JP4380665B2

JP4380665B2 - 画像取込装置並びに画像取込方法

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Publication number: JP4380665B2
Application number: JP2006171889A
Authority: JP
Inventors: 修平川; 章生大石; 新治畑澤; 祥雅藤原
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2006-06-21
Filing date: 2006-06-21
Publication date: 2009-12-09
Anticipated expiration: 2026-06-21
Also published as: JP2008005172A

Description

本発明は、走行する被写体の撮像画像を取り込む画像取込装置並びに画像取込方法に関するものである。

従来、走行する被写体の撮像画像を取り込む画像取込装置は、例えば、画像処理技術を利用して検査対象物の外観検査を行う外観検査装置の一部として用いられている。かかる外観検査装置として、輪転印刷機で印刷される帯状の印刷物を検査対象物とし、印刷物の印刷面における汚れや抜けなどの欠陥の有無を検査するものがある。印刷物は円筒形のローラに巻き取られることで走行しており、走行中の印刷物の印刷面をラインセンサで撮像して一次元状の画像データを連続して取り込み、これらの一次元画像データをつなぎ合わせることで二次元の画像データを再構成している。そして、このようにして得られる二次元の画像データを画像処理することで印刷面における欠陥の有無を検査するのである。

ここで、ラインセンサに用いる受光素子がＣＣＤ（電荷結合素子）のように露光時間に比例して出力信号のレベル（画像の明るさ）が増大するものであると、印刷物の走行速度が変動することで出力信号（画像）が不安定になってしまうことがある。そのために従来は、印刷物の走行速度変動に合わせてラインセンサの出力信号レベルを補正（画像の明るさを補正）していた。

従来の補正方法としては、外部から制御可能なトリガ信号にラインセンサの露光時間を同期させ、ラインセンサの出力信号（画像データ）をトリガ信号間隔に応じて補正する方法があるが、かかる従来例では、次のような問題が生じていた。第１に、印刷物の走行速度が低下したときにラインセンサの露光量が受光素子（例えば、ＣＣＤ）のダイナミックレンジを超えてしまうためにラインセンサの出力信号が飽和して必要な輝度情報が画像データから欠落する虞があり、出力信号の飽和を回避して適切な補正を行うためには印刷物の走行速度変動の幅を狭める必要があった。第２に、補正可能な走行速度変動幅を拡大するためにラインセンサの出力信号のレンジを下げた場合、高速時における出力信号レベルが低下して輝度情報も少なくなり、極めて情報が粗い画像となる。

また、上述の第１，第２の問題を解決し得る別の補正方法として特許文献１，２に開示されているものがある。特許文献１に開示されている従来例は、印刷物の走行距離に同期してパルス信号を出力するロータリーエンコーダと、パルス周期毎に、ラインセンサから出力される画像データを加算する加算回路と、パルス周期毎に、ラインセンサの出力回数を計数するライン数計数回路と、１周期内に加算された画像データを、同周期内に計数された出力回数により除算した平均画像データを順次出力する除算回路とを備え、ラインセンサの露光時間を一定とし、印刷物の走行距離に同期したパルス信号の１周期内に得られた画像データの数に応じて、移動平均を用いて画像データを補正するものである。

また特許文献２に開示されている従来例は、被写体が一定距離走行する度にピッチ信号を出力するエンコーダと、被写体を撮像するラインセンサカメラと、このラインセンサカメラに設けられた電子シャッタとを備え、ピッチ信号の立ち上がり時点から一定時間だけ電子シャッタを開放することで被写体の走行速度が変化してもラインセンサカメラの露光時間が一定になるようにして画像データを補正するものである。
特開平１１−２０７９３６号公報特開平９−１８６７６号公報

しかしながら、特許文献１に記載されている従来例においても、１ライン分の画像データがパルス信号の周期に対するラインセンサの出力タイミングによって変化するため、パルス信号の１周期内にラインセンサから取り込まれる画像データの情報量が少ないほど二次元画像としたときの被写体との誤差が大きくなり、いわゆるぼけた画像となってしまう。また、特許文献２に記載されている従来例においては、電子シャッタのシャッタ速度（露光時間）が一定であるから、被写体の移動速度が速くなったときに画像データの欠落（隙間）が生じる場合があり、反対に被写体の移動速度が遅くなったときに画像データの重複が生じる場合があった。

