画像撮像装置および方法
【課題】画像撮像装置において、露出テーブルを自動的に決定可能とするとともに、精度の高いフリッカ補正を可能とする。
【解決手段】フリッカ量算出部１１０１は、フリッカ検出プレートを画像取得部１１０７で撮像された結果得られる色成分ごとおよび露光フィールドごとの撮像画像データに基づいて露光フィールドごとおよび色成分ごとのフリッカ補正量を算出する。そして、フリッカ量算出部１１０１は、そのフリッカ補正量に基づいてフリッカ量を算出する。露出テーブル切替え判定部１１０２において前述したフリッカ量が露出テーブル切替え判定値を超えていると判定されと、露出テーブル記憶部１１０５が、露出テーブル記憶部１１０５から読み出す露出テーブルを切り替える。
【解決手段】フリッカ量算出部１１０１は、フリッカ検出プレートを画像取得部１１０７で撮像された結果得られる色成分ごとおよび露光フィールドごとの撮像画像データに基づいて露光フィールドごとおよび色成分ごとのフリッカ補正量を算出する。そして、フリッカ量算出部１１０１は、そのフリッカ補正量に基づいてフリッカ量を算出する。露出テーブル切替え判定部１１０２において前述したフリッカ量が露出テーブル切替え判定値を超えていると判定されと、露出テーブル記憶部１１０５が、露出テーブル記憶部１１０５から読み出す露出テーブルを切り替える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像撮像装置および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば金融機関において、税、公金帳票および、一般帳票の通帳プリンタで取り扱えない対象媒体を読取るための非接触型イメージリーダであるスタンド型イメージリーダ（スタンド型イメージリーダ）が知られている。図１は、一般的なスタンド型イメージリーダの外観図である。スタンド型イメージリーダは以下のような特徴を備えたイメージスキャナである。
【０００３】
・例えば図１に示されるように、イメージセンサ１０１と台座１０２が離れた構造であるため、例えば厚みのある帳票を読取ることが可能である。
・自身で光源を持たず、蛍光灯の光が媒体面での反射した光をイメージセンサで受光することで画像を生成する。
・インターラインＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）を用いたスタンド型イメージリーダは、複数の露光フィールドで露光を行い一枚の画像を生成する。
・設置時にキャリブレーションを行い、設置環境の明るさに応じて露出時間とゲインを調整することで常に一定の明るさの画像を取得する。
【０００４】
図２は、スタンド型イメージリーダにおける露光時間制御の説明図である。スタンド型イメージリーダでは、図２（ａ）に示されるように明るい環境で露出時間を短く、図２（ｂ）に示されるように暗い環境で露出時間を長くする。これにより、常に一定の明るさの読取り画像を得る。そのため、短い露出時間から長い露出時間までいくつかの露出時間設定値を露出テーブルとして持っている。
例）
１０ｍｓ、２０ｍｓ、３０ｍｓ、４０ｍｓ、５０ｍｓ、６０ｍｓ
【０００５】
また、インターラインＣＣＤを用いたスタンド型イメージリーダでは、露光開始タイミングの異なる水平走査ラインのグループを露光フィールドと呼び、複数の露光フィールドからなる露光を行い一枚の画像が生成される。このとき、画像のむらの発生を回避するために、各露光フィールドの露光量が一定でなければならない。図３は、インターラインＣＣＤによる露光方式の説明図であり、３フィールドからなるインターラインＣＣＤの場合の例を示した図である。図３は、アルファベットの「ａ」という文字が、２次元平面内に格子状に並んだ画素センサ３０１で撮像されている様子が示されている。各画素センサ３０１は、受光部である特には図示しないフォトダイオードと、垂直方向の電荷転送用の特には図示しない電荷結合素子（ＣＣＤ：Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）を備える。また、受光によりフォトダイオードに蓄積された電荷を垂直転送用ＣＣＤに一定の露光時間だけ転送させるための特には図示しないトランスファゲートを備える。インターラインＣＣＤでは、前述したように、複数の露光フィールドで露光が行われて一枚の画像が生成される。すなわち、図３において、
第一フィールドの画素を露光１のタイミングで露光する。
第二フィールドの画素を露光２のタイミングで露光する。
第三フィールドの画素を露光３のタイミングで露光する。
という制御が行われる。
【０００６】
ここで、スタンド型イメージリーダの光源となる例えば蛍光灯は、交流電源によって駆動される光源であり、フリッカと呼ばれる現象が発生する。例えば蛍光灯は通常、電源の２倍、すなわち周波数が５０Ｈｚ（ヘルツ）の電源を使うならば１００Ｈｚ、周波数が６０Ｈｚの電源を使うならば１２０Ｈｚで点滅を繰り返している。この頻度は、人間の目で感知できないほど高いものである。そして、このような交流駆動光源下でインターラインＣＣＤを用いて複数回の露光によって１枚の画像が撮像されるような場合に、蛍光灯の周波数と露光時間の周期が一致しない場合に、インターラインＣＣＤの複数の露光フィールドのそれぞれの露光量が一定とならない。この結果、画像に、フリッカと呼ばれる縞模様のノイズが発生してしまう。図４は、インターラインＣＣＤにおけるフリッカ対策用露光制御の説明図であり、電源周波数が５０Ｈｚの場合の例を示した図である。インターラインＣＣＤの複数の露光フィールドのそれぞれの露光量が一定となるためには、露光時間は蛍光灯の点滅周期の整数倍である必要がある。整数倍であれば、例えば図４の例で、１０ｍｓ（ミリ秒）毎に光源の明るさが周期的に変化（点滅）する場合に、各露光時間毎に各画素のフォトダイオードに取り込まれる光量すなわち露光量は、図４の（１）、（２）、（３）に示されるように一定になる。
【０００７】
そのため従来は、下記に示されるように、５０Ｈｚおよび６０Ｈｚの各電源周波数毎に、５０Ｈｚ用露出テーブルおよび６０Ｈｚ用露出テーブルの２種類のテーブルが用意されていた。そして、これらのテーブルが現地の周波数に合わせて切り替えられていた。
例）
５０Ｈｚ地域用テーブル：１０ｍｓ、２０ｍｓ、３０ｍｓ、４０ｍｓ、
５０ｍｓ、６０ｍｓ
６０Ｈｚ地域用テーブル：８．３ｍｓ、１６．７ｍｓ、２５ｍｓ、
３３．３ｍｓ、４１．７ｍｓ、５０ｍｓ
【０００８】
上述のようなフリッカによる画像の劣化は、メカニカルシャッターにより全画素を同一のタイミングで露光した場合には発生しないが、メカニカルシャッターを設けるとコスト増加、故障率の上昇といったリスクが増大する課題がある。そこで、インターラインＣＣＤに関する上述の従来技術のように、メカニカルシャッターを用いない構成がよく採用される。
【０００９】
しかし、メカニカルシャッターを使わない上述の従来技術では、第１の問題点として、使用者が設置環境の電源周波数を判断し、手動で正しい露出設定テーブルを選択する必要があった。誤った設定テーブルが選択されてしまうと、フリッカが発生して画像品質が劣化してしまうという問題点を有していた。
【００１０】
また、メカニカルシャッターを使わない上述の従来技術では、フリッカが発生するため、５０Ｈｚ環境で１０ｍｓ以下、６０Ｈｚ環境で８.３ｍｓ以下の露出時間を設定することができず、一定以上明るい環境では正常なイメージを取得することができないという問題点を有していた。
【００１１】
上述の従来技術をさらに改良する従来技術として、装置の設置環境でのフリッカ外光量を検出し、その外光検出の出力と読み取りアドレスに応じてフリッカ補正係数を作成し、これを用いて撮像データの光量補正を行うものが知られている（例えば特許文献１）。この従来技術は、装置の設置環境の照明フリッカ量に応じて領域毎のフリッカ補正度合いを自動で変更し、適正な外光補正を行うものである。
【００１２】
しかし、この従来技術は、単純に画素データのフリッカによる輝度補正を行っているだけであり、フリッカによって実際に発生する色ずれ等の補正まで十分に行えるものではなかった。また、この従来技術では、露出テーブルを自動的に決定できるものではないという問題点を有していた。
【００１３】
他の従来技術として、被写体からの画像光を光電変換して撮像する画像信号用の複数の通常画素中に、画像信号用と兼用したフリッカ検出用の一または複数のフリッカ検出用画素が設けられた画素配列部１と、このフリッカ検出用画素の露光時間を通常画素の露光時間に合せるように、フリッカ検出用画素からの受光素子出力を積算する積算回路と、フリッカ検出用画素からの受光素子出力からフリッカを判定するフリッカ検出回路と、フリッカ検出回路で判定したフリッカ情報に基づいてフリッカを特定し、特定したフリッカに対してフリッカの発生を防ぐシャッター速度に制御するシャッター速度制御回路とを有するものが知られている（例えば特許文献２）。この従来技術は、フリッカ検出回路が現状の光源が電源周期（６０Ｈｚ周期）であるのかまたは電源周期（５０Ｈｚ周期）であるのかを判定し、シャッター速度制御回路が、フリッカ検出回路の検出結果に基づいて、シャッター速度をｎ／１００ｓｅｃおよびｍ／１２０ｓｅｃのいずれかに選択することにより、フリッカのイズを除去するものである。
【００１４】
しかし、この従来技術は、電源周期に合ったシャッター速度を選択できるだけであり、画素データのフリッカによる精度の高い補正を行えるものではないという問題点を有していた。
【００１５】
さらに他の従来技術として、入力画像信号に対する撮影画像処理とフリッカー検出処理に共通した信号処理を行う共通前処理部と、この共通前処理部１０からの画像信号に対して表示画像用の画像信号処理を行う撮影画像処理部と、この共通前処理部からの画像信号に対してフリッカー検出用の画像信号処理を行うフリッカー検出前処理部と、このフリッカー検出前処理部からの画像信号に基づいてフリッカー検出を行うフリッカー検出回路とを有するものが知られている（例えば特許文献３）。この従来技術では、フリッカー検出回路が、フリッカー検出前処理部の出力信号に存在するフリッカーノイズから蛍光灯の交流電源周波数（５０Ｈｚかまたは６０Ｈｚ）を検出し、シャッター速度制御回路で、シャッター速度を交流電源周波数の整数倍にする方法や、デジタルゲイン回路により信号レベルの低いラインのゲインを上げる方法で、フリッカーノイズを低減するものである。
【００１６】
しかし、この従来技術も、電源周期に合ったシャッター速度を選択できるだけであり、画素データのフリッカによる精度の高い補正を行えるものではないという問題点を有していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１７】
【特許文献１】特開２００１−１０３２５０号公報
【特許文献２】特開２００９−２１２９０９号公報
【特許文献３】特開２０１０−４３０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
本発明は、露出テーブルを自動的に決定可能とするとともに、精度の高いフリッカ補正を可能とすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
台座上にセットされた撮像対象を、露光開始タイミングの異なる複数の画素グループである露光フィールドに分けて露光を行うイメージセンサを備えた画像取得部で撮像する画像撮像装置において、台座上に設置され撮像対象に近接して撮像される無彩色または色バランスが既知である所定彩色のフリッカ検出プレートと、フリッカ検出プレートを画像取得部で撮像された結果得られる色成分ごとおよび露光フィールドごとの撮像画像データに基づいて露光フィールドごとおよび色成分ごとのフリッカ補正量を算出し、そのフリッカ補正量に基づいてフリッカ量を算出するフリッカ量算出部と、フリッカ量が露出テーブル切替え判定値を超えているか否かを判定する露出テーブル切替え判定部と、画像取得部における露出時間の組合せを設定した露出テーブルを複数記憶する露出テーブル記憶部と、露出テーブル切替え判定部においてフリッカ量が露出テーブル切替え判定値を超えていると判定された場合に、露出テーブル記憶部から読み出す露出テーブルを切り替える露出テーブル切替え部と、露出テーブル切替え部を介して露出テーブル記憶部から読み出される露出テーブルに基づいて、画像取得部に露出時間およびゲインを設定し、画像取得部にフリッカ検出プレートの再度の撮像を指示する露出時間・ゲイン設定部とを含む。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、露出テーブルを自動的に決定することが可能となる。これと同時に、画素の輝度補正、色ずれ補正の両方の精度の高いフリッカ補正を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】一般的なスタンド型イメージリーダの外観図である。
【図２】スタンド型イメージリーダにおける露光時間制御の説明図である。
【図３】インターラインＣＣＤによる露光方式の説明図である。
【図４】インターラインＣＣＤにおけるフリッカ対策用露光制御の説明図である。
【図５】フリッカ検出プレートの構成図である。
【図６】本実施形態の制御動作の基本フローチャートである。
【図７】フリッカ補正量の計算例を示す図である。
【図８】本実施形態の外観図である。
【図９】台座部上のフリッカ検出プレートの構成図である。
【図１０】カメラ部および制御ＰＣ等の構成図である。
