KR100402043B1 - 비접촉형 화상 판독 장치 및 그것을 이용한 시스템 - Google Patents

Abstract

화상을 판독하는 판독부와, 그 판독부의 판독 조건을 변경하는 판독 조건 변경부와, 변경된 2개의 다른 판독 조건으로 판독한 2개의 판독 화상을 기억하는 기억부와, 기억된 2개의 판독 화상을 합성하여, 평면으로 전개하는 화상 보정부를 구비하며, 비접촉으로 화상을 판독함으로써, 굴곡된 장표나 두꺼운 책 등의 표면에 쓰여진 문자 등을 조작성 좋게 고화질로 판독 가능하며, 또한 간편하고 용이하며 자유도가 높은 비접촉형 화상 판독 장치를 제공할 수 있다.

Description

비접촉형 화상 판독 장치 및 그것을 이용한 시스템{NON-CONTACT TYPE IMAGE READING APPARATUS AND SYSTEM USING THE SAME}

본 발명은 종이 등의 매체에 쓰여진 문서, 인쇄된 문자나 도형, 화상, 또는 날인된 인영(印影) 등의 정보을 판독하여 인식하거나 대조하거나 화상 데이타로서 입력하는 비접촉형 화상 판독 장치와, 그것을 이용한 문서 정보 수정 장치와, 그에 적합한 제어 방식 및 그것을 이용한 시스템에 관한 것이다.

현재 제품화되고 있는 화상의 입력 장치로서는 플래트 베드 스캐너, 시트 스캐너, 디지털 카메라, 서화(書畵) 카메라 등이 있다. 그러나, 플래트 베드 스캐너는 해상도가 높지만 설치 면적이 크고 판독 속도가 느리며, 시트 스캐너는 설치 면적이 작지만, 시트 형상 밖에 읽을 수 없다. 서화 카메라는 해상도가 높으며 입체물을 판독할 수 있는 것도 있지만 대규모 장치로 비용이 고가라고 하는 것과 같이, 일장일단이 있으며 사용자의 필요성을 만족하지 못하였다.

비접촉으로 문서를 읽기 위한 발명으로서는 예를 들면 특개평 8-9102호(종래예 1), 특개평 8-274955호(종래예 2), 특개평 8-154153호(종래예 3 : 미러), 특개평 8-97975호(종래예 4 : 책 복사), 특개평 10-13622호(종래예 5 : 화이트 보드), 특개평 9-275472호(종래예 6 : 액티브 조명)에 기재되어 있는 방법이 있다.

문헌으로서 소개되어 있는 것으로는 마쓰야마 등의 「다중 포커스 화상을 이용한 에지 검출과 거리 계측」, 전자 정보 통신 학회 논문지, Vol.J77-D-II, pp.1048-1058, 1994, (문헌 1), 고다마 등, 「촛점이 다른 복수 화상으로부터 시차를 포함하는 임의 촛점 화상 생성 촛점 외에서의 화상 생성을 이용한 전 촛점 화상의 강조적 취득」 신학론 Vol. J79-D-II, No. 6, pp. 1046-1053, 1996/6, (문헌 2), Seong Ik CHO etc. "Shape Recovery of Book Surface Using Two Shade Images Under Perspective Condition", T. IEE JAPAN, Vol. 117-C, No. 10, pp. 1384-1390, 1997(문헌 3) 등이 있다.

또한, 손쉽게 화상을 입력한다고 하는 점에서는 디지털 카메라가 우수하다.

디지털 카메라를 문서 등의 화상 입력 장치로서 이용할 때의 문제점으로서, 종이 등의 평면 상에 인쇄된 문자나 도형, 화상 등의 정보가 중요한데, 필요한 정보를 보다 정확하게 판독하기 위해서는, 판독하는 대상이 가능한 한 이상적인 평면 상태가 되어야 하고, 또한 카메라가 피사체를 향하게 하여 정확하게 정면을 향하도록 촬영할 필요가 있다.

카메라를 대상물에 대하여 정면 이외로부터 판독한 화상을 정면에서 본 화상으로 보정하는 발명은 여러가지 제안되어 있다. 예를 들면, 특개평 9-289611호 공보에는 피사체의 경사 화상을 의사적인 정면 화상으로 보정하여 촬영하는 디지털 카메라가 개시되어 있다.

그런데 종이 등의 매체를 항상 편평한 상태로 유지하는 것은 어렵고, 실제로는 요철이 발생되는 경우가 많다. 이러한 지면의 입력에 대하여 종래 플래트 베드 스캐너 등은 판독 지면을 유리 등의 판독면에 압착함으로써, 변형에 의한 화상의 변형을 방지하고 요철이 없는 상태에서의 화상 입력을 행하고 있다.

또한, 문서를 판독하는데 있어서 이 문서에 관한 것 중 기재되어 있지 않은 별도의 정보는 데이타 베이스를 참조하여, 문서 상에 추가 기록하는 정보 수정 처리에 관한 종래 기술로서는, 예를 들면 특개평 10-99791호 공보 「배송물의 이사 처리 방법」 등에 기재되어 있듯이, 배송물 상에 기재되어 있는 수신처 정보를 판독하고 배달원부 데이타 베이스를 참조하여 이사 정보가 등록되어 있으면 구주소를 이사지 주소로 변환하고, 이사지 주소·성명을 전송용 라벨 등으로 출력하는 예가 있었다. 이에 따라 조작자의 수작업을 줄일 수 있다고 기술되어 있다.

그러나, 상기 종래예에서는 평면 상의 문서를 거의 상측으로부터 판독하는 것을 전제로 하고 있으며(종래예 1 ∼ 3), 또한 자유로운 위치로부터의 판독이 가능한 것은 아니었다.

또한, 캘리브레이션 마커를 판독하여 측정 위치를 보정(종래예 5 : 화이트 보드)하는 제안도 있지만, 조작이 복잡하다는 문제가 있었다.

또한, 센서로부터의 판독면 거리 측정 역시, 관측 물체를 옆에서 바라보는 것(종래예 4 : 책 복사), 액티브 조명을 이용하는 것(종래예 6 : 액티브 조명), 스테레오 카메라를 이용하는 것 등이 제안되고 있지만, 정밀도가 나쁘거나 비용이 지나치게 든다는 문제가 있었다.

또한, 취득한 거리 데이타로부터 정면 화상을 재구성하는 제안(문헌 1 ∼ 3)도 있지만, 계산기에 의한 시뮬레이션을 통해 실제의 상품으로서 실용화하기 위해서는 처리 속도를 개선할 필요가 있었다.

또한, 종래의 플래트 베드 스캐너를 이용한 경우에는 판독 헤드의 주사에 시간이 걸리며, 판독 대상이 많은 경우에는 판독에 매우 많은 시간이 필요하였다. 또한, 판독 환경에도 제한이 있으며 판독 위치와 사이즈에 제약이 있었다. 또한, 플래트 베드 스캐너는 가로 방향으로 크기 때문에 장치의 설치에도 큰 면적을 필요로 하고 있었다.

또한, 특개평 10-99791호에 따르면 우편물과 이사용 라벨의 대응은 순서 이외에는 얻어지지 않으며 배송물의 순서가 어떠한 요인으로 무너지면 라벨과의 대응은 취해지지 않는다는 문제가 있었다.

본 발명의 목적은 굴곡된 장표나 두꺼운 책 등의 표면에 쓰여진 문자 등을 조작성좋고 고화질로 판독 가능한 비접촉형 화상 판독 장치를 제공하는 것에 있다.

또한, 간편하고 용이하며 자유도가 높은 비접촉형 화상 판독 장치를 제공하는 것에 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 플래트 베드 스캐너 대신에 디지털 카메라를 이용하고, 이 경우 굴곡된 문서나 화상이라도 손쉽게 평면 화상 데이타로 취득할 수 있는 디지털 카메라를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 배송물에 이사, 반송 정보 등을 추가 기록 할 때, 대응 관계가 잘못되지 않게 하고 또한 효율적으로 작업을 실시할 수 있는 문서 수정 장치를 제공하는 것에 있다.

상기 문제점을 해결하기 위해서, 본 발명은 화상을 판독하는 판독부와, 그 판독부의 판독 조건을 변경하는 판독 조건 변경부와, 변경된 적어도 2개의 다른 판독 조건으로 판독한 적어도 2개의 판독 화상을 기억하는 기억부와, 기억된 적어도 2개의 판독 화상을 합성하여, 평면으로 전개하는 화상 보정부를 구비한 구성으로 한다.

이와 같이 판독 조건을 변경하여 판독함으로써 그 화상의 변위를 해석하고, 거리를 측정할 수 있다. 그 거리에 의거하여 평면으로 전개할 수 있다. 또한, 원고의 상부 뿐만 아니라, 여러가지 각도로부터의 판독이 가능해진다. 따라서, 굴곡된 장표나 두꺼운 책 등을 누르지 않고 고화질로 화상을 판독하는 것이 가능해지며 자유도가 높고 조작성이 좋은 간편하고 용이한 구성의 비접촉 화상 판독 장치를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명은 화상을 판독하는 판독부와, 그 판독부의 판독 조건을 변경하는 판독 조건 변경부와, 변경된 적어도 2개의 다른 판독 조건으로 판독한 적어도 2개의 판독 화상을 기억하는 기억부와, 기억된 적어도 2개의 판독 화상을 합성하여, 평면으로 전개하는 화상 보정부를 갖는 스캐너부와, 스캐너부로부터 출력되는 화상 보정 신호를 인식하여, 화상 처리를 행하는 화상 처리부와, 화상 처리된 데이타를 표시하는 화상 표시부와, 화상 처리된 데이타를 출력하는 화상 기록부를 구비한 시스템으로 구성된다.

이러한 시스템 구성을 구비함으로써 더욱 조작성이 좋으며, 고화질인 화상의 판독이 가능하게 되는 것은 물론, 퍼스널 컴퓨터 등의 화상 처리부나 스캐너부 등에 직접 접속할 수 있기 때문에, 책상 등에서 접지 스페이스가 작으며 간편하고 용이한 비접촉형 화상 판독 시스템을 제공할 수 있다.

또한, 상기 목적을 달성하기 위해서 본 발명은 화상을 디지털화하여 판독하는 판독 수단과, 상기 판독 수단으로 판독한 화상을 기억하는 기억 수단을 구비한 디지털 카메라에 있어서, 상기 판독 수단으로 문서를 판독하였을 때에 판독 화상을 평면 화상 데이타로 보정하여, 그 보정한 화상 데이타를 출력하는 화상 보정 수단을 구비한 것을 특징으로 한다. 이 경우, 보정한 화상 데이타를 상기 기억 수단으로 출력하도록 구성할 수도 있다.

상기 구성에 따르면, 판독부는 예를 들면 촛점 위치, 아오리 각 등의 판독 조건을 변경하여 판독하는 것이 가능해진다. 화상 보정 수단은 변경한 복수의 조건으로 판독한 복수의 화상으로부터 화상 간의 특징점을 검출하고, 그 때의 화상의 흐려짐량으로부터 문서의 각 점과 판독 수단과의 거리를 측정할 수 있다. 그리고, 측정한 거리를 이용하면, 요철이 있는 화상을 평면 화상으로 전개할 수 있다. 또한, 요철 화상을 평면 화상으로 전개하는데 필요한 텍스쳐 매핑을 하드웨어화함으로써 고속화가 가능해진다. 경사 판독으로 인해 왜곡된 화상은 상기 텍스쳐 매핑의 과정에서 통합 처리함으로써 변환 횟수를 줄이는 것이 가능해지며 화질의 향상과 처리 속도의 향상을 꾀할 수 있다. 또한 거리에 따라 필터의 계수를 변화시켜서 흐려짐을 복원한 화상을 거리에 따라 가산 합성함으로써 광전 변환으로 인한 백색 잡음을 감소시킬 수 있다.