本発明は上記事情に鑑みて為されたものであり、その目的は、走行速度が変動する場合においてもラインセンサが出力する画素データを基に画像データを生成して適正且つ誤差の少ない画像を取り込むことができる画像取込装置並びに画像取込方法を提供することにある。

請求項１の発明は、上記目的を達成するために、走行する被写体の撮像画像を取り込む画像取込装置であって、被写体が一定距離を走行する毎に同期信号を出力する同期信号発生手段と、走行する被写体に対向配置されて常時露光されるとともに一定周期で発生するトリガ信号に同期して露光量に比例した画素データを有する画像データを出力するラインセンサと、同期信号の１周期内でトリガ信号が発生したタイミングに基づいてラインセンサから出力された画素データを基に当該１周期の画像データを生成する生成手段とを備え、生成手段は、同期信号の１周期内に含まれるラインセンサが露光した画像データを、画素データの露光量の割合から積和演算を行うことで生成する画像取込装置であって、赤、緑、青の各色の光に感度を有し被写体の走行方向に沿って並ぶ３つの前記ラインセンサを備え、前記生成手段は、各ラインセンサ間の視野誤差と被写体の走行速度の比によってラインセンサ毎にトリガ信号の発生タイミングを補正するとともに、当該補正後のトリガ信号の発生タイミングに基づき、同期信号間の画像データを生成し、各ラインセンサの画像データによりカラー画像データを合成することを特徴とする。

請求項２の発明は、上記目的を達成するために、走行する被写体の撮像画像を取り込む画像取込方法であって、被写体が一定距離を走行する毎に同期信号発生手段から同期信号を出力し、走行する被写体にラインセンサを対向配置して常時露光するとともに一定周期で発生するトリガ信号に同期して露光量に比例した画素データを有する画像データをラインセンサから出力し、同期信号の１周期内に含まれるラインセンサが露光した画像データを、画素データの露光量の割合から積和演算を行うことで生成する画像取込方法であって、赤、緑、青の各色の光に感度を有する３つの前記ラインセンサを被写体の走行方向に沿って並べて配置し、各ラインセンサ間の視野誤差と被写体の走行速度の比によってラインセンサ毎にトリガ信号の発生タイミングを補正するとともに、当該補正後のトリガ信号の発生タイミングに基づき、同期信号間の画像データを生成し、各ラインセンサの画像データによりカラー画像データを合成することを特徴とする。

請求項１並びに請求項２の発明によれば、ラインセンサからは被写体の移動速度にかかわらずに一定の周期で画像データが出力されており、例えば、同期信号の１周期内に３回分の画像データの全部又は一部が含まれているとした場合、各回の画像データにおける露光時間と同期信号の周期との割合にそれぞれの画像データの露光量（画素データ）を乗算した積を加算（積和演算）することで画像データを生成するので、ラインセンサからは一定時間毎に画像データが出力されることからラインセンサのダイナミックレンジを最大限に利用して適正な露光量を確保することができ、また、同期信号の周期に対してラインセンサが画像データを出力するトリガ信号の周期が短い場合においても複数回分の画像データから１周期分の画像データを生成することで被写体との誤差が少ない画像データを得られるとともに、走行する被写体の画像が抜けや重複なく取り込むことができる。しかも、３つのラインセンサから出力される赤、緑、青の各色の画像データを生成しているため、これらを合成して得られるカラーの画像データについても適正且つ誤差の少ない画像を取り込むことができる。

請求項２並びに請求項５の発明によれば、３つのラインセンサから出力される赤、緑、青の各色の画像データを生成しているため、これらを合成して得られるカラーの画像データについても適正且つ誤差の少ない画像を取り込むことができる。

請求項３並びに請求項６の発明によれば、３つのラインセンサから出力される赤、緑、青の各色の画像データを生成しているため、これらを合成して得られるカラーの画像データについても適正且つ誤差の少ない画像を取り込むことができる。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。