【図１１】第１の実施形態のブロック図である。
【図１２】第１の実施形態のフローチャートである。
【図１３】第２の実施形態のブロック図である。
【図１４】第２の実施形態のフローチャートである。
【図１５】第３の実施形態のブロック図である。
【図１６】第３の実施形態におけるフリッカ量係数の例を示す図である。
【図１７】第４の実施形態のブロック図である。
【図１８】第４の実施形態のフローチャートである。
【図１９】第４の実施形態の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明を実施するための形態（以下、「本実施形態」と記述する）について図面を参照しながら詳細に説明する。
本実施形態は、以下の機能を実現するものである。
（１）台座上の帳票読取りエリア外にフリッカ検出プレートを設けることにより、読取画像のフリッカパターンを抽出して現在の設定でフリッカ発生しているかどうか判定する。
（２）キャリブレーション時に、上述のフリッカパターンを抽出する。フリッカが発生していると判断した場合には露出テーブルを切り替えることで、自動でフリッカの発生しない露出テーブルへ切り替える。
（３）上述のフリッカパターンより補正量を算出し、各露光フィールドのフリッカによる明るさとホワイトバランスずれを補正する。
【００２３】
図５は、フリッカ検出プレートの構成図である。上述の（１）のように、台座上の帳票読取りエリア外にフリッカ検出プレート５０１が設けられる。蛍光灯下などのフリッカ発生環境で撮影を行ったとき、このフリッカ検出プレート５０１を含む画像全体に縞模様状のフリッカノイズが発生する。本実施形態では、フリッカ検出プレート５０１の画像からフリッカの検出を行う。
【００２４】
フリッカによる輝度変化量、色変化量を正確に算出するために、フリッカ検出プレート５０１には下記のような色の条件、位置の条件、材質・加工の条件を設ける。また、個数・大きさについて言及を加える。
【００２５】
＜色の条件＞
（１）無彩色であること
フリッカによる色ずれを検出するためにはフリッカ検出プレートの色味が重要であり、色構成の３原色：赤、緑、青のバランスが均等で有ること。なお、色バランスが既知という条件であれば、必ずしも無彩色でなくてもよい。
（２）サチレーション（飽和）が起こらない階調値であること
色パラメータ取得時に階調が飽和することによって補正量の精度低下が発生するのを抑制するために、階調値を調整したフリッカ検出プレート５０１が設定される。
【００２６】
＜位置の条件＞
（１）読取り保証領域の外側に設けること
スタンド型イメージリーダでは帳票の推奨セット位置を突き当てにより指定しており、またその外側にマージンを加えた読取り保証領域を規定している。読取り保証領域内には帳票が置かれる可能性があるため、フリッカ検出には不適切である。従って、フリッカ検出プレート５０１は、読取り保証領域外に設置する必要がある。
（２）台座上部に設けること
手が撮像エリアから抜けきる前に撮影開始をした場合に、一部の露光フィールドに手の残像が写り込む場合がある。写り込みがあるとフリッカ検出に誤検出などの精度低下が発生する。従って、手の写り込みにくい台座上側にフリッカ検出プレート５０１を配置することで精度低下を抑制できる。
【００２７】
＜材質・加工の条件＞
（１）耐変色性、耐摩耗性のある素材であること（ポリアクリル製など）
経年、摩耗等による色の変化を抑制するためである。
（２）材質に応じてコーティングを施すこと
フリッカ検出プレート５０１の表面の凹凸や反射を減少させ、画像への影響を低減させるためである。
【００２８】
＜個数・大きさについて＞
（１）フリッカ検出プレート５０１の個数は複数設けても構わない
これにより、１つのフリッカ検出プレートが隠された場合に他のフリッカ検出プレートを用いてフリッカ検出を行うことが可能となる。
（２）台座全体を無彩色グレーとしても構わない
台座上の特定の座標位置をプレートとみなしてフリッカ検出を行うようにすることもできる。
【００２９】
上述のフリッカ検出プレート５０１を用いた本実施形態の制御動作の基本フローチャートを図６に示す。
まず、画像が撮影される（ステップＳ６０１）。
【００３０】
次に、フリッカ検出プレート５０１の各露光フィールドでの平均輝度差およびホワイトバランスから、フリッカ量Ｙが算出される（ステップＳ６０２）。
続いて、フリッカ量Ｙが判定閾値を超えているか否かが判定される（ステップＳ６０３）。
【００３１】
そして、フリッカ量Ｙが判定閾値を超えていなければ、フリッカなしと判定される（ステップＳ６０３の判定がＮＯ→ステップＳ６０４）。
一方、フリッカ量Ｙが判定閾値を超えていれば、フリッカありと判定される（ステップＳ６０３の判定がＹＥＳ→ステップＳ６０５）。
【００３２】
上述のステップＳ６０２でのフリッカ量Ｙの算出方法について、以下に詳細に説明する。
一般的なＣＣＤでは、画素にＲ：Ｇ：Ｂ＝１：２：１の比率でカラーフィルタを配置した、ベイヤ配列と呼ばれる画素割振りを行うことでカラー情報が取得される。ここで、Ｒは赤色成分、Ｇは緑色成分、Ｂは青色成分の３原色成分を示している。このカラーフィルタの働きにより、各画素は割り当てられた色成分以外の情報（例えばＲに割り当てられた画素はＧ、Ｂの情報）は取得できない。このため、隣接画素の情報から擬似的に各色の情報が生成される（コンボリューション）。本実施形態では、倍率、傾きなどの各種補正を行う前のベイヤ画像を用いることで、純粋なフリッカによるノイズ量を正確に抽出することが可能となる。
【００３３】
ここでは例として、前述した図３に示されるように、露光フィールドが３フィールドからなるインターラインＣＣＤの場合について説明する。この場合、各露光フィールドの２次元ＣＣＤセンサ上での水平ライン番号は、例えば、ｎを自然数として、以下のように分類される。
第一フィールドの水平ライン番号：１、４、７、１０、・・・、３ｎ−２
第二フィールドの水平ライン番号：２、５、８、１１、・・・、３ｎ−１
第三フィールドの水平ライン番号：３、６、９、１２、・・・、３ｎ
【００３４】
ベイヤ配列のＣＣＤにおいては全てのフィールドに必ずＧ画素が同数存在するため、本実施形態では、Ｇ画素を基準にフリッカの輝度補正量を算出することとする。
例えば各画素成分の値が０から２５５までの階調幅で変化するものとする。すなわち、各画素成分は８ビットのデータで表現されるものとする。この場合、各画素成分値が例えば、第一フィールドのＧ画素平均値＝１００、第二フィールドのＧ画素平均値＝９０、第三フィールドのＧ画素平均値＝８０であるとき、最も値の大きいＧ画素平均値を一般化してＧ_ＭＡＸと表す。このとき画像の第Ｘフィールド（Ｘ＝第１、２、３フィールド）のフリッカ輝度補正量ＧＸ（＝Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３）は、以下の（１）式で示される演算により算出される。
【００３５】
第一フィールドのフリッカ輝度補正量Ｇ１＝Ｇ_ＭＡＸ／Ｇ画素平均値＝１００／１００＝１.０
第二フィールドのフリッカ輝度補正量Ｇ２＝Ｇ_ＭＡＸ／Ｇ画素平均値＝１００／９０＝１.１１
第三フィールドのフリッカ輝度補正量Ｇ３＝Ｇ_ＭＡＸ／Ｇ画素平均値＝１００／８０＝１.２５
・・・（１）
【００３６】
また、蛍光灯の残光特性の違いから生じる各フィールドでのカラーバランス崩れの補正は、以下のようにして行われる。
【００３７】
本実施形態では、フリッカ検出プレート５０１が無彩色であるとき、全てのフィールドでＲ＝Ｇ＝Ｂとなるように、Ｒ画素値およびＢ画素値に補正ゲインを乗算することで、カラーバランスの崩れを補正できる。
【００３８】
すなわち、上記補正ゲインを示す画像の第ＸフィールドのＲ成分フリッカ色補正量ＲＸ（＝Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３）および画像の第ＸフィールドのＢ成分フリッカ色補正量ＢＸ（＝Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３）は、以下のように算出される。
第一フィールドのＲ画素平均値：Ｇ画素平均値：Ｂ画素平均値＝０.９：１：０.９のとき、
第一フィールドのＲ成分フリッカ色補正量Ｒ１＝Ｇ画素平均値／Ｒ画素平均値＝１／０.９＝１.１１
第一フィールドのＢ成分フリッカ色補正量Ｂ１＝Ｇ画素平均値／Ｂ画素平均値＝１／０.９＝１.１１
・・・（２）
【００３９】
同様に、
第二フィールドのＲ画素平均値：Ｇ画素平均値：Ｂ画素平均値＝０.８：１：０.９のとき
第二フィールドのＲ成分フリッカ色補正量Ｒ２＝Ｇ画素平均値／Ｒ画素平均値＝１／０.８＝１.２５
第二フィールドのＢ成分フリッカ色補正量Ｂ２＝Ｇ画素平均値／Ｂ画素平均値＝１／０.９＝１.１１
・・・（３）
【００４０】
同様に、
第三フィールドのＲ画素平均値：Ｇ画素平均値：Ｂ画素平均値＝０.７：１：０.７のとき
第三フィールドのＲ成分フリッカ色補正量Ｒ３＝Ｇ画素平均値／Ｒ画素平均値＝１／０.７＝１.４３
第三フィールドのＢ成分フリッカ色補正量Ｂ３＝Ｇ画素平均値／Ｂ画素平均値＝１／０.７＝１.４３
・・・（４）
【００４１】
以上の（１）、（２）、（３）、（４）で示される演算結果を用いて、第Ｘフィールドの各色成分Ｒ、Ｇ、Ｂごとの輝度補正量と色補正量を合わせたＲ成分フリッカ補正量ＦＸＲ（＝Ｆ１Ｒ、Ｆ２Ｒ、Ｆ３Ｒ）、Ｇ成分フリッカ補正量ＦＸＧ（＝Ｆ１Ｇ、Ｆ２Ｇ、Ｆ３Ｇ）、およびＢ成分フリッカ補正量ＦＸＢ（＝Ｆ１Ｂ、Ｆ２Ｂ、Ｆ３Ｂ）は、以下の（５）式で示される演算により算出できる。
Ｒ成分フリッカ補正量ＦＸＲ＝ＧＸ×ＲＸ
Ｇ成分フリッカ補正量ＦＸＧ＝ＧＸ
Ｂ成分フリッカ補正量ＦＸＢ＝ＧＸ×ＢＸ
・・・（５）
【００４２】
上記（１）から（５）式に基づくフリッカ補正量の計算例を図７に示す。
以上のようにして算出されるフリッカ補正量より、フリッカ量Ｙは例えば、以下の（６）式で示される演算により算出できる。
フリッカ量Ｙ＝最大のフリッカ補正量の値＝１.７８７５ ・・・（６）
なお、最大のフリッカ補正量の値ではなく、例えば全てのフリッカ補正量の平均値であってもよい。
【００４３】
ここで、フリッカが発生していないときには、無彩色のフリッカ検出プレート５０１を撮像した結果に対しては、全ての露光フィールドのＧ画素平均値はほぼ同じ値になるはずである。従って、フリッカが発生していないときには、前述の（１）式で示される演算により計算されるフリッカ輝度補正量ＧＸ（Ｘ＝第１、２、３フィールド）は全てほぼ１になるはずである。また、フリッカ検出プレート５０１は無彩色であるから、フリッカが発生していないときには、各フィールドのＲ平均：Ｇ平均：Ｂ平均はほぼ１：１：１になるはずである。従って、フリッカが発生していないときには、前述の（２）から（４）式で示される演算により計算されるＲ成分フリッカ色補正量ＲＸおよびＢ成分フリッカ色補正量ＢＸ（Ｘ＝第１、２、３フィールド）は全てほぼ１になるはずである。これらより、フリッカが発生していないときには、（５）式で示される演算により計算される輝度補正量と色補正量を合わせたＲ成分フリッカ補正量ＦＸＲ、Ｇ成分フリッカ補正量ＦＸＧ、およびＢ成分フリッカ補正量ＦＸＢは、ほぼ全て１になり、それらの最大値として求まるフリッカ量Ｙも１に近い値となることがわかる。逆に、このフリッカ量Ｙの値が大きいほど、強いフリッカが発生しているということになる。
【００４４】
以上のようにして算出されるフリッカ量Ｙの値が所定の判定閾値を超えているか否かが図６のステップＳ６０３で判定されることにより、フリッカが発生しているか否かを判定することが可能となる。
【００４５】
以下に説明する本発明の具体的な第１から第４の実施形態では、以上のようにして算出される輝度補正量と色補正量を合わせたフリッカ量Ｙを用いることにより、精度の高いフリッカの発生有無の判定とそれに基づく露出テーブルの選択、および撮像画像に対するフリッカ補正が可能となる。
【００４６】
図８から図１０は、後述する第１から第４の実施形態に共通の、スタンド型イメージリーダとして実施される本実施形態のハードウェア構成図である。
まず、図８は、本実施形態の外観図である。台座部８０３は、撮像されるべき書類等を置く台である。台座部８０３の一部から垂直上方に支柱部８０４が伸び、その上に、台座部８０３上の書類等を撮像するためのカメラ部８０１およびカメラ部８０１に取り付けられているレンズ８０２を備える。
【００４７】
図９は、図８の台座部８０３上のフリッカ検出プレート５０１の構成図である。台座部８０３および支柱部８０４は、図８と同じである。また、フリッカ検出プレート５０１は、図５と同じである。図５に関連して＜位置の条件＞で説明したように、スタンド型イメージリーダでは帳票の推奨セット位置を突き当てにより指定しており、またその外側にマージンを加えた読取り保証領域９０１（図９の破線で示される領域）を規定している。読取り保証領域９０１内には帳票が置かれる可能性があるため、フリッカ検出プレート５０１は、読取り保証領域９０１の外の台座上部に設置される。
【００４８】