또한, 본 발명은 화상을 디지털화하여 판독하는 판독 수단과, 상기 판독 수단으로 판독한 화상을 기억하는 기억 수단을 구비한 디지털 카메라에서, 상기 판독 수단으로 문서를 분할하여 판독하였을 때에, 그 판독 화상을 평면 화상 데이타로 보정하는 화상 보정 수단과, 그 보정한 화상 데이타를 일시 기억하는 일시 기억 수단과, 상기 일시 기억 수단에 기억한 복수의 화상 데이타를 접합시키고나서 상기 기억 수단으로 출력하는 화상 접합 수단을 구비한 것을 특징으로 한다.

상기 구성에 따르면, 판독부에서 분할하여 판독한 화상을 화상 보정 수단에서 평면 화상 데이타로 보정하고나서 화상 접합 수단에서 접합함으로써, 일회의 촬영으로서는 취득할 수 없는 거대한 평면의 화상을 얻을 수 있다.

상기 디지털 카메라를 구성함에 있어서, 이하의 요소를 부가할 수 있다.

(1) 상기 화상 보정 수단은 상기 판독 수단이 촛점 거리를 바꿔서 상기 문서를 복수회 판독할 때의 판독 결과로부터 상기 문서의 각 점과 상기 판독 수단과의 거리를 검출함과 더불어, 판독 화상을 폴리곤(polygon) 분할하고 3차원 형상의 판독 화상을 각 폴리콘 각각에서 상기 검출 거리에 따라 평면으로 전개하도록 구성되어 있다.

(2) 상기 화상 보정 수단은 상기 판독 수단이 정형 문서를 판독하였을 때에 판독 화상으로부터 피사체의 특징점을 추출하고, 화상 내에 발생하는 왜곡의 보정을 행하도록 구성되어 있다.

(3) 상기 판독 수단으로 판독한 판독 화상을 그대로 상기 기억 수단에 입력하는 모드와, 상기 판독 화상을 상기 화상 보정 수단으로 보정하고나서 상기 기억 수단에 입력하는 모드를 구비하고, 상기 양 모드는 전환이 자유롭게 되도록 구성되어 있다.

(4) 판독 화상으로부터 피사체의 특징점을 추출하는 특징점 추출부와, 그 추출한 특징점의 정보로부터 화상 내의 판독 범위를 추출하는 판독 범위 추출부가 설치되어 있다.

(5) 외부와의 화상 데이타 전송을 행하는 무선 데이타 통신 수단이 설치되어 있다.

또한, 상기 문제점을 해결하기 위해서 배송물의 화상 취득은 페이스업(face-up)형 비접촉 스캐너를 이용한 화상 판독으로 행하고, 그 배송물에 대하여 1통 단위로 정보를 추가 기록할 수 있는 구성으로 하였다. 또한, 추가 기록 방법도 라벨 접착 방법 뿐만 아니라, 배송물 표면에 추가 기록할 수 있는 스페이스가 있으면 직접 추가 기록 인쇄하도록 하는 기능을 설치하였다. 또한, 이 추가 기록 기능은 선택 가능하게 하고, 판독 화상에 기초하여 장치가 어느 방식이 바람직할지 후보를 출력하여 조작자가 선택 가능하도록 하였다.

또한, 비접촉 스캐너의 기동 처리로서, 조작자가 가까운 스위치로 간단하게 지시할 수 있는 구성으로 하고, 추가 기록 영역 변경이나 추가 기록 방식 선택의 스위치와 동일한 포인터 케이스에 실장하도록 하였다. 이 때문에, 조작자가 라벨을 잘못 붙이는 일은 일어나지 않고, 직접 인쇄할 수 있는 경우에는 라벨을 붙이는 공정수도 절감할 수 있으므로 효율적으로 실시할 수 있다. 또한, 직접 인쇄에 의해 라벨지도 절약할 수 있고 작업의 효율화로 인해 노동 시간 절약 및 전기료 절약이 가능하며 지구 자원의 보호에도 공헌할 수 있다.

도 1은 본 발명으로 이루어지는 비접촉형 화상 판독 장치의 일 실시예를 나타내는 도면.

도 2는 본 발명의 스캐너의 하드웨어의 일 실시예를 나타내는 도면.

도 3은 본 발명으로 이루어지는 비접촉형 화상 판독 장치의 외관도를 나타내는 도면.

도 4는 본 발명의 스캐너에 의한 판독 동작을 설명하는 도면.

도 5는 본 발명의 판독부의 일 실시예를 나타내는 도면.

도 6a, 6b는 본 발명의 판독부의 셰이딩 보정부의 원리를 설명하는 도면.

도 7a 내지 7c는 본 발명의 판독부의 왜곡 보정 메모리의 변환 테이블의 일 실시예를 나타내는 도면.

도 8은 본 발명의 특징점 각각에서 거리 측정부의 일 실시예를 나타내는 도면.

도 9는 본 발명의 특징점 각각에서 거리 측정부의 거리 계측부를 설명하는 도면.

도 10a, 10b는 본 발명의 촛점 보정 계수 계산부의 원리를 설명하는 도면.

도 11a 내지 11c는 본 발명의 투시 보정 도정(道程) 계산부의 이차원 개념도의 일례를 나타내는 도면.

도 12a 내지 12c는 본 발명의 투시 보정 도정 계산부의 3차원 개념도의 일례를 나타내는 도면.

도 13은 본 발명의 투시 보정 도정 계산부의 처리 순서를 설명하는 도면.

도 14a, 14b는 본 발명의 투시 변환의 원리를 설명하는 도면.

도 15는 본 발명의 투시 변환의 처리 순서를 설명하는 도면.

도 16a, 16b는 본 발명의 텍스쳐 매핑부의 일 실시예를 나타내는 도면.

도 17은 본 발명의 텍스쳐 매핑부의 블럭도를 나타내는 도면.

도 18은 본 발명의 퍼스널 컴퓨터의 처리 순서를 설명하는 도면.

도 19a, 19b는 본 발명의 퍼스널 컴퓨터의 2진수화 처리를 설명하는 도면.

도 20은 본 발명에 따른 디지털 카메라의 구성도.

도 21은 본 발명에 따른 디지털 카메라의 외관을 나타낸 사시도.

도 22는 3차원 화상 보정부의 기능 블럭도.

도 23은 판독 동작의 순서를 나타낸 도면.

도 24는 화상 인덱스 기능이 부가된 디지털 카메라의 구성도.

도 25는 분할 판독 기능이 부가된 디지털 카메라의 구성도.

도 26은 분할 판독 모드에서의 처리 순서를 나타낸 도면.

도 27은 특징점 추출을 이용하여 판독 범위를 자동 설정하는 기능이 부가된 디지털 카메라의 구성도.

도 28은 페이지 번호 인식에 의한 연속 판독의 처리 순서를 나타낸 도면.

도 29는 본 발명의 스캐너의 광학 시스템의 일 실시예를 나타낸 도면.

도 30a, 30b는 본 발명으로 이루어지는 비접촉형 화상 판독 장치의 다른 실시예를 나타낸 도면.

도 31은 본 발명으로 이루어지는 비접촉형 화상 판독 장치의 다른 실시예를 나타낸 도면.

도 32는 본 발명으로 이루어지는 비접촉형 화상 판독 장치의 다른 실시예를 나타낸 도면.

도 33은 본 발명으로 이루어지는 문서 정보 수정 장치의 전체 기능 블럭도.

도 34는 비접촉 판독부를 도시한 도면.

도 35는 화상 해석부의 블럭도.

도 36은 화상 해석의 개념도.

도 37은 데이타 베이스 참조 순서를 도시한 도면.

도 38은 정보 수정부의 블럭도.

도 39는 정보 수정의 개념도.

도 40은 출력부의 블럭도.

도 41은 조작부의 블럭도.

도 42는 장치 전체 개관도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 스캐너

2 : 퍼스널 컴퓨터

3 : 디스플레이

4 : 보조 디스플레이

5 : 프린터

10 : 판독부

11 : 입력 메모리

12 : 특징점 각각에서 거리 측정부

13 : 촛점 보정 계수 계산부

14 : 투시 보정 도정 계산부

15 : 텍스쳐 매핑부

16 : 프레임 메모리

17 : 촛점 위치 제어부

이하, 본 발명의 일 실시예에 대하여 도면을 참조하여 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예인 비접촉형 화상 판독 장치의 기능 블럭도를 나타낸 것이다. 본 발명의 장치는 스캐너(1)로 책상 등에 놓여진 문서를 판독하고 화상의 보정을 행한 후, 퍼스널 컴퓨터(2)에 데이타를 전송하여 문자나 도형의 인식, 화상의 처리 등을 실시하고, 인식 결과나 대상 화상을 디스플레이(3)나 보조 디스플레이(4)로 표시하고 필요에 따라서 프린터(5)에 출력한다.

본 발명의 스캐너(1)는 판독부(10)에서 화상을 판독하여 디지털화하고, 입력 메모리(11)에 기억한다. 이 판독은 촛점 위치 제어부(17)의 신호에 기초하여 촛점을 변경시키거나, 판독의 아오리 각을 바꾸는 등 판독 조건을 변경하고, 복수회 판독 처리를 실시하며, 입력 메모리(11)에는 복수매의 화상을 축적한다. 여기서, 촛점 위치 제어부(17)에서는 광학 시스템과 원고가 놓여진 위치 관계로부터 구한 적정한 복수의 촛점 위치, 아오리 각을 미리 설정해두고 순차적으로 이 파라미터를 조합시켜, 사용자의 판독 지시에 기초하여 펄스 모터를 이용하여 스캐닝해간다. 이것은 예를 들면, 사용자가 판독 지시하면, 원고대에 촛점을 맞춘 상태로 감(行)의 스캔을 실행하고, 다음에 원고대로부터 상측 3센티미터의 위치에 촛점을 맞춘 상태로 돌아옴(歸)의 스캔을 행하는 왕복 스캔에 의해 판독 처리를 행할 수 있다.

이 복수매의 화상을 이용하여 특징점 각각에서 거리 측정부(12)를 통해 화상 간의 편차를 계산하고 특징점을 추출한다. 여기서는, 판독 조건에 따른 화상의 변화를 보정하는 것에 의해, 판독 조건에 따라 화상이 달라지는 부분을 특징점이라고 읽는다. 이 특징점에서 화상이 달라지는 방향을 따라 거리를 계측한다.

다음에 상기 거리를 이용하여 촛점 보정 계수 계산부(13)에서, 촛점 위치에 의한 「흐려짐」의 보정을 행하고 텍스쳐 매핑부(15)에서 촛점 위치가 가까운 화상의 비율을 크게 하여 화상의 합성을 행한다.

다음에, 투시 보정 도정 계산부(14)에서, 판독 시의 기하학 보정, 기울기 보정, 원고가 두껍거나 굴곡되어 생기는 화상 왜곡의 보정량을 계산하고, 텍스쳐 매핑부(15)에서 화상을 변형 보정하고 보정 화상을 프레임 메모리(16)에 저장한다. 그 후, 퍼스널 컴퓨터(2)에 데이타를 전송한다.

이러한 구성으로 함으로써, 특별한 거리 측정 센서를 필요로 하지 않기 때문 저가인 장치를 제공할 수 있다고 하는 효과가 있다. 또한, 특징점 각각에서 거리를 계측할 수 있으므로, 예를 들면 부주사 판독 방향으로 왜곡되어 있는 물체 뿐만 아니라 복잡하게 굴곡된 장표나 3차원 물체 표면의 판독이 가능하다는 효과가 있다. 또한, 복수의 촛점으로 판독한 화상을 이용하여 화상을 합성하기 때문에, 노이즈나 흐려짐이 적은 화상을 얻을 수 있다는 효과가 있다. 또한, 기하학 보정과 거리 보정을 동시에 실행하기 때문에 화질 열화가 적은 화상을 제공할 수 있다는 효과가 있다. 또, 퍼스널 컴퓨터와 스캐너를 직접 접속할 수 있기 때문에, 책상에서 설치 스페이스가 작다는 효과가 있다. 이하, 각 기능에 관하여 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명의 스캐너(1)의 하드웨어 블럭도를 나타낸 것이다.