ここで、本発明の実施形態を説明する前に、本発明の参考例について説明する。
（参考例１）
図１に本参考例の画像取込装置の概略構成を示す。本参考例における画像取込装置は、輪転印刷機で印刷される帯状の印刷物の印刷面における汚れや抜けなどの欠陥の有無を検査する外観検査装置とともに用いられるものであって、円筒形のローラ（図示せず）に巻き取られることで図１における左から右に向かって走行する印刷物（被写体）Ｘに対向配置されたラインセンサカメラ１と、印刷物Ｘの走行速度に同期したパルス信号（同期信号）を出力する同期信号発生部２と、同期信号発生部２から同期信号を取り込むとともにラインセンサカメラ１から出力された画素データを基に同期信号の１周期分の画像データを生成する画像処理部３とを備えている。

ラインセンサカメラ１は、ＣＣＤ（電荷結合素子）を受光素子とするラインセンサ（図示せず）やラインセンサから電荷を取り出すためのタイミングを決定するトリガ信号を発生するトリガ信号発生回路などを収めたカメラ本体１０と、カメラ本体１０の前面に設けられてラインセンサの受光面に光を集光するためのレンズ１１とを有しており、レンズ１１の光軸が印刷物Ｘの印刷面と直交し且つラインセンサの軸方向が印刷物Ｘの幅方向（走行方向に直交する方向）と平行に印刷物Ｘと対向配置されている。ここで、トリガ信号発生回路は一定周期のトリガ信号を発生しているので、ラインセンサカメラ１からはトリガ信号に同期した一定の周期で画像データが出力されている。但し、このようなラインセンサカメラ１は従来周知であるから、詳細な構成についての図示並びに説明は省略する。また同期信号発生部２は、印刷物Ｘの表面に接触して回転する円筒形のローラ２０と、ローラの回転に同期したパルス信号を発生するエンコーダ（図示せず）とを有する従来周知のものであって、詳細な構成についての図示並びに説明は省略する。

画像処理部３は、ディジタル信号を高速に処理するのに適した回路、例えば、ＤＳＰ（ディジタル・シグナル・プロセッサ）やＣＰＵ（セントラル・プロセス・ユニット）などを主構成要素とし、本発明に係る画像取込方法を実現するためのプログラムをＤＳＰやＣＰＵで実行することによってラインセンサカメラ１から出力される画素データを基に画像データを生成し、生成した画像データを外観検査装置に出力するものである。なお、画像処理部３にはラインセンサカメラ１から画像データとトリガ信号が取り込まれるとともに、同期信号発生部２から同期信号ＳＹが取り込まれる。

次に、図２のタイムチャートを参照しながら本発明の要旨である画像処理部３の動作を詳細に説明する。なお、図２におけるＤは同期信号ＳＹの１周期分に対応する印刷物Ｘの移動距離、Ｔ_k（ｋ＝１，２，…，ｉ，ｉ＋１，…）は同期信号ＳＹの立ち上がりタイミング、Ｅ_k（ｋ＝１，２，…，ｉ，ｉ＋１，…）はトリガ信号の１周期内におけるラインセンサの露光量、Ｓ_k（ｋ＝１，２，…，ｉ，ｉ＋１，…）はラインセンサカメラ１から画像処理部３への画像データＥ_kの取り込みが完了した時間、Ｓ'_k（ｋ＝１，２，…，ｉ，ｉ＋１，…）はラインセンサカメラ１の露光完了時間（トリガ信号の立ち上がりタイミング）、Ｖ_k（ｋ＝１，２，…，ｉ，ｉ＋１，…）はトリガ信号に同期してラインセンサカメラ１から出力される画像データ（ラインセンサの各画素ごとの露光量を量子化した画素データの集まり）をそれぞれ示している。

同期信号発生部２から出力される同期信号ＳＹが印刷物Ｘの走行速度に同期しているため、その１周期（例えば、Ｔ_i+1〜Ｔ_i）の間に印刷物Ｘが移動する距離Ｄは走行速度にかかわらずに一定となる。そして、本参考例では上記一定距離Ｄの画像を１ライン分（一次元）の画像として取り込んでいる。一方、ラインセンサカメラ１が露光を完了して画像処理部３へ出力を開始するタイミング（トリガ信号の立ち上がりタイミング）と同期信号ＳＹの立ち上がりタイミングとが一致しない場合、同期信号の１周期内（例えば、Ｔ_i+1〜Ｔ_i）にラインセンサカメラ１で撮像される１ライン分の画像には、ｉ番目の露光量Ｅ_iの一部、ｉ+１番目の露光量Ｅ_i+1の全部、ｉ＋２番目の露光量Ｅ_i+2の一部の各露光量の情報が含まれることになる。つまり、ｉ番目の露光量Ｅ_iとｉ＋２番目の露光量Ｅ_i+2には、本来不要である前後１ライン分の画像データの情報が一部含まれているので、かかる不要な情報を除いた露光量の情報のみで画像データを再構成（生成）すれば、印刷物Ｘの印刷面における距離Ｄの範囲を撮像した１ライン分の画像を精度よく復元することができる。

