JPH11136564A - 撮像装置及び画像読取装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】撮像装置や画像読取装置において、これらの撮
像素子面に対して原稿面の傾斜状態がどのような場合で
あっても、原稿画像の忠実な読み取りを可能とする。 【解決手段】結像光学系と、この結像光学系を介して原
稿画像を読み取る撮像素子とを有し、前記原稿画像の撮
像面の任意の３点から撮像素子までの各距離を測定する
測距手段１０４と、前記測距手段による前記３点の距離
情報から前記撮像素子に対する原稿面の傾斜情報を検出
する傾斜情報検出手段２０４とを設けて、撮像素子面に
対する原稿面の傾斜状態を常時把握可能として高精度な
画像を読み取る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、机上や壁面に設置
された原稿画像を読み取るための撮像装置及び画像読取
装置に係り、特に、撮像装置や画像読取装置の撮像素子
面に対する原稿面の傾斜がどのような場合であっても、
原稿画像を忠実に読み取り可能な装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、パ−ソナルコンピュ−タ，ワ−ド
プロセッサ用スキャナ等に使用されている画像読取装置
としては、例えば、原稿画像を原稿サイズ及び指定する
解像度に応じて複数の分割画像に分割し、倍率可変の結
像光学系及び固体撮像素子を保持する走査手段を回転走
査させて必要な倍率で順次撮像し、各分割画像を接続し
て任意の解像度で原稿画像の読取り画像を得る首振り型
の画像読取装置が提案されている（特公平８−１３０８
８号公報参照）。この画像読取装置によれば、装置の小
型化を図ることができると同時に原稿画像を任意の解像
度で読み取ることができ、また、読み取り対象を平面的
な画像に限らず立体的な画像をも読み取ることができ
る。

【０００３】上記原稿画像の読み取りは、先ず、原稿画
像全体を撮像し、焦点合わせにより得られる距離情報
と、そのときの結像光学系の光軸の向いている方向、仰
角、回転角で表される位置情報とに基づいて、原稿画像
を正面から撮像した画像に変換する斜影変換を行い、続
いて、原稿画像のサイズ演算、分割数演算、各分割画像
の撮像位置演算、結像光学系の倍率演算等を行う。そし
て、各分割画像の撮像予定位置へ走査手段を順次回転走
査させて所定の倍率で分割画像の撮像を行うとともに、
この分割画像を正面から撮像した画像に変換するため、
原稿画像全体の斜影変換の結果及び撮像予定位置の位置
情報に基づいて斜影変換を行い、各斜影変換された分割
画像を接続して原稿画像全体の読み取り画像を得る。

【０００４】上記画像読取装置では、図８に示すよう
に、結像光学系及び固体撮像素子から構成される撮像部
１は支持体２に設置され、この支持体２を机上３に設置
し、同じ机上３に置かれた原稿面４の原稿画像を読み取
るようになっている。したがって、撮像部１の撮像素子
面１ａの支持体２に対する傾斜角度を検出すれば、原稿
面４と固体撮像素子１ａ間の距離を算出することができ
（支持体２の高さが一定であるため算出可能）、これよ
り撮像素子面１ａに対する原稿面４の傾斜角度を算出
し、この値を前記斜影変換の際のデータとして使用して
いる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、支持体
２が設置された机上３の任意の高さｈに原稿画像が位置
している場合、机上３上の傾斜面に原稿画像が位置して
いる場合、原稿画像が壁面（鉛直面）に位置している場
合等、すなわち、支持体２が設置されている机上面と異
なる面に原稿面があるような場合には、上記構造の画像
読取装置では固体撮像素子の支持体２に対する傾斜角度
から、原稿面と固体撮像素子間の距離、及び、撮像素子
面１ａに対する原稿面４の傾斜角度を正確に算出できな
いので、原稿画像の読み取りが不可能又は原稿画像を忠
実に再現できないという問題点があった。また、上記画
像読取装置によれば、撮像素子自体の設置のセッティン
グに気を使うという問題点もあった。

【０００６】本発明は上記実情に鑑みてなされたもの
で、撮像装置や画像読取装置の撮像素子に対して任意の
傾斜面に原稿画像が位置している場合であっても、撮像
した画像を正確に斜影変換して原稿画像に忠実な読み取
り画像を得ることができる画像読取装置及び撮像装置を
提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
請求項１は、自動焦点機構を有する結像光学系と、この
結像光学系を介して原稿画像を読み取る撮像素子とを有
する撮像装置であって、次の各構成を含むことを特徴と
している。測距手段。この測距手段は、前記原稿画像の
撮像面の任意の３点から撮像素子までの各距離を測定す
るものである。傾斜情報検出手段。この傾斜情報検出手
段は、前記測距手段による前記３点の距離情報から前記
撮像素子に対する原稿面の傾斜情報を検出するものであ
る。

