WO2021176971A1 - 画像読取装置の制御方法、画像読取装置、及びプログラムが格納された非一時的なコンピュータ可読媒体 - Google Patents

画像読取装置の制御方法、画像読取装置、及びプログラムが格納された非一時的なコンピュータ可読媒体 Download PDF

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WO2021176971A1
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imaging
reading device
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哲一郎 山本
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Ｎｅｃプラットフォームズ株式会社
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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    • H04N1/00—Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
    • H04N1/04—Scanning arrangements, i.e. arrangements for the displacement of active reading or reproducing elements relative to the original or reproducing medium, or vice versa
    • H04N1/19—Scanning arrangements, i.e. arrangements for the displacement of active reading or reproducing elements relative to the original or reproducing medium, or vice versa using multi-element arrays
    • H04N1/191—Scanning arrangements, i.e. arrangements for the displacement of active reading or reproducing elements relative to the original or reproducing medium, or vice versa using multi-element arrays the array comprising a one-dimensional array, or a combination of one-dimensional arrays, or a substantially one-dimensional array, e.g. an array of staggered elements
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/70—Circuitry for compensating brightness variation in the scene

Definitions

  • the present invention relates to a control method of an image reading device, an image reading device, and a non-temporary computer-readable medium in which a program is stored. , And non-temporary computer-readable media in which the program is stored.
  • Patent Document 1 discloses an image reader that reads an original image using a 3-line CCD image sensor.
  • the image reading device blinks and drives a lamp that illuminates the document surface of the document to be inspected in synchronization with a line synchronization signal from a timing generator by a lamp drive circuit, and intermittently lights the lamp.
  • the actual exposure period is shortened and the resolution is prevented from being lowered.
  • the reading resolution may decrease.
  • An object of the present disclosure is to provide a control method, an image reading device, and a program of an image reading device that avoids a decrease in reading resolution in view of the above-mentioned problems.
  • the control method of the image reader is as follows.
  • the N lines are imaged by imaging N line-shaped regions (N is a natural number of 2 or more) extending in a direction perpendicular to the transport direction in an image pickup target transported in the transport direction.
  • N is a natural number of 2 or more
  • the N line-shaped regions are arranged in parallel with a width of the N line-shaped regions in the transport direction.
  • the image reader is An image pickup unit including N line-shaped image pickup elements arranged in parallel at predetermined intervals, and an image pickup unit.
  • An external synchronization signal acquisition unit that acquires an external synchronization signal indicating that the imaging target has been transported by the width of N-1 line-shaped regions in the transport direction. Equipped with an image processing control unit Each time the external synchronization signal acquisition unit acquires the external synchronization signal, the imaging unit uses the N line-shaped image pickup elements to obtain the width of N line-shaped regions in the transport direction in the image pickup target. By imaging N line-shaped regions extending in parallel in parallel and intersecting the direction perpendicular to the transport direction, a plurality of sets of N line-shaped images are generated.
  • the image processing control unit generates a scanned image indicating the image pickup target by arranging N sets of the generated N line-shaped images in ascending order.
  • the non-temporary computer-readable medium in which the program according to one of the embodiments of the present disclosure is stored is On the computer By imaging N line-shaped regions extending in a direction perpendicular to the transport direction in an imaging target transported in the transport direction, N line-shaped images showing the N line-shaped regions are obtained. In the first step of generating, the N line-shaped regions are parallel to the first step in which the width of the N line-shaped regions is widened in the transport direction.
  • FIG. 1 It is a flowchart which shows the control method of the image reader which concerns on embodiment. It is a perspective view which shows one configuration example of the image reading apparatus which concerns on Embodiment 1. FIG. It is a side view which shows one configuration example of the image reading apparatus which concerns on Embodiment 1. FIG. It is a bottom view which shows the main part of one configuration example of the image reading apparatus which concerns on Embodiment 1. FIG. It is a block diagram which shows the control system of the image reading apparatus which concerns on Embodiment 1. FIG. It is a flowchart which shows the control method of the image reading apparatus which concerns on Embodiment 1. FIG. It is a flowchart which shows the control method of the image reading apparatus which concerns on Embodiment 1. FIG. It is a flowchart which shows the control method of the image reading apparatus which concerns on Embodiment 1. FIG.
  • FIG. 1 is a flowchart showing a control method of the image reading device according to the embodiment.
  • N lines of line-shaped regions in the imaging target transported in a predetermined transport direction are imaged (imaging step ST101).
  • N may be a natural number of 2 or more.
  • N line-shaped images showing each of the N line-shaped regions are generated.
  • the N line-shaped regions are arranged in parallel on the surface of the imaging target with a width of the N line-shaped regions in the transport direction. Further, the N line-shaped regions extend in a direction intersecting at right angles to the transport direction.
  • the same steps as in the imaging step ST101 are performed at the time when the imaging target is conveyed by the width of the N-1 line-shaped region (post-transporting imaging step ST102).
  • the imaging step ST102 may be repeated a plurality of times in succession.
  • a scanned image may be generated by outputting only a plurality of continuously arranged line-shaped images among the line-shaped images arranged in ascending order.
  • the scanned image since the N line-shaped images generated in each step are arranged in ascending order, the continuous line-shaped images are adjacent to each other. Therefore, the scanned image shows the main part to be imaged, and the line-shaped image does not overlap. Therefore, there is no decrease in reading resolution due to duplication of continuous line-shaped images. Therefore, it is possible to avoid a decrease in the reading resolution.
  • the imaging step ST102 may be repeated a plurality of times in succession after the transfer.
  • a scanned image may be generated by outputting only a plurality of continuously arranged line-shaped images among the line-shaped images arranged in ascending order. According to these, since the scanned image includes a plurality of continuous line-shaped images, there is no risk of a decrease in high scanning resolution, and it is possible to show the main part of the imaging target.
  • FIG. 2 is a perspective view showing a configuration example of the image reading device according to the first embodiment.
  • FIG. 3A is a side view of a configuration example of the image reading device shown in FIG.
  • FIG. 3B is a bottom view showing a main part of one configuration example shown in FIG. 3A.
  • the image reading device 100 includes a light source 1, a lens 2, an imaging unit 3, and a control unit 4.
  • the image reading device 100 targets the work W1 for imaging.
  • the work W1 is conveyed in the work transfer direction X1 by a transfer device or the like.
  • the lines W11, W12, and W13 are line-shaped regions extending in a direction substantially perpendicular to the work transfer direction X1.
  • the lines W11, W12, and W13 are in parallel.
  • the lines W11, W12, and W13 are read by the image reading device 100.
  • the widths W11a, W12a, and W13a of the lines W11, W12, and W13 have the same size.
  • the distance WW1 between the line W11 and the line W12 and the distance WW2 between the line W12 and the line W13 are the same.
  • the distances WW1 and WW2 are twice the width W11a.
  • the surface of the work W1 may be provided with N lines similar to the lines W11 to W13, and the distance between the lines may be N-1 times the width of the lines.
  • the light source 1 irradiates the surface of the work W1 with illumination light in a region including at least the lines W11, W12, and W13.
  • the light source 1 may irradiate the surface of the work W1 with illumination light extending in a direction substantially perpendicular to the work transport direction X1, and may sufficiently illuminate the lines W11, W12, and W13.
  • the light source 1 is, for example, an LED (light emitting diode) array.
  • An LED array is a plurality of LEDs arranged in a straight line.
  • the lens 2 is provided between the work W1 and the imaging unit 3.
  • the lens 2 transmits the light from the work W1.
  • the transmitted light goes to the image pickup unit 3 side.
  • the image pickup unit 3 may be any one that generates a monochrome image, for example, a monochrome CCD (Charge Coupled Device) sensor or a monochrome CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) sensor. As shown in FIG. 3B, the imaging unit 3 includes light receiving element rows 31, 32, 33.
  • the light receiving element rows 31, 32, 33 include a plurality of light receiving elements arranged in one direction.
  • the light source 1 irradiates the lines W11, W12, and W13 with the illumination light L1, and the light from the lines W11, W12, and W13 passes through the lens 2 and the light receiving element row 31 , 32 and 33, respectively.
  • the light L21 from the point W11p of the line W11 is imaged by the light receiving element 31p of the light receiving element row 31.
  • the light L22 from the point W12p of the line W12 is imaged by the light receiving element 32p of the light receiving element row 32.
  • the light L23 from the point W13p of the line W13 is imaged by the light receiving element 33p of the light receiving element row 33.
  • the light receiving element rows 31, 32, 33 perform photoelectric conversion of the imaged light to generate an analog image signal.
  • control unit 4 includes an external synchronization signal acquisition unit 11, an imaging system / lighting system control unit 12, a scanner control unit 13, an AFE (Analog Front End) 14, and an image processing unit 15.
  • the image memory 16 and the image interface 17 are provided.
  • the external synchronization signal acquisition unit 11 acquires the external synchronization signal 7 (Sync0) from the external device 30.
  • the external device 30 is, for example, a transport device for transporting the work W1.
  • the external synchronization signal 7 is, for example, an encoder signal output from a transfer device that conveys the work W1. For example, when the transfer device conveys the work W1 using a motor, the external synchronization signal 7 corresponds to the rotational displacement of the rotor of the motor.