具体的には、ラインセンサの露光量Ｅ_kが露光時間に比例していることから、ラインセンサカメラ１のトリガ信号の周期Ｒに対してＳ'_i−Ｔ_iの時間差分だけｉ番目の露光量Ｅ_iの情報が含まれるとともに、周期Ｒに対してＴ_i−Ｓ'_i+2の時間差分だけｉ＋２番目の露光量Ｅ_i+2の情報が含まれることになる。また、露光量Ｅ_kの情報は画像データＶ_kとして画像処理部３に取り込まれる（転送される）から、露光完了時間Ｓ'_kは取込完了（転送完了）時間Ｓ_kからラインセンサカメラ１に固有の定数Ｃを減算することで求められる（Ｓ'_k＝Ｓ_k−Ｃ）。

従って、印刷物Ｘの印刷面における距離Ｄの範囲を撮像した１ライン分の画像データＶ'_i+1は、下記式で示すようにｋ番目の露光量Ｅ_kに対応した画像データＶ_kに、ラインセンサカメラ１のトリガ信号の周期Ｒに対する露光時間の割合を乗算した積の和を演算（積和演算）することにより得られる。

但し、上記式における右辺の項数が印刷物Ｘの走行速度が減速するにつれて増加し、反対に走行速度が加速するにつれて減少することは説明するまでもない。

ここで、地色の部分の間にべた印刷の部分Ｙが存在する印刷物Ｘを撮像すると仮定し、且つ地色部分のみの画像データの露光量が１００％、べた印刷部分Ｙのみの画像データの露光量が０％であるとしたとき、同期信号ＳＹとトリガ信号の立ち上がりタイミングとがトリガ信号の半周期（＝Ｔ／２）ずれている場合に画像データがどのように生成されるかを本参考例と特許文献１に記載された従来例とで比較してみる。特許文献１に記載されている従来例においては、図３（ｂ）に示すように１周期内に地色部分とべた印刷部分Ｙの両方が半分ずつ含まれているときの画素値（画素データ）が、（１００％＋５０％）／２＝７５％となり、べた印刷部分の直後の地色部分のみを含む１周期内の画素値も、（１００％＋５０％）／２＝７５％となってしまい、生成された地色部分とべた印刷部分Ｙとの境界が不鮮明になる虞がある。一方、本参考例においては、図３（ａ）に示すように１周期内に地色部分とべた印刷部分Ｙの両方が半分ずつ含まれているときの画素値が、１００％／４＋５０％／２＝５０％となり、べた印刷部分の直後の地色部分のみを含む１周期内の画素値が、５０％／４＋１００％／２＋１００％／４＝８７．５％となるから、特許文献１記載の従来例と比較して生成された地色部分とべた印刷部分Ｙとの境界が鮮明になることが判る。

また特許文献２記載の従来例では、印刷物Ｘの走行速度が速いときに画像データの取込範囲が前後で重複し、反対に印刷物Ｘの走行速度が遅いときは画像データの取込範囲に隙間（画像データの欠落）が生じてしまうが、本参考例では、印刷物Ｘの走行速度が変動しても画像データの取込範囲に隙間（画像データの欠落）が生じることがなく、しかも、印刷物Ｘの走行速度が減速して取込範囲が重複しても生成された画像データにおける重複範囲が常に一定となるから定量的な画像を得ることができる。