먼저 설명한 기능을 실제로는 도 2의 구성으로 실현한다. 처리 범위가 광범위하고, 처리 내용이 단순하며 고속 처리가 필요한 부분은 하드웨어로, 처리 범위가 한정되며, 복잡하지만 처리시간이 걸려도 좋은 것은 CPU(20)에 의한 소프트웨어로 실현한다. 대상이 되는 문서 화상은 렌즈(171)를 통하여 판독부(10)의 선형 센서(101)에서 광전 변환되고 입력 메모리(11)로 전송된다. CPU(20)에서 거리 계산, 계수 계산을 실시하고, 텍스쳐 매핑부(15)에서 파라미터를 설정하며, 처리 후의 화상을 프레임 메모리(16)로 전개한다. 프레임 메모리(16)는 복수의 영역으로 분할되며, SCSI 등의 인터페이스부(40)를 경유하여 비동기로 퍼스널 컴퓨터(2)로 전송하는 것을 가능하게 하고 있다. 이들의 처리 기동은 취득 버튼(199)으로 기동 지시한다.

이러한 구성으로 함으로써, 복잡한 계산은 CPU(20)에서, 처리 속도가 필요한 처리는 하드웨어에서 실행될 수 있으므로, 저가인 시스템을 제공할 수 있다고 하는 효과가 있다. 또한, 프레임 메모리(16)를 이용하여, 스캔 처리와 퍼스널 컴퓨터(2)로의 판독 처리를 동기화할 필요가 없어지기 때문에, SCSI 등 표준 인터페이스를 이용할 수 있으며, 퍼스널 컴퓨터(2)와 직접 결합할 수 있다고 하는 효과가 있다.

도 3은, 스캐너(1)의 외관도를 나타내고 있다. 스캐너(1)는 원고대(174) 상의 원고(175)를 렌즈(171)를 통하여 읽는 것이 목적이고, 구형(球形) 등의 케이스에 수납되며, 선형 센서(101)는 펄스 모터(179)로 구동되는 가동부(172) 상에 부착되고 선형 센서(101)를 이동함으로써 부주사 이동을 실현하고 있다. 여기서, 판독이 원고의 바로 위에서 실행되면 원고와 센서의 이동면은 평행해지지만 바로 위에서 판독하는 것은 이용자에게 방해가 되며, 설치도 일반적으로 곤란한 경우가 많기 때문에 경사 상측으로부터의 판독을 행하고 있다. 이 때문에, 촛점 위치를 평면 상으로 맞추기 위해, 선형 센서(101)의 이동은 원고에 대하여 「아오리 각」을 갖게 된다. 처리부의 하드웨어는 제어 기판(18)에 탑재하여 동일 케이스 내에 수납된다. 지지봉(173)은 스캐너(1)를 고정하고, 이것에 연이어 퍼스널 컴퓨터(2)로의 인터페이스 케이블이 부설되어 있다. 이러한 구성으로 함으로써, 원고의 바로 위에 판독부가 없기 때문에, 이용자의 실수로 머리 등이 접촉될 가능성이 적게 되어 조작성이 향상한다고 하는 효과가 있다.

도 4는 판독부(10)를 포함하는 스캐너(1)의 판독 동작의 순서를 나타내고 있다. 취득 버튼이 눌러지면(1001), 초기화가 필요한지의 여부를 판정하고(1002), 필요하면 초기화를 행한다. 초기화는, 퍼스널 컴퓨터(2) 내의 스캐너 드라이버를 기동하거나(1007), 셰이딩 파형을 기억하거나(1008), 판독 위치를 기준 마크 등으로 정규화(1009)하는 것 등이다. 정규화가 끝나면 정규화 종료를 플래그에서 기억해둔다.

다음에, 펄스 모터(179)를 정회전(1003)하고, 제1 촛점 위치에서 판독을 행한다(1004). 이것으로서, 원고면 상에 촛점을 맞춘 화상을 입력한다. 판독 영역을 스캔하면, 이번은 펄스 모터를 역회전하여(1005), 제2 촛점 위치에서 판독(1006)을 행한다. 이것으로서, 두께가 있는 원고를 읽을 수 있도록 촛점 위치에 조정해둔다. 필요에 따라, 촛점 위치나 아오리 각 등의 판독 조건을 변화시켜서 화상을 입력한다. 이들의 화상으로부터 거리를 측정하고, 3차원 보정(1010)을 실시하며, 퍼스널 컴퓨터(2)로 데이타를 송신한다(1011).

이러한 구성으로 함으로써, 왕복에서 판독 조건을 다르게 하여 화상을 판독할 수 있으며, 거리 측정을 위한 오버 헤드를 삭감할 수 있다고 하는 효과가 있다. 또한, 취득 버튼을 스캐너에 장착함으로써 스캐너의 판독 위치를 조정한 직후에 위치 정렬 구성이 가능하게 되어 조작성을 향상시킬 수 있다고 하는 효과가 있다.

도 5는 판독부(10)의 상세 블럭도를 나타내고 있다. 선형 센서(101)에서 원고의 광학적인 신호를 1라인 단위로 아날로그 전기 신호로 광전 변환하고, 증폭기(102)로 증폭하며, A/D 변환기(103)에서 디지털 데이타로 변환하여, 왜곡 보정 LSI(104)에 데이타를 전송한다. 왜곡 보정 LSI(104)는 백지의 화상 데이타를 왜곡 보정 메모리(105)에 미리 기억해두고, 판독 시에 판독하면서 셰이딩 보정부(107)에서 왜곡 보정을 행한다. 다음에, 감마 보정부(108)에서 감마 메모리(106)에 기억하고 있는 변환 테이블에 따라서 선형성의 보정을 행한다. 이 감마 메모리(106)의 내용은, 센서에서 서서히 농도를 변화시킨 회색 차트를 판독하여, 그 신호로부터, 농도에 비례한 신호가 출력할 수 있도록 역변환한 테이블을 설정하고 있다. 그 후, 피크치 검출부(109)에서 라인 내의 최대 휘도치를 피크치(110)로서 기억하고, DMAC(Direct Memory Access Control ; 111)을 경유하여, 라인 데이타와 함께 입력 메모리(11)에 기록한다. 여기서 DMAC(111)는 처리한 데이타에 대하여 메모리로의 저장 어드레스를 발행하여, 소정 영역에 데이타 기록을 실행한다.

이러한 구성으로 함으로써, 형광 등의 명멸(flicker)을 피크치로서 취득하고, 보정할 수 있어, 고정밀도인 화상을 얻을 수 있다고 하는 효과가 있다.

도 6은 셰이딩 보정부(107)의 원리를 나타내고 있다. 셰이딩 보정이란, 예를 들면 백지를 판독한 신호를 참조 백색 레벨로서 정규화하는 처리이다. 이것은 원고 판독을 행할때, 중앙부가 밝고, 주변부가 어둡게 되는 것과 또한 센서의 도트 각각에서 감도가 변동되는 것을 보정하기 위해서 실시하고 있다.

도 6a는 원고 판독 시의 입력 데이타 Si를 백지 판독 신호인 셰이딩 데이타 Pi로 보정하는 경우의 개념도이다. Po는 정규화 참조치로 최대 레인지라고 생각하여도 좋다. 정규화 후의 데이타 So는 Si*Po/Pi로 표현할 수 있다. 여기서 1회의 승산과 1회의 나눗셈이 발생하기 때문에 연산으로 처리하면 시간이 걸리게 된다.

이 때문에, 도 6b에 도시한 변환 테이블을 이용하여 1회의 테이블 색인으로 보정을 실시하였다. 이 테이블은 입력 데이타 Si, 셰이딩 데이타 Pi에 대하여 결과 So를 전부 계산하여 기억해두면, 처리할 때에는 입력 데이타 Si, 셰이딩 데이타 Pi의 2개의 파라미터로 테이블을 검색하는 것만으로 끝난다. 이러한 구성으로 함으로써 제산기 등 큰 논리를 이용하지 않고, 고속으로 보정이 실현된다고 하는 효과가 있다.

도 7은 판독부(10)의 왜곡 보정 메모리(105) 내의 변환 테이블의 구성을 나타내고 있다. 도 7a는 그 어드레스 맵의 일례를 나타내고 있다. 예를 들면, 8비트/8비트의 나눗셈 결과를 저장하는 64k 워드의 나눗셈 테이블 영역(0-64k 워드)과, 라인 각각에서 백색 화상 판독 데이타를 나타내는 셰이딩 데이타를 기억하는 영역(64k-128k 워드)으로 나누어져 있다고 한다. 셰이딩 데이타의 영역은 또한 미세하게 분할되고, 도 7b에 도시한 바와 같이, 부주사 블럭 위치 각각에서 파형을 기억하고 있다. 예를 들면 셰이딩 파형 SD0는 판독 개시 라인 부근의 셰이딩 파형을 나타내고, SD7은 판독 종료 라인 부근의 셰이딩 파형을 3차원적으로 표시하고 있다. SD2 ∼ SD5는 이들의 중간 위치 라인에서의 셰이딩 파형을 나타내고 있다. 이들의 분할량은 사전에 광학 시스템의 특성 등으로부터 결정하고 있다. 이것에 의해, 비접촉 판독을 위해, 조명이 닿는 쪽이나 렌즈의 특성 등에 의해 라인에 따라 크고 셰이딩 파형이 다른 것을 보정하고 있다. 도 7c에서는 테이블 액세스의 타이밍 차트를 나타내고 있다. 이 셰이딩 데이타 판독과 나눗셈 테이블 검색은, 50nS 단위로 교대로 반복되어, 10㎒의 센서 데이타 입력에 대응하고 있다. 이들의 복수의 셰이딩 파형은 판독 라인 위치에 따라 전환하여 판독함으로써, 판독 라인에 가까운 셰이딩 파형을 이용한 보정이 가능해졌다.

이러한 구성으로 함으로써, 복수의 셰이딩 파형을 기억하고, 이것을 전환하여 판독함으로써, 이차원적으로 광량 분포가 되고 있는 판독 조건 하에서도 고정밀도한 보정을 실현할 수 있고, 고화질인 화상이 얻어진다고 하는 효과가 있다.

다음에, 3차원 보정의 설명을 행한다.

도 8은 3차원 보정의 특징점 각각에서 거리 측정부(12)의 개요를 나타낸 기능 블럭도이다. 입력 메모리(11) 내의 복수의 화상 데이타 A, B를 이용하여 좌표 위치 보정부(121)에 의해 좌표 위치의 보정을 행하고, 분산 화상 작성부(122)에 의해 화상 간의 편차를 검출하기 위해 분산 화상을 작성하여, 이것으로부터 특징점 추출부(123)에 의해 특징점을 추출하며, 이 특징점에 대하여 거리 계측부(124)에 의해서 거리의 계측을 행하고, 특징점 각각에서 거리 데이타 D를 작성하여 입력 메모리(11)에 저장한다.

우선, 좌표 위치 보정부(121)는 촛점의 변화에 따른 확대 축소율의 변화를 보정한다. 이들을 구하기 위해서는, 미리 작성한 기준 점열의 촛점을 변화시켜서 화상을 판독하여, 그 흐려짐 특성, 분산치 등을 비교해두면 용이하게 특성을 파악할 수 있다. 즉, 촛점을 변화시켜서 받아들인 화상 내부의 스케일은 촛점에 의존하여 변화하고 있기 때문에, 스케일을 맞추기 위한 보정을 행한다. 이 보정 계수는 미리 일정 패턴의 화상을 촛점을 변화시켜 복수매 판독하고, 그 결과 얻어지는 패턴 내의 기준점 간의 거리, 흐려짐 정도를 측정함으로써, 용이하게 특성을 파악할 수 있다. 다음에 분산 화상 작성부(122)는 복수매의 화상 간의 분산치를 계산한다. 여기서 분산 화상은 복수의 화상 간의 동일한 화소 위치(특징점)에서의 화소 데이타의 차를 정량화하기 위해서 이용하고 있다. 구체적으로는 화상의 데이타 간의 차를 제곱한 것과 화소의 데이타를 제곱한 것의 차를 비교함으로써 정량화하는 수법이다. 다음에 특징점 추출부(123)에서 분산치를 특정 임계치로 비교하면, 이 분산 화상 데이타가, 미리 설정한 임계치를 넘는 것 즉, 화상 간의 편차가 큰 것을 특징점으로서 용이하게 추출할 수 있다. 이것은, 예를 들면 부상(浮上)하는 종이 조각의 단부 등을 후보로서 들 수 있다.

