を主走査方向へ相対的に往復走査させる往復主走査手段と、画像担持体に対して走査手段を主走査方向と交わる副走査方向に相対的に走査させる副走査手段と、往復主走査手段により、走査手段を画像担持体上に主走査方向へ相対的に往復走査させつつ、副走査手段により、走査手段を副走査方向に相対的に走査させて画像担持体からの光を光電変換手段によって光電変換して画像信号を取得する画像情報取得手段とを備えた読取画像処理装置であって、往復走査の連続する往路と復路とでそれぞれ取得された往路画像信号と復路画像信号とを前記画像情報を表す画素毎に副走査方向にそれぞれ比較してより小さい値を持つ方を採用してライン画像信号を作成した後、副走査方向への走査での奇数番目のライン画像信号を画像信号の奇数番目に採用し、偶数番目のライン画像信号の前後に取得された奇数番目のライン画像信号同士を副走査方向に加算平均して偶数番目の前記画像信号を得、前記往路画像信号と復路画像信号とを前記副走査方向に平滑化して、前記画像情報を表す画像信号を作成する演算手段を備えていることを特徴とするものである。
【００１９】
なお、走査手段として画像担持体からの光を入射させてこの光を光電変換手段に出力する光学ヘッドを用い、画像情報を担持した画像担持体上に光学ヘッドを主走査方向へ相対的に往復走査させる往復主走査手段と、画像担持体に対して光学ヘッドを主走査方向と交わる副走査方向に相対的に走査させる副走査手段と、往復主走査手段により、光学ヘッドを画像担持体上に主走査方向へ相対的に往復走査させつつ、副走査手段により、光学ヘッドを副走査方向に相対的に走査させて画像担持体からの光を光電変換手段によって光電変換して画像信号を取得したり、あるいは走査手段として光ビームを用い、画像情報を担持した画像担持体からの光を光電変換して電気的な画像信号を取得する光電変換手段と、画像担持体に対して光ビームを主走査方向へ相対的に往復走査させるガルバノメータ等の往復主走査手段と、画像担持体に対して前記光ビームを主走査方向と交わる副走査方向に相対的に走査させる副走査手段と、往復主走査手段により、光ビームを画像担持体上に主走査方向へ相対的に往復走査させつつ、副走査手段により、光ビームを副走査方向に相対的に走査させて画像担持体からの光を光電変換手段によって光電変換して画像信号を取得するようにしてもよい。
【００２２】
前記「往路画像信号と復路画像信号とを副走査方向に平滑化する」とは、往路画像信号と復路画像信号とについて副走査方向に並ぶ画像信号の画素間の値の差を小さくすることを意味する。
【００２３】
前記画像担持体からの光とは、画像担持体から発生した光、または画像担持体によって反射された光、あるいは画像担持体を透過した光等を意味するものである。
【００２４】
【発明の効果】
本発明の第１の読取画像処理方法および装置によれば、往復走査の連続する往路と復路とでそれぞれ取得された往路画像信号と復路画像信号とを画像情報を表す画素毎に副走査方向に加算平均し上記副走査方向に平滑化して画像情報を表す画像信号を作成するようにしたので、往路と復路とにおける画像信号の取得状態の違いを平滑化することができ、すなわち、往路で取得された往路画像信号によって表される往路画像表示領域と、この往路と連続する復路で取得された復路画像信号によって表示される復路画像表示領域との副走査方向の画素間の濃度差を小さくすることができるので、表示された画像を副走査方向に滑らかにつなげることができ、往路と復路とにおける画像信号の取得状態の違いにより生じる画質の劣化を抑制することができる。
【００２５】
本発明の第２の読取画像処理方法および装置によれば、往復走査の連続する往路と復路とでそれぞれ取得された往路画像信号と復路画像信号とを画像情報を表す画素毎に副走査方向にそれぞれ比較してより小さい値を持つ方を前記画像信号として採用し前記往路画像信号と復路画像信号とを前記副走査方向に平滑化して画像情報を表す画像信号を作成するようにしたので、往路と復路とにおける画像信号の取得状態の違いを平滑化することができ、すなわち、往路で取得された往路画像信号によって表される往路画像表示領域と、この往路と連続する復路で取得された復路画像信号によって表示される復路画像表示領域との副走査方向の画素間の濃度差を小さくすることができるので、表示された画像を副走査方向に滑らかにつなげることができ、往路と復路とにおける画像信号の取得状態の違いにより生じる画質の劣化を抑制することができる。
