JP6469324B1 - 画像読み取り装置 - Google Patents
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Abstract
Description
図1に示すように、画像読み取り装置1は、読取対象物2を読み取って、R(Red)G(Green)B(Blue)の色成分ごとの成分データを含む画像データを生成する撮像部11を備える。画像読み取り装置1は、撮像部11が生成した画像データのA−D(Analog-to-Digital)変換を行うA−D変換部12、および、A−D変換された画像データが記憶されるメモリ13を備える。画像読み取り装置1はさらに、メモリ13に記憶された画像データに対して、例えば反転処理である画像処理を行う画像処理部14、画像データが示す画像が互いに重複する重複領域の主走査方向の幅を検出する幅検出部15、および、重複領域の主走査方向の幅から、複数の光学系33のそれぞれについて、焦点位置に対する光軸方向の読取対象物2の変位を検出する変位検出部16を備える。画像読み取り装置1はさらに、読取対象物2の変位に応じた、色成分ごとのPSF(Point Spread Function:点像分布関数)を用いて、成分データのぼやけ補正を行う第1のぼやけ補正部17、および、読取対象物2の変位に応じた転写倍率に基づき、成分データが示す各成分の画像のサイズを調節する調節部18をさらに備える。合成部19は、隣接する2つのセンサ34ごとに、2つのセンサ34に対応する成分データの一部を重ね合わせて合成する。
y = x * h ・・・(1)
Y = X × H ・・・(2)
X = Y × H-1 ・・・(3)
上述のように、実施の形態1に係る画像読み取り装置1は、読取対象物2の変位に応じた、色成分ごとのPSFを用いて、成分データのぼやけ補正を行うことで、軸上色収差を補正する。画像読み取り装置1では、軸上色収差に加え、光軸と直交する方向に結像位置がずれる倍率色収差が生じ得る。倍率色収差が生じている場合、RGBの色成分ごとに、重複領域の主走査方向の幅が異なる。そこで、倍率色収差の補正を行うために、実施の形態1に係る画像読み取り装置1の変形例では、幅検出部15、変位検出部16、および調節部18の処理を色成分ごとに行う。詳細には、幅検出部15は、色成分ごとに、隣接するセンサ34が生成する成分データが示す画像の重複領域の主走査方向の幅を検出する。また変位検出部16は、色成分ごとに検出された重複領域の主走査方向の幅から、それぞれの光学系33について、色成分ごとに、該光学系33の該色成分の焦点位置に対する光軸方向の読取対象物2の変位を検出する。第1のぼやけ補正部17は、色成分ごとに検出された読取対象物2の変位に基づき、上述のように、読取対象物2に応じた、色成分ごとのPSFを用いて、成分データのぼやけ補正を行う。そして調節部18は、色成分ごとに検出された読取対象物2の変位に応じた転写倍率に基づき、成分データが示す各色成分の画像のサイズを調節する。
被写界深度を拡大するため、WFC(Wavefront Coding)と呼ばれる技術が開発されている。WFCは、位相変調素子によって、透過光の位相を変調させること、および、位相変調された画像データを復元することを含む。実施の形態2に係る画像読み取り装置1は、位相変調を行うレンズを有する光学系を備える。実施の形態2に係る画像読み取り装置1の構成は、実施の形態1に係る画像読み取り装置1の構成と同様である。図13に示すように、実施の形態2において、光学系33は、実施の形態1において光学系33が備える第2のレンズ42に代えて、第2のレンズ44を備える。第2のレンズ44は、第2のレンズ44に入射した光の位相を変調する。
z = φ(r) = ar2 + br4 ・・・(4)
図24に示すように、実施の形態3に係る画像読み取り装置1は、実施の形態2に係る画像読み取り装置1の構成に加えて、第2のぼやけ補正部20を備える。実施の形態2に係る撮像部11が有する光学系33の構成は、図13に示す実施の形態2に係る撮像部11が有する光学系33の構成と同様である。第2のぼやけ補正部20は、読取対象物2の変位に依存しない固定のPSFを用いて、画像処理部14で画像処理が行われた画像データのぼやけ補正を行う。幅検出部15は、第2のぼやけ補正部20でぼやけ補正が行われた画像データに基づき、該画像データが重複している重複領域の主走査方向の幅を検出する。後続の処理は、実施の形態1と同様である。
図26は、本発明の実施の形態4に係る画像読み取り装置1の構成例を示すブロック図である。実施の形態4に係る画像読み取り装置1は、実施の形態1に係る画像読み取り装置1の構成に加えて、判定部21および推定部22を備える。判定部21は、幅検出部15の処理の可否を判定する。推定部22は、重複領域の主走査方向の幅を推定する。
Claims (9)
- 照射範囲に光を照射する光源と、
複数の撮像素子を有するセンサが一列に並べられた複数のセンサであって、前記複数の撮像素子に結像された像から、色成分ごとの成分データを含む画像データを生成する複数のセンサと、
