(57)【要約】【課題】倍率色収差のキャリブレーションの複雑な設定を自動で実行することができる、撮像装置を提供する。【解決手段】レンズを介してマーカの像を取得して、異なる色のカラーフィルタを色ごとに有する２以上のラインセンサにより前記マーカを撮像する撮像部と、前記レンズにより前記マーカの波長が分光され、その分光された１以上の前記ラインセンサ間における撮像画素のずれ量を算出する算出部と、算出された前記撮像画素のずれ量に基づいて、前記２以上のラインセンサのそれぞれの前記ラインセンサによって撮像された前記撮像画素が一致するようにキャリブレーションを実行する較正部と、を備える撮像装置を提供する。【選択図】図１
2020086578.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズを介してマーカの像を取得して、異なる色のカラーフィルタを色ごとに有する２以上のラインセンサにより前記マーカを撮像する撮像部と、
前記レンズにより前記マーカの波長が分光され、その分光された１以上の前記ラインセンサ間における撮像画素のずれ量を算出する算出部と、
算出された前記撮像画素のずれ量に基づいて、前記２以上のラインセンサのそれぞれの前記ラインセンサによって撮像された前記撮像画素が一致するようにキャリブレーションを実行する較正部と、
を備える撮像装置。
【請求項２】
前記キャリブレーションを実行するためのキャリブレーション領域の左右の略端部に前記マーカが設けられ、
前記算出部が、
前記マーカが設けられた前記キャリブレーション領域の左右の略端部において前記１以上のラインセンサ間における前記撮像画素のずれ量を算出し、
前記較正部が、
前記マーカが設けられた前記キャリブレーション領域の左右の略端部において前記２以上のラインセンサのそれぞれの前記ラインセンサによって撮像された前記撮像画素が一致するように前記キャリブレーションを実行する、請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記キャリブレーションを実行するためのキャリブレーション領域の略中央に前記マーカが設けられ、
前記算出部が、
前記マーカが設けられた前記キャリブレーション領域の略中央において前記１以上のラインセンサ間における前記撮像画素のずれ量を算出し、
前記較正部が、
前記マーカが設けられた前記キャリブレーション領域の略中央において前記２以上のラインセンサのそれぞれの前記ラインセンサによって撮像された前記撮像画素が一致するように前記キャリブレーションを実行する、請求項１又は２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記算出部が、
前記１以上のラインセンサ間における前記撮像画素のずれ量を補間により算出し、
前記較正部が、
算出された前記撮像画素のずれ量に基づいて、前記２以上のラインセンサのそれぞれの前記ラインセンサによって撮像された前記撮像画素が一致するように前記キャリブレーションを実行する、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記キャリブレーションを実行するためのキャリブレーション領域の所定の範囲に前記マーカが設けられ、
前記算出部が、
前記マーカが設けられた前記キャリブレーション領域の所定の範囲において前記１以上のラインセンサ間における前記撮像画素のずれ量を算出し、
前記較正部が、
前記マーカが設けられた前記キャリブレーション領域の所定の範囲において前記２以上のラインセンサのそれぞれの前記ラインセンサによって撮像された前記撮像画素が一致するように前記キャリブレーションを実行する、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記撮像画素のずれ量を記憶する記憶部を、更に備える、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記マーカが移動可能な被写体に設けられ、
前記撮像部が、
移動中の前記被写体に設けられた前記マーカを撮像する、請求項１乃至６のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項８】
前記マーカが、
白と黒のラインによって形成されている、請求項１乃至６のいずれか１項に記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置に関し、特に、色収差を補正する撮像装置の技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、撮像装置において、画像を取得して、その取得した画像を補正する撮像装置が種々、検討されている。撮像装置のレンズは、波長によって屈折率が異なるため、波長の長い光と波長の短い光とでは、結像する位置により像のずれが生じる。
