JP5927849B2 - 撮像装置、情報処理装置およびプログラム - Google Patents
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Description
本発明の請求項3に係る撮像装置は、請求項1に記載の態様において、前記減算手段は、前記第3期間が前記第1期間である場合に、前記第3信号値から前記第1信号値を減算し、前記第3期間が前記第2期間である場合に、前記第3信号値から前記第2信号値を減算して、前記第5信号値を出力することを特徴とする。
請求項2に記載の撮像装置によれば、代表基板に含まれる全ての撮像素子について第1信号および第2信号を記憶しなくてもよい。
請求項3に記載の撮像装置によれば、不必要な推算を回避することができる。
請求項4に記載の情報処理装置によれば、予め決められた期間にわたって撮像手段が撮像した場合の暗電流の値を用いて、指定された期間にわたって撮像手段が撮像した場合の信号からそのときの暗電流の成分を除去することができる。
請求項5に記載のプログラムによれば、予め決められた期間にわたって撮像手段が撮像した場合の暗電流の値を用いて、指定された期間にわたって撮像手段が撮像した場合の信号からそのときの暗電流の成分を除去することができる。
1−1.全体構成
以下に本発明の実施形態に係る撮像装置9を説明する。図1は、本発明の実施形態に係る撮像装置9の全体構成を説明する図である。読取部1は、複数(ここでは10個)のチップ10を備える。図2は、1つのチップ10を示す図である。図2に示すチップ10は、図1において左端に配置されたチップ10である。このチップ10は、直線状に並べられたn個(nは2以上の整数;例えばn=312)撮像素子C1〜Cn(以下、特に区別の必要がない場合は、これらを総称して「撮像素子C」と記す)と、各撮像素子Cによって出力される映像信号を増幅するアンプ100を備える。撮像素子Cは、画像が形成された原稿などの被撮像体を撮像する素子であり、例えばCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)イメージセンサや、CCD(Charge Coupled Device)イメージセンサなどである。アンプ100は、添字が小さい方の撮像素子Cが配置された側の端に配置されている。読取部1は、各チップ10を、撮像素子Cが並べられた方向に沿って直線状に配列している。
撮像装置9は、読取部1を校正するキャリブレーション機能と、被撮像体に形成された画像を読み取る画像読取機能とを有する。以下、各機能についてそれぞれ説明する。
図3は、キャリブレーション機能における制御部21の機能的構成を示す図である。キャリブレーション機能において制御部21は、取得部211および光量調整部214として機能する。指定部20からキャリブレーションをする旨の指示を受けたとき、光量調整部214は、照射部3へ供給する電流を下げて照射部3による光の照射を停止する。そして、照射部3による光の照射が停止している間に、取得部211は、予め決められた最大および最小の期間のそれぞれにわたって読取部1の各撮像素子Cに撮像させ、得られた映像信号をそれぞれ取得する。そして、取得部211は、取得した映像信号を、撮像させた期間および撮像素子Cごとに対応付けて記憶部22に記憶する。
画像読取機能とは、撮像装置9の制御部21が、読取部1によって被撮像体からの反射光に応じた映像信号を取得し、キャリブレーションの結果に基づいてその映像信号から暗電流の成分を除去することにより、被撮像体に形成された画像を読み取る機能である。
図4は、画像読取機能における制御部21の機能的構成を示す図である。画像読取機能において制御部21は、取得部211、推算部212、減算部213および光量調整部214として機能する。指定された期間にわたって画像の読み取りを行う旨の指示を指定部20から受けた時、光量調整部214は、照射部3へ供給する電流を調整し、決められた光量の光を照射部3に照射させる。そして、この決められた光量の光が照射部3によって被撮像体に照射されている間に、取得部211は、指定された期間にわたって読取部1の各撮像素子Cに撮像させ、得られた映像信号をそれぞれ取得する。また、推算部212は、記憶部22から各撮像素子Cに対応付けられて記憶された映像信号を読み出し、読み出した映像信号および指定部20により指定された期間をパラメータとする線形補間の演算をする。これにより推算部212は、光が照射されていないときに、指定部20により指定された期間にわたって各撮像素子Cに撮像させた場合に得られるはずの映像信号を推算する。
