JPH10164320A - 画像読取装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 画像の大きさや位置、画像の傾き等の条件に
かかわらず、画像の判読が容易で、かつ画像欠損を発生
させることがない画像読取装置を提供する。 【解決手段】 報記録媒体の画像の傾きを検出する画像
傾き検出手段と、補正後の画像位置を演算する演算手段
と、演算手段における演算結果に基づいて画像位置の補
正を行うか否かを判定する判定手段と、判定手段におけ
る判定結果に基づいて画像位置の補正を行う画像位置補
正手段（Ｘ軸キャリア駆動モータ４，Ｙ軸キャリア駆動
モータ５）と、画像傾き検出手段における検出結果に基
づいて画像の傾きを補正する画像傾き補正手段（プリズ
ム８，プリズム駆動モータ９）と、補正後の画像を読み
取る読取手段（スキャンミラー１２，スキャンミラー駆
動モータ１１，イメージセンサ１３）とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、マイクロフィルム
などの情報記録媒体に記録された画像情報を読み取るた
めの画像読取装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、画像読取装置を使用して、例えば
オリジナル原稿をマイクロフィルムに変換する際に、輪
転式カメラで撮影したマイクロフィルムについては、写
し込まれたコマが傾いてしまうことがあった。このよう
にコマが傾いてしまったマイクロフィルムをマイクロフ
ィルムスキャナーで読み取った場合や、リーダープリン
タでコピーを行った場合には、画像が傾いたものとな
り、画像の判読が困難であるという問題点があった。

【０００３】従来、このような問題点を解決するための
方法として、以下のような方法が提案されている。すな
わち、画像の傾きを解消する方法として、まず画像の読
取動作に先立って、光電変換素子を用いて情報記録媒体
に記録された画像領域の検出を行い、画像の傾き量を求
める。次に、求めた画像傾き量に応じて、プリズムの回
転角制御等を行う光学的な手段により、画像の傾きを補
正した後、画像情報の読取動作を行うという方法であ
る。

【０００４】このような改良された画像読取装置が、特
公平４−６６４９４号公報、特開平７−２０５７０号公
報、特開平７−２０５７２号公報、特開平７−７２５４
９号公報等に開示されている。

【０００５】上記した特公平４−６６４９４号公報に開
示された画像読取装置は、画像領域を検知して画像の傾
きを補正するとともに、画像を記録する領域を制御する
ものである。上記した特開平７−２０５７０号公報に開
示された画像読取装置は、投影画像の下辺の傾きから画
像の傾きを求めるようにしたものである。上記した特開
平７−２０５７２号公報に開示された画像読取装置は、
像回転プリズムを制御系の遊びΔｘより大きい移動量Ａ
だけ一方へ移動し、逆方向へ−２Ａ回転した後、再びも
との位置へＡ回転することにより、起動前の画像位置に
近い位置で遊びΔｘを吸収する。そして、この状態で画
像の傾きθ１を検出して、この傾きθ１に対応するプリ
ズムの回転量ｘ１を求めて、プリズムを前記の一方へｘ
１だけ回転することにより最終目標位置に設定するよう
にしたものである。上記した特開平７−７２５４９号公
報に開示された画像読取装置は、投影画像の一対の対向
辺をそれぞれ含む一対の帯状の消去領域を設け、この消
去領域を除いた画像領域に含まれない辺を用いて画像の
傾きを検出するようにしたものである。

【０００６】さらに、上記した従来技術の他に、特開昭
６０−２１５３４４号公報、特開昭６１−２１５５３９
号公報、特開昭６２−１３３４３８号公報にも、「リー
ダプリン」に関する技術が開示されている。これらの
「リーダプリンタ」は、投影画像を回転させるプリズム
を設け、このプリズムを回転させることにより投影画像
の位置補正を行って、マイクロフィルム等の画像を、ス
クリーンに投影して閲読させたり、感光体に投影して複
写させるものである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記した従来
の画像読取装置では、プリズムの回転等の光学的な手段
により画像の傾きを補正しているため、画像位置が回転
中心よりも離れている場合や、画像読取領域と画像の大
きさが同程度の場合には、画像の傾きを補正することに
より画像の一部が画像読取領域外に移動し、画像を読み
取る際に画像欠損を生じるという問題点があった。

