(57)【要約】【課題】  より精度の高いモノクロ画像を検出することができる画像処理装置及び画像処理方法を提供する。【解決手段】  予め撮像対象物１０を撮像したカラー画像と、モノクロ受光系３で撮像したモノクロ画像とから、モノクロ受光系３の画素毎の補正データを予め求めて記憶する。画像処理装置１００は、モノクロ受光系３により撮像対象物１０を撮像してモノクロ画像を取得し、取得したモノクロ画像の各画素に対して、記憶されている補正データに基づいて補正する。【選択図】      図１
2008288877.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
カラー画像を有する撮像対象物を撮像したカラー画像と、モノクロ受光系で撮像したモノクロ画像とから前記撮像対象物に対するモノクロ受光系の画素毎の補正データを予め求めて記憶している記憶手段と、
前記撮像対象物を撮像してモノクロ画像を取得するモノクロ受光系と、
このモノクロ受光系により取得したモノクロ画像の各画素に対して、前記記憶手段に記憶されているそれぞれ対応する画素の補正データに基づいて、補正する補正手段と、
を有することを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
前記モノクロ受光系は、前記撮像対象物を順次撮像することにより前記撮像対象物全体のモノクロ画像を取得するラインイメージセンサを有することを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記記憶手段は、前記カラー画像の画素毎の光強度と、前記モノクロ画像の画素毎の光強度との各色成分の波長における差分を補正データとして記憶することを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記記憶手段は、前記モノクロ画像に対して低解像度のカラー画像と前記モノクロ画像とに基づいた算出した補正データを記憶することを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項５】
カラー画像を有する撮像対象物を撮像したカラー画像と、モノクロ受光系で撮像したモノクロ画像とから前記撮像対象物に対するモノクロ受光系の画素毎の補正データを、複数色に対応して予め求めて記憶している記憶手段と、前記撮像対象物を撮像し、モノクロ画像を取得するモノクロ受光系と、
前記撮像対象物を撮像し、複数色の色差情報を取得するカラー受光系と、
前記カラー受光系により取得した複数色の色差情報のうち１色を選択する選択手段と、
前記記憶手段により記憶している前記複数色に対応した補正データのうち、前記選択手段により選択した色に対応する補正データに基づいて前記モノクロ受光系により取得したモノクロ画像を補正する補正手段と、
を有することを特徴とする画像処理装置。
【請求項６】
前記選択手段は、前記カラー受光系の各画素毎に取得した色差情報のうち、最も光強度の強いものをそれぞれ選択する手段を有することを特徴とする請求項５に記載の画像処理装置。
【請求項７】
前記カラー受光系および前記モノクロ受光系は、前記撮像対象物を順次撮像することにより前記撮像対象物全体の色差情報およびモノクロ画像を取得するラインイメージセンサを有することを特徴とする請求項５に記載の画像処理装置。
【請求項８】
前記色差情報取得手段により色差情報を取得するために撮像する領域は、前記モノクロ受光系により輝度情報を取得した領域と同じ領域である請求項７に記載の画像処理装置。
【請求項９】
前記カラー受光系の解像度は、前記モノクロ受光系の解像度より低い値である請求項５に記載の画像処理装置。
【請求項１０】
カラー画像を有する撮像対象物を撮像したカラー画像と、モノクロ受光系で撮像したモノクロ画像とから前記撮像対象物に対するモノクロ受光系の画素毎の補正データを予め求めて記憶し、
前記撮像対象物をモノクロ受光系によって撮像してモノクロ画像を取得し、
