JPH11185028A

JPH11185028A - 透過性の画像媒体の表面のアーティファクトを検出する方法

Info

Publication number: JPH11185028A
Application number: JP10265853A
Authority: JP
Inventors: J Staveley Donald; ドナルド・ジェイ・スティブリー; M Broom Daniel; ダニエル・エム・ブルーム; E Battles Amy; アミー・イー・バトルズ; K Campbell David; デイビッド・ケー・キャンベル; R Herera E Oscar; オスカ・アール・ヘレラ・イー
Original assignee: Hewlett Packard Co
Current assignee: HP Inc
Priority date: 1997-10-14
Filing date: 1998-09-21
Publication date: 1999-07-09
Anticipated expiration: 2018-09-21
Also published as: JP4183807B2; TW376637B; KR19990037083A; US5969372A

Abstract

(57)【要約】【課題】フィルム表面のアーティファクトまたは欠
陥を自動的に識別できるようにする。【解決手段】光学的イメージスキャナにおいて透過性の
画像の表面上の欠陥およびアーティファクトを検出し、
結果としての走査された画像を訂正するための方法およ
び装置が提供される。まず画像は普通に明視野の可視白
色光を使用して走査される。さらに赤外線を使用する別
個の走査を提供することにより、または欠陥およびアー
ティファクトにより散乱、回折される光を測定すること
により、塵、ひっかき傷および指紋のような表面の欠陥
およびアーティファクトを検出する。また、照明につい
て別個の光路を使用したり、強度測定のため別個の光路
を使用することもできる。別個の走査で識別された欠陥
に対応する通常の走査における領域を訂正するのに、画
像処理が使用される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、一般に画像のデジ
タル電子走査のための装置に関する。より具体的には、
透過性の画像を走査するときの塵およびひっかき傷につ
いての訂正に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子イメージスキャナは、光学的な像
を、ストレージ、伝送または印刷に適した電子的形式に
変換する。例えばフィルムスキャナは、Ｘ線用フィル
ム、現像されたネガフィルムストリップおよびスライド
フィルム（また、反転フィルムまたは「クロム(chrom
e)」フィルムと呼ばれている）に使用される。典型的な
イメージスキャナでは、一度に１本の線を走査するた
め、画像からの光が光検出器（光センサ）の一次元アレ
イ(linear array)に集光する。２次元の画像は、一次元
センサアレイとオリジナル画像との間に相対的な移動を
提供することにより走査される。グレースケールの走査
には、光検出器の１つの一次元アレイのみでよい。一般
に、カラースキャナは、可視光の波長の少なくとも３つ
の比較的狭帯域の強度（例えば赤、緑および青の帯域）
を測定する。カラーフィルタを光路に順番に入れること
により、または異なる色の光源を順番に起動させること
により、カラースキャナはセンサの素子の１つの行に、
波長の複数の帯域を順番に提供することができる。より
高速にするため、カラースキャナは、センサの素子の複
数の行に、波長の複数の帯域を同時に与えることができ
る。

【０００３】図１は、イメージスキャナまたはフィルタ
を使用する複写機について典型的なカラー走査アセンブ
リを図示する。フィルムスキャナでは、光は白色光源１
０１により提供され、透過性の(transmissive)フィルム
１００を介して送られる。光アセンブリ１０２は、フィ
ルム上の３本の別個の線からの光を集光し、光はカラー
フィルタ１０４を通って３線の光検出器アレイ１０６上
に当たる。通常、光路はミラー（図示されていない）に
より折り返される。全体の画像は、フィルム１００およ
び光検出器アレイ１０６の間に相対移動（矢印１０８で
示されるようにＹ次元における相対移動）を提供するこ
とにより走査される。

【０００４】図２は、ビームスプリッタを使用する代替
的なカラー走査アセンブリを示す。光は白色光源２０１
により提供され、透過性の画像２００を介して送られ
る。光アセンブリ２０２は、フィルム２００上の１つの
線からの光を集光する。光はビームスプリッタ２０４を
通り、ビームスプリッタ２０４は波長の３つの比較的狭
帯域に光を分割し、それぞれの帯域は３線の光検出器ア
レイ２０６の異なる一次元アレイに集光する。さらなる
一般的な背景については、たとえばK.Douglas Gennette
nおよびMichael J.Steinleの「Designing a Scanner wi
th Color Vision」、１９９３年８月、ヒューレット・
パッカード・ジャーナルのページ５２〜５８に見ること
ができる。

【０００５】図１に示す構成では、フィルム１００の任
意の１つの線について、第１の色の強度が測定され、そ
の後第２の色の強度が測定され、またその後に第３の色
の強度が測定される。したがって図１の構成では、最終
的な測定がその線について完了するまで、走査する画像
上の線の強度測定値をバッファするのにメモリが必要と
される。図２に示す構成では、フィルム２００の任意の
１つの線について、すべての色についての強度測定値が
同時に作られ、それにより１つの線の複数の走査のため
のバッファメモリの必要性を取り除く。

【０００６】フィルムスキャナでは、デジタル化された
画像が、塵および指紋のような走査されているフィルム
表面のアーティファクト(artifact)の存在、またはひっ
かき傷のような走査されているフィルム表面の欠陥によ
り、劣化する可能性がある。このことは３５mmフィルム
のような比較的小さいフィルム形式について特に問題と
なる。それは、画像の領域が小さいからである。大部分
の使用では、画像は拡大されなければならないので、表
面のアーティファクトおよび欠陥も拡大される。オペレ
ータは、これらのアーティファクトおよび欠陥を最小に
するため、フィルムの保管および取り扱いに几帳面でな
ければならない。フィルムの表面をクリーニングまたは
修理する多様な方法が、写真の専門家により使用されて
きたが、時間がかかって困難であり、また部分的にしか
成功しない。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】フィルムを電子的に走
査するとき、画像処理アルゴリズムを使用して、走査す
るデジタル画像のアーティファクトおよび欠陥を減少さ
せ、または取り除こうとすることは可能である。しかし
一般に、塵の粒子またはひっかき傷を所望の画像から見
分けることは非常に困難である。通常、人間のオペレー
タが、訂正すべきデジタル画像のアーティファクトまた
は欠陥を識別しなければならない。これは時間がかか
り、高価なプロセスである。いくつかの完全に自動的な
アルゴリズムが試されたが、これらのほとんどは全体の
画像をぼかす傾向がある。