【０００８】そこで、本発明は、上記した従来の技術の
有する問題点に鑑み提案されたもので、画像の大きさや
位置にかかわらず、しかも画像が傾いている場合であっ
ても、画像の判読が容易で、かつ画像欠損を発生させる
ことがない画像読取装置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ため、請求項１に係る本発明は、情報記録媒体の画像の
傾きを検出する画像傾き検出手段と、補正後の画像位置
を演算する演算手段と、演算手段における演算結果に基
づいて画像位置の補正を行うか否かを判定する判定手段
と、判定手段における判定結果に基づいて画像位置の補
正を行う画像位置補正手段と、画像傾き検出手段におけ
る検出結果に基づいて画像の傾きを補正する画像傾き補
正手段と、補正後の画像を読み取る読取手段とを備え
て、情報記録媒体の画像を読み取る画像読取装置を構成
している。

【００１０】また、請求項２に係る本発明は、上記した
請求項１記載の発明の構成に加えて、画像傾き補正手段
には、情報記録媒体と読取手段との間に配置され、情報
記録媒体に記録された画像情報を読取手段に伝達する光
学手段と、光学手段を光学的に回転制御して画像の傾き
を補正する回転制御手段とを備えている。

【００１１】そして、演算手段では、画像傾き補正手段
における補正後の画像位置を演算する。また、画像位置
補正手段は、情報記録媒体を移動させることにより画像
位置の補正を行う。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて、本発明の
実施の形態の一例を説明する。図１、図２は、本発明に
係る画像読取装置の代表的な一例であるマイクロフィル
ムスキャナーを示すもので、図１は、マイクロフィルム
スキャナーの概略構成を示した説明図、図２は、マイク
ロフィルムスキャナーの制御ブロック図である。

【００１３】（マイクロフィルムスキャナー）本発明に
係るマイクロフィルムスキャナーは、図１に示すよう
に、情報記録媒体であるマイクロフィルム３を固定して
ＸＹ軸方向に移動可能なキャリア２と、キャリア２上に
固定したマイクロフィルム３の片面から投影光を照射す
る光源用ランプ１と、キャリア２をＸ軸方向に移動させ
るＸ軸キャリア駆動モータ４と、キャリア２をＹ軸方向
に移動させるＹ軸キャリア駆動モータ５とを備えてい
る。また、キャリア２を挟んで光源用ランプ１と反対側
には、マイクロフィルム３の画像を拡大する投影レンズ
６を配置し、投影レンズ６には、投影レンズ６の倍率を
検出するための倍率検出センサ７を臨ませてある。した
がって、キャリア２上に固定されたマイクロフィルム３
の画像は、光源用ランプ１からの光を受けて、投影レン
ズ６により投影される。このとき、投影レンズ６の倍率
は、倍率検出センサ７により検出される。

【００１４】また、投影レンズ６の投影側には、投影レ
ンズ６で投影したマイクロフィルム３の画像の傾きを補
正するためのプリズム８を光軸に対して平行に回転可能
に配置し、プリズム８の回転軸には、駆動ベルトを介し
てプリズム駆動モータ９を接続してある。また、プリズ
ム８には、プリズム８の方位を検出する方位検出センサ
１０を臨ませてある。したがって、プリズム駆動モータ
９を駆動すると、プリズム８が回転する。このとき、プ
リズム８の回転方位は、方位検出センサ１０により検出
される。

【００１５】また、プリズム８の投影側には、スキャン
ミラー１２を光軸に対して直角に回転可能に配置し、ス
キャンミラー１２の回転軸には、スキャンミラー駆動モ
ータ１１を接続してある。さらに、スキャンミラー１２
の投影側には、ＣＣＤ等からなるイメージセンサ１３を
配置してある。

【００１６】したがって、プリズム８を通過したマイク
ロフィルム３の画像は、スキャンミラー１２によりスキ
ャンされ、イメージセンサ１３上に順次露光走査され
る。

【００１７】上記した各装置のうち、Ｘ軸キャリア駆動
モータ４及びＹ軸キャリア駆動モータ５が、画像位置補
正手段として機能し、光学手段としてのプリズム８と、
回転制御手段としてプリズム駆動モータ９とが、画像傾
き補正手段として機能し、スキャンミラー１２と、スキ
ャンミラー駆動モータ１１と、イメージセンサ１３とが
読取手段として機能する。