次に、キャリブレーション機能および画像読取機能のそれぞれについて、撮像装置9の動作を説明する。
図5は、撮像装置9がキャリブレーションをするときの動作の流れを示す図である。制御部21は、指定部20からキャリブレーションをする旨の指示を受けたか否かを判定し(ステップS101)、この指示を受けていない間(ステップS101;NO)は、この判定を続ける。指定部20からキャリブレーションをする旨の指示を受けた場合(ステップS101;YES)、制御部21は、光量調整部214として機能し、照射部3による光の照射を停止する(ステップS102)。次に、制御部21は、取得部211として機能し、予め決められた最小の期間(以下、最小期間という)Tmin(本発明における第1期間)にわたって読取部1の各撮像素子Cに撮像させ、その各撮像素子Cからそれぞれ暗電流の値である暗電流値Dmin(本発明における第1信号値)を取得する(ステップS103)。また、制御部21は、予め決められた最大の期間(以下、最大期間という)Tmax(本発明における第2期間)にわたって読取部1の各撮像素子Cに撮像させ、その各撮像素子Cからそれぞれ暗電流値Dmax(本発明における第2信号値)を取得する(ステップS104)。このステップS103とステップS104の実行の順序は上述の逆でもよい。そして、暗電流値Dminおよび暗電流値Dmaxを取得した制御部21は、これらを記憶部22に記憶する(ステップS105)。
これは撮像素子Cnに限らずに成り立つため、全ての撮像素子Ciにおいて以下の式(1)が成り立つ。
Dx[i]≒(Dmax[i]−Dmin[i])/(Tmax−Tmin)×(T−Tmin)+Dmin[i]・・・(1)
以上が実施形態の説明であるが、この実施形態の内容は以下のように変形し得る。また、以下の変形例を組み合わせてもよい。
上述した実施形態において、全ての指定期間Tについて式(1)を適用した線形補間により暗電流値Dx[i]を推算していたが、推算に先立って指定期間Tが最小期間や最大期間に一致するか否かを判定してもよい。図10は、この変形例において撮像装置9が画像を読み取るときの動作の流れを示す図である。図10に示すステップのうち図9に示したステップと共通するものについては、共通の符号を付して説明を省略する。ステップS203の後、制御部21は、指定期間Tが最小期間Tminに等しいか否かを判定する(ステップS211)。指定期間Tが最小期間Tminに等しいと判定した場合(ステップS211;YES)、制御部21は、各撮像素子Ciから取得した映像信号Ciから記憶部22に記憶されたDmin[i]をそれぞれ減算する(ステップS212)。
上述した実施形態では、読取部1に含まれる全ての撮像素子Ciについて、最小期間Tminに対応する暗電流値Dmin[i]と、最大期間Tmaxに対応する暗電流値Dmax[i]とを実測し、記憶部22に記憶していたが、読取部1に含まれる1つのチップ10に備えられた撮像素子Cについて、これらを記憶してもよい。すなわち、読取部1に含まれる複数のチップ10のうち、いずれか1つを代表として記憶してもよい。この場合、記憶部22は、代表となるチップ10(以下、代表チップともいう)に配置された各撮像素子Ciについて、暗電流値Dmin[i]と暗電流値Dmax[i]とを記憶するとともに、この代表チップにおいて決められた位置に配置された撮像素子Ciの暗電流値Dmin[i]と、この代表チップ以外のチップ10においてその位置に対応する位置に配置された撮像素子Ck(k≠i)の暗電流値Dmin[k]との差である嵩上げ値を、この代表チップ以外のチップ10ごとに記憶すればよい。
Dx[i]≒(Dmax[i mod n]−Dmin[i mod n])/(Tmax−Tmin)×(T−Tmin)+Dmin[i mod n]+B[j]・・・(2)