図１０は、図８のカメラ部８０１およびそれに接続される制御ＰＣ等の構成図である。カメラ部８０１は、図８と同じであり、イメージセンサ１００１、制御ＣＰＵ（中央演算処理装置）１００２、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）１００３、ＵＳＢ（ユニバーサルシリアルバス）コントローラ１００４、および露出・ゲイン記憶部１００８を備える。イメージセンサ１００１は、インターラインＣＣＤ方式の２次元ＣＣＤセンサであり、図８のレンズ８０２を通して受光された撮像画像をデジタル信号の撮像画像データに変換する。制御ＣＰＵ１００２は、イメージセンサ１００１を制御して画像の取込みを行う。ＲＡＭ１００３は、制御ＣＰＵ１００２が実行する制御プログラムや制御データのほか、イメージセンサ１００１から入力された撮像画像データを一時記憶する。露出・ゲイン記憶部１００８は、制御ＣＰＵ１００２がイメージセンサ１００１から撮像画像データを取り込むときの露出時間と入力レベルであるゲインを記憶する。これらは制御ＰＣ１００６から設定される。この制御ＣＰＵ１００２の動作は、一般的な動作である。ＵＳＢコントローラ１００４は、制御ＰＣ１００６とＵＳＢインタフェース１００５によって接続される通信を終端するインタフェース回路である。制御ＰＣ（パーソナルコンピュータ）１００６は、一般的な金融機関による画像取込み処理を行うほか、フリッカ量の算出、算出したフリッカ量に基づく電源周波数の判定と露出テーブルの切替え、露出時間およびゲインの設定、撮像画像データに対するフリッカ補正処理等を実行する。これらの処理の詳細については、第１から第４の実施形態の説明において後述する。ＬＣＰ（液晶ディスプレイ）モニタ１００７は、カメラ部８０１で撮像され制御ＰＣ１００６内で処理された撮像画像の表示等を行う。
【００４９】
図１１は、図８から図１０までの本実施形態のハードウェア構成を基本とする第１の実施形態のブロック図である。
まずカメラ部８０１の構成は、図１０に示されるカメラ部８０１の構成と同じであり、イメージセンサ１００１、制御ＣＰＵ１００２、ＲＡＭ１００３、および露出・ゲイン記憶部１００８を備える。ここで、イメージセンサ１００１、制御ＣＰＵ１００２、およびＲＡＭ１００３は、画像取得部１１０７を構成する。
【００５０】
制御ＰＣ１００６は、図１０の制御ＰＣ１００６に対応し、フリッカ量算出部１１０１、露出テーブル切替え判定部１１０２、露出テーブル切替え判定閾値記憶部１１０３、露出テーブル切替え部１１０４、露出テーブル記憶部１１０５、および露出・ゲイン設定部１１０６を備える。
【００５１】
フリッカ量算出部１１０１は、フリッカ検出プレート５０１（図９等参照）を画像取得部１１０７で撮像された結果得られる色成分ごとおよび露光フィールドごとの撮像画像データに基づいて露光フィールドごとおよび色成分ごとのフリッカ補正量を算出する。そして、フリッカ量算出部１１０１は、そのフリッカ補正量に基づいてフリッカ量を算出する。
【００５２】
露出テーブル切替え判定部１１０２は、上述のフリッカ量が露出テーブル切替え判定閾値記憶部１１０３に記憶されている露出テーブル切替え判定値を超えているか否かを判定する。
【００５３】
露出テーブル記憶部１１０５は、画像取得部１１０７における露出時間の組合せを設定した露出テーブルを複数記憶する。
露出テーブル切替え部１１０４は、露出テーブル切替え判定部１１０２において前述したフリッカ量が露出テーブル切替え判定値を超えていると判定された場合に、露出テーブル記憶部１１０５から読み出す露出テーブルを切り替える。
【００５４】
露出・ゲイン設定部１１０６は、露出テーブル切替え部１１０４を介して露出テーブル記憶部１１０５から読み出される露出テーブルに基づいて、画像取得部１１０７内の露出・ゲイン記憶部１００８に露出時間およびゲインを設定する。そして、露出・ゲイン設定部１１０６は、画像取得部１１０７にフリッカ検出プレート５０１の再度の撮像を指示する。
【００５５】
図１２は、図１１の第１の実施形態のブロック図の機能を実現する制御ＰＣ１００６のキャリブレーションの制御動作を示すフローチャートである。このフローチャートで示される制御動作は例えば、制御ＰＣの内部の特には図示しないＣＰＵが特には図示しないメモリに記憶された制御プログラムを実行する動作として実現される。このフローチャートの制御動作は、例えば制御ＰＣ１００６（図１０）を操作するユーザによってまたは電源投入により自動的にキャリブレーションの開始が指示されることにより、開始される。
【００５６】
まず、カメラ部８０１の画像取得部１１０７において、露出・ゲイン記憶部１００８に初期設定されている露出時間おおびゲインが読み出されて、露出時間とゲインが調整される（ステップＳ１２０１）。
【００５７】
次に、画像取得部１１０７において、フリッカ検出プレート５０１を含む撮像画像対象の画像が撮影される（ステップＳ１２０２）。この処理は、図１１の画像取得部１１０７の機能を実現する。
【００５８】
次に、フリッカ検出プレート５０１を画像取得部１１０７で撮像された結果得られる色成分ごとおよび露光フィールドごとの撮像画像データに基づいて露光フィールドごとおよび色成分ごとのフリッカ補正量が算出される。そして、そのフリッカ補正量に基づいてフリッカ量Ｙが算出される（以上、ステップＳ１２０３）。より具体的には、フリッカ検出プレート５０１を撮像した結果得られるＲ、Ｇ、Ｂの色成分ごとおよび第１から第３の露光フィールドごとの撮像画像データのうち、所定の色成分、例えばＧ成分の露光フィールドごとの撮像画像データの平均輝度値の比として露光フィールドごとのフリッカ輝度補正量が算出される。これは前述した（１）式で示される演算に対応する。次に、露光フィールドごとに色成分ごとの撮像画像データの平均輝度値の比として露光フィールドごとおよび色成分ごとのフリッカ色補正量が算出される。これは前述した（２）、（３）、および（４）式で示される演算に対応する。そして、露光フィールドごとのフリッカ輝度補正量と露光フィールドごとおよび色成分ごとのフリッカ色補正量が乗算されることにより露光フィールドごとおよび色成分ごとのフリッカ補正量が算出される。これは前述した（５）式で示される演算に対応する。そして、フリッカ補正量の例えば最大値（あるいは平均値）としてフリッカ量Ｙが算出される。以上のステップＳ１２０３の処理は、図１１のフリッカ量算出部１１０１の機能を実現する。
【００５９】
次に、上述のフリッカ量Ｙが露出テーブル切替え判定閾値記憶部１１０３に記憶されている露出テーブル切替え判定値ｘを超えているか否かが判定される（ステップＳ１２０４）。この処理は、図１１の露出テーブル切替え判定部１１０２の機能を実現する。
【００６０】
次に、フリッカ量Ｙが露出テーブル切替え判定値ｘを超えていると判定されてステップＳ１２０４の判定がＹＥＳとなると、露出テーブル記憶部１１０５から読み出す露出テーブルが切り替えられる（ステップＳ１２０５）。この露出テーブルは、例えば５０Ｈｚと６０Ｈｚの電源周波数のそれぞれに対応する露出テーブルであり、露出時間の組合せが設定されている。このステップＳ１２０５の処理は、図１１の露出テーブル切替え部１１０４の機能を実現する。
【００６１】
ステップＳ１２０５の処理の後、露出テーブル記憶部１１０５から読み出される露出テーブルに基づいて、画像取得部１１０７内の露出・ゲイン記憶部１００８に露出時間およびゲインが設定される（ステップＳ１２０５→Ｓ１２０１）。そして、露出時間およびゲインが再調整されて、再びフリッカ検出プレート５０１が撮影され、ステップＳ１２０１以降の処理が繰り返し実行される。この制御処理は、図１１の露出・ゲイン設定部１１０６の機能を実現する。
【００６２】
以上の繰返し処理において、フリッカ量Ｙが露出テーブル切替え判定値ｘを超えていないと判定されてステップＳ１２０４の判定がＮＯになると、フリッカは発生していないと判定される。そして、露出テーブルの切替えは行われずに、例えば倍率や傾き等に関する各種補正情報が生成されて（ステップＳ１２０４→Ｓ１２０６）、キャリブレーションの処理を終了する。
【００６３】
以上の第１の実施形態により、メカニカルシャッターを使用しなくてもフリッカを防止することが可能となり、コスト削減や、装置の故障率低下、消費電力の削減が見込める。
また、従来、手動で選択していた設置環境の電源周波数に応じた最適な露出テーブルを自動で選択することが可能となり、作業量の削減、選択ミスの削減が可能となる。
【００６４】
図１３は、図８から図１０までの本実施形態のハードウェア構成を基本とする第２の実施形態のブロック図である。図１３において、図１１の第１の実施形態の場合と同じ機能を有するブロックには同じ番号を付してある。図１３の構成が図１１の構成と異なる点は、露出回数カウント部１３０１および露出回数記憶部１３０２をさらに備える点である。
【００６５】
露出回数カウント部１３０１は、露出テーブル切替え判定部１１０２においてフリッカ量が露出テーブル切替え判定閾値記憶部１１０３に記憶されている露出テーブル切替え判定値を超えていないと判定された場合に、画像取得部１１０７に露出回数記憶部１３０２に記憶されている所定の露出回数までのフリッカ検出プレート５０１の同一条件での再度の撮像を指示する。
【００６６】
図１４は、図１３の第２の実施形態のブロック図の機能を実現する制御ＰＣ１００６のキャリブレーションの制御動作を示すフローチャートである。図１２の第１の実施形態の場合と同じ処理を有するステップには同じステップ番号を付してある。このフローチャートで示される制御動作は例えば、図１２の場合と同様に、制御ＰＣの内部の特には図示しないＣＰＵが特には図示しないメモリに記憶された制御プログラムを実行する動作として実現される。このフローチャートの制御動作は、図１２の場合と同様に、例えば制御ＰＣ１００６（図１０）を操作するユーザによってまたは電源投入により自動的にキャリブレーションの開始が指示されることにより、開始される。
【００６７】
図１４のフローチャートが図１２のフローチャートと異なる部分は、ステップＳ１４０１で制御ＰＣ１００６内の特には図示しないカウンタが例えば０に初期化される。その後、フリッカ量Ｙが露出テーブル切替え判定値を超えておらずステップＳ１２０４の判定がＮＯとなったときに、カウンタが＋１され（ステップＳ１４０２）、そのカウンタ値が所定の露出回数Ｚを超えているか否かが判定される（ステップＳ１４０３）点である。ステップＳ１４０３の判定がＮＯならば、画像取得部１１０７にフリッカ検出プレート５０１の同一条件での再度の撮像が指示される（ステップＳ１４０３→Ｓ１２０２）。以上の処理は、図１３の露出回数カウント部１３０１の機能を実現する。
【００６８】
そして、露出回数がＺに達してステップＳ１４０３の判定がＹＥＳになると、前述したステップＳ１２０６の処理に移って、フリッカ補正の処理を終了する。
同じ条件で撮影した場合であってもフリッカの強度はある程度ランダム性を持つ。このため、第２の実施形態の機能または制御動作により、確実にフリッカを検出することが可能となる。
【００６９】
図１５は、図８から図１０までの本実施形態のハードウェア構成を基本とする第３の実施形態のブロック図である。図１５において、図１１の第１の実施形態の場合と同じ機能を有するブロックには同じ番号を付してある。図１５の構成が図１１の構成と異なる点は、フリッカ係数乗算部１５０１および露出−フリッカ量係数記憶部１５０２を更に含む点である。フリッカ係数乗算部１５０１は、露出テーブル切替え判定部１１０２が露出テーブルの切替えを判定するときの露出テーブル切替え判定閾値記憶部１１０３に記憶された露出テーブル切替え判定値を、フリッカ検出プレート５０１が撮像されるときの露出時間に応じて所定係数ｋ倍する。
【００７０】
一般にフリッカは、露出時間が短い場合ほど強く、露出時間が長い程弱く現れる。このことから露出時間の長さによって露出テーブル切替え判定値に重みづけを行うことにより、露出テーブル自動選択の精度向上が可能となる。
【００７１】
図１６は、各露出でのフリッカ量係数の一例を示す。フリッカ係数乗算部１５０１は、現在フリッカ検出プレート５０１を撮像している露出テーブルの露出時間に対応して、露出−フリッカ量係数記憶部１５０２に記憶されている例えば図１６のテーブルを参照することにより、係数ｋを決定する。そして、フリッカ係数乗算部１５０１は、この係数ｋを、露出テーブル切替え判定部１１０２に与える。露出テーブル切替え判定部１１０２は、露出テーブル切替え判定閾値記憶部１１０３に記憶されている露出テーブル切替え判定値に係数ｋを乗算したものを、新たな露出テーブル切替え判定値とする。
なお、係数ｋは図１６の例によらず任意に設定しても構わない。
【００７２】
図１７は、図８から図１０までの本実施形態のハードウェア構成を基本とする第４の実施形態のブロック図である。
【００７３】
まずカメラ部８０１の構成は、図１０に示されるカメラ部８０１の構成と同じであり、イメージセンサ１００１、制御ＣＰＵ１００２、ＲＡＭ１００３、および露出・ゲイン記憶部１００８を備える。ここで、イメージセンサ１００１、制御ＣＰＵ１００２、およびＲＡＭ１００３は、画像取得部１１０７を構成する。
【００７４】
制御ＰＣ１００６は、図１０の制御ＰＣ１００６に対応し、フリッカ量算出部１１０１、フリッカ補正量記憶部１７０１、フリッカ発生判定部１７０２、フリッカ判定閾値記憶部１７０３、フリッカ補正部１７０４、および出力画像生成部１７０５を備える。
【００７５】
フリッカ量算出部１１０１は、フリッカ検出プレート５０１（図９等参照）を画像取得部１１０７で撮像された結果得られる色成分ごとおよび露光フィールドごとの撮像画像データに基づいて露光フィールドごとおよび色成分ごとのフリッカ補正量を算出する。そして、フリッカ量算出部１１０１は、そのフリッカ補正量に基づいてフリッカ量を算出する。これは、第１から第３の実施形態におけるフリッカ量算出部１１０１と同じである。
【００７６】