【０００８】請求項２は、自動焦点機構を有するととも
に倍率を可変することが可能な結像光学系と、この結像
光学系に対して所定の位置関係で配置された撮像素子と
を保持し、原稿画像に対して任意方向に回転走査しなが
ら前記原稿画像を複数に分割して撮像することが可能な
走査手段を有する画像読取装置であって、次の各構成を
含むことを特徴としている。モニタ手段。このモニタ手
段は、前記走査手段の動きを把握するものである。測距
手段。この測距手段は、前記原稿画像の撮像面の任意の
３点から撮像素子までの各距離を測定するものである。
傾斜情報検出手段。この傾斜情報検出手段は、前記測距
手段による前記３点の距離情報から前記撮像素子に対す
る原稿面の傾斜情報を検出するものである。位置情報検
知手段。この位置情報検知手段は、前記モニタ手段によ
り把握される走査手段の動きを基に前記結像光学系の光
軸の向いている方向、仰角、回転角で表される位置情報
を検知するものである。斜影変換手段。この斜影変換手
段は、分割画像撮像時における前記傾斜情報及び前記位
置情報を基に各分割画像を正面から撮像した画像に変換
する。接合合成処理手段。この接合合成処理手段は、前
記斜影変換された各分割画像を前記位置情報を基に接合
合成処理して全体の原稿画像デ−タを得るものである。

【０００９】請求項１の撮像装置によれば、傾斜情報検
出手段において、撮像素子に対する原稿面の傾斜情報を
検出することができ、撮像素子に対する原稿画像の位置
にかかわらず、原稿画像を歪なく正確に読み取ることを
可能とする。

【００１０】請求項２の画像読取装置によれば、傾斜情
報検出手段において、撮像素子に対する原稿面の傾斜情
報を検出することができるとともに、走査手段の動きを
モニタ手段によって把握し、その動きを基に位置情報検
知手段において撮像時の位置情報を検知し、その位置情
報を基に各画像の斜影変換を行うので、撮像素子に対す
る原稿画像の位置にかかわらず各分割画像を歪なく正確
に斜影変換でき、さらに各分割画像を正確な位置関係で
接合合成することにより原稿画像に忠実な読み取り画像
を得ることができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る画像読取装置
の実施の形態について図面を参照しながら説明する。図
１は本発明に係る画像読取装置の構成例の外観図、図２
は本発明に係る画像読取装置の主要部を示す制御ブロッ
ク図である。

【００１２】画像読取装置は、原稿１０の撮像を行う撮
像装置１００と、撮像装置１００の位置制御及び駆動等
の指示を行う一方、撮像装置１００において撮像された
画像デ−タを取り込んで処理する画像処理制御手段２０
０（画像処理装置）と、解像度や読み取り開始を指示す
る入力手段３００とから構成され、画像処理制御手段２
００は、具体的にはパ−ソナルコンピュ−タ等に対応
し、入力手段３００はパ−ソナルコンピュ−タに接続さ
れるキ−ボ−ドやマウス等に対応する。

【００１３】撮像装置１００は、撮像手段１００ａ，撮
像制御手段１００ｂ及びこれらを支持する支持台１００
ｃとから構成される。撮像手段１００ａは、倍率可変な
結像光学系及びこれに対して所定の位置関係で二次元Ｃ
ＣＤ等の光電変換素子（撮像素子）を配置した走査手段
としてのＣＣＤカメラ１０１（撮像部）と、ＣＣＤカメ
ラ１０１において生じた出力信号に対して補正等のディ
ジタル信号処理を施した後、例えばＮＴＳＣビデオ信号
に変換する信号処理手段１０２と、ＣＣＤカメラ１０１
に一体的に配置されＣＣＤカメラ１０１の動きを把握す
るモニタ手段としての角度センサ１０３と、原稿画像面
の任意の３点とＣＣＤカメラ１０１との各距離を測定す
る測距センサ１０４と、ＣＣＤカメラ１０２の駆動や走
査を行う走査装置１０８とから構成される。

【００１４】また、前記ＣＣＤカメラ１０１の結像光学
系は、原稿画像の撮像面に焦点が合う自動焦点機構を有
している。角度センサ１０３は、加速度センサ等により
構成されている。加速度センサは、ＣＣＤカメラ１０１
の加速度を検出し、この加速度を積分して動きベクトル
に変換し、さらにこれを積分することにより、光軸の向
いている方向，仰角，回転角の初期状態からの変位を得
ることができる。