  • the imaging system / lighting system control unit 12 acquires a control signal from the external synchronization signal 7 and the scanner control unit 13.
  • the imaging system / lighting system control unit 12 controls the operations of the light source 1 and the imaging unit 3 based on the acquired external synchronization signal 7 and the control signal.
  • the scanner control unit 13 includes an external synchronization signal counting unit 13a, a memory control unit 13b, and an image processing control unit 13c.
  • the external synchronization signal counting unit 13a counts the external synchronization signal 7 and calculates the amount of the work W1 conveyed.
  • the memory control unit 13b controls the operation of the image memory 16.
  • the image processing control unit 13c controls the operation of the image processing unit 15.
  • the AFE (Analog Front End) 14 converts, for example, an analog image signal generated by the imaging unit 3 into a digital image signal.
  • the image processing unit 15 appropriately performs image processing on the image signal from the AFE 14 to generate image information.
  • the image memory 16 records the image information generated by the image processing unit 15.
  • the image interface 17 appropriately outputs the image information recorded by the image memory 16 to the host system 40.
  • the control unit 4 can use a computer as a hardware configuration.
  • the control unit 4 may include a control device, a central processing arithmetic unit, a storage medium for storing various programs, an interface capable of input / output by a user, and the like.
  • the control device reads various programs stored in the storage medium and the central processing arithmetic unit executes them according to the various programs, the computer of the control unit 4 can function as the external synchronization signal acquisition unit 11 and the like.
  • FIGS. 5A and 5B are flowcharts showing a control method of the image reading device according to the first embodiment.
  • the control method of the image reading device 100 carries out a step corresponding to the imaging step ST101 shown in FIG. 1 and the post-transportation imaging step ST102.
  • a CCD sensor is used as the image pickup unit 3 shown in FIG.
  • step ST1 the scanner operation is started.
  • the external synchronization signal 7 is acquired from the external device 30 (step ST2).
  • the initial value of the external synchronization signal 7 is 1.
  • the external synchronization signal 7 is generated according to the amount of the work W1 conveyed by the external device 30.
  • the external synchronization signal 7 is output at the time when the transport of the work W1 is started, and is then output every time the transport amount of the work W1 exceeds the width of one line.
  • the external synchronization signal 7 is counted (step ST3).
  • step ST4 When the number of times the external synchronization signal 7 is acquired is 1 (step ST4: YES), the light source 1 is turned on and the illumination light is irradiated while taking an image using the imaging unit 3 (step ST5). Specifically, the CCD sensor used as the imaging unit 3 is used to image N line-shaped regions to generate a line-shaped image. Further, the light source 1 is turned on for the time required to convey the width of one line. Then, the process returns to step ST2.
  • step ST4 NO
  • step ST6 NO
  • the process returns to step ST2.
  • the external synchronization signal 7 is acquired until it becomes N, and the number of acquisitions is repeated (steps ST2 and ST3).
  • step ST7 the number of times the external synchronization signal 7 is acquired is reset (step ST7).
  • the number of times the external synchronization signal 7 is acquired is returned to the initial value, that is, 0 (zero).
  • step ST8 it is determined whether or not to stop the operation of the image reading device 100 (step ST8). Specifically, when the amount of the captured image captured in step ST5 reaches the amount required to form the scanned image, the operation of the image reading device 100 is stopped. If not, the operation of the image reading device 100 is continued. When the operation of the image reading device 100 is continued (step ST8: NO), the process returns to step ST2. If not (step ST8: YES), the operation of the image reading device 100 is stopped.
  • a scanned image can be generated using the acquired line-shaped image.
  • FIG. 6 is an example of a timing chart showing the operation of the external synchronization signal, the image pickup unit, and the light source in the control method of the image reading device according to the first embodiment.
  • the encoder of the external device 30 generates the external synchronization signal 7.
  • a CCD was used as the imaging unit 3.
  • the encoder of the external device 30 is turned on for a predetermined time.
  • the external synchronization signal 7 is output to the external synchronization signal acquisition unit 11 of the control unit 4 shown in FIG.
  • the encoder of the external device 30 is turned off for a predetermined time.
  • the output of the external synchronization signal 7 is stopped.
  • the period during which the encoder of the external device 30 is in the ON / OFF state is the same as the transport time for transporting the imaging target by the width of one line-shaped region.
  • the imaging unit 3 repeats the ON / OFF state once.
  • the imaging unit 3 repeats the ON / OFF state once.
  • the period during which the imaging unit is in the ON / OFF state may be the same as the transport time for transporting the imaging target by the width of N line-shaped regions.
  • the image pickup unit 3 repeats the ON / OFF state once each time the light source 1 repeats the ON / OFF state.
  • the light source 1 is turned on when the imaging unit 3 is turned from the ON state to the OFF state.
  • the irradiation of the illumination light to the imaging target T1 is started in synchronization with the imaging timing for imaging the conveyed imaging target T1.
  • the irradiation of the illumination light is stopped when the image pickup target T1 is transported by the distance in the transport direction of one line-shaped region.
  • FIG. 15 is an example of a timing chart showing the operation of an external synchronization signal, an image pickup, and a light source in a control method of an image reader according to a related technique.
  • An image reader of this related technique captures and illuminates one line at a time.
  • the light source may be pulse-lit or continuously lit.
  • the lighting time of the light source 1 shown in FIG. 6 is shorter than the lighting time of the light source in the case of pulse lighting and continuous lighting shown in FIG. Therefore, the control method of the image reader according to the first embodiment is excellent in energy saving and has a low heat generation amount of the light source as compared with the control method of the image reader of the related technique (see FIG. 15). Therefore, the heat dissipation structure of the image reader can be simplified, and the size and weight can be reduced.
  • FIG. 7 is a schematic view showing the relationship between a portion to be imaged, an imaging timing, an illumination timing, and a scanned image.
  • the image pickup target T1 has a shape extending from the front side to the rear side in the transport direction.
  • the image target T1 has a line-shaped region to be imaged.
  • the line-shaped regions 1 to 36 are shown as reference numerals surrounded by a square frame.
  • FIG. 7 shows the timing at which the light source 1 is turned on at each of the transport times 0 to 29, and the line-shaped regions 1 to 36 in which each image pickup target T1 is imaged.
  • Transport times 0 to 29 correspond to transport volumes 1 to 30.
  • the transport amount 1 is defined as the width of three lines.
  • the image target T1 is conveyed at a constant speed. This speed is a transport amount of 1 per unit transport time.
  • the transport amount 1 is the same as the width of the three lines.
  • the illumination light is emitted from the light source 1 while imaging three line-shaped regions of the imaging target T1. For example, if the transport amount is 0, the line-shaped regions 1, 5 and 9 of the image target T1 are imaged to generate line-shaped images M1, M5 and M9. If the transport amount is 1, the line-shaped regions 4, 8 and 12 of the image target T1 are imaged to generate line-shaped images M4, M8 and M12. If the transport amount is 27, the line-shaped regions 28, 35, and 32 of the image target T1 are imaged to generate line-shaped images M28, M32, and M36.
  • the illumination light is irradiated from the light source 1 from the time when the conveyed amount of the image pickup target T1 reaches 3 or more until it reaches 4.
  • the amount of transportation is 0 to 1, 3 to 4, ..., 27 to 28, the illumination light is emitted from the light source 1.
  • the line-shaped region is imaged until the transport amount reaches 29, and line-shaped images M1, M4, M5, M7 to M30, M32, M33, and M36 are generated.
  • the line-shaped images M1, M4, M5, M7 to M30, M32, M33, and M36 each indicate a line-shaped region in the image target T1.
  • the line-shaped images M1, M4, M5, M7 to M30, M32, M33, and M36 are arranged in ascending order.
  • the line-shaped images M1, M4, M5, M7 to M30, M32, M33, and M36 are arranged in the order from the front to the rear in the transport direction of the image target T1.
  • At least a part of the arranged line-shaped images M1, M4, M5, M7 to M30, M32, M33, and M36 can be used as a scanned image.
  • the line-shaped images M7 to M30 are used as scanned images.
  • the scanned image consists of line-shaped images M7 to M30
  • the line-shaped images M7 to M30 are continuous and there is no omission. Therefore, the scanned image shows a main part of the image pickup target T1.
  • the line-shaped images M7 to M30 are arranged in ascending order and do not overlap.
  • the ends of the adjacent line-shaped images M7 to M30 are butted against each other in the transport direction. Therefore, the adjacent line-shaped images M7 to M30 have no gap between them and do not overlap with each other. Therefore, it is possible to avoid a decrease in the reading resolution of the read image.
  • FIG. 8 is a photograph showing an example of a stationary imaging target.
  • FIG. 9 is a scanned image read by using the image reading device according to the first embodiment in a state where an example shown in FIG. 8 is being conveyed.
  • FIG. 16 is a scanned image showing an example of an image pickup object read by using an image reader of a related technique.
  • the photograph shown in FIG. 8 was taken in a stationary state without transporting an example of the imaging target. That is, the photograph shown in FIG. 8 captures an example of an imaging target with almost no reduction in resolution. An example of an imaging target shown in FIG. 8 shows a clear line.
  • each line to be imaged shown in FIG. 16 is blurred or unclear as a whole.