【０００３】
例えば、赤色（Ｒｅｄ）、緑色（Ｇｒｅｅｎ）、青色（Ｂｌｕｅ）の三原色からなるカラー映像では、像のずれによるにじみが生じる。具体的には、赤色は、緑色に比べて波長が長く、また、青色は、緑色に比べて波長が短い。このため、赤色と青色は、互いに異なる方向に像がずれてしまう。これにより、黒色と白色との境界では、黄色、又はシアン色のにじみが生じる。
【０００４】
そこで、光の波長の屈折率が異なることによる倍率色収差の補正を行う画像処理装置が提案されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第４４９２３９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
倍率色収差のキャリブレーションを行う場合には、画像処理装置が複数のパラメータを使用しているため、専門的な知識を有する技術者しか、キャリブレーションの設定をすることができなかった。また、キャリブレーションの設定が複雑であり、また、手動で設定する必要があったため、設定に手間がかかり技術者の負担が大きかった。
【０００７】
そこで、本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、倍率色収差のキャリブレーションにおける複雑な設定を自動で実行することができる、撮像装置を提供することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者は、上述の目的を解決するために鋭意研究を行った結果、倍率色収差のキャリブレーションにおける複雑な設定を自動で実行することに成功し、本発明を完成するに至った。
【０００９】
すなわち、本発明では、レンズを介してマーカの像を取得して、異なる色のカラーフィルタを色ごとに有する２以上のラインセンサにより前記マーカを撮像する撮像部と、前記レンズにより前記マーカの波長が分光され、その分光された１以上の前記ラインセンサ間における撮像画素のずれ量を算出する算出部と、算出された前記撮像画素のずれ量に基づいて、前記２以上のラインセンサのそれぞれの前記ラインセンサによって撮像された前記撮像画素が一致するようにキャリブレーションを実行する較正部と、を備える、撮像装置を提供する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、倍率色収差のキャリブレーションにおける複雑な設定を自動で実行することができる。なお、本発明の効果は、必ずしも上記の効果に限定されるものではなく、本発明に記載されたいずれかの効果であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に係る第１の実施形態の撮像装置のブロック図である。
【図２】レンズの屈折率による倍率色収差を示す説明図である。
【図３】撮像装置が撮像するマーカの例を示した説明図である。
【図４】ラインセンサで撮像したキャリブレーション領域のマーカの撮像画素を示す説明図である。
【図５】算出部が、ラインセンサＲとラインセンサＧの撮像画素のずれ量を算出し、較正部が、ラインセンサＲで撮像した撮像画素をラインセンサＧで撮像した撮像画素に一致させるようにキャリブレーションを実行させる方法を示した説明図である。
【図６】算出部が、ラインセンサＢとラインセンサＧの撮像画素のずれ量を算出し、較正部が、ラインセンサＢで撮像した撮像画素をラインセンサＧで撮像した撮像画素に一致させるようにキャリブレーションを実行させる方法を示した説明図である。
【図７】本発明に係る第３の実施形態の撮像装置が被写体であるベルトコンベアを撮像し、キャリブレーション領域にマーカが検出されたとき、キャリブレーションを実行する実施形態を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明を実施するための好適な形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下に説明する実施形態は、本発明の代表的な実施形態の一例を示したものであり、これにより本発明の範囲が狭く解釈されることはない。
【００１３】
＜１．第１の実施形態（撮像装置の例１）＞
図１に、本発明に係る第１の実施形態の撮像装置１００のブロック図を示す。図１は、本発明に係る第１の実施形態の撮像装置１００のブロック図である。
【００１４】
［構成］
第１の実施形態の撮像装置１００は、撮像部１０、処理回路２０、記憶回路３０、入力回路４０、ディスプレイ５０、画像記憶回路６０及び内部バス７０を備えて構成されている。
【００１５】