【００２６】
本発明の第３の読取画像処理方法および装置によれば、往復走査の連続する往路と復路とでそれぞれ取得された往路画像信号と復路画像信号とを画像情報を表す画素毎に副走査方向にそれぞれ比較してより小さい値を持つ方を採用してライン画像信号を作成した後、副走査方向への走査での奇数番目のライン画像信号を画像信号の奇数番目に採用し、偶数番目のライン画像信号の前後に取得された奇数番目のライン画像信号同士を副走査方向に加算平均して偶数番目の画像信号を得、前記往路画像信号と復路画像信号とを前記副走査方向に平滑化して前記画像情報を表す画像信号を作成するようにしたので、往路と復路とにおける画像信号の取得状態の違いを平滑化することができ、すなわち、往路で取得された往路画像信号によって表される往路画像表示領域と、この往路と連続する復路で取得された復路画像信号によって表示される復路画像表示領域との副走査方向の画素間の濃度差を小さくすることができるので、表示された画像を副走査方向に滑らかにつなげることができ、往路と復路とにおける画像信号の取得状態の違いにより生じる画質の劣化を抑制することができる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。図１は本発明の実施の形態による読取画像処理装置の全体構成を示すブロック図、図２は光学ヘッドを拡大して示した斜視図、図３は画像担持体に記録されている画像情報を示す図、図４は往路画像取得領域と復路画像取得領域とが主走査方向にずれている様子を示す図、図５は往路画像取得領域と復路画像取得領域との位置が主走査方向にずれた状態で取得された画像信号に基づいて表示された画像情報を示す図、図６尾引きが生じて取得された往路画像信号と復路画像信号とに基づいて表示された画像情報を示す図、図７は往路画像取得領域と復路画像取得領域との位置が主走査方向にずれた状態で画像情報を表す輪郭線が取得される様子を示す拡大図、図８は画像情報を表す輪郭線が画像信号として取得された画像担持体の一部の領域を示す図、図９は画像担持体上の往路画像取得領域と復路画像取得領域とから取得された輪郭線近傍を表す往路画像信号と復路画像信号の画素の値を示す図である。
【００２８】
図１に示すように、本発明の実施の形態による読取画像処理装置は、画像情報を担持した画像担持体１からの光を入射させる走査手段である光学ヘッド１０、光学ヘッド１０を通して伝播された光を光電変換して電気的な画像信号を取得するＣＣＤやＰＭＴ等からなる光電変換手段２０、画像担持体１に対して光学ヘッド１０を主走査方向（図中矢印Ｘ方向）へ相対的に往復走査させる往復主走査手段３０、画像担持体１に対して光学ヘッド１０を主走査方向と交わる副走査方向（図中矢印Ｙ方向）へ相対的に走査させる副走査手段４０、往復主走査手段３０により、光学ヘッド１０を画像担持体上１に主走査方向へ相対的に往復走査させつつ、副走査手段４０により、光学ヘッド１０を画像担持体１に対して副走査方向に相対的に走査させて画像担持体１からの光を光学ヘッド１０を通して入射させ、この光を光電変換手段２０によって光電変換させて画像信号Ｇ１を取得する画像情報取得手段５０、往復走査の連続する往路と復路とでそれぞれ取得された往路画像信号と復路画像信号とを副走査方向に平滑化する演算をして、画像情報を表す画像信号を作成する演算手段６０、および演算手段６０によって取得された画像信号Ｇ２を可視画像として表示する表示器７０を備えている。
【００２９】
なお、演算手段６０は、往路画像信号と復路画像信号とを副走査方向に加算平均して上記画像信号を作成したり、往路画像信号と復路画像信号とを画像情報を表す画素毎に副走査方向にそれぞれ比較してより小さい値を持つ方を画像信号として採用して上記画像信号を作成たりする。
【００３０】