【００１８】（制御装置）上記したマイクロフィルムス
キャナーは、マイクロフィルムスキャナーを構成する各
装置を制御するための制御装置を備えている。この制御
装置は、図２に示すように、マイクロコンピュータ１８
と、マイクロコンピュータ１８に接続したＲＡＭ１７を
備えている。また、イメージセンサ１３には、Ａ／Ｄコ
ンバータ１４を介して、第１画像処理回路１５と、第２
画像処理回路１６を接続してあり、第１画像処理回路１
５はＲＡＭ１７に接続されている。さらに、マイクロコ
ンピュータ１８には、上記した倍率検出センサ７、方位
検出センサ１０、Ｘ軸キャリア駆動モータ４、Ｙ軸キャ
リア駆動モータ５、プリズム駆動モータ９、スキャンミ
ラー駆動モータ１１が接続されている。

【００１９】この制御装置では、順次露光走査されるマ
イクロフィルム３の画像は、イメージセンサ１３により
透過光量に比例したアナログ電気信号に変換された後、
Ａ／Ｄコンバータ１４によりデジタル値に変換される。
そして、デジタル値に変換された画像データは、第１画
像処理回路１５により、濃度補正、γ補正、拡大／縮小
等の処理が行われる。さらに、第２画像処理回路１６に
より、エッジ強調、平滑化、枠消し、２値化等の処理が
行われ、外部に出力される。また、第１画像処理回路１
５において処理された画像データは、ＲＡＭ１７に記憶
され、倍率検出センサ７及び方位検出センサ１０の出力
信号とともに、マイクロコンピュータ１８によりモニタ
することが可能である。

【００２０】そして、マイクロコンピュータ１８では、
これらの検出信号等に基づいて、Ｘ軸キャリア駆動モー
タ４、Ｙ軸キャリア駆動モータ５、プリズム駆動モータ
９、スキャンミラー駆動モータ１１等の駆動制御を行
う。上記したマイクロコンピュータ１８及びその付属機
器が、画像傾き検出手段、演算手段、判定手段として機
能する。

【００２１】（画像読取補正の手順）次に、図３〜図９
に基づいて、マイクロフィルムスキャナーにおける画像
読取補正の手順を説明する。図３は、画像読取補正の手
順を示したフローチャート、図４は、予備スキャン時の
サンプリング領域の説明図、図５は、画像傾き検出方法
の説明図、図６は、傾き補正時の演算の説明図、図７
は、画像の位置補正方法の説明図、図８，図９は、他の
実施例における画像の位置補正方法の説明図である。

【００２２】本発明に係るマイクロフィルムスキャナー
における画像読取補正の手順は、予備スキャンによる画
像データのサンプリングを行う「ステップ１」、画像傾
き検出を行う「ステップ２」、画像傾き補正時の画像位
置の演算を行う「ステップ３」、画像が読取範囲内にあ
るかどうかを確認する「ステップ４」、画像位置補正を
行う「ステップ５」、画像傾き補正を行う「ステップ
６」、画像読取を行う「ステップ７」に大別される。

【００２３】以下、上記した「ステップ１〜７」をさら
に詳細に説明する。 （ステップ１）「ステップ１」では、まず、マイクロフ
ィルム３の画像読取に先立ち、光源用ランプ１及び第１
画像処理回路１５を適切に設定し、スキャンミラー駆動
モータ１１を駆動して、スキャンミラー１２を予備スキ
ャンする。次に、予備スキャン中にイメージセンサ１３
により得られた画像信号を、Ａ／Ｄコンバータ１４によ
りデジタル化し、第１画像処理回路１５においてサンプ
リングし、ＲＡＭ１７に記憶する。

【００２４】なお、ＲＡＭ１７に記憶される画像データ
については、本実施例では主走査方向（イメージセンサ
１３のセンサ配列方向）、副走査方向（スキャンミラー
１２の走査方向）ともに１ｍｍ間隔に設定している。ま
た、予備スキャンにより画像データをサンプリングする
領域は、主走査方向、副走査方向ともに画像読取領域よ
りも大きく設定している。

【００２５】（ステップ２）「ステップ２」では、ま
ず、ＲＡＭ１７に記憶された画像データに基づいて、画
像の傾きを検出する。予備スキャン時のサンプリング領
域を、図４に基づいて説明する。なお、図４において、
Ｘ方向、Ｙ方向は、それぞれ副走査方向、主走査方向を
示す。

【００２６】図４に示すように、ＲＡＭ１７の画像デー
タの格納アドレスは、サンプリング領域と対応してい
て、任意のサンプリング点（ｘ，ｙ）の画像データは、
主走査方向にｍ画素、副走査方向にｎ画素と仮定する
と、ＲＡＭ１７のアドレス（ｍ，ｘ＋ｙ）に格納され
る。このようにしてＲＡＭ１７に格納された画像データ
に基づいて、画像の各辺について画像部分と非画像部分
との境界となる座標を求める。