前記記憶されている補正データに基づいて、前記撮像対象物のモノクロ画像を各画素毎に補正する、
ことを特徴とする画像処理方法。
【請求項１１】
前記記憶するステップは、
前記カラー画像の各色成分の波長における光強度と、前記モノクロ画像の光強度との差分を前記波長毎にそれぞれ計算し、
計算した波長毎の光強度の前記差分を補正する前記補正データを予め記憶しておく、
ことを特徴とする請求項１０に記載の画像処理方法。
【請求項１２】
前記カラー画像を取得するために前記撮像対象物を撮像する場合の解像度は、前記モノクロ画像を取得するために前記撮像対象物を撮像する場合の解像度より低い値であることを特徴とする請求項１０に記載の画像処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、カラー画像の撮像対象物をモノクロ受光系で撮像してモノクロ画像として検出する画像処理装置及び画像処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、例えばカラー複写機のように、撮像対象物をカラー画像として検出し、出力する画像処理装置が知られている。このような画像処理装置は、カラー複写機、紙葉類処理装置の紙葉の検知部などに用いられている。このような画像処理装置は、撮像対象物のカラー画像を検出（カラー検出）する際、カラー受光系により撮像対象物を撮像し、その画像データを、例えば、レッド（Ｒ）、グリーン（Ｇ）、ブルー（Ｂ）の３色に分光することにより、色差情報を得ている。
【０００３】
また、画像処理装置として、カラー受光系により撮像したカラー画像をモノクロ画像に変換しモノクロ画像を検出し、モノクロ画像を出力する場合もある。
【０００４】
しかし、従来の画像処理装置は、撮像したカラー画像のＲＧＢの光強度比率に応じてモノクロ画像を生成している。そのため、カラー画像における見え方とかけ離れたモノクロ画像が検出される場合がある。例えば、撮像対象物の黄色の領域をモノクロで検出する場合、黄色の領域は、その濃度に係らず、薄く検出される。
【０００５】
そこで、カラー画像の所定の色成分の濃度を変更し、モノクロ画像に変換することにより白黒の濃度を調整する画像処理装置が提供されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３−１４３４１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
最近は高速で搬送される撮像対象物を高解像度のカラー受光系で撮像したいという要求がある。しかしながら、現存する高解像度のカラー受光系では処理速度が遅く撮像対象物を高速で搬送することができないという制限があった。
【０００７】
このため、高速で搬送される撮像媒体を高解像度で撮像する場合、処理が高速であるモノクロ受光系によって処理することが考えられている。しかしながら、カラー画像をモノクロ受光系で撮像した場合、モノクロ受光系の分光感度特性に起因する濃淡（分光感度むら）が画像に表れてしまう。
【０００８】
また、この分光感度特性をフィルタによって補正することも考えられるが、フィルタを使うことによって光学系の受光感度が低下してしまうという問題があった。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、より精度の高いモノクロ画像を検出することができる画像処理装置及び画像処理方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の一実施形態としての画像処理装置は、カラー画像を有する撮像対象物を撮像したカラー画像と、モノクロ受光系で撮像したモノクロ画像とから前記撮像対象物に対するモノクロ受光系の画素毎の補正データを予め求めて記憶している記憶手段と、前記撮像対象物を撮像してモノクロ画像を取得するモノクロ受光系と、このモノクロ受光系により取得したモノクロ画像の各画素に対して、前記記憶手段に記憶されているそれぞれ対応する画素の補正データに基づいて、補正する補正手段と、を有することを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の一実施形態としての画像処理装置は、カラー画像を有する撮像対象物を撮像したカラー画像と、モノクロ受光系で撮像したモノクロ画像とから前記撮像対象物に対するモノクロ受光系の画素毎の補正データを、複数色に対応して予め求めて記憶している記憶手段と、前記撮像対象物を撮像し、モノクロ画像を取得するモノクロ受光系と、前記撮像対象物を撮像し、複数色の色差情報を取得するカラー受光系と、前記カラー受光系により取得した複数色の色差情報のうち１色を選択する選択手段と、前記記憶手段により記憶している前記複数色に対応した補正データのうち、前記選択手段により選択した色に対応する補正データに基づいて前記モノクロ受光系により取得したモノクロ画像を補正する補正手段と、を有することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の一実施形態としての画像処理方法は、カラー画像を有する撮像対象物を撮像したカラー画像と、モノクロ受光系で撮像したモノクロ画像とから前記撮像対象物に対するモノクロ受光系の画素毎の補正データを予め求めて記憶し、  前記撮像対象物をモノクロ受光系によって撮像してモノクロ画像を取得し、前記記憶されている補正データに基づいて、前記撮像対象物のモノクロ画像を各画素毎に補正する、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
この発明の形態によれば、より精度の高いモノクロ画像を検出することができる画像処理装置及び画像処理方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面を参照しながら、本発明の一実施形態に係る画像処理装置及び画像処理方法について詳細に説明する。  
図１は、本実施形態に係る画像処理装置１００を概略的に示す図である。  
図１に示すように、画像処理装置１００は、、モノクロ受光系３、照明４、画像補正部５Ａ、及び制御部６Ａを備えている。また、画像処理装置１００は、同一種類の撮像対象物（ターゲット）１０を連続して搬送する図示しない搬送機構を備えている。
【００１５】
照明４は、ハロゲンランプなどを光源とした照明装置であり、搬送機構により搬送されるターゲット１０に対して照射光７を照射する。モノクロ受光系３は、搬送されているターゲット１０を一次元的に順次撮像するラインイメージセンサ（ラインＣＣＤ）などにより構成されている。モノクロ受光系３のラインイメージセンサは、受光した光を電気信号に変換する一次元的に複数配列された画素を備えている。モノクロ受光系３は、この複数の画素により、搬送されているターゲット１０を撮像し、モノクロ画像を取得する。
【００１６】
画像補正部５Ａは、予め制御部６Ａのメモリ６ａに記憶されているターゲット１０の画像に対応したモノクロ受光系３の補正データ（詳細は後述する）に基づいて、モノクロ受光系３により取得したモノクロ画像を補正する。画像補正部５Ａは、補正したターゲット１０のモノクロ画像を出力画像１１として出力する。
【００１７】
制御部６Ａは、モノクロ受光系３、照明４、画像補正部５Ａ、及び、搬送機構の動作を総合的に制御する。制御部６Ａは、記憶手段として機能するメモリ６ａを備えている。メモリ６ａは、例えば、ＲＯＭ、ＲＡＭ、および不揮発性メモリなどにより構成されており、ＲＯＭは、制御用のプログラム、および制御データなどを予め記憶している。また、ＲＡＭは、ワーキングメモリとして機能し、制御部６Ａが処理中のデータなどを一時保管する。不揮発性メモリは、モノクロ受光系３の各画素毎の補正データを記憶している。なお、不揮発性メモリに記憶されている補正データについては、後で詳細に説明する。
【００１８】