이러한 구성으로 함으로써, 판독 조건이 다른 복수의 화상만으로부터 거리 측정을 실현할 수 있으며 특수한 거리 센서가 불필요해진다는 효과가 있다.

도 9의 (a)는 특징점 각각에서 거리 측정부(12) 내의 거리 계측부(124)를 상세하게 나타낸 블럭도이다. 우선, 특징점의 열과 직교하는 법선 방향 휘도 변화 직선을 광축(1029)에 대해 직각(법선) 방향으로 작성하고(1021), 이들을 이용하여 동일한 휘도를 갖는 등 휘도 직선을 작성하며(1022), 촛점이 연결되는 위치에서 카메라로부터의 거리를 계산하여(1023), 이들의 위치 관계로부터 3차원의 위치 정보를 계산한다(1024). 도 9의 (b), (c)는 광학 시스템의 촛점 위치와 원고 판독 위치에 의해서 화상이 어떻게 관측되는지를 개념적으로 나타낸 도면이다. PA, PB는 원고를 놓아두는 위치로 도시하지 않은 좌측으로부터 이들의 원고를 판독하고 있다. 도면 중의 점선은 광축을 도시하고 있고, 실선은 광속의 일부를 도시하고 있으며, 촛점 위치에서 집약하고 있다. 도 9의 (b) 경우, 즉 원고가 판독 위치 PA에 놓여지며, 광학 시스템의 촛점이 PA의 위치에 맞춰진 경우의 화상으로서, 백과 흑의 경계가 판독 화상(1026)과 같이 흐려지지 않고 판독될 수 있다. 동일한 촛점 위치에서 원고가 PB의 위치에 맞춰진 경우는, 원고의 백과 흑의 경계가 흐려짐게 되고, 판독 화상은 (1025)와 같이 경계가 확실치 않은 화상이 된다. 이 경우는, 판독 화상(1026)을 그대로 이용하면 좋은 화상을 얻을 수 있다. 도 9의 (c)는 촛점 위치가 원고의 판독 위치 PB에 가까운 점에서 촛점이 맞는 경우를 나타내고 있으며, 원고의 판독 위치 PA거나 PB이더라도, 판독 화상(1027, 1028)과 같이 흐려지고 있다. 이 경우는 이들 두개의 판독 화상(1027, 1028)을 이용하여 화상을 합성함으로써 고화질인 출력 화상을 제공한다.

이러한 구성으로 함으로써, 촛점이 다른 화상으로부터 정밀도가 높게 거리 데이타를 계측할 수 있다고 하는 효과가 있다.

다음에, 촛점 보정 계수 계산부(13)의 기능에 대하여 자세하게 진술한다.

도 10a는 원고가 원고대로부터 부상하고 있는 화상의 높이 위치 Z에 따라 취득한 화상 내의 특징점에서의 선의 흐려짐 f(Z)가, 어떻게 변화하는지의 개념도이다. 여기서 흐려짐 f(Z)는 미리 설정한 임계치로 분산 화상을 2진수화한 경우의 선폭이라고 생각된다. 단위는 화소의 도트수이다. 제1 촛점 위치의 높이를 Z0(거리 데이타), 제2 촛점 위치의 높이를 Z1으로 하면, 제1 촛점 위치에서의 화상은 실선에서의 그래프와 같이 흐려짐폭이 변화하고, 단조(單調) 증가가 된다. 제2 촛점 위치에서의 화상은 파선에서의 그래프와 같이 흐려짐폭이 변화하고, Z1에서 최소치를 취하는 이차 곡선과 유사한 형상이 된다. 이 그래프를 이용하여, 복수 화상의 흐려짐량으로부터 거리를 추정할 수 있다. 도 10b는 부주사 위치 Y에 의한 촛점 위치 Z0, Z1의 변화의 모습이다. 아오리 각이 있는 판독 시스템을 위해, Z0은 Y 위치에 의존하지 않지만, 촛점 위치를 변화시키면 Z1은 곡면을 그려서 변화한다. 이 때문에, 부주사 위치 Y에 따라서 거리 계산의 보정이 필요하다.

다음에 투시 보정 도정 계산부(14)에 관하여 진술한다.

도 11a는 투시 보정 도정 계산부(14)에서의 도정 계산의 개념도를 나타내고 있다. 이것은 특정 부주사 위치에서 특징점의 거리 데이타를 매핑한 도면이다. 원래는 상술한 바와 같이 이차원적으로 분포하는 특징점(분산 화상으로 변위가 크다고 판정된 점) 각각에 대한 거리 데이타 Z를 계산하고 있지만, 여기서는 설명을 간단하게 하기 위해서 X 방향에 대한 거리 데이타 Z를 동그라미 표시로 나타냄으로써, 측정점의 분포를 나타내고 있다. 우선, 이 측정점을 직선 근사하고, 도 11b와 같이 직선의 끝점 P, Q, R, S, T만을 추출하며, 도정 거리로서의 끝점 간의 거리를 측정한다. 이것은, 예를 들면 끝점 간 P, Q의 거리는 판독 화상 데이타 상에서는 P, Q 간 거리가 X축 상에 사상(寫像)한 형태로 관측되지만, 실제는 종이가 기울어져 있기 때문에, 짧게 보인다. 이것을 종이 위에서의 끝점 P, Q의 거리를, 예를 들면 삼평방(三平方)의 정리 등을 이용하여 측정함으로써 도정을 파악할 수 있다. 이 거리에 기초하여, 도 19c와 같이 기준점 P'를 기초로, 각각의 도정 거리에 따라 끝점 Q', R', S', T'와 같이, 끝점 각각에서 전개한 위치 정보를 인계하면서, 평면에 나란히 전개한다. 이것은 3차원 그래픽스로 이용되고 있는 텍스쳐 매핑 기술의 적용이 가능하다.

도 12는 도 11을 평면으로 확장한 개념도의 일례를 나타낸다. 도 12a와 같이 굴곡된 장표를 상측으로부터 관측한 경우, 도 12b와 같이 보이지만, 도 11에서 설명한 이차원의 도정 계산을 3차원으로 확장하고, 거리 정보에 기초하여 도정 계산하여, 평면으로 전개하면 도 12c와 같은 합성 화상이 얻어진다. 이와 같이 하면, 굴곡된 장표나 굴곡된 곡면에 쓰여진 문자도 평면으로 압착되므로, 정면으로부터 관측한 합성 화상을 얻을 수 있다.

도 13에 투시 보정 도정 계산부(14)의 처리 순서를 나타낸다. 특징점의 거리 데이타를 입력하고, 도 11에서 설명한 바와 같이, 특징점을 직선 근사(1401)하여, 불필요한 특징점을 삭제한 거리 데이타를 생성한다. 다음에, 도 12에서 설명한 바와 같이, 이들의 특징점이 만든 평면을 근사 작성한다(1402). 이것은 근접하는 3점을 선택하고, 이것으로 구성되는 평면과, 상기 3점의 주변 특징점의 거리를 계산하여, 미리 설정한 임계치 보다도 작으면, 상기 평면에 근사하여 병합하는 처리를 반복한다. 이들을 삼각형으로 근사하여 폴리곤으로서 기술하고(1403), 그 좌표 관계나 접속 관계의 정합성을 체크하며, 수정하여 거리 데이타로 작성한 3차원 모델로부터 이차원의 원고대 평면으로 텍스쳐 매핑하기 위한 좌표 위치나 확대 축소율 등의 전개 계수를 계산한다(1404).

소위, 요철이 있는 원고의 특징점을 직선 근사하고, 경사가 있는 직선을 도정 계산하고, 평면으로 늘어나게 하여, 편평하고 요철이 없는 원고를 바로 위에서부터 판독한 바와 같은 상태가 되도록 전개하는 것을 폴리곤 각각에서 행함으로써 고화질인 화상으로 한다.

이러한 구성으로 함으로써, 특징점에 대하여 구한 거리 데이타를 이용하여 화상을 평면 전개할 수 있으며, 굴곡된 장표나 두꺼운 책의 표면에서도 정확하게 원고를 보정하여 읽을 수 있다는 효과가 있다.

다음에, 투시 변환에 대하여 진술한다. 본 실시예에서는 투시 변환을 상술한 투시 보정 도정 계산부(14)에서 계산하여 텍스쳐 매핑부(15)에서 실행한다. 이것은 판독을 문서의 정면 상측이 아니라 경사 상측으로부터 읽기 때문에, 가까운 것은 크게 먼 것은 작게 관측된다. 이것을 정면에서 본 것과 같이 변경하는 것이 투시 변환이다.

도 14a는 투시 변환의 개념도를 나타내고 있다. 정면에서 관측한 화상을 구형(矩刑) PBCQ로 하면, 경사 상측으로부터 관측할 경우 구형 ABCD와 같이 보인다. 변 AD가 가까운 변이고, 변 BC가 먼 변이다. 경사 판독의 광학 시스템은 먼 변에서도 판독 해상도를 보증할 수 있도록 설계되기 때문에, 변 BC를 공통으로 가지런하다고 하면, 변 AD는 변 PQ에 비해 길고 또한 변 AB도 변 PB에 비해 길다. 투시 변환의 목적은 관측한 구형 ABCD를 구형 PBCQ로 변환하는 것에 있다. 도 15b는, 변환을 위한 변수 정의를 나타내고 있다. 변 AD의 길이를 Src_Width, 변 BC의 길이를 Dest_Width, 좌표 A와 좌표 B의 x 방향의 차를 Dx_Left, y 방향의 차를 Dy_Left로 한다. 점으로 표시된 부분이 판독 영역이다.

도 15는 투시 변환의 순서를 나타내고 있다. 우선, 입력 메모리(11) 내의 판독 영역의 화상 추출 스타트 위치를 계산한다(1501). 이 스타트 위치 xi는 시작은 A점이지만 부주사 라인 y의 함수이며, y*Dx_Left/Dy_Left로 표현할 수 있다. 다음에 라인 단위로 길이를 Dest_Width로 일치시킬 필요가 있기 때문에, 라인 각각에서 축소율을 계산한다(1502). 이것은 우선 주목 라인의 길이 x_width를 계산한다. 이것은 간단한 비례 계산에 의해,x_width=(Dest_Width+((Src_Width-Dest_Width)*(Dest_Length-y)/Dest_length ))라고 표현할 수 있다. 축소율은 Dest_Width/x_width가 된다. 그러나, 소수점을 이용하는 계산은 시간이 걸리므로 실제의 처리는 DDA(Digital Differential Analyzer)를 이용한다(1503). 그 후 축소 처리를 종료할지의 여부를 판단하고 (1504), 아닌 경우는 다시 상기 공정을 반복한다.

이러한 구성으로 함으로써, 처리 시간이 걸리는 텍스쳐 매핑 처리를 간단한 하드웨어로 실현할 수 있고 저가로 고속 처리 시스템을 제공할 수 있다고 하는 효과가 있다.

도 16은 텍스쳐 매핑부(15)에서의 화상 합성의 방식과 하드웨어 구성도를 나타내고 있다. 도 16a는 계측된 렌즈 위치로부터 원고의 특징점까지의 거리 데이타 Z에 의해서, 제1 촛점 거리 Z0에서의 화상 g0(Z)와 제2 촛점 거리 Z1에서의 화상 g1(Z)와의 혼합 비율을 나타내는 그래프이다. Z축의 Z1로부터 gn(Z) 축상의 1까지의 파선은 거리 데이타 Z에 대한 제1 촛점 거리 Z1에서의 화상 g1(Z)의 혼합 비율을 나타내고, Z축의 Z0에서 gn(Z) 축상의 0까지의 직선은 거리 데이타 Z에 대한 제2 촛점 거리 Z0에서의 화상 g0(Z)의 혼합 비율을 나타내고 있다. 촛점 거리가 Z0에 맞춰져 있으면, 제1 촛점 거리 Z0에서의 화상 g0(Z)만을 이용하는 것이 좋으며, 촛점 거리가 Z1에 맞춰져 있으면, 제2 촛점 거리 Z1에서의 화상 g1(Z)만을 이용하는 것이 좋다. 만약, 촛점 거리가 Z0와 Z1의 중간을 만나고 있으면, 제1 촛점 거리 Z0에서의 화상 g0(Z)과 제2 촛점 거리 Z1에서의 화상 g1(Z)를 반씩 이용하는 것이 좋다. 일반적으로 말하면, 측정 거리가 Zp인 경우, 제1 촛점 거리에서의 화상은 g0(Zp), 제2 촛점 거리에서의 화상은 g1(Zp)로 혼합함으로써 출력 화상을 생성하고 있다.