上述したコントローラ2は、情報処理装置として観念される。すなわち、このコントローラ2の記憶部22は、照射部3による光の照射を停止した状態で被撮像体を最小期間Tminにわたって撮像素子Cに撮像させて得た暗電流値Dminと、照射部3による光の照射を停止した状態で被撮像体を最小期間Tminよりも長い最大期間Tmaxにわたって撮像素子Cに撮像させて得た暗電流値Dmaxとを記憶する。また、このコントローラ2の取得部211は、最小期間Tmin以上、且つ最大期間Tmax以下の期間として指定された指定期間Tにわたって照射部3により決められた光量の光が照射された状態で被撮像体を撮像素子Cに撮像させて映像信号Diを取得する。また、このコントローラ2の推算部212は、照射部3による光の照射を停止した状態で被撮像体を指定期間Tにわたって撮像素子Cに撮影させた場合に得られる暗電流値を、記憶部22に記憶された暗電流値Dminおよび暗電流値Dmaxを用いる線形補間により推算する。また、このコントローラ2の減算部213は、取得部211が取得した映像信号Diから推算手段が推算した暗電流値を減算する。
制御部21によって実行される各プログラムは、磁気テープや磁気ディスクなどの磁気記録媒体、光ディスクなどの光記録媒体、光磁気記録媒体、半導体メモリなどの、コンピュータ装置が読み取り可能な記録媒体に記憶された状態で提供し得る。また、このプログラムを、インターネットのようなネットワーク経由でダウンロードさせることも可能である。なお、上記の制御部21によって例示した制御手段としてはCPU以外にも種々の装置が適用される場合があり、例えば、専用のプロセッサなどが用いられる。
Claims (5)
- 直線に沿って並べられた複数の基板であって、当該直線の方向に沿ってそれぞれ決められた数の撮像素子が配置された複数の基板を備え、被撮像体を撮像し、当該被撮像体から受光した光量に対応した信号を出力する撮像手段と、
前記被撮像体に光を照射する照射手段と、
前記照射手段による光の照射を停止した状態で前記被撮像体を第1期間にわたって前記撮像手段が撮像した場合の前記信号の値である第1信号値と、前記照射手段による光の照射を停止した状態で前記被撮像体を前記第1期間よりも長い第2期間にわたって前記撮像手段が撮像した場合の前記信号の値である第2信号値とを、前記複数の基板のうち代表となる基板である代表基板に配置された各撮像素子について記憶するとともに、当該代表基板において決められた第1位置に配置された撮像素子と、当該代表基板以外の基板において前記第1位置に対応する位置に配置された撮像素子とにおける前記第1信号値または前記第2信号値の差である嵩上げ値を、当該代表基板以外の基板ごとに記憶する記憶手段と、
前記第1期間以上、且つ、前記第2期間以下の期間である第3期間にわたって前記照射手段により光が照射された状態で前記被撮像体を前記撮像手段が撮像した場合の前記信号の値である第3信号値を取得する取得手段と、
前記照射手段による光の照射を停止した状態で前記被撮像体を前記第3期間にわたって前記撮像手段が撮影した場合の前記信号の値である第4信号値を、前記記憶手段に記憶された前記第1信号値および前記第2信号値を用いる線形補間により推算する推算手段と、
前記取得手段が取得した第3信号値から前記推算手段が推算した第4信号値を減算して、第5信号値を出力する減算手段と、
を具備し、
前記推算手段は、前記撮像素子が前記代表基板以外の基板に配置されている場合、前記第1信号値および前記第2信号値を用いる線形補間によって得た値を前記嵩上げ値により補正して前記第4信号値を推算する
ことを特徴とする撮像装置。 - 前記記憶手段は、前記代表基板に配置された各撮像素子のうち、決められた第2位置に配置された撮像素子について、前記第1信号値と前記第2信号値とを記憶し、
前記推算手段は、前記撮像素子が前記代表基板以外の基板において、前記第2位置と異なる第3位置に配置されている場合、前記記憶手段により記憶された前記第1信号値および前記第2信号値を用いて、予め決められた数式に基づいて、前記代表基板において前記第3位置に配置された撮像素子の前記第1信号値および前記第2信号値を推算し、推算した当該第1信号値および当該第2信号値を用いる線形補間によって得た値を前記嵩上げ値により補正して前記第4信号値を推算する
ことを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。 - 前記減算手段は、前記第3期間が前記第1期間である場合に、前記第3信号値から前記第1信号値を減算し、前記第3期間が前記第2期間である場合に、前記第3信号値から前記第2信号値を減算して、前記第5信号値を出力する