【００２７】そして、求めた境界の座標に基づいて、こ
れらの連続性を調べ、画像の各辺について最小自乗法等
により直線式を演算する。

【００２８】画像傾き検出方法を、図５に基づいて説明
する。図５において、サンプリング領域の中心Ｐ０を原
点とし、各辺の交点をそれぞれＰ１（ｘ１，ｙ１）、Ｐ
２（ｘ２，ｙ２）、Ｐ３（ｘ３，ｙ３）、Ｐ４（ｘ４，
ｙ４）とすると、画像の傾きθは、 θ＝（θ１＋θ２＋θ３＋θ４）／４ θ１＝arctan｛（ｙ２−ｙ１）／（ｘ２−ｘ１）｝ θ２＝arctan｛（ｙ３−ｙ２）／（ｘ３−ｘ２）｝ θ３＝arctan｛（ｙ４−ｙ３）／（ｘ４−ｘ３）｝ θ４＝arctan｛（ｙ１−ｙ４）／（ｘ１−ｘ４）｝ で表すことができる。なお、本実施例では、画像の傾き
θは各辺の平均としているが、これに限るものではな
い。

【００２９】（ステップ３）「ステップ３」では、画像
の傾きθの補正を行った場合の画像の上辺、下辺、左
辺、右辺の位置を演算する。傾き補正時の演算を、図６
に基づいて説明する。図６において、交点Ｐ１（ｘ１，
ｙ１）、及びＰ３（ｘ３，ｙ３）の傾き補正後の位置Ｐ
１′（ｘ１′，ｙ１′）、及びＰ３′（ｘ３′，ｙ
３′）を演算することにより、画像の傾き補正後の各辺
の位置を求めることができる。

【００３０】Ｐ１′及びＰ３′の座標は、 （ｘ１′，ｙ１′）＝（ｘ１cos θ−ｙ１sin θ，ｘ１
sin θ＋ｙ１cos θ） （ｘ３′，ｙ３′）＝（ｘ３cos θ−ｙ３sin θ，ｘ３
sin θ＋ｙ３cos θ） となり、上辺、下辺、左辺、右辺の座標は、それぞれｙ
１′，ｙ３′，ｘ１′，ｘ３′で表すことができる。

【００３１】（ステップ４）「ステップ４」では、「ス
テップ３」で得られた結果に基づいて、傾き補正後の画
像位置が読取位置であるか否かを判断する。図６に示す
ように、読取範囲は、−ｘ０≦ｘ≦ｘ０，−ｙ０≦ｙ≦
ｙ０であるから、−ｙ０≦ｙ１′≦ｙ０，−ｙ０≦ｙ
３′≦ｙ０，−ｘ０≦ｘ１′≦ｘ０，−ｘ０≦ｘ３′≦
ｘ０の全てを満足しているかどうかを判断する。もし、
上記式の全てを満足していれば「ステップ６」に進み、
いずれか一つの式でも満足していなければ、次の「ステ
ップ５」に進む。

【００３２】（ステップ５）「ステップ４」において、
例えば、図７に示すように、傾き補正後に画像の下辺及
び左辺が、読取領域外へ移動してしまった場合に、「ス
テップ５」において画像位置補正を行う。図７に示した
例では、Ｘ軸方向に、Δｘ＝−ｘ０−ｘ１′以上、Ｙ軸
方向に、Δｙ＝−ｙ０−ｙ３′以上、画像の位置を補正
する必要がある。

【００３３】ここで、投影レンズ６の倍率をｍ、プリズ
ム８の方位角をαとし、α＝０゜の時、Δｘ＝ｍΔｙ、
Δｙ＝ｍΔｘの式が成り立つように設定すると、補正量
Δｘ，Δｙは、 Δｘ＝ｍ（−Δｘsin ２α＋Δｙcos ２α） Δｙ＝ｍ（Δｘcos ２α＋Δｙsin ２α） で表され
る。

【００３４】「但し、Δｘ，Δｙは、それぞれキャリア
２のＸ方向及びＹ方向の補正量である。」 これをキャリア２の補正量に変換すると、 Δｘ＝（−Δｘsin ２α＋Δｙcos ２α）／ｍ Δｙ＝（Δｘcos ２α＋Δｙsin ２α）／ｍ となる。