制御部６Ａの制御により、まず、照明４は、ターゲット１０に対して照射光７を照射する。照射光７は、ターゲット１０により反射光９として反射される。モノクロ受光系３は、所定の撮像領域８から反射されている反射光９を受光する。
【００１９】
モノクロ受光系３は、受光した反射光９の輝度を検出し、検出した輝度を電気信号Ｍに変換する。モノクロ受光系３は、輝度情報である電気信号Ｍを画像補正部５Ａに送信する。
【００２０】
なお、ターゲット１０は、搬送機構により矢印ａの方向に搬送されている。モノクロ受光系３は、搬送されているターゲット１０からの反射光９を、制御部６Ａによる制御に基づいたタイミングで受光する。これにより、画像処理装置１００は、ターゲット１０全面のモノクロ画像を取得することができる。
【００２１】
図２は、図１に示す画像補正部５Ａの機能をブロック化して示すブロック図である。画像補正部５Ａは、補正処理部５１、および画像検出部５２を備えている。  
補正処理部５１は、モノクロ受光系３から受信した電気信号Ｍに対して、制御部６Ａのメモリ６ａに記憶されている補正データを乗ずることにより、補正処理を行なう。画像検出部５２は、補正処理が施された電気信号Ｍをモノクロの出力画像１１として出力する。なお、補正処理部５１は、補正処理を行なう場合、メモリ６ａに予め記憶されているターゲット１０のそれぞれの位置（画素）の補正データから、モノクロ受光系３が検出したターゲット１０のそれぞれの位置（画素）に対応した補正データを読み出す。
【００２２】
図３は、図１に示す画像処理装置１００のモノクロ画像を検出する際の動作について説明するためのフローチャートである。  
制御部６Ａは、モノクロ受光系３により、搬送されているターゲット１０を撮像し、輝度情報である電気信号Ｍを取得する（ステップＳ１１）。制御部６Ａは、補正処理部５１により、受信した電気信号Ｍを取得したモノクロ受光系３の画素に対応する補正データをメモリ６ａから読み出し、読み出した補正データをモノクロ受光系３から受信した電気信号Ｍに乗ずることにより、補正処理を行なう（ステップＳ１２）。制御部６Ａは、画像検出部５２により、補正処理が施された輝度情報のみの電気信号Ｍをモノクロの出力画像１１として出力する（ステップＳ１３）。
【００２３】
次に、制御部６Ａは、後続のターゲット１０が存在するか否かを判定する（ステップＳ１４）。後続のターゲット１０が存在すると判定した場合（ステップＳ１４、ＹＥＳ）、ステップＳ１１に移行し、制御部６Ａは、モノクロ受光系３により、後続のターゲット１０のモノクロ画像を取得する。後続のターゲット１０が存在しないと判定した場合（ステップＳ１４、ＮＯ）、制御部６Ａは、処理を終了する。
【００２４】
図４は、本実施形態に係る補正データ作成装置２００を概略的に示す図である。なお、図１の画像処理装置と同様の構成には、同一の参照符号を付し、その詳細な説明を省略する。  
補正データ作成装置２００は、画像処理装置１００に搭載されるモノクロ受光系３の画素の分光感度特性を検査し、ターゲット１０に対応した補正データを作成する。図４に示すように、補正データ作成装置２００は、カラー受光系２、モノクロ受光系３、照明４、補正データ作成部５Ｂ、及び制御部６Ｂを備えている。また、補正データ作成装置２００は、ターゲット１０を搬送する図示しない搬送機構を備えている。
【００２５】
カラー受光系２は、モノクロ受光系３と同じ解像度を有し、搬送されているターゲット１０を一次元的に順次撮像するラインイメージセンサ（カラーラインＣＣＤ）などにより構成されている。カラー受光系２のラインイメージセンサは、それぞれが一次元的に複数配列されたＲＧＢの各色に対応した画素などを備えている。カラー受光系２は、この複数のＲＧＢの各色毎の画素により、搬送されているターゲット１０を撮像し、各色毎の光強度を検出し、カラー画像である色差情報を取得する。カラー受光系２は、取得した色差情報を各色毎に電気信号Ｒ、Ｇ、Ｂに変換し、補正データ作成部５Ｂに送信する。また、モノクロ受光系３は、搬送されているターゲット１０を撮像し、モノクロ画像を取得する。