フリッカ補正量記憶部１７０１は、フリッカ量算出部１１０１で算出された露光フィールドごとおよび色成分ごとのフリッカ補正量を記憶する。
フリッカ発生判定部１７０２は、フリッカ量算出部１１０１で算出されたフリッカ量が、フリッカ判定閾値記憶部１７０３に記憶されているフリッカ補正判定値を超えているか否かによって、フリッカの発生を判定する。
【００７７】
フリッカ補正部１７０４は、フリッカ発生判定部１７０２によってフリッカ量がフリッカ補正判定値を超えていると判定された場合に、画像取得部１１０７が撮像対象を撮像して得た露光フィールドごとおよび色成分ごとの撮像画像データに対して、フリッカ補正量記憶部１７０１に記憶された露光フィールドごとおよび色成分ごとのフリッカ補正量に基づいて、フリッカ補正を行う。
【００７８】
出力画像生成部１７０５は、フリッカ補正後の画像を、図１０のＬＣＰモニタ１００７等に出力する。
【００７９】
図１８は、図１７の第４の実施形態のブロック図の機能を実現する制御ＰＣ１００６の撮像処理の制御動作を示すフローチャートである。図１２の第１の実施形態の場合と同じ処理を有するステップには同じステップ番号を付してある。このフローチャートで示される制御動作は例えば、制御ＰＣの内部の特には図示しないＣＰＵが特には図示しないメモリに記憶された制御プログラムを実行する動作として実現される。このフローチャートの制御動作は、例えば制御ＰＣ１００６（図１０）を操作するユーザによって前述したキャリブレーションの操作とそれに続く撮像対象の撮像開始が指示されることにより、開始される。
【００８０】
まず、画像取得部１１０７において、フリッカ検出プレート５０１を含む撮像対象の画像が撮影される（ステップＳ１２０２）。この処理は、第１の実施形態における図１２のステップＳ１２０２の処理と同じであり、図１１の画像取得部１１０７の機能を実現する。
【００８１】
次に、フリッカ検出プレート５０１を画像取得部１１０７で撮像された結果得られる色成分ごとおよび露光フィールドごとの撮像画像データに基づいて露光フィールドごとおよび色成分ごとのフリッカ補正量が算出される。そして、そのフリッカ補正量に基づいてフリッカ量Ｙが算出される（以上、ステップＳ１２０３）。この処理は、第１の実施形態における図２のステップＳ１２０３の処理と同じである。
【００８２】
ここで算出された露光フィールドごとおよび色成分ごとのフリッカ補正量は、図１７のフリッカ補正量記憶部１７０１に記憶される。
次に、ステップＳ１２０３で算出されたフリッカ量が、フリッカ判定閾値記憶部１７０３に記憶されているフリッカ補正判定値を超えているか否かによって、フリッカの発生が判定される（ステップＳ１８０１）。
【００８３】
フリッカが発生しステップＳ１８０１の判定がＹＥＳになると、画像取得部１１０７が撮像対象を撮像して得た露光フィールドごとおよび色成分ごとの撮像画像データに対して、フリッカ補正量記憶部１７０１に記憶された露光フィールドごとおよび色成分ごとのフリッカ補正量に基づいて、フリッカ補正が行われる（ステップＳ１８０２）。この処理は、図１７のフリッカ補正部１７０４の機能を実現する。
【００８４】
ステップＳ１８０１の判定がＮＯの場合またはステップＳ１８０２の処理の後、入力された撮像画像データに対して、画像の例えば倍率や傾き等に関する各種補正が実行され（ステップＳ１８０３）、画像が出力される（ステップＳ１８０４）。ステップＳ１８０３およびＳ１８０４の処理は、図１７の出力画像生成部１７０５の機能を実現する。
【００８５】
図１９は、図１８のステップＳ１８０２のフリッカ補正処理の説明図である。ステップＳ１２０３での前述した（１）式から（５）式で示される演算処理によって、図７の例と同じ図１９（ａ）に例示される露光フィールドごとおよび色成分ごとのフリッカ補正量Ｆ１Ｒ、Ｆ１Ｇ、Ｆ１Ｂ、Ｆ２Ｒ、Ｆ２Ｇ、Ｆ２Ｂ、Ｆ３Ｒ、Ｆ３Ｇ、Ｆ３Ｂが算出される。フリッカ検出プレート５０１と同時に撮影されている撮像対象の画像データに補正処理を行う。まず、第１行目の第一フィールドの画素データ群に対しては、Ｒ画素にフリッカ補正量Ｆ１Ｒ、Ｇ画素にフリッカ補正量Ｆ１Ｇが乗算される。第２行目の第二フィールドの画素データ群に対しては、Ｂ画素にフリッカ補正量Ｆ２Ｂ、Ｇ画素にフリッカ補正量Ｆ２Ｇが乗算される。第３行目の第三フィールドの画素データ群に対しては、Ｒ画素にフリッカ補正量Ｆ３Ｒ、Ｇ画素にフリッカ補正量Ｆ３Ｇが乗算される。第４行目の第一フィールドの画素データ群に対しては、Ｂ画素にフリッカ補正量Ｆ１Ｂ、Ｇ画素にフリッカ補正量Ｆ１Ｇが乗算される。第５行目の第二フィールドの画素データ群に対しては、Ｒ画素にフリッカ補正量Ｆ２Ｒ、Ｇ画素にフリッカ補正量Ｆ２Ｇが乗算される。そして、第６行目の第三フィールドの画素データ群に対しては、Ｂ画素にフリッカ補正量Ｆ３Ｂ、Ｇ画素にフリッカ補正量Ｆ３Ｇが乗算される。
【００８６】
以上のようにして、第４の実施形態では、露光フィールドごとおよび色成分ごとにフリッカ補正量を算出して、撮像画像データに対して補正を行うことができる。この結果、精度の高いフリッカ補正を行うことが可能となり、撮像画像データ中のフリッカ成分が除去される。
【００８７】
このことは、蛍光灯の点滅周期未満の短い露光時間を使用して多少のフリッカが発生してもそれを除去できることを意味する。この結果、装置の運用可能な照度範囲を従来よりも拡大することがで、同一の装置構成でより明るい環境において読取りが可能となる。
【符号の説明】
【００８８】
１０１、１００１ イメージセンサ
１０２ 台座
３０１ 画素センサ
５０１ フリッカ検出プレート
８０１ カメラ部
８０２ レンズ
８０３ 台座部
８０４ 支柱部
９０１ 読取り保証領域
１００２ 制御ＣＰＵ
１００３ ＲＡＭ
１００４ ＵＳＢコントローラ
１００５ ＵＳＢインタフェース
１００６ 制御ＰＣ
１００７ ＬＣＰモニタ
１００８ 露出・ゲイン記憶部
１１０１ フリッカ量算出部
１１０２ 露出テーブル切替え判定部
１１０３ 露出テーブル切替え判定閾値記憶部
１１０４ 露出テーブル切替え部
１１０５ 露出テーブル記憶部
１１０６ 露出・ゲイン設定部
１３０１ 露出回数カウント部
１３０２ 露出回数記憶部
１５０１ フリッカ係数乗算部
１５０２ 露出−フリッカ量係数記憶部
１７０１ フリッカ補正量記憶部
１７０２ フリッカ発生判定部
１７０３ フリッカ判定閾値記憶部
１７０４ フリッカ補正部
１７０５ 出力画像生成部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像撮像装置および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば金融機関において、税、公金帳票および、一般帳票の通帳プリンタで取り扱えない対象媒体を読取るための非接触型イメージリーダであるスタンド型イメージリーダ（スタンド型イメージリーダ）が知られている。図１は、一般的なスタンド型イメージリーダの外観図である。スタンド型イメージリーダは以下のような特徴を備えたイメージスキャナである。
【０００３】
・例えば図１に示されるように、イメージセンサ１０１と台座１０２が離れた構造であるため、例えば厚みのある帳票を読取ることが可能である。
・自身で光源を持たず、蛍光灯の光が媒体面での反射した光をイメージセンサで受光することで画像を生成する。
・インターラインＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）を用いたスタンド型イメージリーダは、複数の露光フィールドで露光を行い一枚の画像を生成する。
・設置時にキャリブレーションを行い、設置環境の明るさに応じて露出時間とゲインを調整することで常に一定の明るさの画像を取得する。
【０００４】
図２は、スタンド型イメージリーダにおける露光時間制御の説明図である。スタンド型イメージリーダでは、図２（ａ）に示されるように明るい環境で露出時間を短く、図２（ｂ）に示されるように暗い環境で露出時間を長くする。これにより、常に一定の明るさの読取り画像を得る。そのため、短い露出時間から長い露出時間までいくつかの露出時間設定値を露出テーブルとして持っている。
例）
１０ｍｓ、２０ｍｓ、３０ｍｓ、４０ｍｓ、５０ｍｓ、６０ｍｓ
【０００５】
また、インターラインＣＣＤを用いたスタンド型イメージリーダでは、露光開始タイミングの異なる水平走査ラインのグループを露光フィールドと呼び、複数の露光フィールドからなる露光を行い一枚の画像が生成される。このとき、画像のむらの発生を回避するために、各露光フィールドの露光量が一定でなければならない。図３は、インターラインＣＣＤによる露光方式の説明図であり、３フィールドからなるインターラインＣＣＤの場合の例を示した図である。図３は、アルファベットの「ａ」という文字が、２次元平面内に格子状に並んだ画素センサ３０１で撮像されている様子が示されている。各画素センサ３０１は、受光部である特には図示しないフォトダイオードと、垂直方向の電荷転送用の特には図示しない電荷結合素子（ＣＣＤ：Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）を備える。また、受光によりフォトダイオードに蓄積された電荷を垂直転送用ＣＣＤに一定の露光時間だけ転送させるための特には図示しないトランスファゲートを備える。インターラインＣＣＤでは、前述したように、複数の露光フィールドで露光が行われて一枚の画像が生成される。すなわち、図３において、
第一フィールドの画素を露光１のタイミングで露光する。
第二フィールドの画素を露光２のタイミングで露光する。
第三フィールドの画素を露光３のタイミングで露光する。
という制御が行われる。
【０００６】
ここで、スタンド型イメージリーダの光源となる例えば蛍光灯は、交流電源によって駆動される光源であり、フリッカと呼ばれる現象が発生する。例えば蛍光灯は通常、電源の２倍、すなわち周波数が５０Ｈｚ（ヘルツ）の電源を使うならば１００Ｈｚ、周波数が６０Ｈｚの電源を使うならば１２０Ｈｚで点滅を繰り返している。この頻度は、人間の目で感知できないほど高いものである。そして、このような交流駆動光源下でインターラインＣＣＤを用いて複数回の露光によって１枚の画像が撮像されるような場合に、蛍光灯の周波数と露光時間の周期が一致しない場合に、インターラインＣＣＤの複数の露光フィールドのそれぞれの露光量が一定とならない。この結果、画像に、フリッカと呼ばれる縞模様のノイズが発生してしまう。図４は、インターラインＣＣＤにおけるフリッカ対策用露光制御の説明図であり、電源周波数が５０Ｈｚの場合の例を示した図である。インターラインＣＣＤの複数の露光フィールドのそれぞれの露光量が一定となるためには、露光時間は蛍光灯の点滅周期の整数倍である必要がある。整数倍であれば、例えば図４の例で、１０ｍｓ（ミリ秒）毎に光源の明るさが周期的に変化（点滅）する場合に、各露光時間毎に各画素のフォトダイオードに取り込まれる光量すなわち露光量は、図４の（１）、（２）、（３）に示されるように一定になる。
【０００７】
そのため従来は、下記に示されるように、５０Ｈｚおよび６０Ｈｚの各電源周波数毎に、５０Ｈｚ用露出テーブルおよび６０Ｈｚ用露出テーブルの２種類のテーブルが用意されていた。そして、これらのテーブルが現地の周波数に合わせて切り替えられていた。
例）
５０Ｈｚ地域用テーブル：１０ｍｓ、２０ｍｓ、３０ｍｓ、４０ｍｓ、
５０ｍｓ、６０ｍｓ
６０Ｈｚ地域用テーブル：８．３ｍｓ、１６．７ｍｓ、２５ｍｓ、
３３．３ｍｓ、４１．７ｍｓ、５０ｍｓ
【０００８】
上述のようなフリッカによる画像の劣化は、メカニカルシャッターにより全画素を同一のタイミングで露光した場合には発生しないが、メカニカルシャッターを設けるとコスト増加、故障率の上昇といったリスクが増大する課題がある。そこで、インターラインＣＣＤに関する上述の従来技術のように、メカニカルシャッターを用いない構成がよく採用される。
【０００９】
しかし、メカニカルシャッターを使わない上述の従来技術では、第１の問題点として、使用者が設置環境の電源周波数を判断し、手動で正しい露出設定テーブルを選択する必要があった。誤った設定テーブルが選択されてしまうと、フリッカが発生して画像品質が劣化してしまうという問題点を有していた。
【００１０】
また、メカニカルシャッターを使わない上述の従来技術では、フリッカが発生するため、５０Ｈｚ環境で１０ｍｓ以下、６０Ｈｚ環境で８.３ｍｓ以下の露出時間を設定することができず、一定以上明るい環境では正常なイメージを取得することができないという問題点を有していた。
【００１１】
上述の従来技術をさらに改良する従来技術として、装置の設置環境でのフリッカ外光量を検出し、その外光検出の出力と読み取りアドレスに応じてフリッカ補正係数を作成し、これを用いて撮像データの光量補正を行うものが知られている（例えば特許文献１）。この従来技術は、装置の設置環境の照明フリッカ量に応じて領域毎のフリッカ補正度合いを自動で変更し、適正な外光補正を行うものである。
【００１２】
しかし、この従来技術は、単純に画素データのフリッカによる輝度補正を行っているだけであり、フリッカによって実際に発生する色ずれ等の補正まで十分に行えるものではなかった。また、この従来技術では、露出テーブルを自動的に決定できるものではないという問題点を有していた。
【００１３】