撮像部１０は、レンズ１と、ラインセンサＲと、ラインセンサＧと、ラインセンサＢとを備えている。撮像部１０は、レンズ１を介して像を取得する。例えば、撮像部１０は、レンズ１を介して後述するマーカの像を取得して、異なる色のカラーフィルタを色ごとに有する２以上のラインセンサ（ラインセンサＲ、ラインセンサＧ及びラインセンサＢ）によりマーカを撮像する。
【００１６】
ラインセンサＲは、赤色（Ｒ）のカラーフィルタを有している。ラインセンサＧは、緑色（Ｇ）のカラーフィルタを有している。ラインセンサＢは、青色（Ｂ）のカラーフィルタを有している。ラインセンサ（ラインセンサＲ、ラインセンサＧ及びラインセンサＢ）は、それぞれ光電変換をする。また、ラインセンサ（ラインセンサＲ、ラインセンサＧ及びラインセンサＢ）のそれぞれは、各色のフィルタを通過した光量を１次元的に読み取って、電気信号に変換して出力する。
【００１７】
処理回路２０は、プログラムをメモリ（記憶回路３０）から読み出し、実行することにより、プログラムに対応する機能を実現するプロセッサである。具体的には、処理回路２０（プロセッサ）は、読み出したプログラムを実行することによって、算出部２１及び較正部２２の機能を実現する。
【００１８】
算出部２１は、レンズ１によりマーカの波長が分光され、その分光された１以上のラインセンサ（ラインセンサＲ、ラインセンサＧ及びラインセンサＢ）間における撮像画素のずれ量を算出する。例えば、ラインセンサＧで撮像した所定のＧチャンネルを基準とした場合、算出部２１は、ラインセンサＲで撮像した所定のＲチャンネルと所定のＧチャンネルの撮像画素のずれ量を算出するとともに、ラインセンサＢで撮像した所定のＢチャンネルと所定のＧチャンネルの撮像画素のずれ量とを算出する。
【００１９】
較正部２２は、算出部２１で算出された撮像画素のずれ量に基づいて、３つのラインセンサ（ラインセンサＲ、ラインセンサＧ及びラインセンサＢ）のそれぞれのラインセンサ（ラインセンサＲ、ラインセンサＧ及びラインセンサＢ）によって撮像された撮像画素が一致するようにキャリブレーションを実行する。なお、キャリブレーションとは、較正を意味する。即ち、例えば、較正部２２は、算出部２１で算出した所定のＲチャンネルの撮像画素のずれ量と所定のＢチャンネルの撮像画素のずれ量を、所定のＧチャンネルの撮像画素に一致するように較正する。
【００２０】
ここで、レンズの屈折率により撮像画素がずれる倍率色収差について、説明する。図２は、レンズ１の屈折率による倍率色収差を示す説明図である。
【００２１】
図２に示すように、レンズ１は、光を透過させて像を撮像面ＩＳに形成する。ここで、光は波長によって屈折率が異なる。そのため、光軸ＡＸに対して斜めに入射した光は、撮像面ＩＳにおいて異なる位置に像を形成する。そのため、光軸ＡＸから離れた像の周辺では、色ずれが生じる。
【００２２】
具体的には、赤色の波長の光ＲＬは、レンズ１を介して、撮像面ＩＳに赤像高ＨＲを形成する。また、緑色の波長の光ＧＬは、レンズ１を介して、撮像面ＩＳに緑像高ＨＧを形成する。また、青色の波長の光ＢＬは、レンズ１を介して、撮像面ＩＳに青像高ＨＢを形成している。
【００２３】
このように、光の屈折率が異なることにより、各色の波長の光（光ＲＬ、光ＧＬ、及び光ＢＬ）は、異なる位置に像が結像されてしまい、像の色がずれて、像の色がにじむことがある。このように、像の色がずれて像の色がにじむことを、一般的に倍率色収差と呼ぶ。
【００２４】
本発明に係る第１の実施形態の撮像装置１００は、処理回路２０の算出部２１が倍率色収差による撮像画素のずれ量を算出し、処理回路２０の較正部２２が、算出された撮像画素のずれ量に基づいて、撮像された撮像画素が一致するようにキャリブレーションを実行するようになっている。
【００２５】
なお、処理回路２０を構成するプロセッサという文言は、例えば、専用又は汎用のＣＰＵ（Central Processing Unit）、或いは、特定用途向け集積回路（Application Specific Integrated Circuit：ＡＳＩＣ）、プログラマブル論理デバイス（例えば、単純プログラマブル論理デバイス（Simple Programmable Logic Device：ＳＰＬＤ）、複合プログラマブル論理デバイス（Complex Programmable Logic Device：ＣＰＬＤ）、及びフィールドプログラマブルゲートアレイ（Field Programmable Gate Array：ＦＰＧＡ）などの回路を意味する。
【００２６】
プロセッサは、メモリに保存された、もしくはプロセッサの回路内に直接組み込まれたプログラムを読み出し、実行することで各機能を実現する。プロセッサが複数設けられ場合、プログラムを記憶するメモリは、プロセッサごとに個別に設けられるものであっても構わないし、或いは、図１の記憶回路３０が各プロセッサの機能に対応するプログラムを記憶するものであっても構わない。