【００１５】測距センサ１０４は、原稿画像の撮像面の
任意の３点からＣＣＤカメラ１０１撮像素子面までの各
距離を測定するものである。具体的には、例えば図３に
示すように、撮像素子面の中心ｏから原稿１０の撮像対
象面（原稿面）における任意位置の３点ｐ，ｑ，ｒまで
の距離ｘ，ｙ，ｚをそれぞれ測定するものである。この
例の場合、距離ｘはＣＣＤカメラ１０１の光軸を測定す
るようにしている。また、距離ｙ，ｚに代えて撮像素子
面の端部からの距離ｙ′，ｚ′（図３中に点線で示す）
を測定し、これらの距離及び距離ｘから距離ｙ，ｚを計
算により算出するようにしてもよい。撮像素子面から原
稿面における３点の距離を測定するのは、ＣＣＤカメラ
１０１の撮像素子面から原稿面までの距離と、ＣＣＤカ
メラ１０１の撮像素子面に対しての原稿面の角度を算出
するためである。

【００１６】撮像制御手段１００ｂは、角度センサ１０
３において把握されるＣＣＤカメラ１０１の動き、及
び、測距センサ１０４で測定される原稿面とＣＣＤカメ
ラ１０１間の距離（光軸の距離ｘ）から、光軸の向いて
いる方向、仰角、回転角で表されるＣＣＤカメラ位置情
報、及び、測距センサ１０４で測定される３点距離情報
で表される原稿面位置情報を検知する位置情報検知手段
１０５と、ＣＣＤカメラ１０１を制御する制御手段１０
７とから構成されている。制御手段１０７は、走査装置
１０８を介して、ＣＣＤカメラ１０１を任意の方向、仰
角、回転角の位置へ駆動するとともに光電変換素子の電
気的動作を制御する。また制御手段１０７は、位置情報
検知手段１０５で得られたＣＣＤカメラ１０１の位置情
報及び原稿面位置情報をインタ−フェ−ス１０６を通じ
て画像処理制御手段２００へ送出する。

【００１７】撮像手段１００ａは、撮像制御手段１００
ｂにより、Ａ−Ａ線を中心とする円周方向（矢印ａ）、
紙面表裏方向に延びる軸Ｂを中心とする円周方向（矢印
ｂ）、Ｃ−Ｃ線を中心とする円周方向（矢印ｃ）、の各
方向について回動自在に制御されることにより、それぞ
れ光軸の向く方向，仰角，回転角を変化させることがで
きる。

【００１８】画像処理制御手段２００は、撮像装置１０
０から送出されるＮＴＳＣビデオ信号を２次元画像に変
換する画像信号変換手段（ビデオキャプチャ−カ−ド）
２０１と、変換された２次元画像を読取り位置と関連付
けて記憶する画像メモリ２０２と、原稿を斜めから撮像
したことによる歪みを補正する斜影変換を行う斜影変換
手段２０３と、斜影変換を行うに際して角度センサ１０
３及び測距センサ１０４からの３点距離情報（原稿面位
置情報），ＣＣＤカメラ１０１の角度情報（ＣＣＤカメ
ラ位置情報）により、ＣＣＤカメラ１０１に対する原稿
面の傾斜情報を検出する傾斜情報検出手段２０４と、撮
像装置１００の制御及び撮像装置１００より取り込んだ
画像デ−タの接合合成処理等の全体的な画像読取り制御
を行う接合処理制御手段２０５と、最終的な画像を外部
のディスプレイ、プリンタ等へ出力させるインタ−フェ
−ス２０６と、これらの各構成を制御するＣＰＵ２０７
とから構成される。

【００１９】撮像制御手段１００ｂと画像処理制御手段
２００（画像信号変換手段２０１）とは、シリアルイン
タ−フェ−ス、例えばＲＳ２３２Ｃケ−ブル２０８を介
して接続されており、このケ−ブルを介して画像処理制
御手段２００から撮像制御手段１００ｂへＣＣＤカメラ
１０１の画像読取り位置、結像光学系の倍率などの指示
を送出し、撮像制御手段１００ｂから画像処理制御手段
２００へは、ＣＣＤカメラ１０１の角度センサ１０３及
び測距センサ１０４により位置情報検知手段１０５を介
して検知されるＣＣＤカメラ位置情報や原稿面位置情報
を送出する。