他の従来技術として、被写体からの画像光を光電変換して撮像する画像信号用の複数の通常画素中に、画像信号用と兼用したフリッカ検出用の一または複数のフリッカ検出用画素が設けられた画素配列部１と、このフリッカ検出用画素の露光時間を通常画素の露光時間に合せるように、フリッカ検出用画素からの受光素子出力を積算する積算回路と、フリッカ検出用画素からの受光素子出力からフリッカを判定するフリッカ検出回路と、フリッカ検出回路で判定したフリッカ情報に基づいてフリッカを特定し、特定したフリッカに対してフリッカの発生を防ぐシャッター速度に制御するシャッター速度制御回路とを有するものが知られている（例えば特許文献２）。この従来技術は、フリッカ検出回路が現状の光源が電源周期（６０Ｈｚ周期）であるのかまたは電源周期（５０Ｈｚ周期）であるのかを判定し、シャッター速度制御回路が、フリッカ検出回路の検出結果に基づいて、シャッター速度をｎ／１００ｓｅｃおよびｍ／１２０ｓｅｃのいずれかに選択することにより、フリッカのイズを除去するものである。
【００１４】
しかし、この従来技術は、電源周期に合ったシャッター速度を選択できるだけであり、画素データのフリッカによる精度の高い補正を行えるものではないという問題点を有していた。
【００１５】
さらに他の従来技術として、入力画像信号に対する撮影画像処理とフリッカー検出処理に共通した信号処理を行う共通前処理部と、この共通前処理部１０からの画像信号に対して表示画像用の画像信号処理を行う撮影画像処理部と、この共通前処理部からの画像信号に対してフリッカー検出用の画像信号処理を行うフリッカー検出前処理部と、このフリッカー検出前処理部からの画像信号に基づいてフリッカー検出を行うフリッカー検出回路とを有するものが知られている（例えば特許文献３）。この従来技術では、フリッカー検出回路が、フリッカー検出前処理部の出力信号に存在するフリッカーノイズから蛍光灯の交流電源周波数（５０Ｈｚかまたは６０Ｈｚ）を検出し、シャッター速度制御回路で、シャッター速度を交流電源周波数の整数倍にする方法や、デジタルゲイン回路により信号レベルの低いラインのゲインを上げる方法で、フリッカーノイズを低減するものである。
【００１６】
しかし、この従来技術も、電源周期に合ったシャッター速度を選択できるだけであり、画素データのフリッカによる精度の高い補正を行えるものではないという問題点を有していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１７】
【特許文献１】特開２００１−１０３２５０号公報
【特許文献２】特開２００９−２１２９０９号公報
【特許文献３】特開２０１０−４３０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
本発明は、露出テーブルを自動的に決定可能とするとともに、精度の高いフリッカ補正を可能とすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
台座上にセットされた撮像対象を、露光開始タイミングの異なる複数の画素グループである露光フィールドに分けて露光を行うイメージセンサを備えた画像取得部で撮像する画像撮像装置において、台座上に設置され撮像対象に近接して撮像される無彩色または色バランスが既知である所定彩色のフリッカ検出プレートと、フリッカ検出プレートを画像取得部で撮像された結果得られる色成分ごとおよび露光フィールドごとの撮像画像データに基づいて露光フィールドごとおよび色成分ごとのフリッカ補正量を算出し、そのフリッカ補正量に基づいてフリッカ量を算出するフリッカ量算出部と、フリッカ量が露出テーブル切替え判定値を超えているか否かを判定する露出テーブル切替え判定部と、画像取得部における露出時間の組合せを設定した露出テーブルを複数記憶する露出テーブル記憶部と、露出テーブル切替え判定部においてフリッカ量が露出テーブル切替え判定値を超えていると判定された場合に、露出テーブル記憶部から読み出す露出テーブルを切り替える露出テーブル切替え部と、露出テーブル切替え部を介して露出テーブル記憶部から読み出される露出テーブルに基づいて、画像取得部に露出時間およびゲインを設定し、画像取得部にフリッカ検出プレートの再度の撮像を指示する露出時間・ゲイン設定部とを含む。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、露出テーブルを自動的に決定することが可能となる。これと同時に、画素の輝度補正、色ずれ補正の両方の精度の高いフリッカ補正を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】一般的なスタンド型イメージリーダの外観図である。
【図２】スタンド型イメージリーダにおける露光時間制御の説明図である。
【図３】インターラインＣＣＤによる露光方式の説明図である。
【図４】インターラインＣＣＤにおけるフリッカ対策用露光制御の説明図である。
【図５】フリッカ検出プレートの構成図である。
【図６】本実施形態の制御動作の基本フローチャートである。
【図７】フリッカ補正量の計算例を示す図である。
【図８】本実施形態の外観図である。
【図９】台座部上のフリッカ検出プレートの構成図である。
【図１０】カメラ部および制御ＰＣ等の構成図である。
【図１１】第１の実施形態のブロック図である。
【図１２】第１の実施形態のフローチャートである。
【図１３】第２の実施形態のブロック図である。
【図１４】第２の実施形態のフローチャートである。
【図１５】第３の実施形態のブロック図である。
【図１６】第３の実施形態におけるフリッカ量係数の例を示す図である。
【図１７】第４の実施形態のブロック図である。
【図１８】第４の実施形態のフローチャートである。
【図１９】第４の実施形態の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明を実施するための形態（以下、「本実施形態」と記述する）について図面を参照しながら詳細に説明する。
本実施形態は、以下の機能を実現するものである。
（１）台座上の帳票読取りエリア外にフリッカ検出プレートを設けることにより、読取画像のフリッカパターンを抽出して現在の設定でフリッカ発生しているかどうか判定する。
（２）キャリブレーション時に、上述のフリッカパターンを抽出する。フリッカが発生していると判断した場合には露出テーブルを切り替えることで、自動でフリッカの発生しない露出テーブルへ切り替える。
（３）上述のフリッカパターンより補正量を算出し、各露光フィールドのフリッカによる明るさとホワイトバランスずれを補正する。
【００２３】
図５は、フリッカ検出プレートの構成図である。上述の（１）のように、台座上の帳票読取りエリア外にフリッカ検出プレート５０１が設けられる。蛍光灯下などのフリッカ発生環境で撮影を行ったとき、このフリッカ検出プレート５０１を含む画像全体に縞模様状のフリッカノイズが発生する。本実施形態では、フリッカ検出プレート５０１の画像からフリッカの検出を行う。
【００２４】
フリッカによる輝度変化量、色変化量を正確に算出するために、フリッカ検出プレート５０１には下記のような色の条件、位置の条件、材質・加工の条件を設ける。また、個数・大きさについて言及を加える。
【００２５】
＜色の条件＞
（１）無彩色であること
フリッカによる色ずれを検出するためにはフリッカ検出プレートの色味が重要であり、色構成の３原色：赤、緑、青のバランスが均等で有ること。なお、色バランスが既知という条件であれば、必ずしも無彩色でなくてもよい。
（２）サチレーション（飽和）が起こらない階調値であること
色パラメータ取得時に階調が飽和することによって補正量の精度低下が発生するのを抑制するために、階調値を調整したフリッカ検出プレート５０１が設定される。
【００２６】
＜位置の条件＞
（１）読取り保証領域の外側に設けること
スタンド型イメージリーダでは帳票の推奨セット位置を突き当てにより指定しており、またその外側にマージンを加えた読取り保証領域を規定している。読取り保証領域内には帳票が置かれる可能性があるため、フリッカ検出には不適切である。従って、フリッカ検出プレート５０１は、読取り保証領域外に設置する必要がある。
（２）台座上部に設けること
手が撮像エリアから抜けきる前に撮影開始をした場合に、一部の露光フィールドに手の残像が写り込む場合がある。写り込みがあるとフリッカ検出に誤検出などの精度低下が発生する。従って、手の写り込みにくい台座上側にフリッカ検出プレート５０１を配置することで精度低下を抑制できる。
【００２７】
＜材質・加工の条件＞
（１）耐変色性、耐摩耗性のある素材であること（ポリアクリル製など）
経年、摩耗等による色の変化を抑制するためである。
（２）材質に応じてコーティングを施すこと
フリッカ検出プレート５０１の表面の凹凸や反射を減少させ、画像への影響を低減させるためである。
【００２８】
＜個数・大きさについて＞
（１）フリッカ検出プレート５０１の個数は複数設けても構わない
これにより、１つのフリッカ検出プレートが隠された場合に他のフリッカ検出プレートを用いてフリッカ検出を行うことが可能となる。
（２）台座全体を無彩色グレーとしても構わない
台座上の特定の座標位置をプレートとみなしてフリッカ検出を行うようにすることもできる。
【００２９】
上述のフリッカ検出プレート５０１を用いた本実施形態の制御動作の基本フローチャートを図６に示す。
まず、画像が撮影される（ステップＳ６０１）。
【００３０】
次に、フリッカ検出プレート５０１の各露光フィールドでの平均輝度差およびホワイトバランスから、フリッカ量Ｙが算出される（ステップＳ６０２）。
続いて、フリッカ量Ｙが判定閾値を超えているか否かが判定される（ステップＳ６０３）。
【００３１】
そして、フリッカ量Ｙが判定閾値を超えていなければ、フリッカなしと判定される（ステップＳ６０３の判定がＮＯ→ステップＳ６０４）。
一方、フリッカ量Ｙが判定閾値を超えていれば、フリッカありと判定される（ステップＳ６０３の判定がＹＥＳ→ステップＳ６０５）。
【００３２】
上述のステップＳ６０２でのフリッカ量Ｙの算出方法について、以下に詳細に説明する。
一般的なＣＣＤでは、画素にＲ：Ｇ：Ｂ＝１：２：１の比率でカラーフィルタを配置した、ベイヤ配列と呼ばれる画素割振りを行うことでカラー情報が取得される。ここで、Ｒは赤色成分、Ｇは緑色成分、Ｂは青色成分の３原色成分を示している。このカラーフィルタの働きにより、各画素は割り当てられた色成分以外の情報（例えばＲに割り当てられた画素はＧ、Ｂの情報）は取得できない。このため、隣接画素の情報から擬似的に各色の情報が生成される（コンボリューション）。本実施形態では、倍率、傾きなどの各種補正を行う前のベイヤ画像を用いることで、純粋なフリッカによるノイズ量を正確に抽出することが可能となる。
【００３３】
ここでは例として、前述した図３に示されるように、露光フィールドが３フィールドからなるインターラインＣＣＤの場合について説明する。この場合、各露光フィールドの２次元ＣＣＤセンサ上での水平ライン番号は、例えば、ｎを自然数として、以下のように分類される。
第一フィールドの水平ライン番号：１、４、７、１０、・・・、３ｎ−２
第二フィールドの水平ライン番号：２、５、８、１１、・・・、３ｎ−１
第三フィールドの水平ライン番号：３、６、９、１２、・・・、３ｎ
【００３４】
ベイヤ配列のＣＣＤにおいては全てのフィールドに必ずＧ画素が同数存在するため、本実施形態では、Ｇ画素を基準にフリッカの輝度補正量を算出することとする。
例えば各画素成分の値が０から２５５までの階調幅で変化するものとする。すなわち、各画素成分は８ビットのデータで表現されるものとする。この場合、各画素成分値が例えば、第一フィールドのＧ画素平均値＝１００、第二フィールドのＧ画素平均値＝９０、第三フィールドのＧ画素平均値＝８０であるとき、最も値の大きいＧ画素平均値を一般化してＧ_ＭＡＸと表す。このとき画像の第Ｘフィールド（Ｘ＝第１、２、３フィールド）のフリッカ輝度補正量ＧＸ（＝Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３）は、以下の（１）式で示される演算により算出される。
【００３５】
第一フィールドのフリッカ輝度補正量Ｇ１＝Ｇ_ＭＡＸ／Ｇ画素平均値＝１００／１００＝１.０
第二フィールドのフリッカ輝度補正量Ｇ２＝Ｇ_ＭＡＸ／Ｇ画素平均値＝１００／９０＝１.１１
第三フィールドのフリッカ輝度補正量Ｇ３＝Ｇ_ＭＡＸ／Ｇ画素平均値＝１００／８０＝１.２５
・・・（１）
【００３６】
また、蛍光灯の残光特性の違いから生じる各フィールドでのカラーバランス崩れの補正は、以下のようにして行われる。
【００３７】
本実施形態では、フリッカ検出プレート５０１が無彩色であるとき、全てのフィールドでＲ＝Ｇ＝Ｂとなるように、Ｒ画素値およびＢ画素値に補正ゲインを乗算することで、カラーバランスの崩れを補正できる。
【００３８】
すなわち、上記補正ゲインを示す画像の第ＸフィールドのＲ成分フリッカ色補正量ＲＸ（＝Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３）および画像の第ＸフィールドのＢ成分フリッカ色補正量ＢＸ（＝Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３）は、以下のように算出される。
第一フィールドのＲ画素平均値：Ｇ画素平均値：Ｂ画素平均値＝０.９：１：０.９のとき、
第一フィールドのＲ成分フリッカ色補正量Ｒ１＝Ｇ画素平均値／Ｒ画素平均値＝１／０.９＝１.１１
第一フィールドのＢ成分フリッカ色補正量Ｂ１＝Ｇ画素平均値／Ｂ画素平均値＝１／０.９＝１.１１
・・・（２）
【００３９】
同様に、
第二フィールドのＲ画素平均値：Ｇ画素平均値：Ｂ画素平均値＝０.８：１：０.９のとき