（参考例２）
参考例１はモノクロ画像（白黒画像）を取り込むものであったが、本参考例は、フルカラー画像を取り込む画像取込装置である。ここで、フルカラー画像用のラインセンサカメラとしては、レンズを通して入射する光をプリズムでＲ，Ｇ，Ｂの光に分光して各色用のラインセンサで受光するようにしたものと、レンズを通して入射する光を一列に並べて配置されたＲ，Ｇ，Ｂの各色用のラインセンサで受光するようにしたもの（以下、「３ラインセンサカメラ」と呼ぶ。）とがあり、前者のものは各色用のラインセンサの光軸が一致しており、後者の３ラインセンサカメラに比べて一般的に高価である。一方、３ラインセンサカメラにおいてはＲ，Ｇ，Ｂの各色用のラインセンサの光軸が一致しておらず、図４に示すようにラインセンサ１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂの並び方向にΔＬの視野誤差分だけ光軸がずれているので、印刷物Ｘの印刷面上の点Ａがラインセンサ１２Ｂで撮像されるタイミングと、ラインセンサ１２Ｇで撮像されるタイミングと、ラインセンサ１２Ｒで撮像されるタイミングとの間にはΔＬ／Ｖの時間差が生じる（但し、Ｖは印刷物Ｘの走行速度）。従って、安価な３ラインセンサカメラを使ってフルカラー画像を取り込むには、各ラインセンサ１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂから取り込まれる画像データの位置ずれ（ΔＬ）を補正する必要がある。

そこで本参考例では、画像処理部３において同期信号ＳＹを各ラインセンサ１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂ毎に個別に補正することで画像データの位置ずれを補正しており、以下、補正処理の詳細について図面を参照して説明する。但し、本参考例の構成はラインセンサカメラ１が上述の３ラインセンサカメラである点を除いて参考例１と共通であるから、共通の構成要素については同一の符号を付して図示並びに説明を省略する。

以下、図５のタイムチャートを参照しながら本発明の要旨である画像処理部３の動作を詳細に説明する。なお、図５におけるＤは同期信号ＳＹの１周期分に対応する印刷物Ｘの移動距離、Ｔ_k（ｋ＝１，２，…，ｉ，ｉ＋１，…）は同期信号ＳＹの立ち上がりタイミング、Ｔ（Ｂ）_k，Ｔ（Ｇ）_k，Ｔ（Ｒ）_k（ｋ＝１，２，…，ｉ，ｉ＋１，…）は補正後の同期信号ＳＹの立ち上がりタイミング、Ｓ'_k（ｋ＝１，２，…，ｉ，ｉ＋１，…）は３ラインセンサカメラ１の露光完了時間（トリガ信号の立ち上がりタイミング）をそれぞれ示している。また、図４に示すように印刷物Ｘの同一点Ａは青色用のラインセンサ１２Ｂ、緑色用のラインセンサ１２Ｇ、赤色用のラインセンサ１２Ｒの順序で撮像されるものとし、各色用のラインセンサ１２Ｂ，１２Ｇ，１２Ｒ間の視野誤差をΔＬ、印刷物Ｘの走行速度をＶ（＝距離Ｄ／同期信号ＳＹの周期）とする。

図５（ａ）に示すように中央に配置されている緑色用のラインセンサ１２Ｇに対する同期信号ＳＹの立ち上がりタイミングＴ（Ｇ）_iを基準とすれば（Ｔ（Ｇ）_k＝Ｔ_k）、緑色用のラインセンサ１２ＧがＴ_i+1〜Ｔ_iの期間に撮像した距離Ｄの範囲を、青色用のラインセンサ１２ＢではΔＬ／Ｖの時間だけに先に撮像しており、また、赤色用のラインセンサ１２ＲではΔＬ／Ｖの時間だけ後に撮像することになる。従って、同期信号ＳＹの立ち上がりタイミングＴ_i，Ｔ_i+1からΔＬ／Ｖの時間誤差を減算することで赤色用のラインセンサ１２Ｒに対する同期信号ＳＹの立ち上がりタイミングＴ（Ｒ）_k（＝Ｔ_k−ΔＬ／Ｖ）を補正するとともに、Ｔ_i，Ｔ_i+1にΔＬ／Ｖの時間誤差を加算することで青色用のラインセンサ１２Ｂに対する同期信号ＳＹの立ち上がりタイミングＴ（Ｂ）_k（＝Ｔ_k＋ΔＬ／Ｖ）を補正する。