【００２７】
記憶回路３０は、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）及びＨＤＤ（Hard Disk Drive）等を含む記憶装置により構成されている。記憶回路３０は、ＩＰＬ（Initial Program Loading）、ＢＩＯＳ（Basic Input／Output System）及びデータを記憶したり、処理回路３０のワークメモリとして使用されたり、または、データを一時的に記憶する場合に用いられる。ＨＤＤは、撮像装置１００にインストールされたプログラム（アプリケーションプログラムの他、ＯＳ（Operating System）等も含まれる。）やデータを記憶する記憶装置である。また、操作者に対するディスプレイ５０への情報の表示にグラフィックを多用し、基礎的な操作を入力回路４０によって行なうことができるＧＵＩ（Graphical User Interface）を、ＯＳに提供することもできる。
【００２８】
入力回路４０は、操作者によって操作が可能な操作ボタン、キーボード、ポインティングデバイス（マウスなど）などの入力デバイスからの信号を入力する回路であり、ここでは入力デバイス自体も入力回路４０に含まれるものとする。この場合、操作に従った入力信号が、入力回路４０から処理回路２０に送られる。
【００２９】
ディスプレイ５０は、撮像部１０によって撮像された撮像画像を表示する機能を備える表示装置である。ディスプレイ５０は、図示しない画像合成回路、ＶＲＡＭ（Video Random Access Memory）および画面等を含んでいる。
【００３０】
画像記憶回路６０は、例えば、撮像部１０で撮像した撮像画像を、キャリブレーションに基づく補正データにより補正して記憶するようになっている。画像記憶回路７０は、例えば、ＲＡＭ、ＨＤＤ等を含む記憶回路によって構成される。
【００３１】
内部バス７０は、処理回路２０によって撮像装置１００が統括制御されるように、各構成要素に接続されている。内部バス７０は、例えば、撮像装置１００内で、データや信号を伝達するための回路により構成される。
【００３２】
［動作］
次に、図３乃至図６を用いて、第１の実施形態の撮像装置１００のキャリブレーションの自動処理について、詳しく説明する。
【００３３】
図３は、撮像装置１００が撮像するマーカの例を示した説明図である。図３（Ａ）では、マーカ（マーカＭＡ１、マーカＭＡ２及びマーカＭＡ３）が、チャートＣＨ１のキャリブレーションを実行するためのキャリブレーション領域ＣＡ１の左右の略端部と中央とに設けられている例を示している。図３（Ｂ）では、マーカ（マーカＭＡ１及びマーカＭＡ２）が、チャートＣＨ２のキャリブレーションを実行するためのキャリブレーション領域ＣＡ２の左右の略端部に設けられている例を示している。図３（Ｃ）では、マーカ（マーカＭＡ４）が、チャートＣＨ３のキャリブレーションを実行するためのキャリブレーション領域ＣＡ３の所定の範囲に設けられている例を示している。なお、第１の実施形態では、マーカ（マーカＭＡ１乃至マーカ４）は、白と黒のラインによって形成されている。
【００３４】
なお、本実施形態では、チャートにマーカが付されていたが、本実施の形態では、これに限定されるものではない。例えば、チャートには、テストチャート、コントラスト又はエネルギーであってもよい。さらに、エンボス加工された凹凸でも適用可能である。
【００３５】
以下、図３に示すチャート（チャートＣＨ１、チャートＣＨ２、及びチャートＣＨ３）ごとにキャリブレーションの実行方法を説明する。なお、各マーカ（マーカＭＡ１乃至マーカＭＡ４）は、上下方向に２〜１０画素の白と黒のラインを有している。なお、特に断りがない限り、「上」とは、各図中の上方向を意味し、「右」とは、各図中の右方向を意味するものとする。また、図３（Ｃ）の例については、第２の実施形態で説明する。
【００３６】
図３（Ａ）には、チャートＣＨ１が示されている。チャートＣＨ１は、キャリブレーションを実行するためのキャリブレーション領域ＣＡ１を有している。また、チャートＣＨ１は、キャリブレーション領域ＣＡ１の左右の略端部と略中央に、マーカＭＡ１、マーカＭＡ２及びマーカＭＡ３が設けられている。
【００３７】
ここで、略端部とは、キャリブレーション領域ＣＡ１の端部を含み、例えば、キャリブレーション領域ＣＡ１の左右の終端から１００画素以内に設けられている領域をいう。また、略中央とは、例えば、キャリブレーション領域ＣＡ１の中央を含み、チャートＣＨ１の中心の左右１０画素以内の領域をいう。
【００３８】
撮像装置１００の撮像部１０は、チャートＣＨ１を撮像すると、キャリブレーション領域ＣＡ１のマーカＭＡ１、マーカＭＡ２及びマーカＭＡ３の撮像画像を取得する。ここで、撮像装置１００が取得する撮像画素について、図４に示す。