  • each line of the imaging target shown in FIG. 9 is blurred or unclear as compared with each line shown in FIG. 8, it is clear as compared with each line of the imaging target shown in FIG.
  • the scanned image shown in FIG. 9 has a higher resolution than the scanned image shown in FIG. Therefore, the image reading device according to the first embodiment can generate a read image having a higher resolution than the image read by the image reading device of the related technique.
  • FIGS. 10 and 11 There is an image reader 200 shown in FIGS. 10 and 11.
  • the image reading device 200 has the same configuration as the image reading device 100 except for the image pickup unit.
  • FIG. 10 is a perspective view showing another configuration example of the image reading device according to the first embodiment.
  • FIG. 11 is a side view showing a configuration example of the image reading device shown in FIG.
  • the image reading device 200 includes an imaging unit 23.
  • the image pickup unit 23 may be any one that generates a color image, and is, for example, a color CCD sensor or a color CMOS sensor.
  • the imaging unit 23 has the same configuration as the imaging unit 3 shown in FIG. 2, except that a color filter (not shown) is included.
  • the color filter is mounted on, for example, the light receiving element rows 31, 32, 33.
  • the imaging unit 23 generates a color image showing a line-shaped region in the imaging target.
  • the image reading device 200 can generate a scanned image using the color image.
  • the image reading device 200 has the same configuration as the image reading device 100 except that the image scanning device 23 is included. Therefore, the image reading device 200 can avoid a decrease in the resolution of the read image, similarly to the image reading device 100.
  • the image reading device 100a has the same configuration as the image reading device 100 except that the light source 1A, the light source 1B, and the light source 1C are included.
  • the image reading device 100a includes a light source 1A, a light source 1B, and a light source 1C. Similar to the light source 1, the light source 1A, the light source 1B, and the light source 1C irradiate the surface of the work W1 with illumination light on a region including at least a plurality of lines. The light source 1A, the light source 1B, and the light source 1C are switched at a predetermined timing to irradiate the illumination light, respectively.
  • the illumination lights emitted by the light source 1A, the light source 1B, and the light source 1C are preferably of different types, and are, for example, red light, green light, and blue light.
  • FIG. 12 is another example of a timing chart showing the operation of the external synchronization signal, the imaging, and the light source.
  • the encoder of the external device 30 generates the external synchronization signal 7.
  • a CCD was used as the imaging unit 3.
  • the encoder of the external device 30 is turned on for a predetermined time.
  • the external synchronization signal 7 is output to the external synchronization signal acquisition unit 11 of the control unit 4 shown in FIG.
  • the encoder of the external device 30 is turned off for a predetermined time.
  • the output of the external synchronization signal 7 is stopped.
  • the period during which the encoder of the external device 30 is in the ON / OFF state is the same as the transport time for transporting the imaging target by the width of one line-shaped region.
  • the transport speed of the image pickup target T1 is 1/3 of the transport speed of the image pickup target T1 in the timing chart shown in FIG. Therefore, the period during which the encoder of the external device 30 is in the ON / OFF state is three times the predetermined time of the timing chart shown in FIG.
  • the imaging unit 3 repeats the ON / OFF state once, and further repeats turning on the light source 1A, the light source 1B, and the light source 1C in this order.
  • the period during which the image pickup unit 3 is in the ON / OFF state is the same as the transport time for transporting the image pickup target T1 for the width of three line-shaped regions.
  • the ON / OFF state of the image pickup unit 3 is controlled by using a TG (transfer gate) according to the switching of the light source 1A, the light source 1B, and the light source 1C.
  • the imaging unit 3 reads three lines at the same time.
  • the amount of heat generated by lighting the light sources 1A, 1B, and 1C shown in FIG. 12 is smaller than the amount of heat generated by lighting the light source 1 shown in FIG. Since the light sources 1A, 1B, and 1C shown in FIG. 12 are switched and lit in this order, the lighting time of each of the light sources 1A, 1B, and 1C per unit time is compared with the lighting time of the light source 1 shown in FIG. 6 per unit time. It is thought that one of the reasons is that it becomes shorter. Therefore, the control method of the image reading device according to the modification of the first embodiment has a lower heat generation amount of the light source than the control method of the image reading device according to the first embodiment (see FIG. 6). Therefore, the heat dissipation structure of the image reading device can be further simplified, and the size and weight can be reduced.
  • FIGS. 13A, 13B, and 13C are schematic views showing the relationship between the portion of the image-imaging object, the image-imaging timing, the illumination timing, and the output image.
  • FIGS. 13A to 13C the line-shaped images A1, A4, A5, A7 to A30, A32, A33, A36, B1, B4, B5, B7 to B30, B32, B33, B36, C1, C4, C5, C7 ⁇ C30, C32, C33, and C36 are shown, respectively, but for the sake of clarity, "A”, “B”, and “C” are omitted as appropriate, and the numbers 1, 4, 5, 7 to 30, 32, 33, 36 are shown. Only listed, and hatched according to "A”, "B", and "C”.
  • FIG. 13A shows the timing at which the light sources 1A, 1B, and 1C are turned on at each time from 0 to 10.3, and the portion where the image pickup target T1 is imaged.
  • FIG. 13B shows the timing at which the light sources 1A, 1B, and 1C are turned on at each of the transport times 10.6 to 23.0, and the portion where the image pickup target T1 is imaged.
  • FIG. 13C shows the timing at which the light sources 1A, 1B, and 1C are turned on at each of the transport times 23.3 to 29.6, and the portion where the image pickup target T1 is imaged.
  • Transport times 0 to 29.6 correspond to transport volumes 1 to 90.
  • the transport amount 1 is defined as the width of three lines.
  • the image target T1 is conveyed at a constant speed. This speed is a transport amount of 1 per unit transport time.
  • the transport amount 1 is the same as the width of the three lines.
  • the light sources 1A, 1B, and 1C are switched in this order to irradiate the illumination light, and three imaging target T1s are imaged. For example, if the amount of transport is 0, the image target T1 is imaged in a state of being irradiated with the illumination light by the light source 1A, and line-shaped images A1, A5, and A9 are generated by the light source 1A. When the transport amount is 1, the image target T1 is imaged in a state of being irradiated with the illumination light by the light source 1B, and the line-shaped images B1, B5, and B9 by the light source 1B are generated.
  • the image target T1 is imaged in a state of being irradiated with the illumination light by the light source 1C, and the line-shaped images C1, C5, and C9 by the light source 1C are generated. These are repeated until the amount of T1 to be imaged reaches 90. Then, as shown in FIGS. 13A to 13C, the line-shaped images A1, A4, A5, A7 to A30, A32, A33, A36, B1, B4, B5, B7 to B30, B32, B33, B36, C1, C4, C5, C7 to C30, C32, C33, and C36 are produced.
  • the line-shaped images A1, A4, A5, A7 to A30, A32, A33, and A36 are arranged in ascending order.
  • the line-shaped images B1, B4, B5, B7 to B30, B32, B33, and B36 are arranged in ascending order.
  • the line images, C1, C4, C5, C7 to C30, C32, C33, and C36 are arranged in ascending order.
  • a line-shaped image in which the portion corresponding to the image pickup target T1 overlaps can be used as a scanned image.
  • the line-shaped images A9 to A30, the line-shaped images B8 to B29, and the line-shaped images C7 to C28 have overlapping portions corresponding to the imaging target T1.
  • the line-shaped images A9 to A30, the line-shaped images B8 to B29, and the line-shaped images C7 to C28 can be used as scanned images.
  • the image read by the light source 1A consists of line-shaped images A9 to A30, the line-shaped images A9 to A30 are continuous and there is no omission. Therefore, the scanned image shows the main part of the image pickup target T1.
  • the image read by the light source 1B consists of line-shaped images B8 to B29
  • the line-shaped images B8 to B29 are continuous and there is no omission. Therefore, the scanned image shows the main part of the image pickup target T1.
  • the image read by the light source 1C consists of line-shaped images C7 to C28
  • the line-shaped images C7 to C28 are continuous and there is no omission. Therefore, the scanned image shows the main part of the image pickup target T1.
  • the line-shaped images are arranged in ascending order and do not overlap.
  • the edges of the adjacent line-shaped images are butted against each other in the transport direction. Therefore, the adjacent line-shaped images do not overlap with each other because there is no gap between them. Therefore, it is possible to avoid a decrease in the reading resolution of the image read by the light source 1A, the light source 1B, and the light source 1C.
  • FIG. 14 is a diagram showing an example of a hardware configuration included in the image reading devices 100 and 100a.
  • the present invention may also take a form as a processing method.
  • the image reading device 300 shown in FIG. 14 includes a processor 301 and a memory 302 together with the interface 303.
  • the control unit 4 described in the above-described embodiment is realized by the processor 301 reading and executing the control program stored in the memory 302. That is, this program is a program for making the processor 301 function as the control unit 4 or a part thereof. It can be said that this program is a program for causing the image reading device 100 of FIG. 2 to execute processing in the control unit 4 or a part thereof.
  • Non-temporary computer-readable media include various types of tangible storage media.
  • Examples of non-temporary computer-readable media include magnetic recording media (eg, flexible disks, magnetic tapes, hard disk drives), magneto-optical recording media (eg, magneto-optical disks).