図２に示すように、光学ヘッド１０の上面１６には励起光を射出する励起光源５が配設され、側面１７には光電変換手段２０が配設されており、この光学ヘッド１０は、励起光源５から射出された光束の径が細い平行光である励起光Ｌｅを通過させる貫通穴１２を中心に有する穴開きミラー１１と、貫通穴１２を通過した励起光Ｌｅを中央部に通して集光させる凸レンズ１３と、凸レンズ１３を通して集光された励起光Ｌｅの照射を受けて画像担持体１から発生し凸レンズ１３、穴開きミラー１１および励起光カットフィルタ１４を介して伝播された蛍光Ｋｅを集光させる集光レンズ１５と、後述する往路走査開始線プレート４３上の走査開始線ＳＬを検出する走査開始線検出器１８とを備えている。なお、励起光の照射を受けて画像担持体１から発生した蛍光Ｋｅは凸レンズ１３を通して光束径が太い平行光とされ穴開きミラー１１中の貫通穴１２以外の領域で反射されて、さらに、この蛍光Ｋｅの光束は励起光カットフィルタ１４および集光レンズ１５を通して集光されて光電変換手段２０で受光され光電変換される。なお、蛍光Ｋｅに混入して伝播される励起光は励起光カットフィルタ１４によって遮断される。
【００３１】
副走査手段４０は、副走査Ｙ方向に延びるレール４１とレール４１上を副走査Ｙ方向に移動する副走査移動台４２とを備えている。
【００３２】
往復主走査手段３０は、副走査手段４０の副走査移動台４２上に配設された主走査Ｘ方向に延びるレール３１とレール３１上を主走査Ｘ方向に往復移動する主走査移動台３２とを備えており、主走査移動台３２上に光学ヘッド１０が搭載されている。
【００３３】
なお、往復主走査手段３０と副走査手段４０とによって２次元走査手段４９が構成され、この２次元走査手段４９によって画像担持体１上に光学ヘッド１０が２次元状に走査される。
【００３４】
次に上記実施の形態における作用について説明する。
【００３５】
画像情報取得手段５０からの指示により、２次元走査手段４９を駆動させて、光学ヘッド１０を主走査Ｘ方向に往復移動させつつ、副走査Ｙ方向に移動させる。これとともに、励起光源５から発せられ光学へッド１０を通して射出された励起光Ｌｅの照射によりこの画像担持体１から発生した蛍光Ｋｅが再び光学へッド１０を通して光電変換手段２０で受光され光電変換される。光電変換手段２０から出力された上記往路画像信号Ｒと復路画像信号Ｌとからなる画像信号が上記画像情報取得手段５０に入力され画像信号記憶手段５１に記憶される。
【００３６】
上記往路画像信号Ｒは光学ヘッド１０を主走査Ｘ方向の往路方向（図中矢印ＸＲ方向）に走査させたときに取得された画像信号であり、副走査移動台４２に配置されている往路走査開始線プレート４３上の走査開始線ＳＲを光学ヘッド１０に配設されている走査開始線検出器１８で検出してからこの光学ヘッド１０が往路方向に２０ｍｍ移動した後に、上記画像情報取得手段５０での往路画像信号Ｒの取得を開始し、走査開始線ＳＲを検出してから光学ヘッド１０が往路方向に３２０ｍｍ移動した後に、画像情報取得手段５０での往路画像信号Ｒの取得を終了する。
【００３７】
また、上記復路画像信号Ｌは光学ヘッド１０を主走査Ｘ方向の復路方向（図中矢印ＸＬ方向）に走査させたときに取得された画像信号であり、副走査移動台４２に配置されている復路走査開始線プレート４４上の走査開始線ＳＬを光学ヘッド１０に配設されている走査開始線検出器１８で検出してからこの光学ヘッド１０が復路方向に２０ｍｍ移動した後に、画像情報取得手段５０での復路画像信号Ｌの取得を開始し、走査開始線ＳＬを検出してから光学ヘッド１０が復路方向に３２０ｍｍ移動した後に、画像情報取得手段５０での復路画像信号Ｌの取得を終了する。
【００３８】
ここで、往路走査開始線プレート４３上の走査開始線ＳＲと復路走査開始線プレート４４上の走査開始線ＳＬとの間の画像情報取得長Ｌoは３４０ｍｍ（３２０ｍｍ＋２０ｍｍ）に設定されているので、往路画像信号Ｒとして始めに取得された画像担持体１上の往路画像取得領域の画素の位置と復路画像信号Ｌとして最後に取得された画像担持体１上の復路画像取得領域の画素の位置とは主走査方向に一致し、また、往路画像信号Ｒとして最後に取得された画像担持体１上の復路画像取得領域の画素の位置と復路画像信号Ｌとして最初に取得された画像担持体１上の復路画像取得領域の画素の位置とは主走査方向に一致する。また、往路画像信号Ｒおよび復路画像信号Ｌによって表される画像担持体１上の画像取得領域の主走査方向の長さである画像情報取得長は３００ｍｍとなる。