【００２６】
補正データ作成部５Ｂは、カラー受光系２により取得した色差情報を用いて後に詳述するモノクロ受光系３の画素毎の補正データを作成し、補正データを出力する。
【００２７】
制御部６Ｂは、カラー受光系２、モノクロ受光系３、照明４、補正データ作成部５Ｂ、及び、搬送機構の動作を総合的に制御するもので、この制御部６Ｂには、記憶手段として機能するメモリ６ｂを備えている。
【００２８】
制御部６Ｂの制御により、まず、照明４は、ターゲット１０に対して照射光７を照射する。照射光７は、ターゲット１０により反射光９として反射される。カラー受光系２、およびモノクロ受光系３は、所定の撮像領域８から反射されている反射光９をそれぞれ受光する。
【００２９】
カラー受光系２は、受光した反射光９のＲＧＢの各色毎の光強度を検出し、それぞれ電気信号Ｒ、Ｇ、Ｂに変換する。カラー受光系２は、電気信号Ｒ、Ｇ、およびＢを補正データ作成部５Ｂに送信する。なお、電気信号Ｒ、Ｇ、およびＢの値は、反射光９のＲＧＢの各色毎の光強度と比例関係にある。
【００３０】
なお、ターゲット１０は、搬送機構により矢印ａの方向に搬送されている。カラー受光系２は、搬送されているターゲット１０からの反射光９を、制御部６Ｂによる制御に基づいたタイミングで受光する。これにより、補正データ作成装置２００は、ターゲット１０全面のカラー画像を取得することができる。
【００３１】
図５は、図４に示す補正データ作成部５Ｂの機能をブロック化して示すブロック図である。補正データ作成部５Ｂは、色特性特定部５３、および補正データ算出部５４を備えている。補正データ作成部５Ｂは、図７及び図８に示すような電気信号を受信する。図７は、補正データ作成装置２００のカラー受光系２により取得したターゲット１０のカラー画像を示している。図８は、補正データ作成装置２００のモノクロ受光系３により取得したターゲット１０のモノクロ画像を示している。
【００３２】
色特性特定部５３は、カラー受光系２から受信した電気信号Ｒ、Ｇ、およびＢに基づいて、図６に示すような分光感度特性９Ｂ、９Ｇ、および９Ｒを求める。図６は、ある画素における波長と光強度の関係をグラフにした図である。横軸に波長、縦軸に光強度が設定されている。即ち、色特性特定部５３は、カラー受光系２から受信した電気信号Ｒ、Ｇ、およびＢそれぞれに基づいて、各波長における光強度を特定する。
【００３３】
補正データ算出部５４は、モノクロ受光系３から受信した電気信号Ｍに基づいて、図６に示すように、分光感度特性９Ｍを求める。補正データ算出部５４は、分光感度特性９Ｂ、９Ｇ、および９Ｒのそれぞれのピーク値と、該ピーク値での波長と同じ波長（λＢ、λＧ、λＲ）における分光感度特性９Ｍの値との間にそれぞれ生じている差分（ΔＢ、ΔＧ、ΔＲ）を補正する係数を、その画素における補正値として補正データを作成する。例えば、補正データ算出部５４は、補正データとして、分光感度特性９Ｂ、９Ｇ、および９Ｒにおけるカラー分光感度特性強度Ｋｃを分光感度特性９Ｍにおけるモノクロ分光感度特性強度Ｋｍで除算した値であるＫｃ／Ｋｍを補正データとする。なお、補正データの算出法については、他の一般的な方法を用いてもよい。
【００３４】
ここで作成されたターゲット１０全面の全ての画素について補正データを計算し、求められた全ての画素の補正データ１２は、補正データ作成装置２００より出力され、図１に示す画像処理装置１００の制御部６Ｂのメモリ６ｂに記憶される。また、補正データ１２を作成するのに用いた補正データ作成装置２００のモノクロ受光系３を画像処理装置１００に取り付けることにより、上記した画像処理装置１００による補正処理が可能となる。
【００３５】
なお、モノクロ受光系３の解像度に対して、カラー受光系２の解像度を低く設定するようにしてもよい。例えば、カラー受光系２の解像度をモノクロ受光系３の１／４にした場合、カラー受光系２は、図９に示すカラー画像を補正データ作成部５Ｂに送信する。この場合、補正データ作成部５Ｂは、図８に示すモノクロ画像の４つの画素、即ち、画素（Ｘ１−Ｙ１）、（Ｘ２−Ｙ１）、（Ｘ１−Ｙ２）、および（Ｘ２−Ｙ２）と、図９に示す画素（Ｘ１−Ｙ１）とから補正データを作成する。