すなわち、基準とした緑色用のラインセンサ１２Ｇが同期信号の１周期内（例えば、Ｔ_i+1〜Ｔ_i）に撮像する範囲と同一の範囲は、実際には赤色用のラインセンサ１２ＲではＴ（Ｒ）_i+1〜Ｔ（Ｒ）_iの期間で撮像され、青色用のラインセンサ１２ＢではＴ（Ｂ）_i+1〜Ｔ（Ｂ）_iの期間で撮像されているから、補正後のタイミングＴ（Ｂ）_k，Ｔ（Ｇ）_k，Ｔ（Ｒ）_kに基づいて各色の画像データを合成することにより、画像データの位置ずれ（ΔＬ）を補正することができる。なお、参考例１で説明した画像データの生成処理についても補正された立ち上がりタイミングＴ（Ｂ）_k，Ｔ（Ｇ）_k，Ｔ（Ｒ）_kを用いて行えばよい。

（実施形態）
参考例２では同期信号ＳＹを各ラインセンサ１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂ毎に個別に補正することで画像データの位置ずれを補正するのに対し、本実施形態では、露光完了時間を各ラインセンサ１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂ毎に個別に補正することで画像データの位置ずれを補正する点に特徴がある。以下、本実施形態における画像処理部３による補正処理の詳細について図面を参照して説明する。但し、本実施形態の構成はラインセンサカメラ１が上述の３ラインセンサカメラである点を除いて参考例１と共通であるから、共通の構成要素については同一の符号を付して図示並びに説明を省略する。

以下、図６のタイムチャートを参照しながら本発明の要旨である画像処理部３の動作を詳細に説明する。なお、図６におけるＤは同期信号ＳＹの１周期分に対応する印刷物Ｘの移動距離、Ｔ_k（ｋ＝１，２，…，ｉ，ｉ＋１，…）は同期信号ＳＹの立ち上がりタイミング、Ｅ（Ｂ）_k，Ｅ（Ｇ）_k，Ｅ（Ｒ）_k（ｋ＝１，２，…，ｉ，ｉ＋１，…）はトリガ信号の１周期内における各ラインセンサ１２Ｂ，１２Ｇ，１２Ｒの露光量、Ｓ'_k（ｋ＝１，２，…，ｉ，ｉ＋１，…）は３ラインセンサカメラ１の露光完了時間、Ｓ'（Ｂ）_k，Ｓ'（Ｇ）_k，Ｓ'（Ｒ）_k（ｋ＝１，２，…，ｉ，ｉ＋１，…）は補正後のラインセンサ１２Ｂ，１２Ｇ，１２Ｒの露光完了時間をそれぞれ示している。また、参考例２と同様に印刷物Ｘの同一点Ａは青色用のラインセンサ１２Ｂ、緑色用のラインセンサ１２Ｇ、赤色用のラインセンサ１２Ｒの順序で撮像されるものとし、各色用のラインセンサ１２Ｂ，１２Ｇ，１２Ｒ間の視野誤差をΔＬ、印刷物Ｘの走行速度をＶ（＝距離Ｄ／同期信号ＳＹの周期）とする。

画像処理部３では、図６（ａ）に示すように中央に配置されている緑色用のラインセンサ１２Ｇの露光完了時間Ｓ'（Ｇ）_iを基準とし（Ｓ'（Ｇ）_k＝Ｓ'_k）、３ラインセンサカメラ１の露光完了時間Ｓ'_k（＝Ｓ'（Ｇ）_k）からΔＬ／Ｖの時間誤差を減算することで青色用のラインセンサ１２Ｂの露光完了時間Ｓ'（Ｂ）_i（＝Ｓ'_k−ΔＬ／Ｖ）を補正するとともに、Ｓ'_kにΔＬ／Ｖの時間誤差を加算することで赤色用のラインセンサ１２Ｒの露光完了時間Ｓ'（Ｒ）_iを補正する。