【００２０】一方、撮像手段１００ａと画像処理制御手
段２００（画像信号変換手段２０１）とは、例えばＮＴ
ＳＣビデオ信号線２０９を介して接続され、撮像手段１
００ａにおいて撮像された画像デ−タは、ＮＴＳＣビデ
オ信号線２０９によって送出され、画像信号変換手段２
０１により２次元画像に変換されて画像処理制御手段２
００へ送出される。尚、図２においてはＲＳ２３２Ｃケ
−ブル２０８及びＮＴＳＣビデオ信号線２０９をインタ
−フェ−ス１０６にまとめて表示している。

【００２１】上記画像読取装置による画像読み取りは、
以下のように行われる。机上や壁面等に設置された原稿
１０を読み取る場合、先ず、入力手段３００より読み取
り開始及び解像度指定の指示が行われると（このとき、
Ａ４サイズ等の定型の原稿を全面読み取る場合は、ユ−
ザ−は読み取り範囲の指定をする必要はない。）、接合
処理制御手段２０５はインタ−フェ−ス１０６を介して
撮像制御手段１００ｂに対して原稿１０全体を撮像する
よう指示を行い、原稿１０が１画面内に収まるように撮
像手段１００ａの光学結像手段が自動的にズ−ム、フォ
−カシングされ、原稿１０全体が撮像される。この画像
は、画像信号変換手段２０１においてＮＴＳＣビデオ信
号から２次元画像に変換され、画像メモリ２０２へ記憶
される。

【００２２】このとき、ＣＣＤカメラ１０１を回転走査
させながら原稿と原稿の置かれている面（例えば机の上
面、黒色シ−ト等）とのコントラストの差異を検出する
ことにより、原稿の四隅を検出する。また、白地の机上
に白い原稿を配置した場合はコントラストが検出できな
いので、この場合には入力手段３００で読み取り場所を
指定する。そして、各隅部分にＣＣＤカメラ１０１を回
転走査させ、測距センサ１０４で自動的に原稿との距離
を検出するとともに、ＣＣＤカメラ１０１の初期状態に
対する三次元的な動きを角度センサ１０３によって把握
する。角度センサ１０３においてはＣＣＤカメラ１０１
の水平面に対する角度が検出され、測距センサ１０４に
おいては原稿面での３点とＣＣＤカメラ１０１と各距離
が検出されるので、位置情報検知手段１０５において、
光軸の向いている方向，仰角，回転角の初期状態からの
変位から示されるＣＣＤカメラ位置情報、及び、測距セ
ンサ１０４で測定される３点距離で示される原稿面位置
情報を得ることができる。

【００２３】上記のように得られる原稿全体撮像時の原
稿位置情報は、制御手段１０７及びインタ−フェ−ス１
０６を介して傾斜情報検出手段２０４及び接合処理制御
手段２０５に送出される。傾斜情報検出手段２０４にお
いては、ＣＣＤカメラ位置情報及び原稿面位置情報とに
より、ＣＣＤカメラ１０１の撮像素子面に対する原稿面
の傾斜角度が演算され、これを原稿面傾斜情報として検
出する。すなわち、原稿面位置情報には、原稿面での３
点とＣＣＤカメラ１０１との各距離が計測されているの
で、原稿が水平，鉛直又はこれら以外のどのような状態
で配置されていても、ＣＣＤカメラ１０１に対する原稿
面の傾斜状態を検出することができる。接合処理制御手
段２０５においては、原稿のサイズ演算が行われ、画像
メモリ２０２に記憶される。

【００２４】そして、前記原稿面傾斜情報を基に、斜影
変換手段２０３において、画像メモリ２０２へ一旦記憶
された原稿画像全体のデ−タに対して正面から撮像した
画像に変換する斜影変換を行い、ＣＣＤカメラ１０１の
位置情報と関連付けて画像メモリ２０２へ再記憶する。
上記角度センサ１０３において把握される角度を基に得
られるＣＣＤカメラ位置情報は±０．１゜以下の高精度
で検知可能であるため、斜影変換された原稿全体画像は
正面から撮像した画像とほぼ等しい画像となる。

【００２５】また、接合処理制御手段２０５において
は、入力手段３００より入力された解像度を基に原稿画
像の分割数を演算し、さらに既に得られたＣＣＤカメラ
位置情報を基に、ＣＣＤカメラ１０１の各分割画像撮像
時の予定位置情報を演算する。そして、接合処理制御手
段２０５よりインタ−フェ−ス１０６を介して撮像制御
手段１００ｂの制御手段１０７へ、各分割画像を予定撮
像位置において所定の倍率で順次撮像するよう指示を送
出し、ＣＣＤカメラ１０１が所望の撮像位置へ回転走査
され、自動的にフォ−カシングされ当該分割画像を撮像
する。