【００３６】
上記したように、解像度を下げることにより、カラーデータ数を少なくすることができるので、処理速度の向上を図ることができる。
【００３７】
次に、補正データ作成装置２００の補正データを作成する際の動作について説明する。  
図１０は、モノクロ画像を検出する際の画像処理装置１００の動作について説明するためのフローチャートである。
【００３８】
まず、制御部６Ｂは、ターゲット１０を図４に示す矢印ａの方向に搬送しつつターゲット１０に対して照明４から照射光７照射する。モノクロ受光系３は、所定の撮像領域８から反射された照射光７の反射光９を受光する。モノクロ受光系３は、受光した反射光９の輝度を検出し、検出した輝度を輝度情報として電気信号Ｍに変換する。これにより、モノクロ受光系３は、モノクロ画像を取得する（ステップＳ２１）。
【００３９】
カラー受光系２は、所定の撮像領域８から反射されている照射光７の反射光９を受光する。カラー受光系２は、受光した反射光９のＲＧＢの各色毎の光強度を検出し、それぞれ電気信号Ｒ、Ｇ、およびＢに変換する。これにより、カラー受光系２は、カラー画像を取得する（ステップＳ２２）。
【００４０】
図５に示す色特性特定部５３は、カラー受光系２から受信した電気信号Ｒ、Ｇ、およびＢに基づいて、各色毎に分光感度特性９Ｂ、９Ｇ、および９Ｒを求める（ステップＳ２３）。
【００４１】
補正データ算出部５４は、モノクロ受光系３から受信した電気信号Ｍに基づいて、分光感度特性９Ｍを求める。補正データ算出部５４は、分光感度特性９Ｂ、９Ｇ、および９Ｒのそれぞれのピーク値と、該ピーク値での波長と同じ波長（λＢ、λＧ、λＲ）における分光感度特性９Ｍの値との間にそれぞれ生じている差分（ΔＢ、ΔＧ、ΔＲ）を補正する係数を、その画素における補正値として補正データを作成する。（ステップＳ２４）。
【００４２】
制御部６Ｂは、補正データ算出部５４により作成した補正データを出力し（ステップＳ２５）、その画素についての処理を終了する。この補正データの算出をターゲット１０全面の全画素について行う。
【００４３】
なお、カラー受光系２は、搬送されているターゲット１０を順次撮像するラインイメージセンサにより構成されているとしたが、これに限定されない。カラー受光系２は、所定の領域を２次元的に撮像するエリアイメージセンサにより構成されていてもよい。
【００４４】
図１１は、図４に示す補正データ作成装置２００の他の構成を示す概略図である。図１１に示すように、補正データ作成装置３００は、カラー撮像部２０ａ、モノクロ撮像部２０ｂ、補正データ作成部５Ｂ、および、制御部６Ｂを備えている。なお、モノクロ撮像部２０ｂは、図４に示す補正データ作成装置２００からカラー受光系２を除いた構成であり、詳細な説明を省略する。また、図４に示したものと同じ符号が付されているものに関しても、その詳細な説明を省略する。
【００４５】
カラー撮像部２０ａのカラー受光系２２は、撮像領域に設置されているターゲット１０を二次元的に撮像するエリアイメージセンサなどにより構成されている。エリアイメージセンサは、２次元的に複数配列されたＲＧＢの各色に対応した画素などを備えている。カラー受光系２２は、この二次元的に複数配列されたのＲＧＢの各色毎の画素によりターゲット１０を撮像し、各色毎の光強度を検出し、カラー画像である色差情報を瞬時に取得する。
【００４６】
照明４から照射された照射光７は、カラー受光系２２の撮像領域８ａに固定されているターゲット１０により反射光９として反射される。カラー受光系２２は、撮像領域から反射された反射光９を受光すると、光電変換を行い、電気信号Ｒ、Ｇ、およびＢとして補正データ作成部５Ｂに送信する。また、モノクロ受光系３は、所定の撮像領域８ｂから反射されている反射光９をそれぞれ受光する。
【００４７】