상기 실시예에서는, 2개의 다른 촛점 거리에서의 화상을 판독하여, 화상 합성한 예를 나타내었지만, 본 발명은 2개뿐만아니라, 복수, 다른 촛점 거리에서 화상을 판독하여도 적용할 수 있다. 복수의 다른 판독 조건인 촛점 거리에서, 복수의 화상을 판독한 경우, 바람직하게는 실제의 원고가 있는 촛점 위치를 개재하는 촛점 거리 2개를 이용하여 상술한 바와 같은 화상 합성을 행하는 쪽이 노이즈가 적은 고화질 화상을 얻을 수 있다.

또한, 상기 예에서는 판독 조건으로 촛점 거리를 이용하였지만 아오리 각을이용하여 행하여도 상기와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.

도 16b는 화상 합성부의 하드웨어 구성도이다. 입력 메모리(11)내의 제1 촛점 거리에서의 화상(1301)을 판독하고, 화상(1301)의 흐려짐을 보정하는 흐려짐 보정 필터(1304)를 통하여 배분기(1307)에서 비율 조정하며, 입력 메모리(11)내의 제2 촛점 거리에서의 화상(1302)을 판독하고, 화상(1302)의 흐려짐을 보정하는 흐려짐 보정 필터(1305)를 통하여, 배분기(1308)에서 비율 조정하며, 조정된 2개의 화상을 가산기(1310)에서 합성하고, 래치(1311)에서 타이밍 조정하여 출력 신호 G_Out(1312)를 출력한다. 여기서, 흐려짐 보정 필터(1304, 1305)는 거리에 따라서 화상에 생긴 흐려짐을 복원하는 필터이며, 일반적으로는 에지 강조 필터로 대용이 가능하다. 이 필터의 계수는, 거리에 따라서 변화할 필요가 있으며, 중심치와 주변치의 계수를 거리에 따라서 변화시킴으로서 실현하고 있다. 이 흐려짐 보정 필터 계수 설정부(1306) 뿐만 아니라, 배분기의 비율 설정부(1309)는 CPU(20)에서 도 10, 도 16a의 테이블에 기초하여 계산되며 버스(1303)를 통하여 설정된다.

이러한 구성으로 함으로써, 복수의 화상을 흐려짐 수정한 화상을 거리에 따라서 합성함으로써 백색 잡음을 삭감하고, 고화질 화상을 합성할 수 있다고 하는 효과가 있다.

도 17은 텍스쳐 매핑부(15)를 실행하는 하드웨어 구성을 나타낸다. 화상 합성부의 출력 신호 G_Out(1312)은 투시 변환의 축소 시에 데이타가 유실되지 않도록 다치 데이타로 평균화하면서 데이타를 생성하여 출력 데이타 MW_DAT를 얻고 있다. 이것은, 축소율에 따라서 입력 데이타를 배분기(1331)에서 비율 조정하고, 가산기 (1332)에서 합성한다. 이 출력은 입력 데이타와 동일 배분기(1333)에서 비율 조정하여 기억부(1334)에 일시 기억하고, 가산기(1332)에서 축적 가산한다. 도 14b에서 도시한 변수 파라미터는 도 17의 레지스터(1341, 1343, 1345, 1351, 1349)에 셋트하면, 하드웨어 투시 변환을 실행한다. 우선, 주목 라인의 길이 x_Width가 저장된 레지스터(1343)는 1라인 단위로 레지스터(1341)에 저장된 변위 DX_Width씩 감산기(1342)에서 감산하여 작성한다. 이것에 대하여, 1클럭 마다 DDA용의 일시 기억 레지스터 X_DDA(1348)를 이용하여 레지스터(1345)에 저장된 출력 길이 Dest_Width를 가산기(1346)에서 가산한다. 다만, 레지스터 X_DDA(1348)의 출력으로부터 X_Width를 감산기(1344)에서 감산하고 레지스터 X_DDA(1348)를 감산할 수 있으면, 감산 결과를 셀렉터(1347)를 통하여 레지스터 X_DDA(1348)에 셋트한다. 감산기(1344)의 보루우(borrow)를 제어 신호 X_Skip로서 이용한다. 판독 개시 어드레스 X_Start가 저장된 레지스터(1351)는 레지스터(1349)에 저장된 1라인 마다의 변위 DX_Start씩 가산기(1350)에서 가산하여, X 방향 카운터 X_Count(1352)로 로드한다. 이 카운터는 판독 어드레스로서 이용한다. 메모리로의 기록 어드레스는 다른 메모리 카운터 M_Count(1355)를 이용하여 출력되는 어드레스 MW_ADR을 관리한다. 이 카운트업 제어를 X_Skip을 이용하여 컨트롤함으로써 출력 길이를 균일하게 맞출 수 있다.

이러한 구성으로 함으로써, CPU에서부터 수개의 레지스터를 설정하는 것만으로도 투시 변환 기능 부착 텍스쳐 매핑 처리를 실현할 수 있다는 효과가 있다.

도 18은 보정 후의 데이타를 수취한 퍼스널 컴퓨터(2)에서의 처리의 개요 순서를 나타낸다. 우선, 수취한 다치 데이터를 2진수화하고(2002), 인식 처리(2003) 후, 디스플레이(3)에 표시한다. 또한 인식할 수 없던 문자 등을 수정한다(2004). 이러한 구성으로 함으로써, 퍼스널 컴퓨터(2)에서 2진수화, 노이즈 제거 등의 처리를 행함으로써, 스캐너의 처리를 경감하여, 전체적인 시스템 비용을 저감할 수 있다고 하는 효과가 있다.

도 19는 2진수화(2002)의 개념도(a)의 일례와 상세 순서(b)를 나타내고 있다. 여기서의 2진수화는 배경 농도의 영향을 받기 어렵고, 안정된 2진수화가 가능한 부동 임계치 2진수화 방식을 이용하고 있다. 주주사 방향 XWIN 화소, 부주사 방향 XMIN 화소의 블럭으로 합계치를 구하고, 이것으로부터 평균치를 산출한다. 여기서, 계산 결과를 이용함으로써, 처리 시간을 단축하고 있다. 즉, 도 19b에 도시한 바와 같은, 합계치 SUM은 스틱 Stick[x], Stick[x-XWIN]을 이용하여, SUM=SUM+Stick[x]-Stick[x-XWIN] : 4061으로 기술할 수 있으며, 스틱도 마찬가지로, Stick[x]=Stick「x」+pImg[x+y_old_adr]-pImg[x+y_old_adr] : 4060으로 나타낼 수 있다. 이 때문에, 윈도우 사이즈에 의존하지 않고, 1윈도우에 관하여, 4메모리 액세스, 4가감산으로 합계치를 구할 수 있다. 이 합계치에, 계수를 곱해 임계치를 작성하여, 입력치와 비교함으로써 2진수화를 실행한다.

이러한 구성으로 함으로써, 윈도우를 이동하면서 평균치를 구하는 처리를, 타일 형상으로 화상을 분할하고 이 타일 내의 평균치를 구하여 2진수화하는 경우와 같은 정도의 메모리 액세스량으로 처리가 실현 가능하다고 하는 효과가 있다.

다음에 본 발명의 다른 실시예에 관해서 이하 도면을 이용하여 설명한다.

도 20은 본 발명에 따른 디지털 카메라와, 그 주변의 시스템 구성을 나타낸 도면이다. 본 발명에 따른 디지털 카메라(201)는 판독부(211), 모드 전환 스위치 (212), 3차원 보정부(202), 화상 보정부(213), 화상 메모리(214) 및 보조 디스플레이(4)를 구비하고 있다. 3차원 보정부(202)에는 촛점 위치 제어부(222)와 3차원 화상 보정부(221)가 설치된다. 또한, 화상 메모리(214)에는 디스플레이(3)나 프린터(5)를 구비한 퍼스널 컴퓨터(PC; 2)가 접속되어 있다.

상기 구성의 디지털 카메라(201)는 책상 등에 놓여진 문서(도형 등도 포함한다)를 판독부(211)에서 판독하여, 판독 화상의 디지털화를 행함과 더불어, 화상의 보정을 행한 후에, 화상 메모리(214)에 데이타를 전송하여 보존한다. 이 경우, 모드 전환 스위치(212)가 어떤 상태로 조작되어 있는지에 따라서, 화상 데이타에 대하여 3차원 보정부(202)에 의한 보정을 행하는지의 여부의 선택이 가능해지고 있다.

3차원 보정부(202)에 의한 보정을 행하는 경우에는, 판독부(211)는 촬영 시에 촛점 위치 제어부(222)의 신호에 기초하여 촛점을 변경시키면서, 복수회 판독 처리를 실행한다. 여기서, 촛점 위치 제어부(222)에는 광학 시스템에서 구해지는적정한 복수의 촛점 위치가 미리 설정되어 있으며, 사용자의 판독 지시에 기초하여 판독부(211)는 렌즈를 이동시켜서 촬영을 행한다. 예를 들면 판독부(211)는 사용자가 촬영 지시를 하면, 원고대에 촛점을 맞춘 상태로 첫번째의 판독을 행하고, 다음에 원고대로부터 상측 3센티미터의 위치에 촛점을 맞춘 상태로 두번째의 판독을 행하는 판독 처리를 실시한다. 그리고 3차원 보정부(221)는 첫번째의 판독과 두번째의 판독에 기초하여 보정 처리를 행하고, 그 보정 처리 후의 화상 데이타를 화상 보정부(213)에 출력한다.

3차원 보정부(202)에 의한 보정을 행하지 않은 경우에는 판독부(211)에서 판독한 화상 데이타는 화상 보정부(213)에 직접 출력된다.

화상 보정부(213)에서는, 3차원 보정부(2) 또는 판독부(211)로부터의 화상 데이타를 취득하여 휘도 보정 등의 화질 보정을 행함과 더불어, 그 화상 데이타를 화상 메모리(214)에 보존한다. 보존한 화상 데이타는 카메라의 보조 디스플레이(4)에 표시 가능하다.

또한, 화상 메모리(214)에 보존된 화상 데이타는 퍼스널 컴퓨터(2)에 전송되며, 퍼스널 컴퓨터(2)에서는 문자나 도형의 인식, 화상의 처리 등을 실행하여, 인식 결과나 대상 화상을 디스플레이(3)에 표시하거나, 필요에 따라서 프린터(5)에 출력하거나 한다. 또한, 화상 데이타를 화상 메모리(214)로부터 프린터(5)에 직접 출력하고 표시하는 것도 가능하다.

이하, 도 20에 도시한 디지털 카메라의 각 부의 상세에 관해서 설명한다.

도 21은 본 발명에 따른 디지털 카메라의 외관을 나타낸 도면이다. 디지털카메라(201)는 촬상 소자로서 CCD 센서를 구비하여 렌즈를 통하여 화상을 취득하는 것이다. 카메라 본체 내에는 버튼(218)과, 취득한 화상이나 보정 후의 화상 등을 표시하기 위한 보조 디스플레이(4)와, 판독 시의 보정 내용 등을 선택하는 모드 선택 스위치(212), 현재의 취득 모드를 표시하기 위한 표시 장치(217) 및 취득 화상에 음성으로 인덱스를 붙이기 위한 마이크(216) 등을 구비하고 있다. 이러한 구성에 의해, 디지털 카메라를 이용하여, 자유도가 높고, 조작성 좋으며, 화상을 취득하기 위한 장치를 제공하는 것이 가능해진다.