  • this example includes a CD-ROM (Read Only Memory), a CD-R, and a CD-R / W.
  • semiconductor memory for example, mask ROM, PROM (Programmable ROM), EPROM (Erasable PROM), flash ROM, RAM (RandomAccessMemory)).
  • the program may also be supplied to the computer by various types of temporary computer readable medium.
  • temporary computer-readable media include electrical, optical, and electromagnetic waves.
  • the temporary computer-readable medium can supply the program to the computer via a wired communication path such as an electric wire and an optical fiber, or a wireless communication path.
  • the procedure of processing in the image reading device may be described, the present disclosure may also take a form as a control method of the image reading device. Further, it can be said that the above-mentioned program is a program for causing the image reader to execute such a control method.
  • the present invention is not limited to the above embodiment, and can be appropriately modified without departing from the spirit. Further, the present disclosure may be carried out by appropriately combining embodiments and examples thereof.
  • a scanned image showing the work W1 which is a substantially plate-like body is generated, but a scanned image showing a work having a wide variety of other shapes can be generated.
  • the shape of the work may be, for example, substantially spherical, substantially lumpy, substantially rod-shaped, or substantially linear, and these shapes may be mixed.
  • N line-shaped regions of the work can be imaged at one time, the work transported at high speed is also suitable. Examples of such a suitable work W1 include a container and fruits conveyed by a belt conveyor.

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Abstract

本発明は、読取解像度が低下することを回避する画像読取装置の制御方法、画像読取装置、及びプログラムが格納された非一時的なコンピュータ可読媒体を提供する。画像読取装置の制御方法は、搬送方向（Ｘ１）に搬送される撮像対象（Ｔ１）において搬送方向（Ｘ１）に対して直角に交わる方向に延びるＮ本のライン状領域（Ｗ１１）を撮像することによって、Ｎ本のライン状領域（Ｗ１１）をそれぞれ示すＮ枚のライン状画像を生成する第１のステップ（ＳＴ１０１）と、Ｎ－１本のライン状領域の幅（１１ａ）分、撮像対象（Ｔ１）を搬送した時点において第１のステップ（ＳＴ１０１）と同じステップを行う第２のステップ（ＳＴ１０２）と、各ステップで生成したＮ本のライン状画像を昇順に配列することによって、読取画像を生成するステップ（ＳＴ１０３）とを備える。

Description

画像読取装置の制御方法、画像読取装置、及びプログラムが格納された非一時的なコンピュータ可読媒体
　本発明は、画像読取装置の制御方法、画像読取装置、及びプログラムが格納された非一時的なコンピュータ可読媒体に関し、特に撮像対象物を撮像した画像を読み取る画像読取装置の制御方法、画像読取装置、及びプログラムが格納された非一時的なコンピュータ可読媒体に関する。
　特許文献１には、３ラインＣＣＤイメージセンサを用いて原稿画像を読み取る画像読取装置が開示されている。当該画像読取装置は、被検査原稿の原稿面を照明するランプを、ランプ駆動回路により、タイミングジェネレータからのライン同期信号に同期して点滅駆動し、ランプを間欠点灯させる。これによって、実質的な露光期間を短くし、解像度の低下を防止するとしている。
特開２００２－３１４７５９号公報
　しかし、このような画像読み取り装置であっても、読取解像度が低下してしまうことがあった。
　本開示の目的は、上述した課題を鑑み、読取解像度が低下することを回避する画像読取装置の制御方法、画像読取装置、及びプログラムを提供することにある。
　本開示の実施の形態の一つに係る画像読取装置の制御方法は、
　搬送方向に搬送される撮像対象において前記搬送方向に対して直角に交わる方向に延びるＮ本（Ｎは、２以上の自然数である。）のライン状領域を撮像することによって、前記Ｎ本のライン状領域をそれぞれ示すＮ枚のライン状画像を生成する第１のステップであって、前記Ｎ本のライン状領域は、前記搬送方向に前記Ｎ本のライン状領域の幅を空けて並列する第１のステップと、
　前記第１のステップを行った後、Ｎ－１本のライン状領域の幅分、前記撮像対象を搬送した時点において前記第１のステップと同じステップを行う第２のステップと、
　前記各ステップで生成したＮ本のライン状画像を昇順に配列することによって、読取画像を生成するステップと、を備える。
　本開示の実施の形態の一つに係る画像読取装置は、
　所定の間隔を空けて並列するＮ本のライン状撮像素子を備える撮像部と、
　撮像対象を搬送方向にＮ－１本のライン状領域の幅分、搬送したことを示す外部同期信号を取得する外部同期信号取得部と、
　画像処理制御部と、を備え、
　前記撮像部は、前記外部同期信号取得部が前記外部同期信号を取得する毎に、前記Ｎ本のライン状撮像素子を用いて、撮像対象において前記搬送方向にＮ本のライン状領域の幅を空けて並列し、かつ前記搬送方向に対して直角に交わる方向に延びるＮ本のライン状領域を撮像することによって、Ｎ枚のライン状画像を複数組生成し、
　前記画像処理制御部は、前記生成したＮ本のライン状画像のＮ組を昇順に配列することによって、前記撮像対象を示す読取画像を生成する。
　本開示の実施の形態の一つに係るプログラムが格納された非一時的なコンピュータ可読媒体は、
　コンピュータに、
　搬送方向に搬送される撮像対象において前記搬送方向に対して直角に交わる方向に延びるＮ本のライン状領域を撮像することによって、前記Ｎ本のライン状領域をそれぞれ示すＮ枚のライン状画像を生成する第１のステップであって、前記Ｎ本のライン状領域は、前記搬送方向にＮ本のライン状領域の幅を空けて並列する第１のステップと、
　前記第１のステップを行った後、Ｎ－１本のライン状領域の幅分、前記撮像対象を搬送した時点において前記第１のステップと同じステップを行う第２のステップと、
　前記各ステップで生成したＮ本のライン状画像を昇順に配列することによって、読取画像を生成するステップと、を実行させるプログラムが格納されたものである。
　本開示によれば、読取解像度が低下することを回避する画像読取装置の制御方法、画像読取装置、及びプログラムが格納された非一時的なコンピュータ可読媒体を提供することができる。