【０００８】表面のアーティファクトおよび欠陥をフィ
ルム上の画像に定められる特徴から自動的かつ一義的に
区別し、デジタル画像の識別されたアーティファクトを
自動的に訂正する必要性が存在する。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明による透過性の画像媒体の表面のアーティフ
ァクトを検出する方法は、(a)媒体上の点を通過する第
１の光路に沿って光の強度を測定するステップと、(b)
前記媒体上の点を通る、前記第１の光路と異なる第２の
光路に沿って照明を配置し、前記(a)のステップで測定
される光の強度が、前記媒体上の点において、第２の光
路から第１の光路に方向転換される第２の光路の光によ
って得られるようにするステップと、(c)前記(a)のステ
ップで測定された強度を、予め定められた閾値と比較す
るステップと、(d)前記(c)のステップの比較の結果とし
て、前記媒体の表面のアーティファクトとして前記媒体
上の前記点を識別するステップと、を含む。

【００１０】透過性の画像媒体（フィルム）上のそれぞ
れの点が、２回走査される。１度目の走査は、従来の直
接可視照明がフィルム上の画像を通過してセンサ上に達
し、訂正すべき画像を生成する。２度目の走査は、欠陥
シグネチャ（defect signature、表面の欠陥の画像）を
提供し、これは１度目の走査で対応する領域を適切に変
更するため、画像処理ソフトウェアにより使用される。
以下に示すように、複数の実施形態の例を欠陥画像走査
について開示する。すなわち、明視野の赤外線照明を使
用する実施形態、強度測定について共通の光路で暗視野
の可視白色光照明を使用する実施形態、強度測定につい
て異なる光路で暗視野の可視白色光照明を使用する実施
形態および強度測定について共通の光路で暗視野の赤外
線照明を使用する実施形態である。

【００１１】全体画像は、２つの別個のパスで順次に２
回走査されることができ、または、それぞれの線を線毎
に２回走査されることもできる。または、別個のセンサ
および光学系がそれぞれの点または線について２つの別
個の強度測定を行うため同時に使用することもできる。
それぞれの線は、結果としてのインターレースされた(i
nterlaced)データで線毎に２回走査されるのが好まし
い。データをインターレースするのは、必要なメモリを
削減し、走査間の画像の位置ずれを減少または除去す
る。インターレースされたデータを用いることにより、
欠陥検出計算は、スキャナまたはホストコンピュータの
どちらかで線毎に実時間で行うことができる。欠陥シグ
ネチャは、単純なピクセル毎の処理により得られること
ができる（対応するインターレースされた走査線のピク
セル値を比較することにより）。

【００１２】暗視野の照明を必要とするいくつかの実施
形態の例では、照明について２つの別個の光路が、強度
測定の共通の光路で使用される。照明について別個の光
路は、２つの別個の光源を提供することにより実現する
ことができる。１つは明視野の走査のために使用され、
もう１つは暗視野のために使用される。代わりに、１つ
の光源を走査間で機械的に動かすこともできる。また代
わりに、１つの光源からの光路を、ミラー、ライトパイ
プ、光ファイバまたは他の光の使用を介して２つの走査
のため異なる光路に沿って方向転換することもできる。

【００１３】暗視野照明を必要とする他の実施形態で
は、１つの照明源が使用されるが、強度測定は、２つの
異なる光を受ける光路に沿って（照明経路に対して）行
われ、それにより性能のため２つの同時走査を可能にす
る。別個の光検出器アレイは、同時の第２の走査に使用
することができる。代わりに、ミラー、ライトパイプ、
光ファイバまたは他の光学系を、１つの光検出器アセン
ブリ上へ別個のパスに沿って散乱光を方向転換させるの
に使用することもできる。

【００１４】赤外線を必要とする実施形態では、白色光
の１つの光源および赤外線の第２の光源がある。それぞ
れの線は２回走査される。すなわち、１度目は白色光照
明で、２度目は赤外線照明を加えて走査される。白色光
照明は、２度目の走査の間「オフ」である必要がなく、
引続き「オン」のままであることができる。赤外線照明
は、高速にスイッチのオン／オフを行うことができなけ
ればならず、これはたとえば赤外線の発光ダイオード
（ＬＥＤ）を使用することにより達成することができ
る。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の詳細な説明の簡
単な概要を示す。１．概要２．明視野の赤外線照明を使用する実施形態３．暗視野の可視白色光照明を使用する実施形態（Ａ）強度測定について共通の光路（Ｂ）強度測定について異なる光路４．暗視野の赤外線照明を使用する実施形態５．データ特性６．方法のフローチャート