【００２６】撮像された分割画像は信号処理手段１０２
において補正等ディジタル信号処理され、インタ−フェ
−ス１０６、画像信号変換手段２０１を介して画像メモ
リ２０２へ一旦記憶される。このとき、分割画像は、画
像メモリ２０２上の原稿画像全体のデ−タが記憶されて
いる領域とは別の領域に記憶する。一方、位置情報検知
手段１０５において、角度センサ１０３により把握され
る角度から分割画像撮像時の撮像手段１００ａのＣＣＤ
カメラ１０１の位置情報（ＣＣＤカメラ位置情報）、及
び、測距センサ１０４から３点距離情報（原稿面位置情
報）を得ると同時に、制御手段１０７及びインタ−フェ
−ス１０６を介して接合処理制御手段２０５へ送出す
る。

【００２７】次に、画像メモリ２０２へ記憶された分割
画像は、斜影変換手段２０４において、傾斜情報検出手
段２０４で検出された原稿面傾斜情報を基に斜影変換さ
れることにより正面から撮像された画像となり、ＣＣＤ
カメラ位置情報と関連付けて再度画像メモリ２０２へ記
憶される。すべての分割画像について同様に撮像及び位
置情報（ＣＣＤカメラ位置情報及び原稿面位置情報）に
基づく斜影変換を行い、画像メモリ２０２へ記憶する。

【００２８】上記角度センサ１０３において把握される
角度を基に得られるＣＣＤカメラ位置情報は±０．１゜
以下の高精度で検知可能であるため、斜影変換された各
分割画像は正面から撮像した画像とほぼ等しい画像とな
る。このとき、斜めから撮像した各分割画像を斜影変換
すると、図４に示すようにそれぞれほぼ台形状の画像デ
−タとなり、実際には一部重なる部分が存在するため、
斜影変換後の分割画像を画像メモリ２０２へ記憶する際
に、既に記憶されている他の分割画像領域と重複する部
分については、いずれか一方の画像のみを採用するよう
接合処理制御手段２０５において接合合成処理を行う。
そして、すべての分割画像を接合合成処理した画像を原
稿画像に対応する一枚の画像として画像メモリ２０２か
らインタ−フェ−ス２０６を介してディスプレイ、プリ
ンタ等の外部へ出力する。

【００２９】上記画像読取装置によれば、ＣＣＤカメラ
１０１の撮像素子面に対する原稿の傾斜を距離センサ１
０４が計測する３点距離情報を基に原稿面傾斜情報とし
て検出することにより原稿の傾斜状態を常時把握するこ
とができるので、原稿が机上（水平面）や壁面（鉛直
面）やこれら以外の傾斜状態にあるような場合において
も各分割画像を正確に斜影変換して高精度な正立画像を
得ることが可能となる。また、各分割画像を正確な位置
関係で接合合成することにより、原稿画像に忠実な読取
り画像を得ることができる。

【００３０】次に、上記画像読取装置による画像読み取
り方法の他例について説明する。上記画像読取装置にお
いて、原稿画像全体撮像後、予め各分割画像を隣接する
分割画像と僅かに重複する範囲で撮像し、撮像した分割
画像を画像メモリ２０２へ一旦記憶した後に斜影変換を
行って再度記憶する際、接合処理制御手段２０５におい
て、既に画像メモリ２０２に記憶されている隣接する分
割画像との位置関係を基準として、ごく狭い範囲内で重
複部分の濃度パタ−ンが最も類似する位置を決定し、そ
の位置へ当該分割画像を全体的に移動させて画像メモリ
２０２へ記憶すれば、接続部分の画素値不連続を防止で
き、より高品質の読取り画像を得ることができる。この
分割画像の移動は、位置情報が±０．１゜程度の高精度
で得られる精度を有する角度センサ１０３を使用した場
合であれば、通常１〜数画素程度で足り、処理負担を著
しく増大させるものではない。

【００３１】また、各分割画像の撮像に際して、接合処
理制御手段２０５からインタ−フェ−ス１０６及び制御
手段１０７を介してＣＣＤカメラ１０１を駆動する際の
予定撮像位置を撮像制御手段１００ｂ内に保持し、位置
情報検知手段１０５において角度を基に得られる実際の
撮像時のＣＣＤカメラ位置情報と比較し、その差分があ
る程度以上の場合は対応する駆動電圧を印加することに
より再度ＣＣＤカメラ１０１を駆動するよう制御し、自
動的に補正を行いながら撮像を行ってもよい。この場
合、各分割画像間の空白部分の発生を防止することがで
き、さらに高品質な読取り画像を得ることができる。