実施の形態にかかる画像読取装置の制御方法を示すフローチャートである。 実施の形態１にかかる画像読取装置の一構成例を示す斜視図である。 実施の形態１にかかる画像読取装置の一構成例を示す側面図である。 実施の形態１にかかる画像読取装置の一構成例の要部を示す底面図である。 実施の形態１にかかる画像読取装置の制御系を示すブロック図である。 実施の形態１にかかる画像読取装置の制御方法を示すフローチャートである。 実施の形態１にかかる画像読取装置の制御方法を示すフローチャートである。 実施の形態１にかかる画像読取装置の制御方法における外部同期信号と、撮像と、光源との動作を示すタイミングチャートの一例である。 撮像対象の部位と、撮像タイミングと、照明タイミングと、読取画像との関係を示す概略図である。 静止した撮像対象の一例を示す写真である。 実施の形態１にかかる画像読取装置を用いて読み取った撮像対象物の一例を示す読取画像である。 実施の形態２にかかる画像読取装置の一構成例を示す斜視図である。 実施の形態２にかかる画像読取装置の一構成例を示す側面図である。 外部同期信号と、撮像と、光源との動作を示すタイミングチャートの一例である。 撮像対象物の部位と、撮像タイミングと、照明タイミングと、出力画像との関係を示す概略図である。 撮像対象物の部位と、撮像タイミングと、照明タイミングと、出力画像との関係を示す概略図である。 撮像対象物の部位と、撮像タイミングと、照明タイミングと、出力画像との関係を示す概略図である。 画像読取装置に含まれるハードウェア構成の一例を示す図である。 関連する技術の画像読取装置の制御方法における外部同期信号と、撮像と、光源との動作を示すタイミングチャートの一例である。 関連する技術の画像読取装置を用いて読み取った撮像対象物の一例を示す読取画像である。
　図１を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１は、実施の形態にかかる画像読取装置の制御方法を示すフローチャートである。
　所定の搬送方向に搬送される撮像対象におけるＮ本のライン状領域を撮像する（撮像ステップＳＴ１０１）。Ｎは、２以上の自然数であればよい。これによって、Ｎ本のライン状領域をそれぞれ示すＮ枚のライン状画像を生成する。Ｎ本のライン状領域は、撮像対象の表面において、搬送方向にＮ本のライン状領域の幅を空けて並列する。また、Ｎ本のライン状領域は、搬送方向に対して直角に交わる方向に延びる。
　続いて、Ｎ－１本のライン状領域の幅分、撮像対象を搬送した時点において撮像ステップＳＴ１０１と同じステップを行う（搬送後撮像ステップＳＴ１０２）。搬送後撮像ステップＳＴ１０２を連続して複数回繰り返してもよい。
　上記した各ステップで生成したＮ本のライン状画像を昇順に配列して、読取画像を生成する（読取画像生成ステップＳＴ１０３）。昇順に配列したライン状画像のうち、連続して並ぶ複数のライン状画像のみを出力することによって、読取画像を生成してもよい。
　以上より、読取画像では、各ステップで生成したＮ本のライン状画像が昇順に配列されているため、連続するライン状画像同士が、隣接している。そのため、読取画像は、撮像対象の主な部位を示しつつ、ライン状画像が重複することがない。従って、連続するライン状画像同士の重複による読取解像度の低下がない。よって、読取解像度が低下することを回避することができる。
　また、搬送後撮像ステップＳＴ１０２を連続して複数回繰り返す場合がある。昇順に配列したライン状画像のうち、連続して並ぶ複数のライン状画像のみを出力することによって、読取画像を生成する場合がある。これらによれば、読取画像が、連続した複数のライン状画像を含むため、高い読取解像度の低下のおそれが無く、撮像対象の主要な部分を示すことができる。
（実施の形態１）
　図面を参照して実施の形態１について説明する。図２は、実施の形態１にかかる画像読取装置の一構成例を示す斜視図である。図３Ａは、図２に示す画像読取装置の一構成例の側面図である。図３Ｂは、図３Ａに示す一構成例の要部を示す底面図である。
　図２及び図３Ａに示すように、画像読取装置１００は、光源１と、レンズ２と、撮像部３と、制御部４とを備える。画像読取装置１００は、ワークＷ１を撮像対象としている。
　ワークＷ１は、搬送装置等によって、ワーク搬送方向Ｘ１に搬送されている。ワークＷ１の表面には、ラインＷ１１、Ｗ１２、Ｗ１３がある。ラインＷ１１、Ｗ１２、Ｗ１３は、ワーク搬送方向Ｘ１に関して略垂直な方向に延びるライン状の領域である。ラインＷ１１、Ｗ１２、Ｗ１３は、並列している。ラインＷ１１、Ｗ１２、Ｗ１３は、画像読取装置１００によって読み取られる。ラインＷ１１、Ｗ１２、Ｗ１３の幅Ｗ１１ａ、Ｗ１２ａ、Ｗ１３ａの大きさは、同じである。ラインＷ１１とラインＷ１２との距離ＷＷ１、及び、ラインＷ１２とラインＷ１３との距離ＷＷ２は、同じである。距離ＷＷ１、ＷＷ２は、幅Ｗ１１ａの２倍である。なお、ワークＷ１の表面には、ラインＷ１１～Ｗ１３と同様なラインがＮ本設けられていてもよく、ライン同士の間の距離は、ラインの幅のＮ－１倍であればよい。
　光源１は、ワークＷ１の表面において、ラインＷ１１、Ｗ１２、Ｗ１３を少なくとも含む領域に、照明光を照射する。光源１は、ワークＷ１の表面において、ワーク搬送方向Ｘ１に関して略垂直な方向に延びた照明光を照射するとよく、ラインＷ１１、Ｗ１２、Ｗ１３を十分に照明しえてよい。光源１は、例えば、ＬＥＤ（発光ダイオード）アレイである。ＬＥＤアレイは、一直線に並んだ複数のＬＥＤである。
　レンズ２は、ワークＷ１と撮像部３との間に設けられている。レンズ２は、ワークＷ１からの光を透過させる。透過した光は、撮像部３側へ向かう。
　撮像部３は、モノクロ画像を生成するものであればよく、例えば、モノクロＣＣＤ（Charge Coupled Device）センサやモノクロＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）センサである。図３Ｂに示すように、撮像部３は、受光素子列３１、３２、３３を備える。受光素子列３１、３２、３３は、一方向に並んだ複数の受光素子を含む。
　図２及び図３Ａに示すように、光源１が、照明光Ｌ１をラインＷ１１、Ｗ１２、Ｗ１３に照射し、ラインＷ１１、Ｗ１２、Ｗ１３からの光が、レンズ２を透過して、受光素子列３１、３２、３３においてそれぞれ結像する。具体的には、ラインＷ１１の点Ｗ１１ｐからの光Ｌ２１は、受光素子列３１の受光素子３１ｐで結像する。同様に、ラインＷ１２の点Ｗ１２ｐからの光Ｌ２２は、受光素子列３２の受光素子３２ｐで結像する。ラインＷ１３の点Ｗ１３ｐからの光Ｌ２３は、受光素子列３３の受光素子３３ｐで結像する。受光素子列３１、３２、３３が、この結像した光を光電変換し、アナログ画像信号を生成する。
　図４に示すように、制御部４は、外部同期信号取得部１１と、撮像系・照明系制御部１２と、スキャナ制御部１３と、ＡＦＥ（Analog Front End）１４と、画像処理部１５と、画像メモリ１６と、画像インタフェース１７とを備える。
　外部同期信号取得部１１は、外部装置３０から外部同期信号７（Sync０）を取得する。外部装置３０は、例えば、ワークＷ１を搬送する搬送装置である。外部同期信号７は、例えば、ワークＷ１を搬送する搬送装置から出力されるエンコーダ信号である。例えば、当該搬送装置がモータを用いてワークＷ１を搬送する場合、外部同期信号７は、当該モータの回転子の回転変位に相当する。
　撮像系・照明系制御部１２は、外部同期信号７や、スキャナ制御部１３から制御信号を取得する。撮像系・照明系制御部１２は、取得した外部同期信号７や当該制御信号に基づいて、光源１及び撮像部３の動作を制御する。
　スキャナ制御部１３は、外部同期信号計数部１３ａと、メモリ制御部１３ｂと、画像処理制御部１３ｃとを備える。外部同期信号計数部１３ａは、外部同期信号７を計数し、ワークＷ１を搬送した量を算出する。メモリ制御部１３ｂは、画像メモリ１６の動作を制御する。画像処理制御部１３ｃは、画像処理部１５の動作を制御する。
　ＡＦＥ（Analog Front End）１４は、例えば、撮像部３が生成したアナログ画像信号をデジタル画像信号に変換する。画像処理部１５は、ＡＦＥ１４から画像信号を適宜画像処理し、画像情報を生成する。画像メモリ１６は、画像処理部１５が生成した画像情報を記録する。画像インタフェース１７は、画像メモリ１６が記録した画像情報を適宜、上位システム４０に出力する。
　制御部４は、ハードウェア構成として、コンピュータを利用することができる。制御部４は、具体的には、制御装置、中央処理演算装置、各種プログラムを記憶した記憶媒体、ユーザが入出力可能なインタフェース等を備えるとよい。制御装置が記憶媒体に記憶された各種プログラムを読み込み、中央処理演算装置が各種プログラムに従って実行することによって、制御部４のコンピュータを外部同期信号取得部１１等として機能することができる。
（制御方法）
　次に、図５Ａ及び図５Ｂを参照して、画像読取装置１００の制御方法について説明する。図５Ａ及び図５Ｂは、実施の形態１にかかる画像読取装置の制御方法を示すフローチャートである。この画像読取装置１００の制御方法は、図１に示す撮像ステップＳＴ１０１、及び搬送後撮像ステップＳＴ１０２に相当するステップを実施する。この画像読取装置１００の制御方法では、図２に示す撮像部３として、ＣＣＤセンサを用いる。
　ワークＷ１の搬送を開始するとともに、スキャナ動作を開始する（ステップＳＴ１）。