【００３９】
図４は、３つのラインセンサ（ラインセンサＲ、ラインセンサＧ及びラインセンサＢ）で撮像したキャリブレーション領域ＣＡ１のマーカＭＡ１、マーカＭＡ２及びマーカＭＡ３の撮像画素を示す説明図である。図４（Ａ）には、ラインセンサＲで撮像した撮像画素を示し、図４（Ｂ）には、ラインセンサＧで撮像した撮像画素を示し、図４（Ｃ）には、ラインセンサＢで撮像した撮像画素を示している。
【００４０】
撮像画素を比較すると、例えば、図４（Ａ）に示すように、ラインセンサＲで撮像した撮像画素は、図４（Ｂ）のラインセンサＧで撮像した撮像画素よりも外側にずれを生じている。また、例えば、図４（Ｃ）に示すように、ラインセンサＢで撮像した撮像画素は、図４（Ｂ）のラインセンサＧで撮像した撮像画素よりも内側にずれを生じている。即ち、図４は、倍率色収差の画素ずれを示している。
【００４１】
ここで、本発明に係る第１の実施形態の処理回路２０の算出部２１は、１以上のラインセンサ（ラインセンサＲ、ラインセンサＧ及びラインセンサＢ）間の撮像画素のずれ量を算出する。また、本発明に係る第１の実施形態の処理回路２０の較正部２２は、算出された撮像画素に基づいて、３つのラインセンサ（ラインセンサＲ、ラインセンサＧ及びラインセンサＢ）のそれぞれのラインセンサによって撮像された撮像画素が一致するようにキャリブレーションを実行する。
【００４２】
まず、ラインセンサＲで撮像した撮像画素と、ラインセンサＢで撮像した撮像画素が、ラインセンサＧで撮像した撮像画素に一致するようにキャリブレーションすることを検討する。
【００４３】
図５は、算出部２１が、ラインセンサ間（ラインセンサＲとラインセンサＧ）の撮像画素のずれ量を算出し、較正部２２が、ラインセンサＲで撮像した撮像画素をラインセンサＧで撮像した撮像画素に一致させるようにキャリブレーションを実行させる方法を示した説明図である。
【００４４】
図５（Ａ）には、ラインセンサＲで撮像した撮像画素（実線）とラインセンサＧで撮像した撮像画素（破線）との画素ずれを示している。実線で記載された撮像画素は、ラインセンサＲで撮像した撮像画素であり、破線で記載されたラインセンサＧで撮像した撮像画素よりも外側に膨らんでいる。ここで、処理回路２０の算出部２１は、ラインセンサＲの撮像画素とラインセンサＧの撮像画素とのずれ量を算出する。
【００４５】
図５（Ｂ）には、ラインセンサＲで撮像した撮像画素とラインセンサＧで撮像した撮像画素とのずれ量を示している。図５（Ｂ）の中央は、マーカＭＡ３（図３（Ａ）参照）に該当する位置であり、チャートＣＨ１の略中心を示している。例えば、マーカＭＡ３（図３（Ａ）参照）は、チャートＣＨ１における略中心の位置合わせとして撮像画素にずれがない場合には、「０」となる。なお、例えば、マーカＭＡ３の位置おいて撮像画素がずれている場合でも適切にキャリブレーションを実行することができ、また、例えば、マーカＭＡ３が略中心の位置ではなかったとしても、マーカＭＡ３の位置を略中心の位置として設定することができる。なお、マーカＭＡ３は、略中心に限定されるものではなく、実際に略中心の位置からずれていても、あえてマーカＭＡ３の位置を位置決め用のマーカとして使用することもできる。
【００４６】
これに対して、図５（Ｂ）の左側は、マーカＭＡ１（図３（Ａ）参照）に該当する位置であり、ラインセンサＲで撮像した撮像画素は、ラインセンサＧで撮像した撮像画素に対し、「−０．８」画素分外側にずれている。また、図５（Ｂ）の右側は、ＭＡ２（図３（Ａ）参照）に該当する位置であり、ラインセンサＲで撮像した撮像画素は、ラインセンサＧで撮像した撮像画素に対し、「０．８」画素分外側ずれている。なお、図５（Ｂ）及び図５（Ｃ）では、ラインセンサＧの撮像画素に対して右側にずれいている場合、正で表現し、ラインセンサＧの撮像画素に対して左側にずれいている場合、負で表現するものとする。
【００４７】
また、処理回路２０の算出部２１は、例えば、マーカＭＡ３の撮像画素からマーカＭＡ１までの撮像画素までのずれ量を補間により算出することができる。同様に、算出部２１は、マーカＭＡ３の撮像画素からマーカＭＡ２までの撮像画素までのずれ量を補間により算出することができる。この場合、例えば、算出部２１は、図５（Ｃ）の中央から左側に進むにつれ、所定の位置において、「−０．２、−０．３、−０．４、−０．６、−０．８」と撮像画素のずれ量を補間により算出する。また、例えば、算出部２１は、図５（Ｃ）の中央から右側に進むにつれ、所定の位置において、「０．２、０．３、０．５、０．６、０．８」と撮像画素のずれ量を補間により算出する。
【００４８】