上記したように、カラー受光系２のラインイメージセンサをエリアイメージセンサに置き換えることにより、短時間でターゲット１０全体のカラー画像を得ることができる。この為、カラー受光系の処理速度の遅さの問題を解決することができる。
【００４８】
上記の画像処理装置によると、まず補正データ作成装置により、モノクロ受光系の分光感度特性の補正データを作成する。作成した補正データを画像処理装置に記憶し、補正データ作成装置により検査したモノクロ受光系を画像処理装置のモノクロ受光系として取り付ける。画像処理装置は、モノクロ受光系により搬送されてくる撮像対象物のモノクロ画像を取得し、記憶されている補正データを用いて取得したモノクロ画像の補正を行なう。これにより、より精度の高いモノクロ画像を検出することができる画像処理装置及び画像処理方法を提供することができる。
【００４９】
また、補正データ作成装置のカラー受光系の解像度をモノクロ受光系に対して低く設定する、もしくは、カラー受光系の画素をエリアイメージセンサにすることにより、処理の高速化を図ることができる。これにより、より高速な処理で、より精度の高いモノクロ画像を検出することができる画像処理装置及び画像処理方法を提供することができる。
【００５０】
次に、画像処理装置の他の実施例について説明する。  
図１２は、他の実施形態に係る画像処理装置４００の構成の概略を示す図である。また、図１３は、図１２に示す画像処理装置４００の補正処理を行なう機能ブロックの内部構成例を示す説明図である。なお、図１に示す画像処理装置１００と同じ構成は、同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００５１】
図１２に示すように、画像処理装置４００は、カラー受光系３２、モノクロ受光系３３、照明４、色選択部３５、出力補正部３６、スイッチＳ、及び制御部３７を備えている。また、画像処理装置４００は、撮像対象物（ターゲット）１０を搬送する図示しない搬送機構を備えている。
【００５２】
本実施形態に係わるカラー受光系３２は、先の実施形態のカラー受光系２と同様に、搬送されているターゲット１０をラインイメージセンサなどに撮像し、カラー画像である色差情報を取得する。また、本実施形態に係わるモノクロ受光系３３は、先の実施形態のモノクロ受光系３と同様に、搬送されているターゲット１０をラインイメージセンサなどに撮像し、カラー画像である色差情報を取得する。なお、カラー受光系３２およびモノクロ受光系３３は、同時に互いに同じ領域を撮像する。
【００５３】
カラー受光系３２のＲ、Ｇ、Ｂの各色に対応したイメージセンサおよびモノクロ受光系３３のイメージセンサは、図１４に示すような分光感度特性を有している。図１４は、カラー受光系３２およびモノクロ受光系３３によりある画素において取得した光の波長と光強度の関係をグラフにした図である。即ち、分光感度特性３９Ｂ、３９Ｇ、および３９Ｒは、それぞれカラー受光系３２のある画素において取得した青色、緑色、および赤色の光の波長と光強度の分布を示している。また、分光感度特性３９Ｍは、モノクロ受光系３３のある画素において取得したの光の波長と光強度の分布を示している。
【００５４】
予め、画像処理装置４００は、ターゲット１０全面の全画素について分光感度特性３９Ｂ、３９Ｇ、および３９Ｒのそれぞれのピーク値と、該ピーク値での波長と同じ波長（λＢ、λＧ、λＲ）における分光感度特性３９Ｍの値との間にそれぞれ生じている差分（ΔＢ、ΔＧ、ΔＲ）を補正する各色毎の補正データ（ｋｂ、ｋｇ、ｋｒ）を作成する。作成された各色毎の補正データ（ｋｂ、ｋｇ、ｋｒ）は、図１３に示す制御部３７のメモリ３７ａに記憶される。
【００５５】
制御部３７は、カラー受光系３２、モノクロ受光系３３、照明４、色選択部３５、出力補正部３６及び、搬送機構の動作を総合的に制御している。制御部３７は、記憶手段としてのメモリ３７ａを備えている。メモリ３７ａは、例えばＲＯＭ、ＲＡＭ，および不揮発性メモリなどを含んでいる。ＲＯＭは、上記した補正データ（ｋｂ、ｋｇ、ｋｒ）、制御用のプログラム、および制御データなどを予め記憶している。ＲＡＭは、ワーキングメモリとして機能し、制御部３７が処理中のデータなどを一時保管する。