　続いて、外部装置３０から外部同期信号７を取得する（ステップＳＴ２）。外部同期信号７の初期値は、１である。外部同期信号７は、外部装置３０がワークＷ１を搬送した量に応じて、生成される。外部同期信号７は、ワークＷ１の搬送を開始した時点において出力され、その後、ワークＷ１の搬送量が１本のラインの幅を超える毎に出力される。外部同期信号７を計数する（ステップＳＴ３）。
　続いて、外部同期信号７を取得した回数（Sync.0）について判定する（ステップＳＴ４、ＳＴ６）。
　外部同期信号７を取得した回数が１である場合（ステップＳＴ４：ＹＥＳ）、撮像部３を用いて撮像しつつ、光源１を点灯し、照明光を照射する（ステップＳＴ５）。具体的には、撮像部３として用いたＣＣＤセンサを用いて、Ｎ本のライン状領域を撮像し、ライン状画像を生成する。また、１つのラインの幅を搬送するのにかかる時間分、光源１を点灯する。その後、ステップＳＴ２に戻る。
　外部同期信号７を取得した回数が１を超過し（ステップＳＴ４：ＮＯ）、Ｎに満たない場合（ステップＳＴ６：ＮＯ）、その後、ステップＳＴ２に戻る。言い換えると、外部同期信号７を取得した回数が１を超過した後、Ｎになるまで、外部同期信号７を取得し、この取得した回数を計数することを繰り返す（ステップＳＴ２、ＳＴ３）。
　外部同期信号７を取得した回数がＮに達すると（ステップＳＴ４：ＮＯ、ステップＳＴ６：ＹＥＳ）、外部同期信号７を取得した回数をリセットする（ステップＳＴ７）。言い換えると、外部同期信号７を取得した回数は、初期値、つまり、０（零）に戻す。
　続いて、画像読取装置１００の動作を停止するか否かを判定する（ステップＳＴ８）。具体的には、ステップＳＴ５において撮像した撮像画像の量が、読取画像を形成する必要な量に達した場合、画像読取装置１００の動作を停止する。そうでない場合、画像読取装置１００の動作を継続する。画像読取装置１００の動作を継続する場合（ステップＳＴ８：ＮＯ）、ステップＳＴ２に戻る。そうでない場合（ステップＳＴ８：ＹＥＳ）、画像読取装置１００の動作を停止する。
　以上より、読取画像を形成する必要な量のライン状画像を取得することができる。この取得したライン状画像を用いて、読取画像を生成することができる。
（各構成のタイミングチャート）
　続いて、図６を参照して、実施の形態１にかかる画像読取装置の制御方法における外部同期信号と、撮像部と、光源との動作について説明する。図６は、実施の形態１にかかる画像読取装置の制御方法における外部同期信号と、撮像部と、光源との動作を示すタイミングチャートの一例である。ここでは、外部装置３０のエンコーダが外部同期信号７を生成する。また、撮像部３としてＣＣＤを用いた。
　図６に示すように、外部装置３０のエンコーダが、所定時間、ＯＮ状態となる。外部同期信号７が、図４に示す制御部４の外部同期信号取得部１１へ出力される。
　続いて、外部装置３０のエンコーダが、所定時間、ＯＦＦ状態となる。外部同期信号７の出力が停止される。外部装置３０のエンコーダが、ＯＮ・ＯＦＦ状態となる期間は、撮像対象を１本のライン状領域の幅分搬送する搬送時間と同じ時間である。
　外部装置３０のエンコーダがＯＮ・ＯＦＦ状態をＮ回繰り返す毎に、撮像部３は、ＯＮ・ＯＦＦ状態を１回繰り返す。図６に示す例では、外部装置３０のエンコーダがＯＮ・ＯＦＦ状態を３回繰り返す毎に、撮像部３は、ＯＮ・ＯＦＦ状態を１回繰り返す。撮像部が、ＯＮ・ＯＦＦ状態となる期間は、撮像対象をＮ本のライン状領域の幅分搬送する搬送時間と同じ時間であってもよい。
　撮像部３は、ＯＮ・ＯＦＦ状態を１回繰り返すごとに、光源１がＯＮ・ＯＦＦ状態を１回繰り返す。光源１は、撮像部３がＯＮ状態からＯＦＦ状態になると、ＯＮ状態になる。これによって、搬送されている撮像対象Ｔ１を撮像する撮像タイミングに同期して、撮像対象Ｔ１への照明光の照射を開始する。この照射を開始した後、撮像対象Ｔ１を１本のライン状領域の搬送方向の距離分搬送した時点において、照明光の照射を停止する。
　ところで、図１５に示すタイミングチャートの一例がある。図１５は、関連する技術の画像読取装置の制御方法における外部同期信号と、撮像と、光源との動作を示すタイミングチャートの一例である。この関連する技術の画像読取装置は、一度に１ラインずつ撮像し、照明する。光源をパルス点灯させてもよく、連続点灯させてもよい。
　図６に示す光源１の点灯時間は、図１５に示した、パルス点灯及び連続点灯させた場合の光源の点灯時間と比較して短い。そのため、実施の形態１にかかる画像読取装置の制御方法は、関連する技術の画像読取装置の制御方法（図１５参照）と比較して、省エネルギー性に優れ、光源の発熱量が低い。よって、画像読取装置の放熱構造を簡素化し、小型化、軽量化を図ることができる。
（撮像対象と読取画像との一例）
　次に、図７を参照して、上記した画像読取装置１００を用いて、撮像対象Ｔ１を示す読取画像を生成した一例に説明する。図７は、撮像対象の部位と、撮像タイミングと、照明タイミングと、読取画像との関係を示す概略図である。
　図７に示すように、撮像対象Ｔ１は、搬送方向において前側から後側に向かって延びた形状を有する。撮像対象Ｔ１は、撮像されるライン状領域を有する。図７は、分かり易さのため、ライン状領域１～３６を四角枠に囲まれた符号として示されている。図７は、搬送時刻0～29の各時刻において、光源１が点灯するタイミングと、各撮像対象Ｔ１が撮像されるライン状領域１～３６とを示す。搬送時刻0～29が搬送量1～30に対応する。搬送量1を３本ラインの幅とした。撮像対象Ｔ１は、一定の速度で搬送されている。この速度は、単位搬送時刻１当たり搬送量1である。搬送量1は、３本のライン幅と同じである。
　撮像対象Ｔ１の搬送量が３増加する毎に、撮像対象Ｔ１のライン状領域を３つ撮像しつつ、光源１から照明光を照射する。例えば、搬送量が０ならば、撮像対象Ｔ１のライン状領域１、５、９を撮像し、ライン状画像Ｍ１、Ｍ５、Ｍ９を生成する。搬送量が１ならば、撮像対象Ｔ１のライン状領域４、８、１２を撮像し、ライン状画像Ｍ４、Ｍ８、Ｍ１２を生成する。搬送量が２７ならば、撮像対象Ｔ１のライン状領域２８、３５、３２を撮像し、ライン状画像Ｍ２８、Ｍ３２、Ｍ３６を生成する。また、撮像対象Ｔ１の搬送量が３以上に到達してから４に到達するまで、光源１から照明光を照射する。搬送量が０～１、３～４、…、２７～２８である場合、光源１から照明光を照射する。搬送量が２９になるまで、ライン状領域を撮像し、ライン状画像Ｍ１、Ｍ４、Ｍ５、Ｍ７～Ｍ３０、Ｍ３２、Ｍ３３、Ｍ３６を生成する。ライン状画像Ｍ１、Ｍ４、Ｍ５、Ｍ７～Ｍ３０、Ｍ３２、Ｍ３３、Ｍ３６は、撮像対象Ｔ１におけるライン状領域をそれぞれ示す。
　続いて、ライン状画像Ｍ１、Ｍ４、Ｍ５、Ｍ７～Ｍ３０、Ｍ３２、Ｍ３３、Ｍ３６を昇順に配列する。具体的には、ライン状画像Ｍ１、Ｍ４、Ｍ５、Ｍ７～Ｍ３０、Ｍ３２、Ｍ３３、Ｍ３６を、撮像対象Ｔ１の搬送方向前方から後方へ向かう順に配列する。この配列したライン状画像Ｍ１、Ｍ４、Ｍ５、Ｍ７～Ｍ３０、Ｍ３２、Ｍ３３、Ｍ３６のうち、少なくとも一部を、読取画像として利用することができる。例えば、ライン状画像Ｍ７～Ｍ３０は、読取画像として利用する。読取画像がライン状画像Ｍ７～Ｍ３０からなる場合、ライン状画像Ｍ７～Ｍ３０がそれぞれ連続しており、欠落が無い。よって、当該読取画像は、撮像対象Ｔ１の要部を示す。また、ライン状画像Ｍ７～Ｍ３０は、昇順に配列しており、重複することがない。隣接するライン状画像Ｍ７～Ｍ３０同士は、搬送方向における互いの端部が突き合わされている。そのため、隣接するライン状画像Ｍ７～Ｍ３０同士は、その間に隙間が無く、重複しない。よって、当該読取画像の読取解像度が低下することを回避することができる。
（読取画像の一具体例）
　続いて、図８に示す撮像対象の一例について、上記した実施の形態１にかかる画像読取装置１００を用いて、読取画像を生成した例について説明する。
　図８は、静止した撮像対象の一例を示す写真である。図９は、図８に示す一例を搬送させている状態で、実施の形態１にかかる画像読取装置を用いて読み取った読取画像である。図１６は、関連する技術の画像読取装置を用いて読み取った撮像対象物の一例を示す読取画像である。
　図８に示す写真は、撮像対象の一例を搬送させることなく、静止させたまま撮像したものである。つまり、図８に示す写真は、撮像対象の一例を、解像度を殆ど低下させることなく写すものである。図８に示す撮像対象の一例は、明確なラインを示す。
　一方、図１６に示す撮像対象の各ラインは、全体にボヤけている、又は不明瞭である。図９に示す撮像対象の各ラインは、図８が示す各ラインと比較してボヤけている、又は不明瞭であるものの、図１６に示す撮像対象の各ラインと比較して明瞭である。図９に示す読取画像は、図１６に示す読取画像と比較して、解像度が高い。よって、実施の形態１にかかる画像読取装置は、関連する技術の画像読取装置による読取画像と比較して解像度の高い読取画像を生成することができる。
（実施の形態１の他の一構成例）
　図１０及び図１１に示す画像読取装置２００がある。画像読取装置２００は、撮像部を除いて画像読取装置１００と同じ構成を備える。図１０は、実施の形態１にかかる画像読取装置の他の一構成例を示す斜視図である。図１１は、図１０に示す画像読取装置の一構成例を示す側面図である。