すなわち、基準とした緑色用のラインセンサ１２Ｇが露光完了時間Ｓ'_iまでに撮像した範囲（例えば、Ｔ_i+1〜Ｔ_i）と同一の範囲は、実際には青色用のラインセンサ１２Ｂでは露光完了時間Ｓ'（Ｂ）_iまでに撮像されており、赤色用のラインセンサ１２Ｒでは露光時間Ｓ'（Ｒ）_iまでに撮像されているから、補正後の露光完了時間Ｓ'（Ｂ）_k，Ｓ'（Ｇ）_k，Ｓ'（Ｒ）_kに基づいて各色の画像データを合成することにより、画像データの位置ずれ（ΔＬ）を補正することができる。なお、参考例１で説明した画像データの生成処理についても補正された露光完了時間Ｓ'（Ｂ）_k，Ｓ'（Ｇ）_k，Ｓ'（Ｒ）_kを用いて行えばよい。

ところで、上述の参考例１，２並びに実施形態では被写体である印刷物Ｘが帯状で略水平方向に直線的に移動する場合を例示したが、中心を支点として回転する円形状の被写体を撮像する場合にも本発明の技術思想が適用可能である。例えば、図７に示す画像取込装置は、垂直に起立した回転軸１０１の先端に中心が固定されて時計回りに回転（走行）する円形状の被写体１００に対向配置されたラインセンサカメラ１と、回転軸１０１に連結されて被写体１００の回転速度（角速度）に同期したパルス信号（同期信号）を出力する同期信号発生部２と、同期信号発生部２から同期信号を取り込むとともにラインセンサカメラ１から出力された画像データを基に同期信号ＳＹの１周期分の画像データを生成する画像処理部３とを備えている。そして、同期信号ＳＹの１周期分に対応する被写体１００の移動距離（回転角度）を移動距離Ｄの代わりに用いることで、参考例１，２並びに実施形態と同様に画像データの生成や３ラインセンサカメラ１における画像データの位置ずれを補正することができる。

本発明の参考例１を示すブロック図である。同上における生成処理を説明するためのタイムチャートである。（ａ）は同上における生成処理の説明図、（ｂ）は特許文献１記載の従来例における生成処理の説明図である。本発明の参考例２における３ラインセンサカメラの説明図である。（ａ），（ｂ）は同上における補正処理を説明するためのタイムチャートである。（ａ），（ｂ）は本発明の実施形態における補正処理を説明するためのタイムチャートである。本発明の他の実施形態を示すブロック図である。

符号の説明

１ラインセンサカメラ
２同期信号発生部
３画像処理部
Ｘ印刷物（被写体）

Claims

走行する被写体の撮像画像を取り込む画像取込装置であって、被写体が一定距離を走行する毎に同期信号を出力する同期信号発生手段と、走行する被写体に対向配置されて常時露光されるとともに一定周期で発生するトリガ信号に同期して露光量に比例した画素データを有する画像データを出力するラインセンサと、同期信号の１周期内でトリガ信号が発生したタイミングに基づいてラインセンサから出力された画素データを基に当該１周期の画像データを生成する生成手段とを備え、生成手段は、同期信号の１周期内に含まれるラインセンサが露光した画像データを、画素データの露光量の割合から積和演算を行うことで生成する画像取込装置であって、赤、緑、青の各色の光に感度を有し被写体の走行方向に沿って並ぶ３つの前記ラインセンサを備え、前記生成手段は、各ラインセンサ間の視野誤差と被写体の走行速度の比によってラインセンサ毎にトリガ信号の発生タイミングを補正するとともに、当該補正後のトリガ信号の発生タイミングに基づき、同期信号間の画像データを生成し、各ラインセンサの画像データによりカラー画像データを合成することを特徴とする画像取込装置。
走行する被写体の撮像画像を取り込む画像取込方法であって、被写体が一定距離を走行する毎に同期信号発生手段から同期信号を出力し、走行する被写体にラインセンサを対向配置して常時露光するとともに一定周期で発生するトリガ信号に同期して露光量に比例した画素データを有する画像データをラインセンサから出力し、同期信号の１周期内に含まれるラインセンサが露光した画像データを、画素データの露光量の割合から積和演算を行うことで生成する画像取込方法であって、赤、緑、青の各色の光に感度を有する３つの前記ラインセンサを被写体の走行方向に沿って並べて配置し、各ラインセンサ間の視野誤差と被写体の走行速度の比によってラインセンサ毎にトリガ信号の発生タイミングを補正するとともに、当該補正後のトリガ信号の発生タイミングに基づき、同期信号間の画像データを生成し、各ラインセンサの画像データによりカラー画像データを合成することを特徴とする画像取込方法。