【００３２】また、画像メモリ２０２上に各分割画像の
デ−タを記憶する際、最初に撮像された原稿画像全体の
画像デ−タ上に、各分割画像のデ−タを該当する領域に
順に配置していき、上書きすることとすれば、例えば原
稿中に文字と図面が混在する場合に、図面については最
初の原稿画像全体撮像時の粗い解像度のままで出力し、
文字領域についてのみ画像を分割して高い解像度で読み
込み、全体として読取り時間を短縮するという場合等に
有効となる。

【００３３】次に、本発明に係る撮像装置の実施の形態
の一例について、図面を参照しながら説明する。図５は
本発明に係る撮像装置の主要部を示す制御ブロック図で
ある。尚、図１及び図２と同様の構成については同一符
号を付し、説明を省略する。この撮像装置は、撮像手段
１００ａ′，撮像制御手段１００ｂ′，画像処理手段１
００ｄ，入力手段１００ｅ及びこれらを支持する支持台
１００ｃとから構成され、外観は図１における撮像装置
１００と同様であるが、画像処理手段１００ｄは図１の
撮像制御手段１００ｂ′と同一箇所に配置され、また、
読み取り開始や解像度指定を行う入力手段１００ｅは、
撮像制御手段１００ｂ′の外部にスイッチ等として設置
されている。ここで、信号処理手段１０２′は、ＣＣＤ
カメラ１０１において生じた出力に対して補正等のディ
ジタル信号処理を施し、アナログ信号に変換することな
くデ−タを出力する点において図２の信号処理手段１０
２と相違する。

【００３４】画像処理手段１００ｄは、ＣＣＤカメラ１
０１において撮像され、信号処理手段１０２′において
ディジタル信号処理された画像を斜影変換する斜影変換
手段１１０と、斜影変換を行うに際して角度センサ１０
３からのＣＣＤカメラ１０１の角度情報（ＣＣＤカメラ
位置情報），測距センサ１０４からの３点距離情報（原
稿面位置情報）により、ＣＣＤカメラ１０１に対する原
稿面の傾斜情報を検出する傾斜情報検出手段１１１と、
各斜影変換された画像を記憶する画像メモリ１２０と、
各分割画像の接合合成処理を行う接合処理制御手段１３
０とから構成される。撮像制御手段１００ｂ′内の位置
情報検知手段１０５において検知されたＣＣＤカメラ位
置情報及び原稿面位置情報は、インタ−フェ−ス１０９
及び画像処理手段１００ｄへ送出される。

【００３５】上記撮像装置における画像読み取りは、以
下のように行われる。上述の画像読取装置と同様に、先
ず、入力手段１００ｅより読み取り開始及び解像度指定
を行い、原稿画像全体を撮像する。このとき、撮像され
た画像は、信号処理手段１０２′においてディジタル信
号処理される。

【００３６】続いて、角度センサ１０３により把握され
るＣＣＤカメラ１０１の原稿全体撮像時のＣＣＤカメラ
位置情報、測距センサ１０４で測定されるＣＣＤカメラ
１０１と原稿との３点距離情報を示す原稿面位置情報
は、位置情報検知手段１０５から制御手段１０７を介し
て接合処理制御手段１３０及びインタ−フェ−ス１０９
へ送出される。接合処理制御手段１３０において、原稿
全体撮像時の位置情報に基づいて原稿のサイズ演算が行
われる。また、傾斜情報検出手段１１１においては、接
合処理制御手段１３０を介してＣＣＤカメラ位置情報、
原稿面位置情報が送出され、これらの情報からＣＣＤカ
メラ１０１の撮像素子面に対する原稿の傾斜を原稿面傾
斜情報として演算検出する。

【００３７】斜影変換手段１１０においては、演算され
た原稿面傾斜情報を基に、ディジタル信号処理された画
像を斜影変換し、画像メモリ１２０へ記憶する。上記角
度センサ１０３において把握される角度を基に得られる
位置情報は±０．１゜以下の高精度で検知可能であるた
め、斜影変換された原稿全体画像は正面から撮像した画
像とほぼ等しい画像となる。

【００３８】接合処理制御手段１３０においては、原稿
のサイズ演算と同時に、入力手段１００ｅより指定され
た解像度を基に原稿画像の分割数を演算し、さらに既に
得られた原稿全体撮像時のＣＣＤカメラ位置情報を基
に、ＣＣＤカメラ１０１の各分割画像撮像時の予定位置
情報を演算する。そして、接合処理制御手段１３０より
制御手段１０７へ各分割画像を予定撮像位置において所
定の倍率で順次撮像するよう指示を送出し、ＣＣＤカメ
ラ１０１が所望の撮像位置へ回転走査され、自動的にフ
ォ−カシングされ当該分割画像を撮像する。