　図１０、及び図１１に示すように、画像読取装置２００は、撮像部２３を備える。撮像部２３は、カラー画像を生成するものであればよく、例えば、カラーＣＣＤセンサ、又はカラーＣＭＯＳセンサである。撮像部２３は、カラーフィルタ（図示略）を含むところを除いて、図２に示す撮像部３と同じ構成を備える。カラーフィルタは、例えば、受光素子列３１、３２、３３上に実装されている。撮像部２３は、撮像対象におけるライン状領域を示すカラー画像を生成する。
　以上より、撮像部２３が、カラー画像を生成するため、画像読取装置２００は、そのカラー画像を用いて読取画像を生成することができる。画像読取装置２００は、撮像部２３を含むところ除いて画像読取装置１００と同じ構成を備える。そのため、画像読取装置２００は、画像読取装置１００と同様に、読取画像の解像度が低くなることを回避することができる。
（実施の形態１の一変形例）
　次に、画像読取装置１００の一変形例である画像読取装置１００ａ（図示略）について説明する。画像読取装置１００ａは、光源１Ａ、光源１Ｂ、光源１Ｃを含むところを除いて画像読取装置１００と同じ構成を備える。
　画像読取装置１００ａは、光源１Ａ、光源１Ｂ、光源１Ｃを備える。光源１Ａ、光源１Ｂ、光源１Ｃは、光源１と同様に、ワークＷ１の表面において、複数本のラインを少なくとも含む領域に、照明光を照射する。光源１Ａ、光源１Ｂ、光源１Ｃは、所定のタイミングにおいて切り替えて、それぞれ照明光を照射する。光源１Ａ、光源１Ｂ、光源１Ｃが照射する照明光は、異なる種類であるとよく、例えば、赤色光、緑色光、青色光である。
　続いて、図１２を参照して、画像読取装置１００ａの制御方法における外部同期信号と、撮像部と、光源との動作について説明する。図１２は、外部同期信号と、撮像と、光源との動作を示すタイミングチャートの他の一例である。ここでは、外部装置３０のエンコーダが外部同期信号７を生成する。撮像部３としてＣＣＤを用いた。
　図１２に示すように、外部装置３０のエンコーダが、所定時間、ＯＮ状態となる。外部同期信号７が、図４に示す制御部４の外部同期信号取得部１１へ出力される。続いて、外部装置３０のエンコーダが、所定時間、ＯＦＦ状態となる。外部同期信号７の出力が停止される。外部装置３０のエンコーダのＯＮ・ＯＦＦ状態となる期間は、撮像対象を１本のライン状領域の幅分搬送する搬送時間と同じ時間である。なお、撮像対象Ｔ１の搬送速度は、図６に示すタイミングチャートの撮像対象Ｔ１の搬送速度の１／３である。よって、外部装置３０のエンコーダのＯＮ・ＯＦＦ状態となる期間は、図６に示すタイミングチャートの所定時間の３倍である。
　外部装置３０のエンコーダがＯＮ・ＯＦＦ状態を１回繰り返す毎に、撮像部３は、ＯＮ・ＯＦＦ状態を１回繰り返し、さらに光源１Ａ、光源１Ｂ、光源１Ｃの順に点灯することを繰り返す。撮像部３のＯＮ・ＯＦＦ状態となる期間は、撮像対象Ｔ１をライン状領域の幅３本分搬送する搬送時間と同じ時間である。光源１Ａ、光源１Ｂ、光源１Ｃの切り替えに応じて、ＴＧ（トランスファーゲート）を用いて撮像部３のＯＮ・ＯＦＦ状態を制御する。撮像部３は、ＯＮ状態であると、３本のラインを同時に読み取る。
　図１２に示す光源１Ａ、１Ｂ、１Ｃの点灯による発熱量は、図６に示す光源１の点灯による発熱量と比較して少ない。図１２に示す光源１Ａ、１Ｂ、１Ｃの順に切り替えて点灯するため、光源１Ａ、１Ｂ、１Ｃのそれぞれの単位時間当たりの点灯時間が、図６に示す光源１の単位時間当たりの点灯時間と比較して短くなることが一因と考えられる。そのため、実施の形態１の一変形例にかかる画像読取装置の制御方法は、実施の形態１にかかる画像読取装置の制御方法（図６参照）と比較して光源の発熱量が低い。よって、画像読取装置の放熱構造をさらに簡素化し、小型化、軽量化を図ることができる。
（撮像対象と読取画像との他の一例）
　上記した画像読取装置１００ａを用いて、撮像対象Ｔ１を示す読取画像を生成した一例がある。図１３Ａ、図１３Ｂ、及び図１３Ｃを参照して説明する。図１３Ａ、図１３Ｂ、及び図１３Ｃは、撮像対象物の部位と、撮像タイミングと、照明タイミングと、出力画像との関係を示す概略図である。
　なお、図１３Ａ～１３Ｃでは、ライン状画像Ａ１、Ａ４、Ａ５、Ａ７～Ａ３０、Ａ３２、Ａ３３、Ａ３６、Ｂ１、Ｂ４、Ｂ５、Ｂ７～Ｂ３０、Ｂ３２、Ｂ３３、Ｂ３６、Ｃ１、Ｃ４、Ｃ５、Ｃ７～Ｃ３０、Ｃ３２、Ｃ３３、及びＣ３６をそれぞれ示したが、分かり易さのため、適宜「Ａ」「Ｂ」「Ｃ」を省略し数字１、４、５、７～３０、３２、３３、３６のみを記載し、「Ａ」「Ｂ」「Ｃ」に応じてハッチングを施した。
　図１３Ａは、搬送時刻0～10.3の各時刻において、光源１Ａ、１Ｂ、１Ｃが点灯するタイミングと、撮像対象Ｔ１が撮像される部位とを示す。同様に、図１３Ｂは、搬送時刻10.6～23.0の各時刻において、光源１Ａ、１Ｂ、１Ｃが点灯するタイミングと、撮像対象Ｔ１が撮像される部位とを示す。同様に、図１３Ｃは、搬送時刻23.3～29.6の各時刻において、光源１Ａ、１Ｂ、１Ｃが点灯するタイミングと、撮像対象Ｔ１が撮像される部位とを示す。搬送時刻0～29.6が搬送量1～90に対応する。搬送量1を３本ラインの幅とした。撮像対象Ｔ１は、一定の速度で搬送されている。この速度は、単位搬送時刻１当たり搬送量1である。搬送量1は、３本のライン幅と同じである。
　撮像対象Ｔ１の搬送量が1増加する毎に、光源１Ａ、１Ｂ、１Ｃの順に切り替えて照明光を照射し、撮像対象Ｔ１を３つ撮像する。例えば、搬送量が０ならば、光源１Ａによる照明光を照射した状態で、撮像対象Ｔ１を撮像し、光源１Ａによるライン状画像Ａ１、Ａ５、Ａ９を生成する。搬送量が１ならば、光源１Ｂによる照明光を照射した状態で、撮像対象Ｔ１を撮像し、光源１Ｂによるライン状画像Ｂ１、Ｂ５、Ｂ９を生成する。搬送量が２ならば、光源１Ｃによる照明光を照射した状態で、撮像対象Ｔ１を撮像し、光源１Ｃによるライン状画像Ｃ１、Ｃ５、Ｃ９を生成する。撮像対象Ｔ１の搬送量が９０に達するまで、これらを繰り返す。すると、図１３Ａ～１３Ｃに示すように、ライン状画像Ａ１、Ａ４、Ａ５、Ａ７～Ａ３０、Ａ３２、Ａ３３、Ａ３６、Ｂ１、Ｂ４、Ｂ５、Ｂ７～Ｂ３０、Ｂ３２、Ｂ３３、Ｂ３６、Ｃ１、Ｃ４、Ｃ５、Ｃ７～Ｃ３０、Ｃ３２、Ｃ３３、及びＣ３６を生成する。
　続いて、図１３Ｃに示すように、ライン状画像Ａ１、Ａ４、Ａ５、Ａ７～Ａ３０、Ａ３２、Ａ３３、及びＡ３６を昇順に配列する。同様に、ライン状画像Ｂ１、Ｂ４、Ｂ５、Ｂ７～Ｂ３０、Ｂ３２、Ｂ３３、及びＢ３６を昇順に配列する。同様に、ライン状画像、Ｃ１、Ｃ４、Ｃ５、Ｃ７～Ｃ３０、Ｃ３２、Ｃ３３、及びＣ３６を昇順に配列する。この配列したライン状画像のうち、撮像対象Ｔ１に相当する部分が重複するライン状画像を読取画像として利用することができる。例えば、ライン状画像Ａ９～Ａ３０、ライン状画像Ｂ８～Ｂ２９、及び、ライン状画像Ｃ７～Ｃ２８は、それぞれ撮像対象Ｔ１に相当する部分が重複する。ライン状画像Ａ９～Ａ３０、ライン状画像Ｂ８～Ｂ２９、及び、ライン状画像Ｃ７～Ｃ２８は、読取画像として利用することができる。
　光源１Ａによる読取画像が、ライン状画像Ａ９～Ａ３０からなる場合、ライン状画像Ａ９～Ａ３０がそれぞれ連続しており、欠落が無い。よって、当該読取画像は、撮像対象Ｔ１の主要部を示す。
　また、光源１Ｂによる読取画像が、ライン状画像Ｂ８～Ｂ２９からなる場合、ライン状画像Ｂ８～Ｂ２９がそれぞれ連続しており、欠落が無い。よって、当該読取画像は、撮像対象Ｔ１の主要部を示す。
　また、光源１Ｃによる読取画像が、ライン状画像Ｃ７～Ｃ２８からなる場合、ライン状画像Ｃ７～Ｃ２８がそれぞれ連続しており、欠落が無い。よって、当該読取画像は、撮像対象Ｔ１の主要部を示す。
　また、上記した光源１Ａ、光源１Ｂ、光源１Ｃによる読取画像では、各ライン状画像が、昇順に配列しており、重複することがない。隣接する各ライン状画像同士は、搬送方向における互いの端部が突き合わされている。そのため、隣接する各ライン状画像同士は、その間に隙間が無く、重複しない。よって、光源１Ａ、光源１Ｂ、光源１Ｃによる読取画像の読取解像度が低下することを回避することができる。
　また、異なる種類の照明光を照射する光源１Ａ、光源１Ｂ、光源１Ｃによる読取画像を取得することができる。
（他の実施の形態等）
　また、上記実施の形態に係る画像読取装置１００、１００ａは、次のようなハードウェア構成を備えることができる。図１４は、画像読取装置１００、１００ａに含まれるハードウェア構成の一例を示す図である。上述した様々な実施の形態において、画像読取装置１００、１００ａにおける処理の手順を説明したように、本発明は処理方法としての形態も採り得る。
　図１４に示す画像読取装置３００は、インタフェース３０３とともに、プロセッサ３０１及びメモリ３０２を備える。上述した実施の形態で説明した制御部４は、プロセッサ３０１がメモリ３０２に記憶された制御プログラムを読み込んで実行することにより実現される。つまり、このプログラムは、プロセッサ３０１を制御部４、又はその一部として機能させるためのプログラムである。このプログラムは、図２の画像読取装置１００に、制御部４又はその一部における処理を実行させるためのプログラムであると言える。