또한, 취득한 화상 데이타를 퍼스널 컴퓨터나 프린터에 전송하기 위해서, 예를 들면 USB 등의 범용 인터페이스를 부착함으로써, 사용자는 카메라 내의 화상 데이타를 추출하고, 프린터로 인쇄하거나, 화상 내의 문자 정보의 인식 처리를 행하거나 하는 것이 가능해진다. 또한, 카메라 내에 데이타 발신 장치를 내장하고, 이 데이타 발신 장치는 무선형이라도 좋으며, 퍼스널 컴퓨터 등의 데이타 수신측에 수신기를 부착함으로써, 취득한 화상의 전송에 케이블을 이용할 필요가 없어지며, 또한 자유도가 높게 화상을 취득하는 것이 가능해진다.

도 22는 3차원 보정부(202) 내의 3차원 화상 보정부(221)의 기능 블럭도를 나타낸 것이다. 촛점 위치 제어부(222)와 판독부(211)에 의해 판독한 복수매의 화상을 이용하여, 특징점 각각에서 거리 측정부(312)를 통해 화상 간의 편차를 계산하고, 특징점을 추출한다. 여기서는 판독 조건에 따라 화상이 달라지는 부분을 특징점이라고 부르고 있다. 즉, 카메라의 포커스치를 변화시켜서, 책상의 종이 조각을 판독하면 지면의 에지 부분의 화상은 흐려지므로 변화해간다. 이러한 점을 특징점이라고 부르고 있다. 이 특징점의 화상이 달라지는 방향을 따라 카메라와 특징점 간의 거리를 계측한다. 다음에 상기 거리를 이용하여 촛점 보정 계수 계산부(313)에서, 촛점 위치에 따라서 흐려짐 정도를 미리 측정해두고, 그 측정 결과로부터 흐려짐을 억제하도록 하는 필터를 작성하여 실시함으로써 「흐려짐」의 보정을 행한다. 또한, 각 특징점 각각에서 측정한 렌즈와 특징점의 거리에 따라 복수 촛점에서 촬영한 화상으로부터 가장 촛점 거리가 가까운 화상을 선택하여 화상의 합성을 행한다. 다음에, 투시 보정 도정 계산부(314)에서, 판독 시의 기하학 변화, 기울기, 원고의 두께나, 원고의 굴곡에 의해, 특징점과 렌즈와의 거리 측정의 결과로부터 원래 평면인 원고에 대하여 원고대의 부상량을 계산함으로써 기하학적인 변형 상태를 구하여, 그 형상 데이타를 텍스쳐 매핑부(315)에 건네주고, 변형한 형상을 평면으로 복구하도록 변형 보정하여, 보정 화상을 프레임 메모리(316)에 저장한다. 그 후, 화상 데이타는 화상 보정부(213)에 데이타 전송한다.

이러한 구성으로 함으로써, 특별한 거리 측정 센서를 필요로 하지 않기 때문에 비용이 낮은 장치를 제공할 수 있다고 하는 효과가 있다. 또한, 특징점 각각에서 거리를 계측할 수 있기 때문에, 특징점 각각에서 흐려짐의 보정 파라미터라고 하는 거리에 따라서 변화하는 파라미터에 대하여, 알맞은 보정 파라미터를 설정하는 것이 가능해지며 복잡하게 굴곡된 장표나 3차원 물체 표면의 판독의 경우에 화상 전체에 알맞은 파라미터 설정을 가능하게 할 수 있다는 효과가 있다. 또한, 복수의 촛점으로 판독한 화상을 이용하여 화상을 합성하기 때문에, 문서 내부에 기재되어 있는 문자나 기호 등의 노이즈나 흐려짐이 적은 화상을 얻을 수 있다고 하는 효과가 있다. 또한, 기하학 보정과 거리 보정을 모두 실행하므로, 문서 내부에 기재되어 있는 문자나 기호등에 왜곡이 적은 화상을 제공할 수 있다고 하는 효과가 있다.

도 23은 판독 동작의 순서를 나타내고 있다. 취득 버튼이 눌러지면(스텝 3001), 모드 선택 스위치(212)의 상태를 검색하고(스텝 3002), 3차원 취득 모드이면 촛점 위치 제어부(222)로부터 판독부(211)에 제어 신호를 송신하고, 렌즈의 촛점 위치를 촛점 위치(1)에 맞춘다(스텝 3003). 촛점 위치를 셋트 완료 후, 판독 동작을 행한다(스텝 3004). 이것으로서 원고면 상에 촛점을 맞춘 화상을 입력한다. 판독 동작이 완료하면, 마찬가지로 촛점 위치 제어부(222)로부터 판독부(211)에 제어 신호를 송신하여, 렌즈의 촛점 위치를 촛점 위치(2)에 맞춘다(스텝 3005). 촛점 위치의 셋트완료 후, 판독 동작을 행한다(스텝 3006). 여기서, 촛점 위치(1) 및 촛점 위치(2)의 설정치는 두께가 있는 원고를 읽을 수 있게 하는 촛점 위치의 값을 미리 조정한 것을 이용한다. 또한, 필요에 따라 촛점 위치의 판독 조건을 변화시켜서 화상을 입력해둔다. 이들의 화상으로부터 3차원 보정을 실시하고(스텝 3007), 화상 보정부로 데이타 전송을 행한다(스텝 3009).

또한, 스텝(3002)에서 3차원 취득 모드가 아닌 경우는, 한번만 판독을 행하고 화상 보정부로 데이타 전송을 행한다(스텝 3009). 화상 보정부에서는 화상이 어둡게 비친 경우 등에는 명도 보정 등을 행하고, 최종적으로 화상 메모리(214)에 보존한다(스텝 3010). 이러한 구성으로 함으로써, 카메라의 취득 버튼(218)을 누르기만 해도 복수회의 촬영을 한번에 행하고, 그 화상 데이타를 촬영 직후에 보정하여 보존하는 것이 가능해지며 조작성이 향상한다고 하는 효과가 있다.

도 24는 화상 인덱스 기능이 부가된 디지털 카메라의 구성도이다. 이 디지털 카메라(201)에는 촬영 후의 화상에 메모 등을 부가하여 화상 데이타의 보존을 행하기 위한 음성 입력부(마이크; 216)가 설치된다.

사용자가 화상의 촬영 시간이나 촬영 후, 마이크(216)를 통하여 촬영 화상에 관한 설명이나 메모, 타이틀 등의 기록을 음성으로 입력한다. 판독부(211)로부터 판독한 화상을 3차원 보정부(202)에서 보정 또는 화상 보정부(213)에 데이타를 직접 전송한 후에, 입력한 기록을 화상 데이타에 부가하여, 화상 메모리(214)에 기억한다. 부가할 때의 데이타 형식으로는 화상 메모리의 말미나 선두 부분에 음성 데이타를 부가하여 기록을 행하고, 판독할 때는 음성과 화상 각각의 데이타를 절단하고 재현하는 것이 가능하다. 이 기능에 의해, 화상을 촬영한 후의 데이타 관리를 용이하게 행할 수 있기 때문에, 효율이 좋은 화상 데이타의 취득 작업을 행할 수 있다고 하는 효과가 있다.

도 25는 거대한 평면 등의 화상을 받아들일 수 있는 디지털 카메라의 구성도이다. 모드 전환 스위치(212)에 의해 분할 판독 모드가 선택된 경우, 판독부(211)에서 취득한 화상은 전술한 3차원 화상 보정을 행한 후, 화상 메모리(220)에 기억된다. 이 경우, 촬영할 때는 미리 사용자가 분할 매수를 지정하면 일정한 규칙에 의해 평면을 사각 형태로 분할하여 인덱스를 붙여서, 그 결과를 보조 디스플레이(4)에 표시한다. 사용자는 촬영할 때에 어떤 영역을 촬영할까, 마이크(216) 등을 이용하여 선언하고나서 촬영을 행한다.

처음에 지정한 분할 매수만의 화상이 화상 메모리(220)에 기억되면, 화상 데이타를 화상 접합부(221)에 전송한다. 화상 접합부(221)에서는 인접하는 화상을 접합시켜, 하나의 화상으로서 화상 보정부(213)에 출력한다. 화상의 접합 방법에 관하여는 이미 일반적인 소프트웨어로서는 실현되어 있으며, 이들의 방법을 이용함으로써 실현된다.

이 구성에 의해, 본 발명의 디지털 카메라에 메모리와 화상 접합 소프트웨어를 조합하여도 실현된다고 하는 효과가 있다.

도 26는 분할 판독 기능의 순서를 나타내고 있다. 처음에 사용자에 의해 분할 매수를 입력하면(스텝 3601), 카메라 내부에서 일정 규칙에 따라서, 인덱스를 자동으로 작성하고, 그 분할 결과를 디스플레이에 표시한다(스텝 3602). 다음에 사용자는 표시된 인덱스 번호를 입력하고(스텝 3603), 그 대응하는 위치의 화상을 촬영한다(스텝 3604). 이 동작을 분할 매수분 반복한다(스텝 3605). 분할 매수분의 화상이 갖추어지면, 화상 데이타를 화상 접합부에서 합성을 행하고(스텝 3606), 본체의 화상 메모리에 데이타를 보존한다.

이 기능으로 큰 벽화 등 거대한 평면에 그려진 도형이나 문자 등을 촬영하는경우, 촬영 장소의 제한을 대폭 저감할 수 있기 때문에 자유도가 높은 판독 작업을 행할 수 있다고 하는 효과가 있다.

도 27은 특징점 추출을 이용하여 판독 범위를 자동 설정하는 기능이 부가된디지털 카메라의 구성도이다. 모드 선택 스위치(212)에서 자동 설정 처리를 선택한 경우, 판독한 화상에 대하여, 특징점 추출부(230)는 특징점 각각에서 거리 측정 내에 있는 특징점을 추출하여, 특징점 정보를 보존한다. 또한, 특징점을 추출할 때에, 화상 처리로 일반적으로 이용되고 있는 에지 검출의 처리를 이용하여도 동일한 결과를 얻는 것이 가능하다. 이 특징점 정보로부터 화상 내의 구형(矩形)부를 판독 범위로서 추출하고, 이 범위 내의 화상만을 3차원 화상 보정을 행하여, 판독 결과로서 출력한다. 이에 따라 서적 등의 페이지 내부만의 판독을 행하고자 하는 경우, 촬영 시에 사용자가 판독 범위를 페이지에 맞추어 촬영한다고 하는 수고가 생략할 수 있기 때문에, 조작성 좋게 화상의 취득이 가능하다는 효과가 있다.

서적 등의 복수 페이지에 걸쳐 서류를 순차 연속하여 판독할 때의 적용예를 나타낸다. 모드 전환 스위치(212)에서 연속 판독 모드와 페이지 기억부를 카메라 내에 추가한다. 이 모드에서는 연속한 페이지를 순차 판독하는 경우, 페이지 번호가 화상 내의 상부 혹은 하부 중앙에 기재하고 있다고 하는 정보를 미리 기억시켜두고, 판독 시에 그 위치에 있는 번호를 OCR를 이용하여 인식하고 그 번호의 변화를 감시하며, 스킵 등이 있는 경우에 경고를 행하는 것이다.

이 동작 순서를 도 28에 도시한다. 판독 버튼을 누르면(스텝 3701), 판독 동작을 행하고(스텝 3702), 그 화상 내의 페이지 번호의 인식 처리를 행한다(스텝 3703). 그 번호가 직전에 판독할 때의 번호의 다음 페이지인지의 여부를 판단하고(스텝 3704), 다음 페이지가 아닌 경우에는 사용자에게 부저나 보조 디스플레이 등을 이용하여 경고를 행하고(스텝 3706), 재판독을 행할지 여부의 선택을 행하고 있다(스텝 3705). 이에 따라, 사용자는 연속한 화상을 순차 판독할 때의 스킵의 발생이 적어지며 조작성이 좋은 취득을 할 수 있다고 하는 효과가 있다.