【００３９】
画像信号記憶手段５１に記憶された往路画像信号Ｒと復路画像信号Ｌとは演算手段６０に出力され、演算手段６０が、往路画像信号Ｒと復路画像信号Ｌとを副走査方向に平滑化する演算を行なって画像情報を表す画像信号Ｇ２を作成する。
【００４０】
この演算手段６０で作成された画像信号Ｇ２は表示器５０に出力され、画像担持体１に記録されている画像情報が表示器７０に可視画像として表示される。
【００４１】
ここで、演算手段６０によって実行される、往路画像信号Ｒと復路画像信号Ｌとを副走査方向に平滑化する演算について説明する。
【００４２】
図３に示すように、画像担持体１に記録されている画像情報Ｚの、往路画像取得領域ＰＲ１における画像情報は往路画像信号Ｒ１として取得され、復路画像取得領域ＰＬ１における画像情報は復路画像信号Ｌ１として取得され、予め定められている設定においては往路画像取得領域ＰＲ１と復路画像取得領域ＰＬ１との位置は互いに主走査方向に一致するはずである。
【００４３】
しかしながら、走査開始線ＳＲと走査開始線ＳＬとの間の画像情報取得長Ｌoが予め設定されている３４０ｍｍより短い設定（３４０ｍｍ―α）になっていると、図４に示すように、往路画像信号Ｒ１として取得される往路画像取得領域ＰＲ１と復路画像信号Ｌ１として取得される復路画像取得領域ＰＬ１との位置が主走査方向に一致しなくなり、このようにして取得された往路画像信号Ｒと復路画像信号Ｌとをこのまま表示器７０に出力して可視画像として表示させると、往路画像信号Ｒを表す往路画像表示領域ＱＲと、復路画像信号Ｌを表す復路画像表示領域ＱＬとの位置が、主走査方向に一致されて表示されることにより、図５に示すように画像情報Ｚが主走査方向にずれてその輪郭に凹凸が生じてしまう。
【００４４】
また、画像情報取得長Ｌoが予め設定されている画像情報取得長と一致していた場合であっても、往路画像信号および復路画像信号に生じる尾引きにより、図６に示すように、往路画像表示領域ＱＲと復路画像表示領域ＱＬとにおいて互いに異なる方向に発生する尾引きＺＲとＺＬとによって、上記と同様に画像情報Ｚの副走査方向の輪郭に凹凸が生じることがある。
【００４５】
このように、往復走査の往路と復路とにおける画像信号の取得状態が異なる一例として、画像担持体１上の往路画像取得領域と復路画像取得領域との位置が主走査方向に一致しない状態で取得された往路画像信号Ｒおよび復路画像信号Ｌに対して上記平滑化する演算の適用について説明する。
【００４６】
図７は、図８に示す画像担持体１の画像情報Ｚ１の一部の領域２に記録されている副走査方向に延びる輪郭線Ｃｏを表す拡大図であり、この輪郭線Ｃｏを画像信号として取得する際の画像担持体１上の往路画像取得領域と復路画像取得領域との設定が主走査方向に一致していない状態を示している。すなわち、往路画像取得領域ＰＲ１、ＰＲ２、ＰＲ３の往路ＸＲ方向への画像情報の取得開始位置はＳＲで取得終了位置はＥＲ、また、復路画像取得領域ＰＬ１、ＰＬ２、ＰＬ３の復路ＸＬ方向への画像情報の取得開始位置はＳＬで取得終了位置ＥＲであり、往路画像取得領域ＰＲ１、ＰＲ２、ＰＲ３の画像情報の取得開始位置ＳＲと復路画像取得領域ＰＬ１、ＰＬ２、ＰＬ３の画像情報の取得終了位置ＥＬとは主走査方向に一致していない。
【００４７】