このように、算出部２１は、所定の位置において、ラインセンサＲとラインセンサＧ間における撮像画素のずれ量を補間により算出することができる。これにより、較正部２２は、算出された撮像画素のずれ量に基づいて、ラインセンサＲとラインセンサＧのそれぞれのラインセンサによって撮像された撮像画素が一致するようにキャリブレーションを実行することができる。
【００４９】
具体的には、較正部２２は、図５（Ｃ）のずれ量に基づいて、ラインセンサＲで撮像した撮像画素をずらすことにより、図５（Ｄ）に示すように、ラインセンサＧで撮像した撮像画素と一致させることができる。較正部２２は、このようにキャリブレーションを実行すると、図５（Ｃ）のずれ量を補正データとして記憶回路３０又は画像記憶回路６０に記憶させる。
【００５０】
次に、ラインセンサＢで撮像した撮像画素を、ラインセンサＧで撮像した撮像画素に一致させるようにキャリブレーションを実行することを検討する。
【００５１】
図６は、算出部２１が、ラインセンサ間（ラインセンサＢとラインセンサＧ）の撮像画素のずれ量を算出し、較正部２２が、ラインセンサＢで撮像した撮像画素をラインセンサＧで撮像した撮像画素に一致させるようにキャリブレーションを実行させる方法を示した説明図である。
【００５２】
図６（Ａ）には、ラインセンサＢで撮像した撮像画素（実線）とラインセンサＧで撮像した撮像画素（破線）との画素ずれを示している。実線で記載された撮像画素は、ラインセンサＢで撮像した撮像画素であり、破線で記載されたラインセンサＧで撮像した撮像画素より内側にしぼんでいる。ここで、処理回路２０の算出部２１は、ラインセンサＢの撮像画素とラインセンサＧの撮像画素とのずれ量を算出する。
【００５３】
図６（Ｂ）には、ラインセンサＢで撮像した撮像画素とラインセンサＧで撮像した撮像画素とのずれ量を示している。図６（Ｂ）の中央は、マーカＭＡ３（図３（Ａ）参照）に該当する位置であり、「０」であるため、中央の位置が一致していることを示している。これに対して、図６（Ｂ）の左側は、マーカＭＡ１（図３（Ａ）参照）に該当する位置であり、ラインセンサＢで撮像した撮像画素は、ラインセンサＧで撮像した撮像画素に対し、「０．６」画素分内側にずれている。また、図６（Ｂ）の右側は、マーカＭＡ２（図３（Ａ）参照）に該当する位置であり、ラインセンサＢで撮像した撮像画素は、ラインセンサＧで撮像した撮像画素に対し、「−０．６」画素分内側ずれている。なお、図６（Ｂ）及び図６（Ｃ）では、ラインセンサＧの撮像画素に対して右側にずれている場合、正で表現し、ラインセンサＧの撮像画素に対して左側にずれている場合、負で表現するものとする。
【００５４】
また、処理回路２０の算出部２１は、例えば、マーカＭＡ３の撮像画素からマーカＭＡ１までの撮像画素までのずれ量を補間により算出することができる。同様に、算出部２１は、マーカＭＡ３の撮像画素からマーカＭＡ２までの撮像画素までのずれ量を補間により算出することができる。この場合、例えば、算出部２１は、図６（Ｃ）の中央から左側に進むにつれ、所定の位置において、「０．２、０．３、０．４、０．５、０．６」と撮像画素のずれ量を補間により算出する。また、例えば、算出部２１は、図６（Ｃ）の中央から右側に進むにつれ、所定の位置において、「−０．２、−０．３、−０．４、−０．５、−０．６」と撮像画素のずれ量を補間により算出する。
【００５５】
このように、算出部２１は、所定の位置において、ラインセンサＢとラインセンサＧ間における撮像画素のずれ量を補間により算出することができる。これにより、較正部２２は、算出された撮像画素のずれ量に基づいて、ラインセンサＢとラインセンサＧのそれぞれのラインセンサによって撮像された撮像画素が一致するようにキャリブレーションを実行することができる。
【００５６】
具体的には、較正部２２は、図６（Ｃ）のずれ量に基づいて、ラインセンサＢで撮像した撮像画素をずらすことにより、図６（Ｄ）に示すように、ラインセンサＧで撮像した撮像画素と一致させることができる。較正部２２は、このようにキャリブレーションを実行すると、図６（Ｃ）のずれ量を補正データとして記憶回路３０又は画像記憶回路６０に記憶させる。
【００５７】
第１の実施形態では、図３（Ａ）により、キャリブレーション領域ＣＡ１の左右の略端部と略中央とにマーカ（マーカＭＡ１、マーカＭＡ２及びマーカＭＡ３）が設けられていたが、第１の実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、図３（Ｂ）に示すように、略中央に設けられたマーカＭＡ３は、キャリブレーションを実行しないように削除することもできる。マーカＭＡ３は、チャート１の略中心を示しており、チャート１の中心の位置の位置合わせを実行する必要がない場合は、マーカＭＡ３のキャリブレーションの実行を除外することができる。特に、マーカＭＡ３は、略中心の位置において一般的にずれることが少ないため、一度実行すればよい。そのため、一度中心位置でキャリブレーションを実行すれば、その後は中心位置が合っているものと仮定して、キャリブレーションの実行を除外し、キャリブレーションに要する時間を削減することもできる。