第二フィールドのＲ成分フリッカ色補正量Ｒ２＝Ｇ画素平均値／Ｒ画素平均値＝１／０.８＝１.２５
第二フィールドのＢ成分フリッカ色補正量Ｂ２＝Ｇ画素平均値／Ｂ画素平均値＝１／０.９＝１.１１
・・・（３）
【００４０】
同様に、
第三フィールドのＲ画素平均値：Ｇ画素平均値：Ｂ画素平均値＝０.７：１：０.７のとき
第三フィールドのＲ成分フリッカ色補正量Ｒ３＝Ｇ画素平均値／Ｒ画素平均値＝１／０.７＝１.４３
第三フィールドのＢ成分フリッカ色補正量Ｂ３＝Ｇ画素平均値／Ｂ画素平均値＝１／０.７＝１.４３
・・・（４）
【００４１】
以上の（１）、（２）、（３）、（４）で示される演算結果を用いて、第Ｘフィールドの各色成分Ｒ、Ｇ、Ｂごとの輝度補正量と色補正量を合わせたＲ成分フリッカ補正量ＦＸＲ（＝Ｆ１Ｒ、Ｆ２Ｒ、Ｆ３Ｒ）、Ｇ成分フリッカ補正量ＦＸＧ（＝Ｆ１Ｇ、Ｆ２Ｇ、Ｆ３Ｇ）、およびＢ成分フリッカ補正量ＦＸＢ（＝Ｆ１Ｂ、Ｆ２Ｂ、Ｆ３Ｂ）は、以下の（５）式で示される演算により算出できる。
Ｒ成分フリッカ補正量ＦＸＲ＝ＧＸ×ＲＸ
Ｇ成分フリッカ補正量ＦＸＧ＝ＧＸ
Ｂ成分フリッカ補正量ＦＸＢ＝ＧＸ×ＢＸ
・・・（５）
【００４２】
上記（１）から（５）式に基づくフリッカ補正量の計算例を図７に示す。
以上のようにして算出されるフリッカ補正量より、フリッカ量Ｙは例えば、以下の（６）式で示される演算により算出できる。
フリッカ量Ｙ＝最大のフリッカ補正量の値＝１.７８７５ ・・・（６）
なお、最大のフリッカ補正量の値ではなく、例えば全てのフリッカ補正量の平均値であってもよい。
【００４３】
ここで、フリッカが発生していないときには、無彩色のフリッカ検出プレート５０１を撮像した結果に対しては、全ての露光フィールドのＧ画素平均値はほぼ同じ値になるはずである。従って、フリッカが発生していないときには、前述の（１）式で示される演算により計算されるフリッカ輝度補正量ＧＸ（Ｘ＝第１、２、３フィールド）は全てほぼ１になるはずである。また、フリッカ検出プレート５０１は無彩色であるから、フリッカが発生していないときには、各フィールドのＲ平均：Ｇ平均：Ｂ平均はほぼ１：１：１になるはずである。従って、フリッカが発生していないときには、前述の（２）から（４）式で示される演算により計算されるＲ成分フリッカ色補正量ＲＸおよびＢ成分フリッカ色補正量ＢＸ（Ｘ＝第１、２、３フィールド）は全てほぼ１になるはずである。これらより、フリッカが発生していないときには、（５）式で示される演算により計算される輝度補正量と色補正量を合わせたＲ成分フリッカ補正量ＦＸＲ、Ｇ成分フリッカ補正量ＦＸＧ、およびＢ成分フリッカ補正量ＦＸＢは、ほぼ全て１になり、それらの最大値として求まるフリッカ量Ｙも１に近い値となることがわかる。逆に、このフリッカ量Ｙの値が大きいほど、強いフリッカが発生しているということになる。
【００４４】
以上のようにして算出されるフリッカ量Ｙの値が所定の判定閾値を超えているか否かが図６のステップＳ６０３で判定されることにより、フリッカが発生しているか否かを判定することが可能となる。
【００４５】
以下に説明する本発明の具体的な第１から第４の実施形態では、以上のようにして算出される輝度補正量と色補正量を合わせたフリッカ量Ｙを用いることにより、精度の高いフリッカの発生有無の判定とそれに基づく露出テーブルの選択、および撮像画像に対するフリッカ補正が可能となる。
【００４６】
図８から図１０は、後述する第１から第４の実施形態に共通の、スタンド型イメージリーダとして実施される本実施形態のハードウェア構成図である。
まず、図８は、本実施形態の外観図である。台座部８０３は、撮像されるべき書類等を置く台である。台座部８０３の一部から垂直上方に支柱部８０４が伸び、その上に、台座部８０３上の書類等を撮像するためのカメラ部８０１およびカメラ部８０１に取り付けられているレンズ８０２を備える。
【００４７】
図９は、図８の台座部８０３上のフリッカ検出プレート５０１の構成図である。台座部８０３および支柱部８０４は、図８と同じである。また、フリッカ検出プレート５０１は、図５と同じである。図５に関連して＜位置の条件＞で説明したように、スタンド型イメージリーダでは帳票の推奨セット位置を突き当てにより指定しており、またその外側にマージンを加えた読取り保証領域９０１（図９の破線で示される領域）を規定している。読取り保証領域９０１内には帳票が置かれる可能性があるため、フリッカ検出プレート５０１は、読取り保証領域９０１の外の台座上部に設置される。
【００４８】
図１０は、図８のカメラ部８０１およびそれに接続される制御ＰＣ等の構成図である。カメラ部８０１は、図８と同じであり、イメージセンサ１００１、制御ＣＰＵ（中央演算処理装置）１００２、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）１００３、ＵＳＢ（ユニバーサルシリアルバス）コントローラ１００４、および露出・ゲイン記憶部１００８を備える。イメージセンサ１００１は、インターラインＣＣＤ方式の２次元ＣＣＤセンサであり、図８のレンズ８０２を通して受光された撮像画像をデジタル信号の撮像画像データに変換する。制御ＣＰＵ１００２は、イメージセンサ１００１を制御して画像の取込みを行う。ＲＡＭ１００３は、制御ＣＰＵ１００２が実行する制御プログラムや制御データのほか、イメージセンサ１００１から入力された撮像画像データを一時記憶する。露出・ゲイン記憶部１００８は、制御ＣＰＵ１００２がイメージセンサ１００１から撮像画像データを取り込むときの露出時間と入力レベルであるゲインを記憶する。これらは制御ＰＣ１００６から設定される。この制御ＣＰＵ１００２の動作は、一般的な動作である。ＵＳＢコントローラ１００４は、制御ＰＣ１００６とＵＳＢインタフェース１００５によって接続される通信を終端するインタフェース回路である。制御ＰＣ（パーソナルコンピュータ）１００６は、一般的な金融機関による画像取込み処理を行うほか、フリッカ量の算出、算出したフリッカ量に基づく電源周波数の判定と露出テーブルの切替え、露出時間およびゲインの設定、撮像画像データに対するフリッカ補正処理等を実行する。これらの処理の詳細については、第１から第４の実施形態の説明において後述する。ＬＣＰ（液晶ディスプレイ）モニタ１００７は、カメラ部８０１で撮像され制御ＰＣ１００６内で処理された撮像画像の表示等を行う。
【００４９】
図１１は、図８から図１０までの本実施形態のハードウェア構成を基本とする第１の実施形態のブロック図である。
まずカメラ部８０１の構成は、図１０に示されるカメラ部８０１の構成と同じであり、イメージセンサ１００１、制御ＣＰＵ１００２、ＲＡＭ１００３、および露出・ゲイン記憶部１００８を備える。ここで、イメージセンサ１００１、制御ＣＰＵ１００２、およびＲＡＭ１００３は、画像取得部１１０７を構成する。
【００５０】
制御ＰＣ１００６は、図１０の制御ＰＣ１００６に対応し、フリッカ量算出部１１０１、露出テーブル切替え判定部１１０２、露出テーブル切替え判定閾値記憶部１１０３、露出テーブル切替え部１１０４、露出テーブル記憶部１１０５、および露出・ゲイン設定部１１０６を備える。
【００５１】
フリッカ量算出部１１０１は、フリッカ検出プレート５０１（図９等参照）を画像取得部１１０７で撮像された結果得られる色成分ごとおよび露光フィールドごとの撮像画像データに基づいて露光フィールドごとおよび色成分ごとのフリッカ補正量を算出する。そして、フリッカ量算出部１１０１は、そのフリッカ補正量に基づいてフリッカ量を算出する。
【００５２】
露出テーブル切替え判定部１１０２は、上述のフリッカ量が露出テーブル切替え判定閾値記憶部１１０３に記憶されている露出テーブル切替え判定値を超えているか否かを判定する。
【００５３】
露出テーブル記憶部１１０５は、画像取得部１１０７における露出時間の組合せを設定した露出テーブルを複数記憶する。
露出テーブル切替え部１１０４は、露出テーブル切替え判定部１１０２において前述したフリッカ量が露出テーブル切替え判定値を超えていると判定された場合に、露出テーブル記憶部１１０５から読み出す露出テーブルを切り替える。
【００５４】
露出・ゲイン設定部１１０６は、露出テーブル切替え部１１０４を介して露出テーブル記憶部１１０５から読み出される露出テーブルに基づいて、画像取得部１１０７内の露出・ゲイン記憶部１００８に露出時間およびゲインを設定する。そして、露出・ゲイン設定部１１０６は、画像取得部１１０７にフリッカ検出プレート５０１の再度の撮像を指示する。
【００５５】
図１２は、図１１の第１の実施形態のブロック図の機能を実現する制御ＰＣ１００６のキャリブレーションの制御動作を示すフローチャートである。このフローチャートで示される制御動作は例えば、制御ＰＣの内部の特には図示しないＣＰＵが特には図示しないメモリに記憶された制御プログラムを実行する動作として実現される。このフローチャートの制御動作は、例えば制御ＰＣ１００６（図１０）を操作するユーザによってまたは電源投入により自動的にキャリブレーションの開始が指示されることにより、開始される。
【００５６】
まず、カメラ部８０１の画像取得部１１０７において、露出・ゲイン記憶部１００８に初期設定されている露出時間おおびゲインが読み出されて、露出時間とゲインが調整される（ステップＳ１２０１）。
【００５７】
次に、画像取得部１１０７において、フリッカ検出プレート５０１を含む撮像画像対象の画像が撮影される（ステップＳ１２０２）。この処理は、図１１の画像取得部１１０７の機能を実現する。
【００５８】
次に、フリッカ検出プレート５０１を画像取得部１１０７で撮像された結果得られる色成分ごとおよび露光フィールドごとの撮像画像データに基づいて露光フィールドごとおよび色成分ごとのフリッカ補正量が算出される。そして、そのフリッカ補正量に基づいてフリッカ量Ｙが算出される（以上、ステップＳ１２０３）。より具体的には、フリッカ検出プレート５０１を撮像した結果得られるＲ、Ｇ、Ｂの色成分ごとおよび第１から第３の露光フィールドごとの撮像画像データのうち、所定の色成分、例えばＧ成分の露光フィールドごとの撮像画像データの平均輝度値の比として露光フィールドごとのフリッカ輝度補正量が算出される。これは前述した（１）式で示される演算に対応する。次に、露光フィールドごとに色成分ごとの撮像画像データの平均輝度値の比として露光フィールドごとおよび色成分ごとのフリッカ色補正量が算出される。これは前述した（２）、（３）、および（４）式で示される演算に対応する。そして、露光フィールドごとのフリッカ輝度補正量と露光フィールドごとおよび色成分ごとのフリッカ色補正量が乗算されることにより露光フィールドごとおよび色成分ごとのフリッカ補正量が算出される。これは前述した（５）式で示される演算に対応する。そして、フリッカ補正量の例えば最大値（あるいは平均値）としてフリッカ量Ｙが算出される。以上のステップＳ１２０３の処理は、図１１のフリッカ量算出部１１０１の機能を実現する。
【００５９】
次に、上述のフリッカ量Ｙが露出テーブル切替え判定閾値記憶部１１０３に記憶されている露出テーブル切替え判定値ｘを超えているか否かが判定される（ステップＳ１２０４）。この処理は、図１１の露出テーブル切替え判定部１１０２の機能を実現する。
【００６０】
次に、フリッカ量Ｙが露出テーブル切替え判定値ｘを超えていると判定されてステップＳ１２０４の判定がＹＥＳとなると、露出テーブル記憶部１１０５から読み出す露出テーブルが切り替えられる（ステップＳ１２０５）。この露出テーブルは、例えば５０Ｈｚと６０Ｈｚの電源周波数のそれぞれに対応する露出テーブルであり、露出時間の組合せが設定されている。このステップＳ１２０５の処理は、図１１の露出テーブル切替え部１１０４の機能を実現する。
【００６１】
ステップＳ１２０５の処理の後、露出テーブル記憶部１１０５から読み出される露出テーブルに基づいて、画像取得部１１０７内の露出・ゲイン記憶部１００８に露出時間およびゲインが設定される（ステップＳ１２０５→Ｓ１２０１）。そして、露出時間およびゲインが再調整されて、再びフリッカ検出プレート５０１が撮影され、ステップＳ１２０１以降の処理が繰り返し実行される。この制御処理は、図１１の露出・ゲイン設定部１１０６の機能を実現する。
【００６２】
以上の繰返し処理において、フリッカ量Ｙが露出テーブル切替え判定値ｘを超えていないと判定されてステップＳ１２０４の判定がＮＯになると、フリッカは発生していないと判定される。そして、露出テーブルの切替えは行われずに、例えば倍率や傾き等に関する各種補正情報が生成されて（ステップＳ１２０４→Ｓ１２０６）、キャリブレーションの処理を終了する。
【００６３】
以上の第１の実施形態により、メカニカルシャッターを使用しなくてもフリッカを防止することが可能となり、コスト削減や、装置の故障率低下、消費電力の削減が見込める。
また、従来、手動で選択していた設置環境の電源周波数に応じた最適な露出テーブルを自動で選択することが可能となり、作業量の削減、選択ミスの削減が可能となる。
【００６４】
図１３は、図８から図１０までの本実施形態のハードウェア構成を基本とする第２の実施形態のブロック図である。図１３において、図１１の第１の実施形態の場合と同じ機能を有するブロックには同じ番号を付してある。図１３の構成が図１１の構成と異なる点は、露出回数カウント部１３０１および露出回数記憶部１３０２をさらに備える点である。
【００６５】