図９は、上記のような状態において取得され画像信号記憶手段５１に記憶された輪郭線Ｃｏを含む領域２を表す往路画像信号Ｒおよび復路画像信号Ｌであり、往路画像信号Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、および復路画像信号Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３について、これらの画像信号が取得された各画像取得領域中の副走査方向の列Ｕ１からＵ１０に対応する画素の値が数値で示されている。往路画像信号Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３中の始めに読み取られた画素は列Ｕ３であり、最後に読み取られた画素は列Ｕ１０であり。また、復路画像信号Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３中の始めに読み取られた画素は列Ｕ８であり、最後に読み取られた画素は列Ｕ１である。
【００４８】
このような、往路画像取得領域と復路画像取得領域とが主走査方向に一致しない状態で取得された往路画像信号Ｒおよび復路画像信号Ｌを上記平滑化する演算を行なわずにそのまま可視画像として表示させると、往路画像信号Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３の始めの画素と復路画像信号Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３の最後の画素とが主走査方向に揃えられ、図１０（ａ）に示すように、列Ｖ１からＶ８で構成された画像信号に基づいて表示される。このように、列Ｖ１からＶ８で構成された画像信号によって表示される画像は、図１０（ｂ）に示すように、往路画像表示領域ＱＲ１、ＱＲ２、ＱＲ３および復路画像表示領域ＱＬ１、ＱＬ２、ＱＬ３で表され、副走査方向の列Ｖ２、Ｖ３、Ｖ６、Ｖ７における往路画像表示領域と復路画像表示領域との濃度差が大きくなり輪郭線Ｃｏが副走査方向に滲んだ状態となる。
【００４９】
ここで、以下に示すように、往路画像信号Ｒと復路画像信号Ｌとを副走査方向に加算平均して画像信号Ｇ２を作成する第１の演算を行なうことによって、上記副走査方向の輪郭線Ｃｏの滲みを抑制する場合について説明する。
【００５０】
上記往路画像信号Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３と復路画像信号Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３とを副走査方向に加算平均する上記第１の演算を施すと、往路画像信号Ｒ１と復路画像信号Ｌ１との加算平均により画像信号Ｋ１を表す画素の値、復路画像信号Ｌ１と往路画像信号Ｒ２との加算平均により画像信号Ｋ２を表す画素の値、往路画像信号Ｒ２と復路画像信号Ｌ２との加算平均により画像信号Ｋ３を表す画素の値、…、往路画像信号Ｒ３と往路画像信号Ｌ３との加算平均により画像信号Ｋ５を表す画素の値が求められ、図１１（ａ）に示す第１の画像信号Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３、Ｋ４、Ｋ５、Ｋ６が作成される。
【００５１】
第１の画像信号Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３、Ｋ４、Ｋ５、Ｋ６からなる画像信号によって表示される画像表示領域ＱＫ１からＱＫ６は、図１１（ｂ）に示すように、副走査方向に隣接する各画像表示領域間の濃度の差が全体的に小さくなり、副走査方向に延びる輪郭線Ｃｏの滲みが抑制され、この輪郭線Ｃｏがより明瞭に表示される。
【００５２】
次に、上記往路画像信号Ｒと復路画像信号Ｌとを画像情報を表す画素毎に副走査方向にそれぞれ比較して、より小さい値を持つ方を画像信号として採用する第２の演算について説明する。
【００５３】
上記第２の演算は、往路画像信号Ｒ１と復路画像信号Ｌ１との比較により画像信号Ｔ１を表す画素の値、復路画像信号Ｌ１と往路画像信号Ｒ２との比較により画像信号Ｔ２を表す画素の値、…、往路画像信号Ｒ３と復路画像信号Ｌ３との比較により画像信号Ｔ５を表す画素の値が求められ、このように各画素同士をれぞれ副走査方向に比較してより小さい値を持つ方を採用することにより、図１２（ａ）に示すような第２の画像信号Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４、Ｔ５、Ｔ６が作成される。
【００５４】