【００５８】
なお、図５（Ｃ）及び図６（Ｃ）で示したずれ量は、処理回路２０の算出部２１がそれぞれのラインセンサ（ラインセンサＲとラインセンサＧ、ラインセンサＢとラインセンサＧ）間のずれ量を補間により算出していたが、例えば、ずれ量に線形性がある場合には、スプライン補間を適用して算出することができる。
【００５９】
以上説明したように、本発明に係る第１の実施形態の撮像装置１００は、撮像部１０と、処理回路２０とを備え、処理回路２０が、算出部２１と較正部２２とを備えている。算出部２１は、レンズ１によりマーカの波長が分光され、その分光されたラインセンサ間における撮像画素のずれ量を算出し、較正部２２が、算出部２１で算出された撮像画素のずれ量に基づいて、ラインセンサＲ、ラインセンサＧ及びラインセンサＢのそれぞれのラインセンサによって撮像された撮像画素が一致するようにキャリブレーションを実行する。
【００６０】
本発明に係る第１の実施形態の撮像装置１００によれば、倍率色収差のキャリブレーションにおける複雑な設定を自動で実行することができる。
【００６１】
なお、本発明に係る第１の実施形態の撮像装置１００は、撮像画素のずれ量を補正データとして記憶回路３０又は画像記憶回路６０に記憶させることができるので、一度、キャリブレーションを実行して、撮像画素のずれ量を補正データとして生成することにより、以後、通常の撮像を実行する場合は、生成された補正データを用いて補正することができる。
【００６２】
さらに、本発明に係る第１の実施形態の撮像装置１００は、撮像画素のずれ量をキャリブレーションデータとして保存することにより、例えば、マーカを撮像せず、そのキャリブレーションデータによりキャリブレーションを実行するようにしても良い。
【００６３】
また、図３（Ａ）に示すキャリブレーション領域ＣＡ１は、左右方向（横方向）の画素数に限定されるものではない。例えば、左右方向（横方向）に４０００画素が一列に並んでいた場合、キャリブレーション領域ＣＡ１の中心の３０００画素を撮像用に使用して、中心以外の残りの１０００画素をキャリブレーション用の画素に使用してもよい。
【００６４】
また、本発明に係る第１の実施形態の撮像装置１００がマーカを撮像するタイミングは、特に限定されるものではない。例えば、ユーザがキャリブレーションを実行させたい任意のタイミングで撮像することができる。例えば、毎日、朝や夜に１回実行するようにしてもよく、また、レンズ１を交換したときに、キャリブレーションを実行するようにしてもよい。
【００６５】
＜２．第２の実施形態（撮像装置の例２）＞
本発明に係る第２の実施形態の撮像装置は、キャリブレーションを実行するキャリブレーション領域の所定の範囲にマーカが設けられ、算出部が、マーカが設けられたキャリブレーション領域の所定の範囲において１以上のラインセンサ間の撮像画素のずれ量を算出し、較正部が、マーカが設けられたキャリブレーション領域の所定の範囲において２以上のラインセンサのそれぞれのラインセンサによって撮像された撮像画素が一致するようにキャリブレーションを実行する、撮像装置である。
【００６６】
本発明に係る第２の実施形態の撮像装置によれば、キャリブレーション領域の所定の範囲において２以上のラインセンサのそれぞれのラインセンサによって撮像された撮像画素が一致するようにキャリブレーションを実行することができるので、より精度の高いキャリブレーションを実行することができる。
【００６７】
ここで、図３（Ｃ）に示すチャートＣＨ３を参照しながら、本技術に係る第２の実施形態の撮像装置について説明する。
【００６８】
図３（Ｃ）には、チャートＣＨ３が示されている。チャートＣＨ３は、キャリブレーションを実行するためのキャリブレーション領域ＣＡ３を有している。また、チャートＣＨ３は、キャリブレーション領域ＣＡ３の所定の範囲にマーカが設けられている。ここでは、所定の範囲は、キャリブレーション領域ＣＡ３の全範囲とする。
【００６９】
この場合、算出部２１が、マーカＭＡ４（図３（Ｃ）参照）が設けられたキャリブレーション領域ＣＡ３の全範囲において１以上のラインセンサ間のずれ量を算出する。そして、較正部２２が、マーカＭＡ４（図３（Ｃ）参照）が設けられたキャリブレーション領域ＣＡ３の全範囲において、ラインセンサＲ、ラインセンサＧ及びラインセンサＢのそれぞれのラインセンサによって撮像された撮像画素が一致するようにキャリブレーションを実行する。
【００７０】
このように、本発明に係る第２の実施形態の撮像装置は、キャリブレーション領域ＣＡ３の所定の範囲においてラインセンサＲ、ラインセンサＧ及びラインセンサＢのそれぞれのラインセンサによって撮像された撮像画素が一致するようにキャリブレーションを実行することができる。