【００１６】１．概要複数の実施形態が存在する。カラー走査については、図
１のようなカラーフィルタ、または図２のようなカラー
セパレータを使用することができる。実施形態のそれぞ
れにおいて、走査Ａおよび走査Ｂの２つの走査を実行す
る。走査Ａは、直接（明視野の）白色光を使用して実行
する通常の画像走査であり、訂正されるべき画像を生成
する。走査Ｂは、欠陥シグネチャ（表面の欠陥の画像）
を提供し、これは第１の走査における対応する領域を適
切に変更するため、画像処理ソフトウェアにより使用さ
れる。走査Ａおよび走査Ｂの順番は、重要でない。走査
Ｂは、明視野の赤外線（図３）、暗視野の可視白色光
（図４、５、６、７および８）または暗視野の赤外線
（図９）を使用して行うことができる。走査Ｂは、照明
について別個の光路を使用して実行することができ（図
３、４、５および９）、または強度測定について別個の
光路を使用して実行することができる（図７および
８）。

【００１７】点ごと、または線ごとに、走査Ａを、アー
ティファクトを識別するのに走査Ｂと比較することがで
きる。必要なメモリを最小にするため、画像の１本の線
について、走査Ａのデータに、画像の同じ点または線の
走査Ｂのデータが直ちに続くよう、データストリームが
インターレースされるのが好ましい。これは、データの
１本より多い線をバッファする必要性を除去し、画像の
位置合わせの問題を除去して速度のため処理を単純化す
る。

【００１８】２．明視野の赤外線照明一般に、処理されるカラー写真フィルムの画像を形成す
る染料は、波長の狭帯域をさえぎり、他のすべての波長
を透過させる。例えば黄色の染料は、青の波長をさえぎ
り、他のすべての波長を透過させる。一般に、処理され
る画像を形成するフィルム媒体および染料は、赤外線に
透過である。通常、図１および図２に示すような従来技
術のスキャナでは、光源は、赤外線の波長において一部
のエネルギーを不可避的に提供する可能性がある。通
常、ＣＣＤアレイおよび他の光検出器は、赤外線の波長
に敏感である。図１および図２に示すような従来技術の
スキャナでは、赤外線フィルタが光路上のある場所に置
かれ、赤外線をさえぎるのが一般的である（例えば、米
国特許第5665963号）。

【００１９】図３は、本発明の第１の実施形態による透
過性の画像についての画像スキャナを簡略的に示したも
のである。図３では、透過性の画像媒体（フィルム）３
００が、白色光源３０２および赤外線源３０４により照
明される。「コールドミラー(cold mirror)」３０６
は、白色光を反射するが赤外線を透過させる。透過性の
媒体３００の表面上の画像の点、線または領域は、光学
系３０８により光検出器（光センサ）アレイ３１０上に
結像する。白色光源３０２は、例えば蛍光灯であること
ができる。赤外線光源３０４は、例えば１または複数の
赤外線の発光ダイオード（ＬＥＤ）であることができ
る。白色光および赤外線の位置を、赤外線を反射して白
色光を透過する「ホットミラー(hot mirror)」の使用に
より逆にすることができることに注意すべきである。ど
ちらの構成についても、ミラー３０６は、白色光源３０
２からの赤外線を、透過性の媒体３００に届かせない。

【００２０】全体画像が白色光（３０２）を使用して走
査され、それに赤外線（３０４）を使用して走査されて
いる全体画像が続くこともできる。またはそれとは逆に
走査されることもできる。しかし、２つの別個の完全な
画像走査は、サブピクセルの再現性を持つスキャナ機構
または２つの画像を再調整する非常に高性能な（時間が
かかる）アルゴリズムを持つソフトウェアを必要とす
る。さらに、２つの別個の完全な画像走査は、１つの追
加の走査を保持するのに十分なメモリを必要とする。し
たがって、走査線ごとの白色光と赤外線の間の切替が、
機械的な位置合わせの不一致、高性能なアルゴリズムお
よび余分のメモリを避けるのに好ましい。図３に示す構
成では、赤外線ＬＥＤは「オン」と「オフ」の切換を速
く行うことができる。またミラー３０６を固定すること
ができ、白色光源を両方の走査について「オン」のまま
にすることができる。代わりに、それぞれの赤外線の走
査の間、走査線ごとに透過性の媒体３００が白色光にさ
らされることがないよう、ミラー３０６を機械的に移動
または回転することができる。

【００２１】スライド(slide)では、結果として印刷さ
れた画像に暗い領域として塵およびひっかき傷が現れ
る。ネガでは、明暗が印刷について逆になるので、結果
として印刷された画像に白い領域として塵粒子またはひ
っかき傷が現れる。スライドまたはネガのどちらについ
ても、白色光の走査の間の光検出器３１０からの信号
が、時々強度が低い領域と共に、走査線を横切っていく
らか変化する強度を持つ（図１０（Ａ）において詳細に
説明する）。強度の低い領域は、画像の有効な部分（例
えば、スライドまたはネガの反射するハイライトにおけ
る猫のひげまたは空の電力線）である可能性もあり、ま
たはアーティファクトにより引き起こされた領域である
可能性もある。スライドまたはネガでは、赤外線走査の
間の光検出器３１０からの信号は高強度の背景を持ち、
背景の強度は光検出器アレイを十分飽和させる可能性が
ある。染料が赤外線に透過であるので、画像における染
料の暗い領域は、赤外線走査における低い強度の領域と
しては現れない。明視野の赤外線走査では、赤外線がさ
えぎられる場所のみが（すなわち、アーティファクトが
存在するとき）、光検出器において低い強度が生じる。