　上述したプログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体（non-transitory computer readable medium）を用いて格納され、コンピュータ（情報通知装置を含むコンピュータ）に供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体（tangible storage medium）を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体（例えばフレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ）、光磁気記録媒体（例えば光磁気ディスク）を含む。さらに、この例は、ＣＤ－ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＣＤ－Ｒ、ＣＤ－Ｒ／Ｗを含む。さらに、この例は、半導体メモリ（例えば、マスクＲＯＭ、ＰＲＯＭ（Programmable ROM）、ＥＰＲＯＭ（Erasable PROM）、フラッシュＲＯＭ、ＲＡＭ（Random Access Memory））を含む。また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体（transitory computer readable medium）によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。
　さらに、上述した様々な実施の形態において、画像読取装置における処理の手順を説明したように、本開示は画像読取装置の制御方法としての形態も採り得る。また、上述のプログラムは、画像読取装置にこのような制御方法を実行させるためのプログラムであると言える。
　なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。また、本開示は、実施の形態やその一例を適宜組み合わせて実施してもよい。例えば、上記した各実施の形態では、略板状体であるワークＷ１を示す読取画像を生成したが、他の多種多様な形状を有するワークを示す読取画像を生成することができる。ワークの形状は、例えば、略球状、略塊状、略棒状、又は略線状でもよく、これらの形状が混在していてもよい。また、上記した各実施の形態では、ワークのＮ本のライン状領域を１回で撮像することができるから、高速で搬送されるワークについても好適である。このような好適なワークＷ１として、例えば、ベルトコンベアで搬送される容器や果物等がある。
　以上、実施の形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記によって限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
　この出願は、２０２０年３月３日に出願された日本出願特願２０２０－０３５７９３を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
１００、１００ａ、２００　画像読取装置
１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ　光源　　　　　２　レンズ
３、２３　撮像部　　　　　　　　　　４　制御部
１１　外部同期信号取得部　　　　　　１２　撮像系・照明系制御部
１３　スキャナ制御部
１３ａ　外部同期信号計数部　　　　　１３ｂ　メモリ制御部
１３ｃ　画像処理制御部
１５　画像処理部　　　　　　　　　　１６　画像メモリ
１７　画像インタフェース
３１、３２、３３　受光素子列　　　　３１ｐ、３２ｐ、３３ｐ　受光素子
３０１　プロセッサ　　　　　　　　　３０２　メモリ
３０３　インタフェース
Ｌ２１、Ｌ２２、Ｌ２３　光
ＳＴ１、ＳＴ２、ＳＴ３、ＳＴ４、ＳＴ５、ＳＴ６、ＳＴ７、ＳＴ８　ステップ
ＳＴ１０１　撮像ステップ　　　　　　ＳＴ１０２　搬送後撮像ステップ
ＳＴ１０３　読取画像生成ステップ
Ｔ１　撮像対象　　　　　　　　　　　１～３６　ライン状領域
Ｗ１　ワーク
Ｗ１１、Ｗ１２、Ｗ１３　ライン　　　Ｗ１１ａ　幅
Ｗ１１ｐ、Ｗ１２ｐ、Ｗ１３ｐ　点　　ＷＷ１、ＷＷ２　距離
Ｘ１　ワーク搬送方向
Ａ１、Ａ４、Ａ５、Ａ７～Ａ３０、Ａ３２、Ａ３３、Ａ３６、Ｂ１、Ｂ４、Ｂ５、Ｂ７～Ｂ３０、Ｂ３２、Ｂ３３、Ｂ３６、Ｃ１、Ｃ４、Ｃ５、Ｃ７～Ｃ３０、Ｃ３２、Ｃ３３、Ｃ３６、Ｍ１、Ｍ４、Ｍ５、Ｍ７～Ｍ３０、Ｍ３２、Ｍ３３、Ｍ３８　ライン状画像

Claims (9)

  1. 　搬送方向に搬送される撮像対象において前記搬送方向に対して直角に交わる方向に延びるＮ本（Ｎは、２以上の自然数である。）のライン状領域を撮像することによって、前記Ｎ本のライン状領域をそれぞれ示すＮ枚のライン状画像を生成する第１のステップであって、前記Ｎ本のライン状領域は、前記搬送方向にＮ本のライン状領域の幅を空けて並列する第１のステップと、
    　前記第１のステップを行った後、前記Ｎ－１本のライン状領域の幅分、前記撮像対象を搬送した時点において前記第１のステップと同じステップを行う第２のステップと、
    　前記各ステップで生成したＮ本のライン状画像を昇順に配列することによって、読取画像を生成するステップと、を備える、
    画像読取装置の制御方法。
  2. 　前記第２のステップを連続して複数回繰り返した後、前記読取画像を生成するステップを行う、
    ことを特徴とする請求項１に記載の画像読取装置の制御方法。
  3. 　前記読取画像を生成するステップでは、
    　前記昇順に配列したライン状画像のうち、連続して並ぶ複数のライン状画像のみを出力することによって、前記読取画像を生成する、
    ことを特徴とする請求項２に記載の画像読取装置の制御方法。
  4. 　前記第１及び前記第２のステップでは、
    　前記搬送されている撮像対象を撮像する撮像タイミングに同期して、前記搬送されている撮像対象への照明光の照射を開始する、
    ことを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載の画像読取装置の制御方法。
  5. 　前記第１及び前記第２のステップでは、
    　前記搬送されている撮像対象を撮像する撮像タイミングに同期して、照明光を前記搬送されている撮像対象への照明光の照射を開始した後、前記撮像対象を前記撮像対象における１本のライン状領域の前記搬送方向の距離分搬送した時点において、前記照明光の照射を停止する、
    ことを特徴とする請求項１～４のいずれか１項に記載の画像読取装置の制御方法。
  6. 　前記第１及び前記第２のステップでは、
    　光源色の異なる複数の照明光源を用いて、前記照明光の照射を行う、
    ことを特徴とする請求項４、又は５に記載の画像読取装置の制御方法。
  7. 　前記第１及び前記第２のステップでは、
    　前記撮像タイミング毎に、光源色の異なる別の照明光源を用いて、前記照明光の照射を行う、
    ことを特徴とする請求項６に記載の画像読取装置の制御方法。
  8. 　所定の間隔を空けて並列するＮ本のライン状撮像素子を備える撮像部と、
    　撮像対象を搬送方向にＮ－１本のライン状領域の幅分、搬送したことを示す外部同期信号を取得する外部同期信号取得部と、
    　画像処理制御部と、を備え、
    　前記撮像部は、前記外部同期信号取得部が前記外部同期信号を取得する毎に、前記Ｎ本のライン状撮像素子を用いて、撮像対象において前記搬送方向にＮ本のライン状領域の幅を空けて並列し、かつ前記搬送方向に対して直角に交わる方向に延びるＮ本のライン状領域を撮像することによって、Ｎ枚のライン状画像を複数組生成し、
    　前記画像処理制御部は、前記生成したＮ本のライン状画像のＮ組を昇順に配列することによって、前記撮像対象を示す読取画像を生成する、
    画像読取装置。
  9. 　コンピュータに、
    　搬送方向に搬送される撮像対象において前記搬送方向に対して直角に交わる方向に延びるＮ本のライン状領域を撮像することによって、前記Ｎ本のライン状領域をそれぞれ示すＮ枚のライン状画像を生成する第１のステップであって、前記Ｎ本のライン状領域は、前記搬送方向にＮ本のライン状領域の幅を空けて並列する第１のステップと、
    　前記第１のステップを行った後、Ｎ－１本のライン状領域の幅分、前記撮像対象を搬送した時点において前記第１のステップと同じステップを行う第２のステップと、
    　前記各ステップで生成したＮ本のライン状画像を昇順に配列することによって、読取画像を生成するステップと、を実行させる、
    プログラムが格納された非一時的なコンピュータ可読媒体。
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