【００７１】
以上説明したように、本発明に係る第２の実施形態の撮像装置によれば、キャリブレーション領域ＣＡ３の所定の範囲においてラインセンサＲ、ラインセンサＧ及びラインセンサＢのそれぞれのラインセンサによって撮像された撮像画素が一致するようにキャリブレーションを実行することができる。これにより、例えば、レンズ１のキャリブレーションを精緻に実行することができるので、撮像画像の高精度化を図ることができる。
【００７２】
また、キャリブレーション領域ＣＡ３の所定の範囲として、マーカＭＡ４を部分的に設けることにより、部分的にキャリブレーションを実行することもできる。この場合、精緻にキャリブレーションを実行したい場所にマーカＭＡ４を設けることにより、その部分のキャリブレーションを実行することができる。
【００７３】
＜３．第３の実施形態（撮像装置の適用例）＞
本発明に係る第３の実施形態の撮像装置は、第１の実施形態の撮像装置において、マーカが移動可能な被写体に設けられ、撮像部が、移動中の被写体に設けられたマーカを撮像する、撮像装置である。
【００７４】
本発明に係る第３の実施形態の撮像装置によれば、撮像部が移動中の被写体に設けられたマーカを撮像するため、被写体にマーカを検出したときに、キャリブレーションを実行することができる。
【００７５】
図７に、本発明に係る第３の実施形態の全体構成を示す。図７は、本発明に係る第３の実施形態の撮像装置が被写体であるベルトコンベアを撮像し、キャリブレーション領域にマーカが検出されたとき、キャリブレーションを実行する実施形態を示した説明図である。なお、特に断りがない限り、「上」とは、図７中の上方向を意味し、「右」とは、図７中の右方向を意味するものとする。
【００７６】
図７に示すように、ベルトコンベアＢＣは、ベルトコンベアＢＣの両脇に、キャリブレーション領域ＣＡ４を有している。キャリブレーション領域ＣＡ４には、マーカ（マーカＭＡ５、マーカＭＡ６）が設けられている。なお、このベルトコンベアＢＣは、一例として、縦型のベルトコンベアを示している。
【００７７】
例えば、撮像装置１００は、所定のタイミングでベルトコンベアＢＣを撮像する。ベルトコンベアＢＣは、上から下方向に向けて回転移動しており、撮像装置１００は、ベルトコンベアＢＣの回転移動に伴って、キャリブレーション領域ＣＡ４にマーカ（マーカＭＡ５、マーカＭＡ６）を検出したとき、キャリブレーションを実行する。
【００７８】
以上説明したように、本発明に係る第３の実施形態の撮像装置１００によれば、撮像部１０が、移動中のベルトコンベアＢＣに設けられたマーカ（マーカＭＡ５、マーカＭＡ６）を撮像したとき、キャリブレーションを実行することができる。これにより、第３の実施形態では、ユーザが所望する所定のタイミングで、撮像装置１００のキャリブレーションを自動で実行することができる。
【００７９】
例えば、本発明に係る第３の実施形態では、撮像装置１００を検査用カメラに適用し、検査の開始や検査を終了するタイミングに合わせて、ベルトコンベアＢＣのキャリブレーション領域ＣＡ４にマーカ（マーカＭＡ５、マーカＭＡ６）を形成することにより、所望する所定のタイミングで、キャリブレーションを実行することができる。
【００８０】
また、本発明に係る第１乃至第３の実施形態は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。
【００８１】
また、本明細書に記載された効果はあくまでも例示であって限定されるものではなく、また他の効果があってもよい。
【００８２】
例えば、第１乃至第３の実施形態では、撮像装置１００は、ディスプレイ５０、及び画像記憶回路６０を備えて構成されていたが、本実施の形態は、これに限定されるものではない。例えば、撮像装置１００は、ディスプレイ５０、及び画像記憶回路６０を有さず、有線や無線のネットワークを介して、別体のディスプレイや外部の画像記憶回路を備えるようにしてもよい。この場合、撮像装置１００は、画像記憶回路６０に記憶させるべき撮像画像を、外部の画像記憶回路に記憶させたり、別体のディスプレイにその撮像画像を表示させることができる。
【符号の説明】
【００８３】
１０  撮像部
２０  処理回路
２１  算出部
２２  較正部
３０  記憶回路
４０  入力回路
５０  ディスプレイ
６０  画像記憶回路
ＢＣ  ベルトコンベア
ＣＨ１、ＣＨ２、ＣＨ３、ＣＨ４  チャート
ＭＡ１、ＭＡ２、ＭＡ３、ＭＡ４  マーカ
Ｒ、Ｇ、Ｂ  ラインセンサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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