【００２２】それぞれの走査線について、赤外線走査に
おける低い強度領域に対応する白色光走査からの画像領
域を除去するのに、画像処理がピクセルごとを基準に使
用される。その後、画像処理ソフトウェアを使用して、
白色走査での結果として生じた空白領域を、周囲の領域
に対応する色（またはパターン、テクスチャ）で満た
す。色で満たすのは、線毎に実行することができる。例
えば、それぞれの走査線について、左端および右端を持
つ空白領域が与えられると、画像処理ソフトウェアは、
空白領域の左端のすぐ左にあるピクセルの色から、空白
領域の右端のすぐ右にあるピクセルの色へと、補間する
ことができる。代替的にこの色の充填を、２次元の空白
領域で２次元の白色光走査について実行することができ
る。例えば、空白領域内でピクセルの近くの「パッチ(p
atch)」を複写し、２次元のパターンまたはテクスチャ
を２重にすることができる。領域サイズのしきい値、特
徴クラスタリング、エッジ検出および境界の追跡(bound
ary following)のような既知の画像処理技術および領域
抽出方法を、画像訂正をより大きい特徴に制限し、赤外
線走査における低い強度の小さい散らされた点およびノ
イズを無視するのに使用することができる。

【００２３】いくつかの光検出技術の適切な代替的なも
のが、図３の明視野の赤外線走査である。しかしＣＣＤ
については、飽和度(saturation)が、焦点ぼけ、スメア
ー(smear)および他の画像劣化の問題を生じさせる可能
性がある。飽和度の否定的な影響を減少させるための多
様な技術がビデオカメラの２次元ＣＣＤアレイで使用さ
れているが、一般にこれらの技術は複雑さおよびコスト
を加える。したがって、ＣＣＤを使用する光検出器アレ
イについては、暗視野の照明を使用する以下の代替的な
実施形態のうちの１つが好ましい。

【００２４】３.暗視野の可視白色光照明媒体の表面上のアーティファクトだけの画像を形成する
代替的な方法は、暗視野照明を使用することである。こ
の方法では、測定されている光が、アーティファクトに
より反射、散乱、回折、その他の方法で方向転換され
る。画像の表面の特徴に散乱光を使用する一般的な考え
が、反射顕微鏡法の暗視野結像において知られている。
しかし暗視野の顕微鏡法では、散乱光の画像が所望の画
像である。例えば、集積回路の表面の特徴の画像を形成
することが目的である場合である。対照的に本発明で
は、直接光を使用することにより得られる対応する所望
の画像から除去されるべき欠陥のある領域を識別するの
に、散乱光の画像を使用する。

【００２５】（Ａ）強度測定について共通の光路図４は、複数の光源または可動の光源を使用する実施形
態の例を示す。図４では、透過性の媒体３００が、第１
の光源４００により照明される。透過性の媒体すなわち
フィルム３００上の画像の点または線および光学系３０
８を介し、第１の光路４０２に沿って第１の白色光源４
００からの光線が通り、フィルム３００上の点または線
は、光検出器アレイ３１０に焦点が合わせられる。第２
の光源４０４からの第２の光線は、フィルム３００の画
像を介して第２の光路４０６に沿って通る。光路４０６
が通るフィルム３００の表面上にアーティファクトも欠
陥も存在しない場合には、第２の光源４０４からの光は
光検出器アレイ３１０に投影されない。しかし、第２の
光路４０６に沿った光が、アーティファクトまたは欠陥
にぶつかる場合には、光学系３０８を介して一部の光が
散乱、反射、回折、その他の方法で方向転換されて、光
検出器アレイ３１０に集光することができる。第２の光
源４０４は別個の光源であることもでき、または機械的
に異なる位置へ動かされた光源４００であることもでき
る。

【００２６】図５は、図４の他の実施形態を簡略的に示
したものである。図５では、第２の光源４０８が、フィ
ルム３００をはさんで第１の光源４００とは反対側に置
かれる。フィルム３００の両面上の欠陥が、光学系３０
８を介して光源４０８からの光を散乱、反射、屈折また
は回折し、光検出器アレイ３１０へ集光させることがで
きる。

【００２７】図６は、さらに図４の他の実施形態を簡略
的に示したものである。図６の実施形態では、２つの別
個の光源または可動の光源の代わりに、照明の光路をミ
ラーの使用により変更する。図６では、光路４０２に沿
った光線はミラー４１２およびミラー４１４から反射さ
れ、フィルム３００の画像を介して光路４０６に沿って
光を通す（図４の光路４０６と同じ方向に沿って）。ミ
ラー４１２は参照番号４１３に示される位置に移動する
ことができ、これにより、図４および図５の画像を介す
る照明路４０２での走査を可能にする。光ビームを偏向
するのに、ミラーの代わりにライトパイプ、光ファイバ
または他の光学系を使用することができる。ミラーまた
は他の光路の方向変換の装置は、可動または回転するよ
う作ることができ、走査線ごとに照明路を切り換えるた
め交互の照明路を提供する。

【００２８】（Ｂ）強度測定について異なる光路図３、４、５および６の実施形態では、２つの別個の走
査が、それぞれの走査線について必要とされる。走査速
度を、それぞれの走査線について２つの同時の走査を提
供することにより改善することができる。図７は、２つ
の別個の光検出器アレイが２つの同時走査を提供する代
替的な実施形態の例を示す。一般に、図７の破線曲線５
００として２次元で示されるように、光学系は光を３次
元の表面上に集光する。図７では、第２の検出器アレイ
５０２が、光学系３０８の焦点面５００に沿って位置づ
けられる。光路５０６に沿った白色光源５０４からの光
線は、検出器アレイ３１０に集光する。通常、スキャナ
の光源は視準されない。したがって、光源５０４からの
一部の光は、光路５０６とは異なる光路５０８に沿って
いる。光路５０８のフィルムの表面上にアーティファク
トも欠陥も無い場合には、光源５０４からのいかなる光
も光検出器アレイ５０２上に衝突しない。アーティファ
クトまたは欠陥がある場合には、光路５０８に沿った光
線は、部分的に散乱、屈折、反射、回折、その他の方法
で光路５１０に方向転換されて検出器アレイ５０２に集
光する。光検出器アレイ５０２は、別個の光検出器アレ
イであることができ、または機械的に異なる位置に移動
した光検出器アレイ３１０であることもできることに注
意すべきである。しかし速度のため、光検出器アレイ５
０２は別個であるのが好ましい。また光検出器アレイ５
０２は、１つの色またはグレーについて１線のアレイで
あることができることに注意すべきである。最後に、検
出器アレイ３１０に焦点が合わされているフィルム３０
０上の線が、検出器アレイ５０２に焦点が合わされてい
るフィルム３００上の線とは異なることに注意すべきで
ある。言い換えると、同時走査は画像上の異なる線につ
いて実行される。したがって、図１で述べたように、第
２の走査がそれぞれの線について完了するまで、走査さ
れる画像上のそれぞれの線の第１の走査について、強度
測定値をバッファするのにメモリが必要となる。