第２の画像信号Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４、Ｔ５、Ｔ６からなる画像信号によって表示される副走査方向に並ぶ画像表示領域ＱＴ１からＱＴ６は、図１２（ｂ）に示すように、副走査方向に互いに隣接する各画像表示領域間の濃度の差が小さくなり、かつ、列Ｖ２、Ｖ３、Ｖ６、Ｖ７の画素の値が全体的に小さくなって、副走査方向に延びる輪郭線Ｃｏの滲みが抑制され、この輪郭線Ｃｏがより明瞭に表示されるようになる。
【００５５】
次に、往路画像信号と復路画像信号とを画像情報を表す画素毎に副走査方向にそれぞれ比較してより小さい値を持つ方を採用して、画像担持体の主走査方向に延びる線状の領域の画像情報を表すライン画像信号を作成した後、副走査方向への走査での奇数番目のライン画像信号を画像信号の奇数番目に採用し、偶数番目のライン画像信号の前後に取得された奇数番目のライン画像信号同士を副走査方向に加算平均して偶数番目の画像信号を得る第３の演算について説明する。
【００５６】
上記ライン画像信号は、上記往路画像信号Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３と復路画像信号Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３とに対して上記第２の演算を施すことによって作成されたライン画像信号である副走査方向へ順番に並ぶ第２の画像信号Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４、Ｔ５、Ｔ６、…となる。さらに、これら第２の画像信号Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４、Ｔ５、Ｔ６、…中の奇数番目Ｔ１、Ｔ３、Ｔ５、はそれぞれ第３の画像信号Ｗ１、Ｗ３、Ｗ５として採用され、第３の画像信号Ｗ２、Ｗ４、Ｗ６は、それぞれ、第２の画像信号Ｔ１、とＴ３との加算平均（Ｗ２＝（１Ｔ＋Ｔ３）／２）、第２の画像信号Ｔ３とＴ５との加算平均（Ｗ４＝（Ｔ３＋Ｔ５）／２）、第２の画像信号Ｔ５とＴ７との加算平均（Ｗ６＝（Ｔ５＋Ｔ７）／２）によって作成される。
【００５７】
このようにして作成された図１３（ａ）に示す第３の画像信号Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３、Ｗ４、Ｗ５、Ｗ６によって表示される副走査方向に並ぶ画像表示領域ＱＷ１からＱＷ６は、図１３（ｂ）に示すように、各第３の画像信号中の列Ｖ２、Ｖ３、Ｖ６、Ｖ７の副走査方向に互いに隣接する画素間の濃度の差がさらに縮小され、かつ、列Ｖ２、Ｖ３、Ｖ６、Ｖ７のそれぞれの画素の濃度がさらに全体的に小さくなって輪郭線Ｃｏの滲みが抑制され、この輪郭線Ｃｏがさらに明瞭に表示されるようになる。
【００５８】
なお、上記実施の形態においては、光学ヘッドに励起光源および光電変換手段とを配設して光学ヘッド、励起光源および光電変換手段を一体化させた例を示したが、励起光源および光電変換手段は、平行光路を介して光学ヘッドとの間で光を伝播させることにより両者間の距離を変更可能とすることができるので、励起光源と光電変換手段とを副走査手段、あるいは画像担持体が載置されるベース上に配設するように構成することもできる。また、光学ヘッドを固定して、画像担持体を、主走査方向に往復走査させつつ、この主走査方向と交わる副走査方向に走査して、画像担持体からの光を光電変換して電気的な画像信号を取得するようにしてもよい。
【００５９】
また、上記実施の形態においては、励起光の照射により画像担持体から発生した蛍光を光電変換手段で受光する例を示したが、光電変換手段で受光する光は、画像担持体から発生した光の他、画像担持体によって反射された光、あるいは画像担持体を透過した光等であってもよい。なお、画像担持体によって反射された光、あるいは画像担持体を透過した光を光電変換手段で受光する場合には画像担持体への励起光の照射は不用となる。
【００６０】