또한, 이상의 처리는 복수 조건으로 취득한 화상 데이타를 바탕으로 특징점의 거리를 측정하고, 보정을 행했지만, 취득한 평면의 형상이 A4 세로 사이즈나 B5 서적 사이즈의 서류로 미리 결정되고 있는 경우에는, 그 특징점의 프레임의 형상을 기억하는 메모리를 설치하고, 그 정보를 이용하여 취득을 행하는 경우에는 특징점의 거리 측정 수단을 이용하지 않아도 화상 처리만으로 행하는 것이 가능하다. 그 방법에 관해서는, 화상의 특징점과 지정 형상의 사이즈를 맞추고, 그 크기의 비로부터 화상의 확대 축소라고 하는 처리를 조합함으로써 가능하다.

이 방법의 경우, 항상 정형 문서의 판독을 행하는 경우에는, 거리 측정 수단을 준비할 필요가 없으며, 처리의 부하가 적어지며, 판독 동작이 고속화되어 사용자는 재빠르게 화상 취득을 행할 수 있다고 하는 효과가 있다.

또, 도 20, 도 24, 도 25, 도 27에 도시한 디지털 카메라에 외부와의 화상 데이타 전송을 행하는 무선 데이타 통신 수단을 설치할 수도 있게 된다.

다음에, 도 29에 스캐너(1)의 광학 시스템의 상세 구성 중 일 실시예를 나타낸다. 선형 센서(101)는 브릿지(176, 177)로 오피니온(178)에 접속되며, 레일(183) 상을 이동한다. 오피니온(178)는 펄스 모터(179)로 구동되며, 정회전, 역회전시킴으로서 센서를 이동할 수 있다. 렌즈(171)는 펄스 모터(184)로 기어(185)를 회전시킴으로서 전진 및 후진시킬 수 있으며, 이에 따라 촛점을 조절한다. 선형 센서(101)의 지지체(182)는 펄스 모터(180), 기어(181)에 의해 아오리 각을 변화시킬 수 있다. 여기서는, 3개의 펄스 모터를 이용하였지만, 각각 동시에 움직일 필요성은 없기 때문에, 하나의 모터로 클러치를 이용하여 구성하는 것은 가능하다. 또한, 처리부의 하드웨어는 제어 기판(18)에 탑재하여 동일 케이스 내에수납된다.

스캐너부(1)를 상술된 바와 같이 구성함으로써, 아오리 각, 촛점 거리를 자유롭게 제어할 수 있기 때문에, 스캐너부를 스탠드 타입과 같이 판독 거리를 고정시키지 않고, 자유로운 위치로부터 판독할 수 있다고 하는 효과가 있다. 이 예로서는, 선형 센서(101)를 부주사 방향으로 이동하는 스캐너(1)를 예로 이용하였지만, 선형 센서(101)는 고정하고, 미러로 스캔을 행하는 스캐너에 적용할 수도 있다.

도 30는, 본 발명의 다른 실시 형태를 나타내고 있다. 도 30a는, 스캐너(1)의 가동 지지체(1901)가 팔과 같이 자유롭게 움직이는 구조로 되어 있어, 원고(175)를 여러가지 각도로부터 판독하는 것이 가능하다. 스캐너(1)에 구비하고 있는 화상 취득 버튼(199)을 조작함으로써, 원고대(174) 상에 형성된 기존 좌표 마커(1913a ∼ 1913d)를 이용하여, 아오리 각, 촛점 위치를 자동 조절한다.

이것은 기준 좌표 마커(1913a ∼ 1913d)를 화상 입력하여, 퍼스널 컴퓨터(2)에서 기준 위치를 계산한다. 이 위치가 정확하게 판독할 수 있도록, 촛점 위치와 아오리 각의 변화를 스캐너(1)에 지시하여, 재차 화상 입력하여, 이것을 반복한다. 이와같이 하면, 판독 위치가 어디라도, 정확하게 촛점이 맞은 화상을 입력할 수 있다. 도 30b는 스캐너(1)를 파티션(1914)에 클립 등으로 고정하는 타입이다. 이러한 구성으로 함으로써, 책상의 스페이스를 유효하게 이용할 수 있다고 하는 효과가 있다.

도 31은 본 발명의 스캐너(1)를 디스플레이(3)와 일체화시킨 일 실시예이다. 디스플레이 하부에 센서 및 센서 케이스(1920)를 부착하고, 디스플레이 상부에 회전 미러(1921)를 부착하여, 원고대(174) 상에 놓여진 화상을 회전 미러(1921)에 반사시켜서 센서(1920)로 판독한다. 이 때, 키보드(1923) 등의 조작 수단에 의해서, 원고의 판독을 행한다. 이와 같이 함으로써, 종래의 플래트 베드 스캐너처럼 공간을 차지하지 않고, 간편하고 용이하게 고속으로 화상 입력을 할 수 있게 되었다.

도 32는 본 발명의 스캐너를 휴대 전화, PHS, PDA 등 휴대 단말(1925)에 적용한 일 실시예이다. 휴대 단말(1925)의 상부에 센서(1920)를 설치하고, 그 센서(1920)로부터 원고대(174)에 놓여진 원고를 판독한다. 경사로부터의 판독이라도, 왜곡을 보정할 수 있기 때문에, 종래의 디지털 카메라와 같이 정면에서 자세를 취할 필요없이, 손쉽게 화상 입력할 수 있다. 또한, 휴대 전화 등의 운반 가능한 소형인 휴대 단말에 본 발명의 화상 판독을 적용하면, 환경에 영향을 받지 않고 손쉽게 원고 등을 판독하는 것이 가능해진다.

또, 이 휴대 단말에 외부와의 통신 기능을 갖고 있으면, 판독한 화상을 다른 휴대 단말 등에 간편하고 용이하게 고속으로 송신할 수 있다.

다음에, 본 발명의 다른 실시예를 도면을 이용하여 설명한다.

도 33은 본 발명의 일 실시예인 문서 정보 수정 장치의 기능 블럭도를 나타낸 것이다. 본 발명의 문서 정보 수정 장치는 비접촉 판독부(510)에서 책상 등에 놓여진 배송물(530) 등의 문서를 판독, 화상의 보정을 행한 후, 판독한 화상을 화상 해석부(514)에서 해석하고, 구분 바코드 등의 ID코드, 수신인 이름 주소, 성명 등의 부분으로 분류한다. 구분 바코드는 ID 검출부(511)에서 코드 인식하여, 수신처 주소 코드를 식별한다. 이 ID를 이용하고 주소 데이타 베이스(513)를 참조하여, ID 코드가 대응하는 주소나 주거인을 판독한다. 한편, 판독한 화상의 주소나 성명을 문자 인식부(515)에서 인식하고, 정보 수정부(516)에서 판독한 화상의 인식 결과와 데이타 베이스로부터 판독한 정보를 대조하여, 이사 혹은 수신인이 불명확하지는 않은지의 여부를 판정한다. 데이타 베이스로부터 판독한 데이타에 이사한 취지의 데이타가 있으면, 배송물을 이사한 주소에 보내기 위해서 정보 수정부(516)에서, ID 코드에 기초하여 신주소를 추가 기록한다. 추가 기록된 화상은 표시부(519)를 경유하여 디스플레이(522)에 표시하여, 조작자는 키나 마우스(520) 등으로 추가 기록 위치의 수정이나 확인을 출력 지시한다. 여기서 배송물(530)에 추가 기록할 수 있는 스페이스가 없으면, 라벨 출력을 지시한다. 출력부(518)는 상기 라벨 출력이 추가 기록 인쇄 출력에 따라, 라벨 출력 프린터(521a)를 이용할지, 추가 기록형 프린터를 이용할지를 선택한다. 라벨 출력 프린터(521a)에서 출력한 라벨(523)은, 조작자에 의해 배송물(530)에 붙여진다. 배송물(530)에 붙이는 라벨이 페이스업으로 나타나도록 출력되기 때문에 라벨을 잘못 붙이는 경우는 있을 수 없다. 추가 기록 인쇄의 경우는 배송물(530)을 추가 기록 프린터(521b)에 통과시킴으로써 지시 위치에 추가 기록된다.

도 34는 비접촉 판독부(510)를 상세하게 나타내고 있다. 비접촉 판독부 (510)는 스탠드(604)로 책상 약 50㎝ 정도에 고정되어, 책상(700) 상의 배송물 (530)을 비접촉으로 판독한다. 즉, 렌즈(602)를 통하여 영역 센서(601) 상에 광학상을 형성하여, 영역 센서(601)에 의해서 광전 변환이 행해진다. 이 변환된 전기 신호는 AD 변환기(603)에서 디지털 신호로 변환하여, 케이블(605)에 의해 본체(501)에 접속된다. 비접촉 판독부(510)의 판독 개시 지시는 포인터(820)에 구비된 스위치(801)로 실시한다. 이로 인해, 일부러 키보드로 커맨드를 입력하거나, 마우스로 화면 상을 클릭할 필요없이, 효율적인 조작을 할 수 있다.

도 35는 화상 해석부(514)의 블럭도를 나타내고 있다. 비접촉 판독부(510)로부터의 디지털 신호를 이용하여, 영역 분리부(641)로 문자 영역 분리를 행하고, 바코드가 찍혀 있는 부분, 우편 번호의 부분, 수신처 주소의 부분, 이름의 부분 등 화상의 분리를 실행한다. 이것은, 우체국의 수신인 이름 판독기 등으로 이용되고 있는 일반적인 기술을 이용함으로써 실현 가능하다.

영역 분리부(641)의 출력은 정보 수정부(516)에는 여백 검출을 위하여, ID 분리부(642)에는 바코드 인식용으로, 주소 분리부(643)에는 우편 번호나 주소의 인식을 위해서, 성명 분리부(644)에는 성명 인식을 위해 정보를 출력한다. ID 추출부(642)에서는, ID 검출부(511)를 위한 기울기 보정이나, 2진수화 처리 등의 전(前) 처리를 행한다. 주소 분리부(643)나 성명 분리부(644)는 문자 단위로의 분리를 행하여, 문자 인식부(515)에서 인식할 수 있도록 화상을 가공한다.

도 36은 화상 해석부(514)의 기능을 설명하는 개념도이다. 도 36의 (a)는 배송물의 일례를 나타내고 있다. 배송물(530)은 우편 번호(531), 주소(532), 성명(533), 바코드(534)가 기입, 인쇄되어 있다. 이것을, 영역 분리부(641)에서 도 36의 (b)에 도시한 바와 같이, 우편 번호 영역(531k), 주소 영역(532k), 성명 영역(533k), 바코드 영역(534k)으로 분할한다. 흔히, 우편 번호 영역(531k), 주소 영역(532k), 성명 영역(533k)에 대해서는 도 36의 (c)에 도시한 바와 같이, 또한 문자 단위의 분할을 행하고, 문자의 인식을 실행하여, 도 36의 (d)에 도시한 바와 같이 인식 결과를 얻고 있다.

도 37에서는, ID 검출부(511)에서 바코드를 인식하고, 주소 코드가 판명된 후, 추가 기록 정보를 얻기 위한 개념도를 나타내고 있다. 배송물(530)의 바코드로부터 ID를 검출하고, 이것을 키로 하여 데이타 베이스(513)의 태그(631)를 검색하고, 이것에 상당하는 이사 필드(632)를 참조한다. 이것을 키로 하여, 재차 데이타 베이스(513)를 검색하여, 태그(633)를 찾고, 이것에 상당하는 주소 필드(634)를 정보 수정부(516)의 입력으로서 출력한다.

도 38에서는 정보 수정부(516)의 블럭도를 나타내고 있다. 데이타 베이스(513)로부터의 출력은, 기입 글자수 계산부(641)에서 추가 기록하여야 할 글자수의 계산을 행하여, 추가 기록 영역 후보 작성부(642)에 출력한다. 또한, 데이타 베이스(513)로부터의 데이타와 주소 등을 문자 인식부(515)에서 인식한 결과를 정합성 체크부(644)에서 비교하여, 이사전의 주소인지의 여부를 체크한다. 여기서, 새롭게 이사로서 등록하고자 하는 경우라면, 문자 인식 결과를 데이타 베이스에 등록하는 것도 가능하다.