前記光源から照射されて、前記照射範囲において読取領域に含まれる読取対象物で散乱された光を、該センサが有する前記複数の撮像素子に結像させ、前記センサごとに設けられ、前記複数のセンサが並べられた方向である主走査方向に並べられた複数の光学系であって、各光学系の読取領域と、各光学系と隣接する光学系の読取領域とが重複している複数の光学系と、
隣接する前記センサが生成する前記画像データが示す画像が互いに重複している重複領域の前記主走査方向の幅を検出する幅検出部と、
前記重複領域の前記主走査方向の幅から、前記複数の光学系のそれぞれについて、該光学系の焦点位置に対する光軸方向の前記読取対象物の変位を検出する変位検出部と、
前記読取対象物の前記変位に応じた、色成分ごとの点像分布関数を用いて、前記成分データのぼやけ補正を行う第1のぼやけ補正部と、
前記読取対象物の前記変位に応じた転写倍率に基づき、前記成分データが示す前記色成分ごとの画像のサイズを調節する調節部と、
隣接する前記センサが生成し、前記第1のぼやけ補正部でぼやけ補正され、前記調節部で調節された前記成分データの一部を重ね合わせて合成する合成部と、
を備える画像読み取り装置。 - 前記幅検出部は、色成分ごとに、隣接する前記センサが生成する前記画像データに含まれる前記成分データが示す前記色成分ごとの画像の前記重複領域の前記主走査方向の幅を検出し、
前記変位検出部は、色成分ごとに検出された前記重複領域の前記主走査方向の幅から、前記複数の光学系のそれぞれについて、色成分ごとに、該光学系の該色成分の焦点位置に対する前記光軸方向の前記読取対象物の変位を検出し、
前記第1のぼやけ補正部は、色成分ごとに検出された前記読取対象物の前記変位に基づき、前記点像分布関数を用いて、前記成分データのぼやけ補正を行い、
前記調節部は、色成分ごとに検出された前記読取対象物の前記変位に応じた転写倍率に基づき、前記成分データが示す前記色成分ごとの画像のサイズを調節する、
請求項1に記載の画像読み取り装置。 - 前記第1のぼやけ補正部は、前記センサにおける前記撮像素子の位置に応じた前記点像分布関数を用いて、前記成分データのぼやけ補正を行う、
請求項1または2に記載の画像読み取り装置。 - 前記光学系は、
第1のレンズおよび第2のレンズを有する組み合わせレンズと、
前記光軸方向において前記第1のレンズと前記第2のレンズとの間に設けられる絞りと、
を有し、
前記第2のレンズは、前記第1のレンズより前記センサに近い位置に設けられる、
請求項1から3のいずれか1項に記載の画像読み取り装置。 - 前記第2のレンズは、前記第2のレンズに入射した光の位相を変調する、
請求項4に記載の画像読み取り装置。 - 前記読取対象物の前記変位によらない点像分布関数を用いて、前記センサが生成した前記画像データのぼやけ補正を行う第2のぼやけ補正部をさらに備え、
前記幅検出部は、隣接する前記センサが生成し、前記第2のぼやけ補正部でぼやけ補正が行われた前記画像データが互いに重複している重複領域の前記主走査方向の幅を検出し、
前記第1のぼやけ補正部は、前記色成分ごとの点像分布関数を用いて、前記第2のぼやけ補正部でぼやけ補正された前記画像データが含む前記成分データのぼやけ補正を行い、
前記調節部は、前記読取対象物の前記変位に応じた転写倍率に基づき、前記第2のぼやけ補正部でぼやけ補正されてから、前記第1のぼやけ補正部でぼやけ補正された前記成分データが示す前記色成分ごとの画像のサイズを調節し、
前記合成部は、隣接する前記センサが生成し、前記第2のぼやけ補正部でぼやけ補正されてから、前記第1のぼやけ補正部でぼやけ補正され、前記調節部で調節された前記成分データの一部を重ね合わせて合成する、
請求項5に記載の画像読み取り装置。 - 前記重複領域が一意に特定されるか否かを判定する判定部と、
前記重複領域の前記主走査方向の幅を推定する推定部と、
をさらに備え、
前記判定部で前記重複領域が一意に特定されると判定された場合、前記幅検出部の処理を行い、
前記判定部で前記重複領域が一意に特定されないと判定された場合、前記推定部の処理を行い、
前記変位検出部は、前記幅検出部で検出された前記重複領域の前記主走査方向の幅、または、前記推定部で推定された前記重複領域の前記主走査方向の幅から、前記複数の光学系のそれぞれについて、該光学系の焦点位置に対する前記光軸方向の前記読取対象物の変位を検出する、
請求項1から6のいずれか1項に記載の画像読み取り装置。 - 前記推定部は、前記幅検出部で検出された前記重複領域の前記主走査方向の幅に基づいて、前記重複領域の前記主走査方向の幅を推定する、
請求項7に記載の画像読み取り装置。 - 前記推定部は、前記読取対象物が前記光学系の焦点位置にある場合の、前記重複領域の前記主走査方向の幅に基づいて、前記重複領域の前記主走査方向の幅を推定する、
請求項7に記載の画像読み取り装置。
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