【００２９】図７の実施形態は、第１の光検出器アレイ
から移動した第２の光検出器アレイを必要とする可能性
がある。図８は、１つの光検出器アセンブリの追加の行
に暗視野照明を方向転換するのにミラーが使用される代
替的な実施例を例示する。図８では、ミラー６００（ま
たは光ファイバ、ライトパイプ、他の光学系）が、光路
５１０に沿って散乱、反射、屈折または回折された光線
を、光検出器アレイ６０２の別個のセンサの行に方向転
換する。例えば、光検出器アレイ６０２は、光路５０６
の赤、緑および青の波長について３行のセンサを持つこ
とができ、ミラー６００から反射された光を受けるため
別個の４番目の行を持つことができる。また図７のよう
に、光路５０８に沿った光は、散乱、反射、屈折、回
折、その他の方法で光路５１０へとフィルム３００の表
面で方向転換されない限り、光路５１０に沿ったいかな
る光も存在しない。また図１および図７のように、最後
の測定がその線について完了するまで、走査する画像上
の線の強度測定値をバッファするのにメモリが必要とな
る。

【００３０】４．暗視野の赤外線照明図４、５、６、７および８のような白色光の暗視野の結
像では、表面のアーティファクトにより散乱または方向
転換される一部の光が、フィルム上の画像の染料により
部分的にさえぎられる可能性がある。特に画像の比較的
暗い領域のアーティファクトでは、アーティファクトか
ら散乱される光が、暗い領域の染料により実質的に削減
される可能性がある。人間の目の光の強度への反応がお
およそ対数であるので、人間の眼は低い強度の領域の小
さい変化に非常に敏感である。したがって、暗い領域の
暗いアーティファクトは、なお不快である。しかし、フ
ィルム上のカラー画像の染料が赤外線に本質的に透過な
ことを思い出してみると、赤外線では、フィルム上の染
料は暗視野の結像を妨害しない。図９は、赤外線の暗視
野の結像を使用する本発明の代替的な実施形態を示す。
図９では、フィルム３００および光学系３０８を介し、
白色光源７００は、コールドミラー７０２（白色光を反
射し、赤外線を透過する）からの光を光検出器アレイ３
１０上へ投影する。フィルム３００の表面で方向転換さ
れない限り、赤外線光源７０４からのいかなる光も光検
出器アレイ３１０に届かないように、赤外線光源７０４
は経路に沿って光を投射する。フィルム３００の表面の
アーティファクトは、光学系３０８を介して光検出器ア
レイ３１０上へ、赤外線を散乱、反射、屈折、回折、そ
の他の方法で方向転換する。図３の実施形態と同様に、
赤外線光源７０４は高速にパルスの「オン」と「オフ」
を行うことができ、白色光源７００はずっと「オン」の
ままであることができる。そこで、白色光源７００は継
続して「オン」の状態であり、走査Ａは赤外線光源７０
４が「オフ」の状態で実行され、走査Ｂは赤外線光源７
０４が「オン」の状態で実行される。

【００３１】通常スキャナは、プロセッサおよびメモリ
を含む。したがって、画像の訂正処理は、スキャナのプ
ロセッサを使用してスキャナ内で実行することができ
る。代わりに、ホストコンピュータ内で処理するため、
走査Ａおよび走査Ｂをホストコンピュータにアップロー
ドすることができる。図９では、明視野の可視白色照明
を使用する１つの走査線についてのデータ（走査Ａ）
は、暗視野の赤外線に明視野の可視白色を加えて使用す
る１つの走査線についてのデータ（走査Ｂ）でインター
レースされるのが好ましい。これが必要なメモリーを削
減し、走査間の画像の位置ずれの蓋然性を削減する。ア
ーティファクトの識別のため、走査Ａが単純に走査Ｂか
ら減算されるので、本質的にすべての明視野の可視白色
光のデータが、アーティファクトが存在する所を除いて
至る所を取り消す。閾値を越える減算されたデータの値
が、アーティファクトとして識別される。特に、図９の
ようなインターレースされた線の減算は、容易にスキャ
ナで行われる実時間処理であることができる。図９の実
施形態は、以下の属性を持つ。１．アーティファクト検出のための処理が、容易で高速
である（減算および閾値の比較）。２．赤外線が、画像の暗い領域のアーティファクトの識
別を可能にする。３．光検出器（光センサ）は、アーティファクトの識別
のために飽和しない。４．必要なメモリが、最小になる。５．走査を交互にはさむ（インターリーブする）こと
が、潜在的な位置合わせの問題を最小にする。

【００３２】図９の実施形態の代わりとして、図７のよ
うな第２の光検出器アレイまたは図８のように光検出器
アレイの追加の行への方向転換のためミラーを使用する
ことができ、これにより同時の直接白色光および暗視野
の赤外線走査を可能にする。すなわち、１つの検出器ア
レイは、直接白色光の線の画像を作ることができ、第２
の検出器アレイは暗視野の赤外線の別個の線の画像を同
時に作ることができる。