【００３９】撮像された分割画像は信号処理手段１０
２′において補正等ディジタル信号処理され、一方、位
置情報検知手段１０５において角度センサ１０３から得
られる分割画像撮像時のＣＣＤカメラ位置情報及び測距
センサから得られる原稿面位置情報は接合処理制御手段
１３０及びこれを介して斜影変換手段１１０へ送出され
る。次に、ディジタル信号処理された分割画像は、斜影
変換手段１１０において原稿面傾斜情報を基に斜影変換
され、画像メモリ１２０上の原稿画像全体のデ−タが記
憶されている領域とは別の領域に記憶される。このと
き、斜めから撮像した各分割画像を斜影変換すると、図
４に示すようにそれぞれほぼ台形状の画像デ−タとな
り、実際には一部重なる部分が存在するため、接合処理
制御手段１３０において斜影変換後の分割画像を記憶す
る際に、既に記憶されている他の分割画像領域と重複す
る部分については、いずれか一方の画像のみを採用する
よう接合合成処理を行う。

【００４０】すべての分割画像について同様に斜影変換
を行い、接合合成処理を行いながら画像メモリ１２０へ
記憶し、原稿画像に対応する一枚の画像として画像メモ
リ１２０からインタ−フェ−ス１０９を介してパ−ソナ
ルコンピュ−タ等接続される外部装置へ出力する。上記
角度センサ１０３において把握される加速度を基に得ら
れる位置情報は±０．１゜以下の高精度で検知可能であ
るため、斜影変換された各分割画像は正面から撮像した
画像とほぼ等しい画像となる。

【００４１】上記撮像装置によれば、ＣＣＤカメラ１０
１の撮像素子面に対する原稿の傾斜を原稿面傾斜情報と
して検出することにより、原稿の傾斜状態を常時把握す
ることができるので、原稿が机上（水平面）や壁面（鉛
直面）やこれら以外の傾斜状態にあるような場合におい
ても各分割画像を正確に斜影変換して高精度な正立画像
を得ることが可能となる。さらに、各分割画像を正確な
位置関係で接合合成することにより、原稿画像に忠実な
読取り画像を得ることができる。また、原稿画像を複数
に分割して撮像し接合合成処理して原稿画像の読取り画
像を得るという専用処理を撮像装置内で行うことができ
るため、読取り画像を出力するために接続する外部装置
の自由度が高く、読み取り速度も外部装置の性能に影響
されず安定するという効果がある。

【００４２】尚、上記撮像装置においては、読み取り開
始及び解像度の指定は、撮像制御手段１００ｂ′の外部
に設置されるスイッチ等の入力手段１００ｅにより行う
こととしているが、例えばパ−ソナルコンピュ−タに接
続されるキ−ボ−ド等から行うこととしてもよい。

【００４３】上記撮像装置による画像読み取り方法の他
例として、画像読取装置の場合と同様、予め各分割画像
を隣接する分割画像と僅かに重複する範囲で撮像し、接
合合成する際にごく狭い範囲内で重複部分の濃度パタ−
ンを比較して接合位置を決定することにより、処理負担
を著しく増大させることなくより高品質の読取り画像を
得る方法が考えられる。また、各分割画像の撮像に際し
て、制御手段１０７において、ＣＣＤカメラ１０１の所
望の撮像位置と位置情報検知手段１０５の実際の撮像位
置とを比較し、自動的に補正を行いながらＣＣＤカメラ
１０１を駆動することにより、さらに高品質な読取り画
像を得る方法も考えられる。また、画像メモリ１２０に
記憶した原稿画像全体の画像デ−タ上に各分割画像のデ
−タを配置して上書きすることにより、読取り時間を短
縮する方法も考えられる。

【００４４】上記画像読取装置及び撮像装置において
は、ＣＣＤカメラ１の動きを把握するモニタ手段として
角度センサ１０３を使用したが、これと同様の精度を有
する構成で置き換えてもよい。例えば、ＣＣＤカメラ１
０１を駆動するモ−タ−の回転に伴って回転するディス
クにスリットを設けて光を照射し、位置情報検知手段に
おいて光の透過状況によって現在の位置情報を検知する
構成等が考えられる。

【００４５】図６及び図７は、撮像装置の実施の形態の
他例を示すもので、ＣＣＤカメラ１０１を駆動する走査
装置１０８をなくし、フラッシュメモリやＲＡＭカード
等の記憶手段１４０を内蔵することにより、携帯式の撮
像装置として構成した例である。図５と同一構成をとる
部分については同一符号を付して説明を省略する。これ
らの撮像装置では、解像度を指定して分割画像を読み取
る際に、使用者が自らある程度の重なり領域を持つよう
に手動でＣＣＤカメラ１０１を動かして（走査させて）
行う。図６の撮像装置では、斜影変換並びに画像接合を
行ったデータを記憶手段１４０に取り込んで保存するよ
うに構成されている。また、図７の撮像装置では、全て
の情報を記憶手段に取り込み、後でコンピュータ本体内
で画像処理を行うようになっている。