露出回数カウント部１３０１は、露出テーブル切替え判定部１１０２においてフリッカ量が露出テーブル切替え判定閾値記憶部１１０３に記憶されている露出テーブル切替え判定値を超えていないと判定された場合に、画像取得部１１０７に露出回数記憶部１３０２に記憶されている所定の露出回数までのフリッカ検出プレート５０１の同一条件での再度の撮像を指示する。
【００６６】
図１４は、図１３の第２の実施形態のブロック図の機能を実現する制御ＰＣ１００６のキャリブレーションの制御動作を示すフローチャートである。図１２の第１の実施形態の場合と同じ処理を有するステップには同じステップ番号を付してある。このフローチャートで示される制御動作は例えば、図１２の場合と同様に、制御ＰＣの内部の特には図示しないＣＰＵが特には図示しないメモリに記憶された制御プログラムを実行する動作として実現される。このフローチャートの制御動作は、図１２の場合と同様に、例えば制御ＰＣ１００６（図１０）を操作するユーザによってまたは電源投入により自動的にキャリブレーションの開始が指示されることにより、開始される。
【００６７】
図１４のフローチャートが図１２のフローチャートと異なる部分は、ステップＳ１４０１で制御ＰＣ１００６内の特には図示しないカウンタが例えば０に初期化される。その後、フリッカ量Ｙが露出テーブル切替え判定値を超えておらずステップＳ１２０４の判定がＮＯとなったときに、カウンタが＋１され（ステップＳ１４０２）、そのカウンタ値が所定の露出回数Ｚを超えているか否かが判定される（ステップＳ１４０３）点である。ステップＳ１４０３の判定がＮＯならば、画像取得部１１０７にフリッカ検出プレート５０１の同一条件での再度の撮像が指示される（ステップＳ１４０３→Ｓ１２０２）。以上の処理は、図１３の露出回数カウント部１３０１の機能を実現する。
【００６８】
そして、露出回数がＺに達してステップＳ１４０３の判定がＹＥＳになると、前述したステップＳ１２０６の処理に移って、フリッカ補正の処理を終了する。
同じ条件で撮影した場合であってもフリッカの強度はある程度ランダム性を持つ。このため、第２の実施形態の機能または制御動作により、確実にフリッカを検出することが可能となる。
【００６９】
図１５は、図８から図１０までの本実施形態のハードウェア構成を基本とする第３の実施形態のブロック図である。図１５において、図１１の第１の実施形態の場合と同じ機能を有するブロックには同じ番号を付してある。図１５の構成が図１１の構成と異なる点は、フリッカ係数乗算部１５０１および露出−フリッカ量係数記憶部１５０２を更に含む点である。フリッカ係数乗算部１５０１は、露出テーブル切替え判定部１１０２が露出テーブルの切替えを判定するときの露出テーブル切替え判定閾値記憶部１１０３に記憶された露出テーブル切替え判定値を、フリッカ検出プレート５０１が撮像されるときの露出時間に応じて所定係数ｋ倍する。
【００７０】
一般にフリッカは、露出時間が短い場合ほど強く、露出時間が長い程弱く現れる。このことから露出時間の長さによって露出テーブル切替え判定値に重みづけを行うことにより、露出テーブル自動選択の精度向上が可能となる。
【００７１】
図１６は、各露出でのフリッカ量係数の一例を示す。フリッカ係数乗算部１５０１は、現在フリッカ検出プレート５０１を撮像している露出テーブルの露出時間に対応して、露出−フリッカ量係数記憶部１５０２に記憶されている例えば図１６のテーブルを参照することにより、係数ｋを決定する。そして、フリッカ係数乗算部１５０１は、この係数ｋを、露出テーブル切替え判定部１１０２に与える。露出テーブル切替え判定部１１０２は、露出テーブル切替え判定閾値記憶部１１０３に記憶されている露出テーブル切替え判定値に係数ｋを乗算したものを、新たな露出テーブル切替え判定値とする。
なお、係数ｋは図１６の例によらず任意に設定しても構わない。
【００７２】
図１７は、図８から図１０までの本実施形態のハードウェア構成を基本とする第４の実施形態のブロック図である。
【００７３】
まずカメラ部８０１の構成は、図１０に示されるカメラ部８０１の構成と同じであり、イメージセンサ１００１、制御ＣＰＵ１００２、ＲＡＭ１００３、および露出・ゲイン記憶部１００８を備える。ここで、イメージセンサ１００１、制御ＣＰＵ１００２、およびＲＡＭ１００３は、画像取得部１１０７を構成する。
【００７４】
制御ＰＣ１００６は、図１０の制御ＰＣ１００６に対応し、フリッカ量算出部１１０１、フリッカ補正量記憶部１７０１、フリッカ発生判定部１７０２、フリッカ判定閾値記憶部１７０３、フリッカ補正部１７０４、および出力画像生成部１７０５を備える。
【００７５】
フリッカ量算出部１１０１は、フリッカ検出プレート５０１（図９等参照）を画像取得部１１０７で撮像された結果得られる色成分ごとおよび露光フィールドごとの撮像画像データに基づいて露光フィールドごとおよび色成分ごとのフリッカ補正量を算出する。そして、フリッカ量算出部１１０１は、そのフリッカ補正量に基づいてフリッカ量を算出する。これは、第１から第３の実施形態におけるフリッカ量算出部１１０１と同じである。
【００７６】
フリッカ補正量記憶部１７０１は、フリッカ量算出部１１０１で算出された露光フィールドごとおよび色成分ごとのフリッカ補正量を記憶する。
フリッカ発生判定部１７０２は、フリッカ量算出部１１０１で算出されたフリッカ量が、フリッカ判定閾値記憶部１７０３に記憶されているフリッカ補正判定値を超えているか否かによって、フリッカの発生を判定する。
【００７７】
フリッカ補正部１７０４は、フリッカ発生判定部１７０２によってフリッカ量がフリッカ補正判定値を超えていると判定された場合に、画像取得部１１０７が撮像対象を撮像して得た露光フィールドごとおよび色成分ごとの撮像画像データに対して、フリッカ補正量記憶部１７０１に記憶された露光フィールドごとおよび色成分ごとのフリッカ補正量に基づいて、フリッカ補正を行う。
【００７８】
出力画像生成部１７０５は、フリッカ補正後の画像を、図１０のＬＣＰモニタ１００７等に出力する。
【００７９】
図１８は、図１７の第４の実施形態のブロック図の機能を実現する制御ＰＣ１００６の撮像処理の制御動作を示すフローチャートである。図１２の第１の実施形態の場合と同じ処理を有するステップには同じステップ番号を付してある。このフローチャートで示される制御動作は例えば、制御ＰＣの内部の特には図示しないＣＰＵが特には図示しないメモリに記憶された制御プログラムを実行する動作として実現される。このフローチャートの制御動作は、例えば制御ＰＣ１００６（図１０）を操作するユーザによって前述したキャリブレーションの操作とそれに続く撮像対象の撮像開始が指示されることにより、開始される。
【００８０】
まず、画像取得部１１０７において、フリッカ検出プレート５０１を含む撮像対象の画像が撮影される（ステップＳ１２０２）。この処理は、第１の実施形態における図１２のステップＳ１２０２の処理と同じであり、図１１の画像取得部１１０７の機能を実現する。
【００８１】
次に、フリッカ検出プレート５０１を画像取得部１１０７で撮像された結果得られる色成分ごとおよび露光フィールドごとの撮像画像データに基づいて露光フィールドごとおよび色成分ごとのフリッカ補正量が算出される。そして、そのフリッカ補正量に基づいてフリッカ量Ｙが算出される（以上、ステップＳ１２０３）。この処理は、第１の実施形態における図２のステップＳ１２０３の処理と同じである。
【００８２】
ここで算出された露光フィールドごとおよび色成分ごとのフリッカ補正量は、図１７のフリッカ補正量記憶部１７０１に記憶される。
次に、ステップＳ１２０３で算出されたフリッカ量が、フリッカ判定閾値記憶部１７０３に記憶されているフリッカ補正判定値を超えているか否かによって、フリッカの発生が判定される（ステップＳ１８０１）。
【００８３】
フリッカが発生しステップＳ１８０１の判定がＹＥＳになると、画像取得部１１０７が撮像対象を撮像して得た露光フィールドごとおよび色成分ごとの撮像画像データに対して、フリッカ補正量記憶部１７０１に記憶された露光フィールドごとおよび色成分ごとのフリッカ補正量に基づいて、フリッカ補正が行われる（ステップＳ１８０２）。この処理は、図１７のフリッカ補正部１７０４の機能を実現する。
【００８４】
ステップＳ１８０１の判定がＮＯの場合またはステップＳ１８０２の処理の後、入力された撮像画像データに対して、画像の例えば倍率や傾き等に関する各種補正が実行され（ステップＳ１８０３）、画像が出力される（ステップＳ１８０４）。ステップＳ１８０３およびＳ１８０４の処理は、図１７の出力画像生成部１７０５の機能を実現する。
【００８５】
図１９は、図１８のステップＳ１８０２のフリッカ補正処理の説明図である。ステップＳ１２０３での前述した（１）式から（５）式で示される演算処理によって、図７の例と同じ図１９（ａ）に例示される露光フィールドごとおよび色成分ごとのフリッカ補正量Ｆ１Ｒ、Ｆ１Ｇ、Ｆ１Ｂ、Ｆ２Ｒ、Ｆ２Ｇ、Ｆ２Ｂ、Ｆ３Ｒ、Ｆ３Ｇ、Ｆ３Ｂが算出される。フリッカ検出プレート５０１と同時に撮影されている撮像対象の画像データに補正処理を行う。まず、第１行目の第一フィールドの画素データ群に対しては、Ｒ画素にフリッカ補正量Ｆ１Ｒ、Ｇ画素にフリッカ補正量Ｆ１Ｇが乗算される。第２行目の第二フィールドの画素データ群に対しては、Ｂ画素にフリッカ補正量Ｆ２Ｂ、Ｇ画素にフリッカ補正量Ｆ２Ｇが乗算される。第３行目の第三フィールドの画素データ群に対しては、Ｒ画素にフリッカ補正量Ｆ３Ｒ、Ｇ画素にフリッカ補正量Ｆ３Ｇが乗算される。第４行目の第一フィールドの画素データ群に対しては、Ｂ画素にフリッカ補正量Ｆ１Ｂ、Ｇ画素にフリッカ補正量Ｆ１Ｇが乗算される。第５行目の第二フィールドの画素データ群に対しては、Ｒ画素にフリッカ補正量Ｆ２Ｒ、Ｇ画素にフリッカ補正量Ｆ２Ｇが乗算される。そして、第６行目の第三フィールドの画素データ群に対しては、Ｂ画素にフリッカ補正量Ｆ３Ｂ、Ｇ画素にフリッカ補正量Ｆ３Ｇが乗算される。
【００８６】
以上のようにして、第４の実施形態では、露光フィールドごとおよび色成分ごとにフリッカ補正量を算出して、撮像画像データに対して補正を行うことができる。この結果、精度の高いフリッカ補正を行うことが可能となり、撮像画像データ中のフリッカ成分が除去される。
【００８７】
このことは、蛍光灯の点滅周期未満の短い露光時間を使用して多少のフリッカが発生してもそれを除去できることを意味する。この結果、装置の運用可能な照度範囲を従来よりも拡大することがで、同一の装置構成でより明るい環境において読取りが可能となる。
【符号の説明】
【００８８】
１０１、１００１ イメージセンサ
１０２ 台座
３０１ 画素センサ
５０１ フリッカ検出プレート
８０１ カメラ部
８０２ レンズ
８０３ 台座部
８０４ 支柱部
９０１ 読取り保証領域
１００２ 制御ＣＰＵ
１００３ ＲＡＭ
１００４ ＵＳＢコントローラ
１００５ ＵＳＢインタフェース
１００６ 制御ＰＣ
１００７ ＬＣＰモニタ
１００８ 露出・ゲイン記憶部
１１０１ フリッカ量算出部
１１０２ 露出テーブル切替え判定部
１１０３ 露出テーブル切替え判定閾値記憶部
１１０４ 露出テーブル切替え部
１１０５ 露出テーブル記憶部
１１０６ 露出・ゲイン設定部
１３０１ 露出回数カウント部
１３０２ 露出回数記憶部
１５０１ フリッカ係数乗算部
１５０２ 露出−フリッカ量係数記憶部
１７０１ フリッカ補正量記憶部
１７０２ フリッカ発生判定部
１７０３ フリッカ判定閾値記憶部
１７０４ フリッカ補正部
１７０５ 出力画像生成部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
台座上にセットされた撮像対象を、露光開始タイミングの異なる複数の画素グループである露光フィールドに分けて露光を行うイメージセンサを備えた画像取得部で撮像する画像撮像装置において、
前記台座上に設置され前記撮像対象に近接して撮像される無彩色または色バランスが既知である所定彩色のフリッカ検出プレートと、
前記フリッカ検出プレートを前記画像取得部で撮像された結果得られる色成分ごとおよび前記露光フィールドごとの撮像画像データに基づいて前記露光フィールドごとおよび前記色成分ごとのフリッカ補正量を算出し、該フリッカ補正量に基づいてフリッカ量を算出するフリッカ量算出部と、
前記フリッカ量が露出テーブル切替え判定値を超えているか否かを判定する露出テーブル切替え判定部と、
前記画像取得部における露出時間の組合せを設定した露出テーブルを複数記憶する露出テーブル記憶部と、
前記露出テーブル切替え判定部において前記フリッカ量が露出テーブル切替え判定値を超えていると判定された場合に、前記露出テーブル記憶部から読み出す前記露出テーブルを切り替える露出テーブル切替え部と、
前記露出テーブル切替え部を介して前記露出テーブル記憶部から読み出される露出テーブルに基づいて、前記画像取得部に露出時間およびゲインを設定し、前記画像取得部に前記フリッカ検出プレートの再度の撮像を指示する露出時間・ゲイン設定部と、
を含むことを特徴とする画像撮像装置。
【請求項２】
前記露出テーブル切替え判定部において前記フリッカ量が露出テーブル切替え判定値を超えていないと判定された場合に、前記画像取得部に所定の露出回数までの前記フリッカ検出プレートの同一条件での再度の撮像を指示する露出回数カウント部をさらに含む、
ことを特徴とする請求項１に記載の画像撮像装置。
【請求項３】
前記露出テーブル切替え判定値を、前記フリッカ検出プレートが撮像されるときの露出時間に応じて所定係数倍するフリッカ係数乗算部をさらに含む、
ことを特徴とする請求項１または２の何れかに記載の画像撮像装置。
【請求項４】