【００３３】通常蛍光灯は、高速にスイッチの「オン」
と「オフ」の切換をすることができないということに注
意すべきである。さらに、蛍光灯が最初に「オン」にな
ったとき、通常相当の時間（５秒を超える）が、光の強
度を安定させるのに必要となる。したがって、図３およ
び図９の実施形態について、継続的に蛍光灯を「オン」
にさせ、赤外線ＬＥＤをパルスさせるのが好ましい。多
くの他のバリエーションが可能である。たとえば、図３
および図９の実施形態について、蛍光灯を継続的に「オ
ン」にして赤外線ＬＥＤをパルスさせることができるの
が好ましい。多くの他の種類の形態が可能である。例え
ば、図３および図９の実施形態について、別個の光源の
代わりに、白色および赤外線の両方を持つ１つの光源を
使用することができ、ホットミラー、コールドミラーま
たはフィルタを、走査Ａおよび走査Ｂの光路に挿入する
ことができ、またその光路から取り除くことができる。
代替的に、赤外線ＬＥＤと一緒に白色光源のＬＥＤ（例
えば、赤、緑および青のＬＥＤ）を使用することがで
き、白色および赤外線の光源は、両方とも高速にパルス
を「オン」および「オフ」にすることができる。

【００３４】５．データ特性図１０は、上記述べたいくつかの実施形態について光検
出器のラインアレイ（line array、１つの色またはグレ
ースケールに対して）により測定された画像上の走査線
の一部のピクセル数に対する強度のグラフを示したもの
である。それぞれの色（例えば、赤、緑、青）について
光検出器の異なるラインを使用する光検出器アレイで
は、欠陥の測定を１つの色（例えば、緑）のみを使用し
て行うことができる。図１０は、スライドの走査のデー
タを表すものとして見ることができ、測定された大きい
強度値はオリジナル画像の明るい領域を表し、小さい強
度値はオリジナル画像の暗い領域を表す。しかしネガフ
ィルム片の走査については、オリジナル画像の測定され
た強度と明るさとの間の関係が逆になる。さらに、光検
出器の実現のしかたに依存して、小さい数字が高い強度
を表し、大きい数字が低い強度を表すこともできる。し
たがって実現のしかたにより、グラフを垂直に逆にする
必要がある。

【００３５】図１０（Ａ）は、直接（明視野）白色光の
走査を示し、多様な実施形態において走査Ａと呼ぶもの
である。強度のグラフ８００は３つの領域８０２、８０
４および８０６を持ち、この場所で強度が低レベルに落
ちる。これらの低レベルは、欠陥または画像の有効な暗
い線により引き起こされる。

【００３６】図１０（Ｂ）は、直接赤外線照明のみを使
用して測定された（たとえば、白色光が「オフ」の図３
の実施形態）図１０（Ａ）の画像の強度のグラフを示
す。十分な赤外線照明の強度では、光検出器アレイは、
領域８０８および８１０を除き至る所で飽和する可能性
がある。領域８０８および８１０は、赤外線に透過でな
い領域を表し、よってアーティファクトが存在する領域
を表す。図１０（Ａ）および（Ｂ）を比較すると、図１
０（Ａ）の領域８０２および８０６は、図１０（Ｂ）で
識別されるようなアーティファクトでなければならず、
図１０（Ａ）の領域８０４は、画像の正当な部分でなけ
ればならない。図１０（Ｂ）に示されるように、領域８
０４は本質的に赤外線に透過であるからである。

【００３７】図１０（Ｃ）は、直接赤外線照明および白
色光の両方を使用して（たとえば両方の光源が「オン」
である図３の実施形態）測定された図１０（Ａ）の画像
の強度のグラフを示す。アーティファクトの領域８１２
および８１４を除くすべての領域について、赤外線照明
は光検出器アレイを飽和するのに十分なので、図１０
（Ｃ）は実質的に図１０（Ｂ）と同じである。したがっ
て、適当な閾値８１６を用い、領域８１２および８１４
のような閾値８１６以下の強度を持つ領域が、訂正を必
要とするアーティファクトでなければならない。図１０
（Ｃ）は、図３の白色光が「オン」にされたままで、ア
ーティファクトをなお識別することができることを示
す。

【００３８】図１０（Ｄ）は、例えば白色光が「オフ」
の図９、すなわち図７および図８のような別個の検出器
アレイを持つ図９の赤外線のように、暗視野の赤外線の
みで照明される図１０（Ａ）の画像を示す。図１０
（Ｄ）では、２つの高い強度の領域８１８および８２０
と共に、一般的に低い強度の背景が存在する。また図１
０（Ｄ）は、暗視野の白色光のみの走査を表すこともで
きるが、この場合領域８１８および８２０の振幅が、暗
視野の白色光の画像の染料により削減される可能性があ
ることに注意すべきである。