화상 해석부(514)로부터의 영역 분리, 문자 분리 데이타를 이용하여, 기입 가능 영역 추출부(641)에서 추가 기록 가능한 영역을 추출한다. 이 추가 기록 가능한 영역과 기입 글자수 계산부(641)의 출력을 이용하여, 배송물(530)로의 추가 기록 영역 후보를 작성한다. 이것을 표시부(519)에서 표시하고, 조작부(517)로부터 마우스나 포인터(520) 등으로부터의 정보에 기초하여, 조작부(517)로부터 추가 기록 영역의 수정, 변경을 지시하여, 원하는 위치의 추가 기록 영역이 설정할 수 있으면, 출력부(518)에 프린트 출력을 지시한다.

도 39는 정보 수정부(516)의 기능을 나타내는 개념도이다. 기입 가능 영역 추출부(641)에서 작성한 추가 기록 가능한 영역 도 39의 (a)를 기초로, 기입 글자수 계산부(641)의 출력을 이용하여, 배송물(530)로의 추가 기록 영역 후보 도 39의 (b) 531s, 532s, 533s를 작성한다. 그 후, 데이타 베이스(513)로부터의 코드를 화상으로 변환하여 문자를 합성함과 더불어, 과거 주소의 소거선(534)을 덧씌우기 인쇄한 합성 화상을 표시한다.

여기서, 배송물(530)의 표면에 추가 기록하는 스페이스를 확보할 수 없는 경우는, 새롭게 주소 등을 인쇄한 라벨을 배송물(530) 상에 조작자가 붙이는 경우의 합성 화상도 표시한다.

도 40는, 출력부(518)의 구성을 도시한다. 정보 수정부(516)로부터의 합성 화상안을 입력하여, 조작부(517)로부터 선택 신호를 입력하고, 게이트(681, 682)에 의해서, 라벨 인쇄를 행하고 배송물(530) 상에 붙일지, 배송물(530)에 직접 인쇄하는지를 선택한다. 라벨 프린터(521a)는 라벨 출력 인쇄 지시부(683)의 출력으로, 직접 인쇄 프린터(521b)는 직접 인쇄 지시부(684)의 출력으로 인쇄를 기동한다.

도 41은 조작부(517)의 블럭도를 나타낸다. 포인터(820)는 마우스나 타블렛과 같은 좌표 입력 기능을 실현하는 마커부(803)와 스캐너의 기동을 지시하는 기동 스위치(801), 출력 화상의 선택을 지시하는 스위치(802)로 구성되어 있다.마커부(803)는 추가 기록 영역 좌표 생성부(673)에서, 추가 기록 영역의 변경, 수정 좌표로서 정보 수정부(516)로 출력된다. 스캐너의 기동을 지시하는 기동 스위치(801)는 스캐너 기동 지시부(671)를 경유하여, 비접촉 판독부(510)의 판독 기동을 실행한다. 출력 화상의 선택을 지시하는 스위치(802)의 출력은, 출력 선택 지시부(672)를 경유하여, 출력부(518)의 화상 선택의 결정에 이용된다.

도 42는 장치의 전체 개관도이다. 책상(700) 상의 배송물(530)을 비접촉 스캐너(510)로 비접촉으로 판독을 실행한다. 이 지시는 포인터(820)의 스위치로 지시된다. 판독한 화상이나 데이타 베이스로부터 얻은 정보로 작성된 합성 화상은 디스플레이(522) 상에서 표시되어 포인터(820)로 수정 후, 라벨 프린터(521a) 혹은 직접 인쇄 프린터(521b)에서 배송물에 추가 기록 인쇄된다.

이와 같이, 상기에 진술한 발명을 실시함으로써 손쉽게 정보를 수정할 수 있다.

본 발명에 따르면, 굴곡된 장표나 두꺼운 책 등의 표면에 쓰여진 문자 등을 조작성 좋고, 고화질로 판독 가능하게 하는 비접촉형 화상 판독 장치를 제공할 수 있다.

또한, 간편하고 용이하며 자유도가 높은 비접촉형 화상 판독 장치를 제공할 수 있다.

또한, 디지털 카메라가 간편하고 용이한 조작으로, 굴곡된 장표나 두꺼운 책 등의 평면 상의 문서 등의 화상 입력을, 피사체를 고정하지 않고 또한 특수한 거리 검출 센서를 이용하지 않고, 고화질로 화상을 입력할 수 있기 때문에, 종이나 평면 상에 나타나고 있는 정보를 디지털로서 받아들일 때의 조작성을 대폭 개선할 수 있다.

또한, 플래트 베드 스캐너와 같은 판독 헤드를 주사하는 시간이 불필요해지므로, 취득 시간도 고속으로 행할 수 있다. 또한 촬영 조건의 제약이 적고, 자유로운 위치에서 화상 취득을 행할 수 있다. 사용하지 않는 경우에도 플래트 베드 스캐너와 같이 큰 설치 면적을 필요로 하지는 않으며, 이용자의 작업을 방해하는 일도 없게 된다.

또한, 배송물 등의 문서 정보에 데이타 베이스 상의 변경 정보를 추가 기록 할 수 있고, 수작업을 대폭 삭감할 수 있다.

Claims (23)

1. 비접촉형 화상 판독 장치에 있어서,

   화상을 판독하는 판독부;

   상기 판독부의 판독 조건을 변경하는 판독 조건 변경부;

   상기 판독 조건 변경부에서 변경된 적어도 2개의 다른 판독 조건으로 판독한적어도 2개의 판독 화상을 기억하는 기억부; 및

   상기 기억부에서 기억된 적어도 2개의 판독 화상을 합성하여, 평면으로 전개하는 화상 보정부

   를 포함하는 것을 특징으로 하는 비접촉형 화상 판독 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 화상 보정부는 상기 적어도 2개의 판독 화상으로부터 특징점을 검출하고, 상기 특징점으로부터 거리를 계측하는 거리 계측부를 구비하며, 상기 계측된 거리에 기초하여 평면으로 전개되는 것을 특징으로 하는 비접촉형 화상 판독 장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 판독 조건 변경부의 상기 판독 조건은 촛점 위치 또는 아오리 각(피사체가 똑바로 보이도록 카메라를 조절)인 것을 특징으로 하는 비접촉형 화상 판독 장치.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 판독 조건 변경부는 상기 판독부의 주사 동작의 왕복에서 상기 판독 조건을 적어도 2개 변경하는 것을 특징으로 하는 비접촉형 화상 판독 장치.
5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 화상 보정부는, 상기 판독부가 상기 화상에 대하여 경사 상측부터 판독하는 경우, 상기 판독 화상의 왜곡을 보정하는 기하학 보정을 행하는 것을 특징으로 하는 비접촉형 화상 판독 장치.
6. 제2항에 있어서, 상기 화상 보정부는 복수의 상기 특징점으로부터 직선 근사하여 복수의 직선의 끝점을 검출하고, 상기 끝점 간의 거리를 계측하며, 상기 거리에 기초하여 평면으로 전개할 위치를 계산하여, 평면으로 전개하는 것을 특징으로 하는 비접촉형 화상 판독 장치.
7. 제6항에 있어서, 상기 화상 보정부는 상기 판독 화상의 평면에 대하여 요철이 있는 폴리곤(polygon) 영역 각각을 처리하는 것을 특징으로 하는 비접촉형 화상 판독 장치.
8. 제1항에 있어서, 상기 판독부에서 상기 화상을 판독하기 전에, 백지(白紙)를 판독하여 기억해 두는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 비접촉형 화상 판독 장치.
9. 비접촉형 화상 판독 장치에 있어서,

   원고상의 화상을 판독하는 판독부;

   상기 판독부의 판독 조건을 변경하는 판독 조건 변경부;

   상기 판독 조건 변경부에서 변경된 적어도 2개의 다른 판독 조건으로 판독한적어도 2개의 판독 화상을 기억하는 기억부;

   상기 기억부에서 기억된 적어도 2개의 판독 화상을 합성하여, 평면으로 전개하는 화상 보정부를 구비하는 스캐너부;

   상기 스캐너부를 지지하는 지지부; 및

   상기 원고를 놓는 원고대

   를 포함하되,

   상기 원고대에는 상기 원고를 놓아두는 기준이 되는 마크를 설치하는 것을 특징으로 하는 비접촉형 화상 판독 장치.
10. 비접촉형 화상 판독 시스템에 있어서,

    화상을 판독하는 판독부;

    상기 판독부의 판독 조건을 변경하는 판독 조건 변경부;

    상기 판독 조건 변경부에서 변경된 적어도 2개의 다른 판독 조건으로 판독한적어도 2개의 판독 화상을 기억하는 기억부;

    상기 기억부에서 기억된 적어도 2개의 판독 화상을 합성하여, 평면으로 전개하는 화상 보정부를 구비하는 스캐너부;

    상기 스캐너부에서의 출력되는 화상 보정 신호를 인식하여, 화상 처리를 행하는 화상 처리부;

    상기 화상 처리된 데이타를 표시하는 화상 표시부; 및

    상기 화상 처리된 데이타를 출력하는 화상 기록부

    를 포함하는 것을 특징으로 하는 비접촉형 화상 판독 시스템.
11. 화상을 디지털화하여 판독하는 판독 수단과, 상기 판독 수단으로 판독한 화상을 기억하는 기억 수단을 구비한 디지털 카메라에 있어서,

    상기 판독 수단으로 문서를 판독한 경우에, 판독 화상을 평면 화상 데이타로보정하고, 상기 보정한 화상 데이타를 출력하는 화상 보정 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 디지털 카메라.
12. 화상을 디지털화하여 판독하는 판독 수단과, 상기 판독 수단으로 판독한 화상을 기억하는 기억 수단을 구비한 디지털 카메라에 있어서,

    상기 판독 수단으로 문서를 분할하여 판독한 경우에,

    상기 판독 화상을 평면 화상 데이타로 보정하는 화상 보정 수단;

    상기 보정한 화상 데이타를 일시 기억하는 일시 기억 수단; 및

    상기 일시 기억 수단에 기억한 복수의 화상 데이타를 접합시키고나서 상기 기억 수단으로 출력하는 화상 접합 수단

    을 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 카메라.
13. 제11항 또는 제12항에 있어서, 상기 화상 보정 수단은 상기 판독 수단이 촛점 거리를 바꿔 상기 문서를 복수회 판독한 경우의 판독 결과로부터 상기 문서의 각점과 상기 판독 수단과의 거리를 검출함과 더불어, 판독 화상을 폴리곤 분할하고, 3차원 형상의 판독 화상을 각 폴리곤에서 상기 검출 거리에 따라 평면으로 전개하는 것을 특징으로 하는 디지털 카메라.
14. 제11항 또는 제12항에 있어서, 상기 화상 보정 수단은 상기 판독 수단이 정형의 문서를 판독한 경우에, 판독 화상으로부터 피사체의 특징점을 추출하여, 화상 내에 발생하는 왜곡의 보정을 행하는 것을 특징으로 하는 디지털 카메라.
15. 제11항 또는 제12항에 있어서, 상기 판독 수단으로 판독한 판독 화상을 그대로 상기 기억 수단에 입력하는 모드와, 상기 판독 화상을 상기 화상 보정 수단으로 보정하고나서 상기 기억 수단에 입력하는 모드를 구비하고, 상기 양 모드는 전환이 자유로운 것을 특징으로 하는 디지털 카메라.
16. 제11항 또는 제12항에 있어서, 판독 화상으로부터 피사체의 특징점을 추출하는 특징점 추출부, 및 상기 추출한 특징점의 정보로부터 화상 내의 판독 범위를 추출하는 판독 범위 추출부가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 디지털 카메라.
17. 제11항 또는 제12항에 있어서, 외부와의 화상 데이타 전송을 행하는 무선 데이타 통신 수단이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 디지털 카메라.
18. 화상을 디지털화하여 판독하는 판독 수단과, 상기 판독 수단으로 판독한 화상을 기억하는 기억 수단을 구비한 디지털 카메라에 있어서,

    상기 판독 수단으로 문서를 판독한 경우에, 판독 화상을 평면 화상 데이타로 보정하고, 상기 보정한 화상 데이타를 상기 기억 수단으로 출력하는 화상 보정 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 디지털 카메라.
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