【００３５】このようにして補正量を求めた後、Δｘ及
びΔｙに相当する移動量をそれぞれＸ軸キャリア駆動モ
ータ４及びＹ軸キャリア駆動モータ５を駆動して、画像
の位置補正を行う。

【００３６】画像の位置を補正する他の実施例を、図８
に基づいて説明する。この画像の位置補正方法では、図
８に示すように、スキャンミラー１２の駆動軸に、スキ
ャンミラー１２を光軸に平行して回転させるスキャン軸
駆動モータ１９を設ける。そして、スキャン軸駆動モー
タ１９を制御して、図８中の矢印Ａ方向に駆動させるこ
とにより、スキャンミラー１２を図８中矢印ａ方向に回
転させ、読取画像をＹ軸方向（主走査方向）に補正する
ことができる。

【００３７】また、同様の装置構成により、図９に示す
ように、スキャンミラー駆動モータ１１を制御して、図
９中矢印ｂ方向に駆動させることにより、読取画像をＸ
軸方向（副走査方向）に補正することができる。上記し
た他の実施例では、プリズム８の方位角α及び投影レン
ズ６の倍率ｍを検出する必要がないため、図１に示す倍
率検出センサ７及び方位検出センサ１０を設けなくても
よい。

【００３８】（ステップ６）「ステップ６」では、「ス
テップ２」で求めた画像の傾きθに基づいて、プリズム
８がθ／２だけ回転するように、プリズム駆動モータ９
を駆動する。したがって、イメージセンサ１３上への投
影像は、プリズム８の回転角度の２倍の角度だけ回転す
るため、画像の傾きθが補正される。

【００３９】（ステップ７）「ステップ７」では、「ス
テップ６」において画像の傾きを行った後、画像読取を
行う。

【００４０】

【発明の効果】本発明は、上記した構成からなるので、
以下に説明するような効果を奏することができる。すな
わち、請求項１、請求項２記載の発明では、画像の大き
さや位置にかかわらず、しかも画像が傾いている場合で
あっても、画像の判読が容易で、かつ画像欠損を発生さ
せることがない画像読取装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 マイクロフィルムスキャナーの概略構成を示
した説明図である。

【図２】 マイクロフィルムスキャナーの制御ブロック
図である。

【図３】 画像読取補正の手順を示したフローチャート
である。

【図４】 予備スキャン時のサンプリング領域の説明図
である。

【図５】 画像傾き検出方法の説明図である。

【図６】 傾き補正時の演算の説明図である。

【図７】 画像の位置補正方法の説明図である。

【図８】 他の実施例における画像の位置補正方法の説
明図である。

【図９】 他の実施例における画像の位置補正方法の説
明図である。

【符号の説明】

１…光源用ランプ、 ２…キャリア、 ３…マイクロフィルム、 ４…Ｘ軸キャリア駆動モータ、 ５…Ｙ軸キャリア駆動モータ、 ６…投影レンズ、 ７…倍率検出センサ、 ８…プリズム、 ９…プリズム駆動モータ、 １０…方位検出センサ、 １１…スキャンミラー駆動モータ、 １２…スキャンミラー、 １３…イメージセンサ、 １４…Ａ／Ｄコンバータ、 １５…第１画像処理回路、 １６…第２画像処理回路、 １７…ＲＡＭ、 １８…マイクロコンピュータ、 １９…スキャン軸駆動モータ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 情報記録媒体の画像を読み取る画像読取
   装置において、 前記情報記録媒体の画像の傾きを検出する画像傾き検出
   手段と、 補正後の画像位置を演算する演算手段と、 前記演算手段における演算結果に基づいて画像位置の補
   正を行うか否かを判定する判定手段と、 前記判定手段における判定結果に基づいて画像位置の補
   正を行う画像位置補正手段と、 前記画像傾き検出手段における検出結果に基づいて画像
   の傾きを補正する画像傾き補正手段と、 補正後の画像を読み取る読取手段と、 を備えたことを特徴とする画像読取装置。
2. 【請求項２】 画像傾き補正手段には、 情報記録媒体と読取手段との間に配置され、情報記録媒
   体に記録された画像情報を読取手段に伝達する光学手段
   と、 前記光学手段を光学的に回転制御して画像の傾きを補正
   する回転制御手段と、を備え、 演算手段は、 画像傾き補正手段における補正後の画像位置を演算し、 画像位置補正手段は、 情報記録媒体を移動させることにより画像位置の補正を
   行うことを特徴とする請求項１記載の画像読取装置。