【００３９】図１０（Ｅ）は、明視野の白色光および暗
視野の赤外線の両方により照明される（たとえば両方の
光源が「オン」である図９のように）図１０（Ａ）の画
像を示す。赤外線光源の強度に従い、暗視野の赤外線照
明は、領域８２４および８２８（図１０（Ａ）の領域８
０２および８０６にそれぞれ対応し、図１０（Ｄ）の領
域８１８および８２０にそれぞれ対応する）を画像に比
べ強度をより強くし、または領域８２４および８２８を
画像に比べ強度をより小さくすることができる。しかし
一般に、図１０（Ａ）の測定に暗視野の赤外線照明を加
えることは、アーティファクトの領域（８０２、８０
６）の強度を変更し、画像の正当な暗い領域により生ず
る低い強度の領域にはほとんど影響を与えない。図１０
（Ａ）のデータが図１０（Ｅ）のデータから減算される
と、正当な画像からの結果のデータが取り消され、結果
は図１０（Ｄ）に示すようになる。すなわち、白色に暗
視野の赤外線の強度データを加え、そこから白色の強度
データを引くと、およそ暗視野の赤外線の強度データに
等しくなる。減算されたデータを、図１０（Ｄ）の閾値
８２２のような閾値と比較することにより、アーティフ
ァクトを識別することができる。閾値８２２を確立する
ことにより、プロセッサは、図１０（Ａ）の領域８０２
および８０６が、減算されたデータの領域８１８および
８２０（図１０（Ｄ））に対応して訂正されるべきアー
ティファクトであることを判断する。図１０（Ｃ）と同
様に、図１０（Ｅ）は、白色光源を「オフ」にしなけれ
ばならないことなく、アーティファクトの検出を行うこ
とができることを示す。したがって、図３および図９の
実施形態は、設計の相当な簡単さと共に、適切な結果を
提供する。しかし、図３実施形態について図１０（Ｂ）
および図１０（Ｃ）に示されるように、光検出器の要素
を飽和状態にすることが望ましくないことを思い出す必
要がある。

【００４０】６．方法のフローチャート図１１は、図３から図８の実施形態による、表面のアー
ティファクトを検出する方法のフローチャートである。
最初に、ステップ９００およびステップ９０２で、第１
の光路に沿ってフィルム上の点が照明され、強度を測定
する。次に（ステップ９０４およびステップ９０６）、
第２の光路に沿ってその点を通過する光の強度を測定す
る。第２の光路は、別個の照明路により得られ（図３、
４、５および６）または別個の検出路を使用することに
より（図７および図８）得られることができることに注
意すべきである。また、第２の走査（ステップ９０４お
よびステップ９０６）が、白色光に直接（明視野）赤外
線（図３）または暗視野の白色光（図４、５、６、７お
よび８）を加えたもので行うこともできることに注意す
べきである。ステップ９０６で測定された強度が、あら
かじめ定められた閾値（テスト９０８）を越える場合に
は、その点はアーティファクトとして識別される（ステ
ップ９１０）。判断９０８が、アーティファクトの強度
が閾値より大きいことを規定することに注意すべきであ
る。しかし、閾値に関する測定値の意味を変更すること
ができる。たとえば、図１０（Ｂ）では閾値以下になる
のがアーティファクトを示すのに対し、図１０（Ｅ）で
は閾値を超えるのがアーティファクトを示すというふう
に変更することができる。点がアーティファクトとして
識別されると、明視野の白色光の走査の間にその点につ
いて測定された強度が、近傍の正常な点から導き出され
た測定値に、前の方で記述した方法を使用して置き換え
られる（ステップ９１０）。そうでなければ、その点は
正常である（ステップ９１２）。

【００４１】図１２は、図７および図８による表面のア
ーティファクトを検出する方法のフローチャートであ
る。最初に、ステップ１０００およびステップ１００２
で、第１の光路に沿ってフィルム上の点が照明され、強
度を測定する。次に（ステップ１００４）、後の時点
で、第２の光路に沿ってその点を通過する光の強度を測
定する。性能のため２つの同時走査が存在するが、画像
上の任意の測定される点について、測定１００２および
１００４は異なる時点で行われる。ステップ１００４で
測定された強度が、あらかじめ定められた閾値を越える
場合には（テスト１００６）、点はアーティファクトと
して識別される（ステップ１００８）。また実施形態の
中には、閾値を下回るのがアーティファクトを示すとい
うこともできる。そうでなければ、その点は正常である
（ステップ１０１０）。点がアーティファクトとして識
別される場合には、第１の走査でその点について測定さ
れた強度が、前の方で述べた方法を使用して、周囲の正
常の点から導き出された測定値で置き換えられる（ステ
ップ１００８）。

【００４２】図１３は、図９による表面のアーティファ
クトを検出する方法のフローチャートである。最初にス
テップ１１００および１１０２で、白色光のみで測定を
行う（走査Ａ）。その後、ステップ１１０４および１１
０６で、白色光に暗視野の赤外線を加えて測定を行う
（走査Ｂ）。走査Ａは、走査Ｂから減算される（１１０
８）。減算の後の点における値が、あらかじめ定められ
た閾値を越える場合には（テスト１１１０）、その点は
アーティファクトであり、その値は近隣の点から導き出
された値で置き換えられる（ステップ１１１２）。そう
でなければ、その点は正常である（ステップ１１１
４）。実施形態の例を、線ごとの走査を使用して示し
た。しかし、アーティファクトを検出するための散乱ま
たは回折された光を使用する一般的な方法は、一度に１
つの点の強度を順番に測定するスキャナに同様に適用可
能であり、またはすべての点の強度を同時に検出する２
次元の光検出器アレイを持つデジタルカメラについても
適用可能である。

【００４３】本発明の前述の記述は、例示および説明の
目的のため提示した。本発明は、開示された形式に限定
されるものではなく、他の改良および様々な形態が、上
記の光技術において可能である。実施形態は、本発明の
原則を説明するために選ばれて記述され、これにより当
該技術分野の当業者は、検討される特定の使用に適した
ように、多様な実施形態および多様な改良において、本
発明を最良に利用することができる。

【００４４】本発明は例として次の実施態様を含む。（１）(a)前記媒体上の点を通過する第１の光路(402)に
沿って光の強度を測定するステップと、(b)前記媒体上
の点を通る、前記第１の光路と異なる第２の光路に沿っ
て照明を配置し、前記（ａ）のステップで測定される光
の強度が、前記媒体上の点において、第２の光路から第
１の光路に方向転換される第２の光路の光によって得ら
れる(c)前記ステップ(a)で測定された強度を、予め定め
られた閾値(816、822)と比較するステップと、(d)ステッ
プ(c)の比較の結果、前記媒体の表面のアーティファク
トとして前記媒体上の前記点を識別するステップと、を
含む透過性の画像媒体(300)の表面のアーティファクト
を検出する方法。