ことを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。 - 照射手段による光の照射を停止した状態で、直線に沿って並べられた複数の基板であって、当該直線の方向に沿ってそれぞれ決められた数の撮像素子が配置された複数の基板を備えた撮像手段が被撮像体を第1期間にわたって撮像した場合に当該撮像手段によって出力される信号であって、当該撮像手段が前記被撮像体から受光した光量に対応した信号の値である第1信号値と、前記照射手段による光の照射を停止した状態で前記被撮像体を前記第1期間よりも長い第2期間にわたって前記撮像素子が撮像した場合の前記信号の値である第2信号値とを、前記複数の基板のうち代表となる基板である代表基板に配置された各撮像素子について記憶するとともに、当該代表基板において決められた第1位置に配置された撮像素子と、当該代表基板以外の基板において前記第1位置に対応する位置に配置された撮像素子とにおける前記第1信号値または前記第2信号値の差である嵩上げ値を、当該代表基板以外の基板ごとに記憶する記憶手段と、
前記第1期間以上、且つ、前記第2期間以下の期間である第3期間にわたって前記照射手段により光が照射された状態で前記被撮像体を前記撮像素子が撮像した場合の前記信号の値である第3信号値を取得する取得手段と、
前記照射手段による光の照射を停止した状態で前記被撮像体を前記第3期間にわたって前記撮像手段が撮影した場合の前記信号の値である第4信号値を、前記記憶手段に記憶された前記第1信号値および前記第2信号値を用いる線形補間により推算する推算手段と、
前記取得手段が取得した第3信号値から前記推算手段が推算した第4信号値を減算して、第5信号値を出力する減算手段と、
を具備し、
前記推算手段は、前記撮像素子が前記代表基板以外の基板に配置されている場合、前記第1信号値および前記第2信号値を用いる線形補間によって得た値を前記嵩上げ値により補正して前記第4信号値を推算することを特徴とする情報処理装置。 - 直線に沿って並べられた複数の基板であって、当該直線の方向に沿ってそれぞれ決められた数の撮像素子が配置された複数の基板を備え、被撮像体を撮像し、当該被撮像体から受光した光量に対応した信号を出力する撮像手段と、
前記被撮像体に光を照射する照射手段と、
前記照射手段による光の照射を停止した状態で前記被撮像体を第1期間にわたって前記撮像手段が撮像した場合の前記信号の値である第1信号値と、前記照射手段による光の照射を停止した状態で前記被撮像体を前記第1期間よりも長い第2期間にわたって前記撮像手段が撮像した場合の前記信号の値である第2信号値とを前記複数の基板のうち代表となる基板である代表基板に配置された各撮像素子について記憶するとともに、当該代表基板において決められた第1位置に配置された撮像素子と、当該代表基板以外の基板において前記第1位置に対応する位置に配置された撮像素子とにおける前記第1信号値または前記第2信号値の差である嵩上げ値を、当該代表基板以外の基板ごとに記憶する記憶手段と
を具備する撮像装置のコンピュータを、
前記第1期間以上、且つ、前記第2期間以下の期間である第3期間にわたって前記照射手段により光が照射された状態で前記被撮像体を前記撮像手段が撮像した場合の前記信号の値である第3信号値を取得する取得手段と、
前記照射手段による光の照射を停止した状態で前記被撮像体を前記第3期間にわたって前記撮像手段が撮影した場合の前記信号の値である第4信号値を、前記記憶手段に記憶された前記第1信号値および前記第2信号値を用いる線形補間により推算する推算手段と、
前記取得手段が取得した第3信号値から前記推算手段が推算した第4信号値を減算して、第5信号値を出力する減算手段
として機能させるとともに、
前記撮像素子が前記代表基板以外の基板に配置されている場合、前記推算手段が、前記第1信号値および前記第2信号値を用いる線形補間によって得た値を前記嵩上げ値により補正して前記第4信号値を推算するように機能させる
ためのプログラム。
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