なお、上記実施の形態においては、走査手段として光学ヘッドを用いる例を示したが、走査手段として光ビームを用い、画像情報を担持した画像担持体からの光を光電変換して電気的な画像信号を取得する光電変換手段である光電子増倍管と、画像担持体に対して光ビームを主走査方向へ相対的に往復走査させる往復主走査手段であるガルバノメータと、画像担持体に対して光ビームを主走査方向と交わる副走査方向に相対的に走査させる副走査手段と、ガルバノメータにより、光ビームを画像担持体上に主走査方向へ往復走査させつつ、副走査手段により、光ビームを副走査方向に走査させて画像担持体からの光を光電子増倍管によって光電変換して画像信号を取得するようにして、往復走査の連続する往路と復路とでそれぞれ取得された往路画像信号と復路画像信号とに、上記副走査方向に平滑化する演算を施して、上記平滑化された画像情報を表す画像信号を作成するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態による読取画像処理装置の全体構成を示すブロック図
【図２】光学ヘッドを拡大して示した斜視図
【図３】画像担持体１に記録されている画像情報を示す図
【図４】往路画像取得領域と復路画像取得領域とが主走査方向に一致しない様子を示す図
【図５】往路画像取得領域と復路画像取得領域との位置が主走査方向にずれた状態で取得された画像信号に基づいて表示された画像情報を示す図
【図６】尾引きが生じて取得された往路画像信号と復路画像信号とに基づいて表示された画像情報を示す図
【図７】往路画像取得領域と復路画像取得領域との位置が主走査方向にずれた状態で画像情報を表す輪郭線が取得される様子を示す拡大図
【図８】画像情報を表す輪郭線が取得された画像担持体上の領域を示す図
【図９】画像担持体上の往路画像取得領域と復路画像取得領域とから取得された輪郭線近傍を表す往路画像信号と復路画像信号の画素の値を示す図
【図１０】往路画像信号と復路画像信号とについて予め定められた副走査方向に対応する画素を整列させて作成した画像信号に基づいて表示された画像情報を示す図
【図１１】往路画像信号と復路画像信号とに第１の演算を施して得られた画素値とこの画素値に基づいて表示された画像情報を示す図
【図１２】往路画像信号と復路画像信号とに第２の演算を施して得られた画素値とこの画素値に基づいて表示された画像情報を示す図
【図１３】往路画像信号と復路画像信号とに第３の演算を施して得られた画素値とこの画素値に基づいて表示された画像情報を示す図
【符号の説明】
１０ 光学ヘッド
２０ 光電変換手段
３０ 往復主走査手段
４０ 副走査手段
５０ 画像情報取得手段
６０ 演算手段
７０ 表示器

Claims (6)

1. 画像情報を担持した画像担持体に対して、走査手段を主走査方向に相対的に往復走査させつつ、前記主走査方向と交わる副走査方向に相対的に走査して、前記画像担持体からの光を光電変換して電気的な画像信号を取得する読取画像処理方法であって、
   前記往復走査の連続する往路と復路とでそれぞれ取得された往路画像信号と復路画像信号とを前記画像情報を表す画素毎に前記副走査方向に加算平均し前記副走査方向に平滑化して前記画像情報を表す画像信号を作成することを特徴とする読取画像処理方法。
2. 画像情報を担持した画像担持体に対して、走査手段を主走査方向に相対的に往復走査させつつ、前記主走査方向と交わる副走査方向に相対的に走査して、前記画像担持体からの光を光電変換して電気的な画像信号を取得する読取画像処理方法であって、
   前記往復走査の連続する往路と復路とでそれぞれ取得された往路画像信号と復路画像信号とを前記画像情報を表す画素毎に前記副走査方向にそれぞれ比較してより小さい値を持つ方を前記画像信号として採用し前記往路画像信号と復路画像信号とを前記副走査方向に平滑化して前記画像情報を表す画像信号を作成することを特徴とする読取画像処理方法。
3. 画像情報を担持した画像担持体に対して、走査手段を主走査方向に相対的に往復走査させつつ、前記主走査方向と交わる副走査方向に相対的に走査して、前記画像担持体からの光を光電変換して電気的な画像信号を取得する読取画像処理方法であって、