台座上にセットされた撮像対象を、露光開始タイミングの異なる複数の画素グループである露光フィールドに分けて露光を行うイメージセンサを備えた画像取得部で撮像する画像撮像装置において、
前記台座上に設置され前記撮像対象に近接して撮像される無彩色または色バランスが既知である所定彩色のフリッカ検出プレートと、
前記フリッカ検出プレートを前記画像取得部で撮像された結果得られる色成分ごとおよび前記露光フィールドごとの撮像画像データに基づいて前記露光フィールドごとおよび前記色成分ごとのフリッカ補正量を算出し、該フリッカ補正量に基づいてフリッカ量を算出するフリッカ量算出部と、
前記露光フィールドごとおよび前記色成分ごとのフリッカ補正量を記憶するフリッカ補正量記憶部と、
前記フリッカ量がフリッカ補正判定値を超えているか否かによってフリッカの発生を判定するフリッカ発生判定部と、
前記フリッカ発生判定部によって前記フリッカ量がフリッカ補正判定値を超えていると判定された場合に、前記画像取得部が前記撮像対象を撮像して得た前記露光フィールドごとおよび前記色成分ごとの撮像画像データに対して、前記フリッカ補正量記憶部に記憶された前記露光フィールドごとおよび前記色成分ごとのフリッカ補正量に基づいて、フリッカ補正を行うフリッカ補正部と、
を含むことを特徴とする画像撮像装置。
【請求項５】
前記フリッカ量算出部は、前記フリッカ検出プレートを前記画像取得部で撮像された結果得られる前記色成分ごとおよび前記露光フィールドごとの撮像画像データのうち、所定の色成分の前記露光フィールドごとの撮像画像データの平均輝度値の比として前記露光フィールドごとのフリッカ輝度補正量を算出し、前記露光フィールドごとに前記色成分ごとの撮像画像データの平均輝度値の比として前記露光フィールドごとおよび前記色成分ごとのフリッカ色補正量を算出し、前記露光フィールドごとのフリッカ輝度補正量と前記露光フィールドごとおよび前記色成分ごとのフリッカ色補正量を乗算することにより前記露光フィールドごとおよび前記色成分ごとのフリッカ補正量を算出する、
ことを特徴とする請求項１ないし４の何れかに記載の画像撮像装置。
【請求項６】
前記フリッカ検出プレートは、前記台座上で前記撮像対象の撮像を保証する範囲である読取り保証領域の範囲外の上部に設置される、
ことを特徴とする請求項１ないし５の何れかに記載の画像撮像装置。
【請求項７】
前記フリッカ検出プレートは、前記台座表面全体を、前記無彩色または前記所定彩色にしたものである、
ことを特徴とする請求項１ないし５の何れかに記載の画像撮像装置。
【請求項８】
台座上にセットされた撮像対象を、露光開始タイミングの異なる複数の画素グループである露光フィールドに分けて露光を行うイメージセンサを備えた画像取得部で撮像する画像撮像方法において、
前記台座上に設置され前記撮像対象に近接して撮像される無彩色または色バランスが既知である所定彩色のフリッカ検出プレートを前記画像取得部で撮像された結果得られる色成分ごとおよび前記露光フィールドごとの撮像画像データに基づいて前記露光フィールドごとおよび前記色成分ごとのフリッカ補正量を算出し、該フリッカ補正量に基づいてフリッカ量を算出し、
前記フリッカ量が露出テーブル切替え判定値を超えているか否かを判定し、
前記露出テーブル切替え判定部において前記フリッカ量が露出テーブル切替え判定値を超えていると判定された場合に、前記画像取得部における露出時間の組合せを設定した露出テーブルを複数記憶する露出テーブル記憶部から読み出す前記露出テーブルを切り替え、
前記露出テーブルの切替えを介して前記露出テーブル記憶部から読み出される露出テーブルに基づいて、前記画像取得部に露出時間およびゲインを設定し、前記画像取得部に前記フリッカ検出プレートの再度の撮像を指示する、
ことを特徴とする画像撮像方法。
【請求項９】
台座上にセットされた撮像対象を、露光開始タイミングの異なる複数の画素グループである露光フィールドに分けて露光を行うイメージセンサを備えた画像取得部で撮像する画像撮像方法において、
前記台座上に設置され前記撮像対象に近接して撮像される無彩色または色バランスが既知である所定彩色のフリッカ検出プレートを前記画像取得部で撮像された結果得られる色成分ごとおよび前記露光フィールドごとの撮像画像データに基づいて前記露光フィールドごとおよび前記色成分ごとのフリッカ補正量を算出し、
前記フリッカ補正量に基づいてフリッカ量を算出し、
前記露光フィールドごとおよび前記色成分ごとのフリッカ補正量を記憶し、
前記フリッカ量がフリッカ補正判定値を超えているか否かによってフリッカの発生を判定し、
前記フリッカ発生判定部によって前記フリッカ量がフリッカ補正判定値を超えていると判定された場合に、前記画像取得部が前記撮像対象を撮像して得た前記露光フィールドごとおよび前記色成分ごとの撮像画像データに対して、前記記憶された前記露光フィールドごとおよび前記色成分ごとのフリッカ補正量に基づいて、フリッカ補正を行う、
ことを特徴とする画像撮像方法。
【請求項１】
台座上にセットされた撮像対象を、露光開始タイミングの異なる複数の画素グループである露光フィールドに分けて露光を行うイメージセンサを備えた画像取得部で撮像する画像撮像装置において、
前記台座上に設置され前記撮像対象に近接して撮像される無彩色または色バランスが既知である所定彩色のフリッカ検出プレートと、
前記フリッカ検出プレートを前記画像取得部で撮像された結果得られる色成分ごとおよび前記露光フィールドごとの撮像画像データに基づいて前記露光フィールドごとおよび前記色成分ごとのフリッカ補正量を算出し、該フリッカ補正量に基づいてフリッカ量を算出するフリッカ量算出部と、
前記フリッカ量が露出テーブル切替え判定値を超えているか否かを判定する露出テーブル切替え判定部と、
前記画像取得部における露出時間の組合せを設定した露出テーブルを複数記憶する露出テーブル記憶部と、
前記露出テーブル切替え判定部において前記フリッカ量が露出テーブル切替え判定値を超えていると判定された場合に、前記露出テーブル記憶部から読み出す前記露出テーブルを切り替える露出テーブル切替え部と、
前記露出テーブル切替え部を介して前記露出テーブル記憶部から読み出される露出テーブルに基づいて、前記画像取得部に露出時間およびゲインを設定し、前記画像取得部に前記フリッカ検出プレートの再度の撮像を指示する露出時間・ゲイン設定部と、
を含むことを特徴とする画像撮像装置。
【請求項２】
前記露出テーブル切替え判定部において前記フリッカ量が露出テーブル切替え判定値を超えていないと判定された場合に、前記画像取得部に所定の露出回数までの前記フリッカ検出プレートの同一条件での再度の撮像を指示する露出回数カウント部をさらに含む、
ことを特徴とする請求項１に記載の画像撮像装置。
【請求項３】
前記露出テーブル切替え判定値を、前記フリッカ検出プレートが撮像されるときの露出時間に応じて所定係数倍するフリッカ係数乗算部をさらに含む、
ことを特徴とする請求項１または２の何れかに記載の画像撮像装置。
【請求項４】
台座上にセットされた撮像対象を、露光開始タイミングの異なる複数の画素グループである露光フィールドに分けて露光を行うイメージセンサを備えた画像取得部で撮像する画像撮像装置において、
前記台座上に設置され前記撮像対象に近接して撮像される無彩色または色バランスが既知である所定彩色のフリッカ検出プレートと、
前記フリッカ検出プレートを前記画像取得部で撮像された結果得られる色成分ごとおよび前記露光フィールドごとの撮像画像データに基づいて前記露光フィールドごとおよび前記色成分ごとのフリッカ補正量を算出し、該フリッカ補正量に基づいてフリッカ量を算出するフリッカ量算出部と、
前記露光フィールドごとおよび前記色成分ごとのフリッカ補正量を記憶するフリッカ補正量記憶部と、
前記フリッカ量がフリッカ補正判定値を超えているか否かによってフリッカの発生を判定するフリッカ発生判定部と、
前記フリッカ発生判定部によって前記フリッカ量がフリッカ補正判定値を超えていると判定された場合に、前記画像取得部が前記撮像対象を撮像して得た前記露光フィールドごとおよび前記色成分ごとの撮像画像データに対して、前記フリッカ補正量記憶部に記憶された前記露光フィールドごとおよび前記色成分ごとのフリッカ補正量に基づいて、フリッカ補正を行うフリッカ補正部と、
を含むことを特徴とする画像撮像装置。
【請求項５】
前記フリッカ量算出部は、前記フリッカ検出プレートを前記画像取得部で撮像された結果得られる前記色成分ごとおよび前記露光フィールドごとの撮像画像データのうち、所定の色成分の前記露光フィールドごとの撮像画像データの平均輝度値の比として前記露光フィールドごとのフリッカ輝度補正量を算出し、前記露光フィールドごとに前記色成分ごとの撮像画像データの平均輝度値の比として前記露光フィールドごとおよび前記色成分ごとのフリッカ色補正量を算出し、前記露光フィールドごとのフリッカ輝度補正量と前記露光フィールドごとおよび前記色成分ごとのフリッカ色補正量を乗算することにより前記露光フィールドごとおよび前記色成分ごとのフリッカ補正量を算出する、
ことを特徴とする請求項１ないし４の何れかに記載の画像撮像装置。
【請求項６】
前記フリッカ検出プレートは、前記台座上で前記撮像対象の撮像を保証する範囲である読取り保証領域の範囲外の上部に設置される、
ことを特徴とする請求項１ないし５の何れかに記載の画像撮像装置。
【請求項７】
前記フリッカ検出プレートは、前記台座表面全体を、前記無彩色または前記所定彩色にしたものである、
ことを特徴とする請求項１ないし５の何れかに記載の画像撮像装置。
【請求項８】
台座上にセットされた撮像対象を、露光開始タイミングの異なる複数の画素グループである露光フィールドに分けて露光を行うイメージセンサを備えた画像取得部で撮像する画像撮像方法において、
前記台座上に設置され前記撮像対象に近接して撮像される無彩色または色バランスが既知である所定彩色のフリッカ検出プレートを前記画像取得部で撮像された結果得られる色成分ごとおよび前記露光フィールドごとの撮像画像データに基づいて前記露光フィールドごとおよび前記色成分ごとのフリッカ補正量を算出し、該フリッカ補正量に基づいてフリッカ量を算出し、
前記フリッカ量が露出テーブル切替え判定値を超えているか否かを判定し、
前記露出テーブル切替え判定部において前記フリッカ量が露出テーブル切替え判定値を超えていると判定された場合に、前記画像取得部における露出時間の組合せを設定した露出テーブルを複数記憶する露出テーブル記憶部から読み出す前記露出テーブルを切り替え、
前記露出テーブルの切替えを介して前記露出テーブル記憶部から読み出される露出テーブルに基づいて、前記画像取得部に露出時間およびゲインを設定し、前記画像取得部に前記フリッカ検出プレートの再度の撮像を指示する、
ことを特徴とする画像撮像方法。
【請求項９】
台座上にセットされた撮像対象を、露光開始タイミングの異なる複数の画素グループである露光フィールドに分けて露光を行うイメージセンサを備えた画像取得部で撮像する画像撮像方法において、
前記台座上に設置され前記撮像対象に近接して撮像される無彩色または色バランスが既知である所定彩色のフリッカ検出プレートを前記画像取得部で撮像された結果得られる色成分ごとおよび前記露光フィールドごとの撮像画像データに基づいて前記露光フィールドごとおよび前記色成分ごとのフリッカ補正量を算出し、
前記フリッカ補正量に基づいてフリッカ量を算出し、
前記露光フィールドごとおよび前記色成分ごとのフリッカ補正量を記憶し、
前記フリッカ量がフリッカ補正判定値を超えているか否かによってフリッカの発生を判定し、
前記フリッカ発生判定部によって前記フリッカ量がフリッカ補正判定値を超えていると判定された場合に、前記画像取得部が前記撮像対象を撮像して得た前記露光フィールドごとおよび前記色成分ごとの撮像画像データに対して、前記記憶された前記露光フィールドごとおよび前記色成分ごとのフリッカ補正量に基づいて、フリッカ補正を行う、
ことを特徴とする画像撮像方法。
【図６】
【図７】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図８】
【図１９】
【図７】
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【図１１】
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【図１７】
【図１８】
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図８】
【図１９】
【公開番号】特開２０１３−５１５９２（Ｐ２０１３−５１５９２Ａ）
【公開日】平成２５年３月１４日（２０１３．３．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１８９２００（Ｐ２０１１−１８９２００）
【出願日】平成２３年８月３１日（２０１１．８．３１）
【出願人】（０００２３７６３９）富士通フロンテック株式会社 (667)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年３月１４日（２０１３．３．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月３１日（２０１１．８．３１）
【出願人】（０００２３７６３９）富士通フロンテック株式会社 (667)
【Ｆターム（参考）】
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