【００４６】上述した画像読取装置や各撮像装置では、
それぞれ原稿を分割し接合して全体画像を読み取る構成
としているが、分割撮像することなく全体画像のみ読み
取るような画像読取装置や撮像装置についても適用で
き、これにより原稿がどのような傾斜状態にあるような
場合においても正確な斜影変換を行って高精度に原稿面
を読み取ることが可能となる。

【００４７】

【発明の効果】本発明によれば、撮像素子面に対する原
稿の傾斜状況を原稿面傾斜情報として検出することによ
り原稿の傾斜状態を常時把握することができるので、原
稿の傾斜状態がどのような場合であっても正確に斜影変
換することが可能となり、原稿が水平面又は鉛直面に置
かれているかにかかわらず、原稿画像に忠実な読取画像
を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る画像読取装置の外観説明図であ
る。

【図２】本発明に係る画像読取装置の主要部の制御ブロ
ック図である。

【図３】撮像素子面と原稿面との距離の測定を説明する
ためのモデル図である。

【図４】本発明に係る画像読取装置における画像読み取
り方法を示す分割画像の配置図である。

【図５】本発明に係る撮像装置の主要部の制御ブロック
図である。

【図６】実施の形態の他例における撮像装置の主要部の
制御ブロック図である。

【図７】実施の形態の他例における撮像装置の主要部の
制御ブロック図である。

【図８】画像読取装置の撮像部及び支持部の外観説明図
である。

【符号の説明】

１０１…ＣＣＤカメラ、 １０２…信号処理手段、 １
０３…角度センサ、１０４…測距センサ、 １０５…位
置情報検知手段、 １０６…インタ−フェ−ス、 １０
７…制御手段、 １０８…走査装置、 １００…撮像装
置、 １００ａ，１００ａ′…撮像手段、 １００ｂ，
１００ｂ′…撮像制御手段、 １００ｃ…支持台、 １
００ｄ…画像処理手段、 １００ｅ…入力手段、 １０
９…インタ−フェ−ス、 １１０…斜影変換手段、 １
２０…画像メモリ、 １３０…接合処理制御手段、 ２
００…画像処理制御手段（画像処理装置）、 ２０１…
画像信号変換手段（ビデオキャプチャ−カ−ド）、 ２
０２…画像メモリ、 ２０３…斜影変換手段、 ２０４
…傾斜情報検出手段、 ２０５…接合処理制御手段、
２０６…インタ−フェ−ス、 ２０７…ＣＰＵ、 ２
０８…ＲＳ２３２Ｃケ−ブル、 ２０９…ＮＴＳＣビデ
オ信号線、 ３００…入力手段

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】結像光学系と、この結像光学系を介して原
   稿画像を読み取る撮像素子とを有する撮像装置であっ
   て、 前記原稿画像の撮像面の任意の３点から撮像素子までの
   各距離を測定する測距手段と、 前記測距手段による前記３点の距離情報から前記撮像素
   子に対する原稿面の傾斜情報を検出する傾斜情報検出手
   段と、を具備することを特徴とする撮像装置。
2. 【請求項２】自動焦点機構を有するとともに倍率を可変
   することが可能な結像光学系と、この結像光学系に対し
   て所定の位置関係で配置された撮像素子とを保持し、原
   稿画像に対して任意方向に回転走査しながら前記原稿画
   像を複数に分割して撮像することが可能な走査手段と、 前記走査手段の動きを把握するモニタ手段と、 前記原稿画像の撮像面の任意の３点から撮像素子までの
   各距離を測定する測距手段と、 前記測距手段による前記３点の距離情報から前記撮像素
   子に対する原稿面の傾斜情報を検出する傾斜情報検出手
   段と、 前記モニタ手段により把握される走査手段の動きを基に
   前記結像光学系の光軸の向いている方向、仰角、回転角
   で表される位置情報を検知する位置情報検知手段と、 分割画像撮像時における前記傾斜情報及び前記位置情報
   を基に各分割画像を正面から撮像した画像に変換する斜
   影変換手段と、 前記斜影変換された各分割画像を前記位置情報を基に接
   合合成処理して全体の原稿画像デ−タを得る接合合成処
   理手段と、を具備することを特徴とする画像読取装置。