   前記往復走査の連続する往路と復路とでそれぞれ取得された往路画像信号と復路画像信号とを前記画像情報を表す画素毎に前記副走査方向にそれぞれ比較してより小さい値を持つ方を採用してライン画像信号を作成した後、前記副走査方向への走査での奇数番目のライン画像信号を前記画像信号の奇数番目に採用し、偶数番目のライン画像信号の前後に取得された奇数番目のライン画像信号同士を前記副走査方向に加算平均して偶数番目の前記画像信号を得、前記往路画像信号と復路画像信号とを前記副走査方向に平滑化して前記画像情報を表す画像信号を作成することを特徴とする読取画像処理方法。
4. 画像情報を担持した画像担持体からの光を光電変換して電気的な画像信号を取得する光電変換手段と、前記画像担持体に対して走査手段を主走査方向へ相対的に往復走査させる往復主走査手段と、前記画像担持体に対して前記走査手段を前記主走査方向と交わる副走査方向に相対的に走査させる副走査手段と、前記往復主走査手段により、前記走査手段を前記画像担持体上に前記主走査方向へ相対的に往復走査させつつ、前記副走査手段により、前記走査手段を前記副走査方向に相対的に走査させて前記画像担持体からの光を前記光電変換手段によって光電変換して画像信号を取得する画像情報取得手段とを備えた読取画像処理装置であって、
   前記往復走査の連続する往路と復路とでそれぞれ取得された往路画像信号と復路画像信号とを前記画像情報を表す画素毎に前記副走査方向に加算平均し前記副走査方向に平滑化して、前記画像情報を表す画像信号を作成する演算手段を備えていることを特徴とする読取画像処理装置。
5. 画像情報を担持した画像担持体からの光を光電変換して電気的な画像信号を取得する光電変換手段と、前記画像担持体に対して走査手段を主走査方向へ相対的に往復走査させる往復主走査手段と、前記画像担持体に対して前記走査手段を前記主走査方向と交わる副走査方向に相対的に走査させる副走査手段と、前記往復主走査手段により、前記走査手段を前記画像担持体上に前記主走査方向へ相対的に往復走査させつつ、前記副走査手段により、前記走査手段を前記副走査方向に相対的に走査させて前記画像担持体からの光を前記光電変換手段によって光電変換して画像信号を取得する画像情報取得手段とを備えた読取画像処理装置であって、
   前記往復走査の連続する往路と復路とでそれぞれ取得された往路画像信号と復路画像信号とを前記画像情報を表す画素毎に前記副走査方向にそれぞれ比較してより小さい値を持つ方を前記画像信号として採用し前記往路画像信号と復路画像信号とを前記副走査方向に平滑化して、前記画像情報を表す画像信号を作成する演算手段を備えていることを特徴とする読取画像処理装置。
6. 画像情報を担持した画像担持体からの光を光電変換して電気的な画像信号を取得する光電変換手段と、前記画像担持体に対して走査手段を主走査方向へ相対的に往復走査させる往復主走査手段と、前記画像担持体に対して前記走査手段を前記主走査方向と交わる副走査方向に相対的に走査させる副走査手段と、前記往復主走査手段により、前記走査手段を前記画像担持体上に前記主走査方向へ相対的に往復走査させつつ、前記副走査手段により、前記走査手段を前記副走査方向に相対的に走査させて前記画像担持体からの光を前記光電変換手段によって光電変換して画像信号を取得する画像情報取得手段とを備えた読取画像処理装置であって、
   前記往復走査の連続する往路と復路とでそれぞれ取得された往路画像信号と復路画像信号とを前記画像情報を表す画素毎に前記副走査方向にそれぞれ比較してより小さい値を持つ方を採用してライン画像信号を作成した後、前記副走査方向への走査での奇数番目のライン画像信号を前記画像信号の奇数番目に採用し、偶数番目のライン画像信号の前後に取得された奇数番目のライン画像信号同士を前記副走査方向に加算平均して偶数番目の前記画像信号を得、前記往路画像信号と復路画像信号とを前記副走査方向に平滑化して、前記画像情報を表す画像信号を作成する演算手段を備えていることを特徴とする読取画像処理装置。

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