【００４５】（２）前記媒体上の前記点が前記媒体の表
面のアーティファクトとして識別されるときに、前記媒
体の前記点についての強度測定値を、前記媒体の表面の
アーティファクトとして識別されない近傍の点の強度測
定値から導き出された値で置き換えるステップと、を含
む上記（１）に記載の透過性の画像媒体(300)の表面の
アーティファクトを検出する方法。（３）上記（１）のステップ(b)で配置される照明が、
赤外線の波長を含む上記（１）に記載の透過性の画像媒
体(300)の表面のアーティファクトを検出する方法。（４）上記（１）のステップ(d)が、ステップ(a)の前記
強度測定値が、前記予め定められた閾値を超える場合
に、前記媒体の前記点を表面のアーティファクトとして
識別するステップを含む上記（１）に記載の透過性の画
像媒体(300)の表面のアーティファクトを検出する方
法。（５）上記（１）のステップ(d)が、ステップ(a)の前記
強度測定値が、前記予め定められた閾値を下回る場合
に、前記媒体の前記点を表面のアーティファクトとして
識別するステップを含む上記（１）に記載の透過性の画
像媒体(300)の表面のアーティファクトを検出する方
法。

【００４６】（６）点を通る第１の光路(402)に沿った
光を受けるのに適応した光検出器(310)と、前記点を通
り、前記光検出器に向けられていない第２の光路(406、4
10)に沿った光を提供するよう適応した光源(400、404、40
8、704)とを備え、前記光源からの光の一部が、前記第１
の光路および前記光検出器へと、前記点において方向転
換され、アーティファクトが前記点において識別される
イメージスキャナ。（７）前記光源が第２の光源であり、前記イメージスキ
ャナが、前記点を通り、前記光検出器への前記第１の光
路に沿って光を提供するよう適応した第１の光源(400、7
00)を備える上記（６）に記載のイメージスキャナ。（８）前記第１の光源および前記第２の光源が、別個の
光源である上記（７）に記載のイメージスキャナ。（９）前記第１の光源および前記第２の光源が、同じ光
源(400)である上記（７）に記載のイメージスキャナ。（１０）前記第１の光源が白色光の波長を提供し、前記
第２の光源が赤外線の波長を提供する上記（７）に記載
のイメージスキャナ。

【００４７】

【発明の効果】表面のアーティファクトおよび欠陥をフ
ィルム上の画像に定められる特徴から自動的かつ一義的
に区別し、デジタル画像上の識別されたアーティファク
トを自動的に訂正することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】フィルタをもつ線走査方式のブロック透視図。

【図２】ビームスプリッタをもつ線走査方式のブロック
透視図。

【図３】白色光源および明視野の赤外線光源を備える本
発明の実施形態によるフィルムスキャナのブロック側面
図。

【図４】別個の可動光源で暗視野照明を使用する本発明
の実施形態によるフィルムスキャナのブロック側面図。

【図５】図４の実施形態の代替的な取り合わせによるフ
ィルムスキャナのブロック側面図。

【図６】図４の実施形態の代替的な取り合わせによるフ
ィルムスキャナのブロック側面図。

【図７】別個または可動のセンサアレイを備える本発明
の代替的な実施形態によるスキャナのブロック側面図。

【図８】１つの光検出器アセンブリ上への暗視野光の方
向転換を備える本発明の代替的な実施形態によるスキャ
ナのブロック側面図。

【図９】暗視野の赤外線を使用する本発明の代替的な実
施形態によるスキャナのブロック側面図。

【図１０】本発明の多様な実施形態を使用して測定され
た画像の走査線の一部についての強度分布を示すグラ
フ。

【図１１】照明について別個の光路を使用して表面のア
ーティファクトを検出して訂正する方法を示すフローチ
ャート。

【図１２】強度測定について別個の光路を使用して表面
のアーティファクトを検出して訂正する方法を示すフロ
ーチャート。

【図１３】暗視野の赤外線照明を使用して表面のアーテ
ィファクトを検出して訂正する方法を示すフローチャー
ト。

【符号の説明】

３００透過性の画像媒体３１０光検出器４００、７００第１の光源４０２第１の光路４０４、４０８、７０４第２の光源４０６、４１０第２の光路８１６、８２２閾値

フロントページの続き (72)発明者アミー・イー・バトルズアメリカ合衆国80634コロラド州グリーリー、ウエスト・11ストリート 5127、アパートメント 606 (72)発明者デイビッド・ケー・キャンベルアメリカ合衆国80538コロラド州ラブランド、モファット・アベニュー 3315 (72)発明者オスカ・アール・ヘレラ・イーアメリカ合衆国80631コロラド州グリーリー、26アベニュー 1836

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（ａ）媒体上の点を通過する第１の光路に
沿って光の強度を測定するステップと、（ｂ）前記媒体上の点を通る、前記第１の光路と異なる
第２の光路に沿って照明を配置し、前記（ａ）のステッ
プで測定される光の強度が、前記媒体上の点において第
２の光路から第１の光路に方向転換される第２の光路の
光によって得られるようにするステップと、（ｃ）前記（ａ）のステップで測定された強度を、予め
定められた閾値と比較するステップと、（ｄ）前記（ｃ）のステップの比較の結果、前記媒体の
表面のアーティファクトとして前記媒体上の点を識別す
るステップと、を含む透過性の画像媒体の表面のアーティファクトを検
出する方法。