【００５６】
図１３に示すように、色選択部３５は、選択手段として機能し、特徴色特定部３５１、およびスイッチ制御部３５２を備えている。特徴色特定部３５１は、カラー受光系３２から受信したカラー画像の画素毎に、分光感度特性３９Ｂ、３９Ｇ、および３９Ｒのうち、光強度の最も高い値の色をその画素の特徴色として特定する。
【００５７】
スイッチ制御部３５２は、３本の信号線Ｒ、Ｇ、およびＢを備えている。スイッチ制御部３５２は、特徴色特定部３５１により特徴色として特定された色に対応した信号線に信号を出力する。
【００５８】
スイッチＳは、スイッチ制御部３５２の信号線Ｂにより制御されるスイッチＳ１と、信号線Ｇにより制御されるスイッチＳ２と、信号線Ｒにより制御されるスイッチＳ３とを備えている。また、スイッチＳ１、Ｓ２、およびＳ３の入力端子には、それぞれモノクロ受光系３３から受信した輝度情報としての電気信号Ｍが入力される。スイッチＳ１、Ｓ２、およびＳ３は、スイッチ制御部３５２からの信号を受信すると、何れかのスイッチをオンにする。スイッチがオンにされると、モノクロ受光系３３から受信した輝度情報としての電気信号Ｍが後段の回路に送信される。
【００５９】
出力補正部３６は、カラー受光系３２の各色に対応した乗算器３６Ｂ、３６Ｇ、および３６Ｒを備えている。乗算器３６Ｂ、３６Ｇ、および３６Ｒは、スイッチＳ１、Ｓ２、およびＳ３の後段に接続されている。即ち、スイッチＳ１がオンになった場合乗算器３６Ｂが、スイッチＳ２がオンになった場合乗算器３６Ｇが、スイッチＳ３がオンになった場合乗算器３６Ｒが、電気信号Ｍを受信する。
【００６０】
乗算器３６Ｂ、３６Ｇ、および３６Ｒには、それぞれ、制御部３７によりそれぞれ乗算計数が設定されている。すなわち、制御部３７は、乗算器３６Ｂ、３６Ｇ、および３６Ｒに補正データｋｂ、ｋｇ、およびｋｒを乗算計数として設定する。乗算器３６Ｂ、３６Ｇ、および３６Ｒは、それぞれ、スイッチＳから電気信号Ｍを受信すると、受信した電気信号Ｍに乗算計数を乗算することにより、補正処理を行なう。出力補正部３６は、補正処理が施された輝度情報のみの電気信号Ｍをモノクロの出力画像３１として出力する。
【００６１】
なお、出力補正部３６の乗算器３６Ｂ、３６Ｇ、および３６Ｒは、アナログ素子を用いた構成でも、ディジタル素子を用いた構成でも、どちらでもよい。
【００６２】
次に、他の実施例に係わる画像処理装置４００のモノクロ画像を検出する際の動作について説明する。  
図１５は、他の実施例に係わる画像処理装置４００のモノクロ画像を検出する際の動作について説明するためのフローチャートである。
【００６３】
まず、制御部３７は、ターゲット１０を図１２に示す矢印ａの方向に搬送しつつ、照明４により照射光７を搬送されているターゲット１０に対して照射する。制御部３７は、モノクロ受光系３３により、所定の撮像領域８から反射されている照射光７の反射光９を受光する。制御部３７は、モノクロ受光系３３により、受光した反射光９の輝度を検出し、検出した輝度を輝度情報として電気信号Ｍに変換する。これにより、モノクロ受光系３３は、モノクロ画像を取得する。モノクロ受光系３３は、電気信号ＭをスイッチＳに送信する。
【００６４】
また、制御部３７は、カラー受光系３２により、所定の撮像領域８から反射されている照射光７の反射光９を受光する。制御部３７は、カラー受光系３２により、受光した反射光９のＲＧＢの各色毎の光強度を検出し、それぞれＲ、Ｇ、およびＢとして電気信号に変換する。これにより、カラー受光系３２は、カラー画像を取得する（ステップＳ３１）。カラー受光系３２は、電気信号Ｒ、Ｇ、およびＢを色選択部３５に送信する。
【００６５】
制御部３７は、図１３に示す特徴色特定部３５１により、カラー受光系３２から受信したカラー画像の画素毎に、分光感度特性３９Ｂ、３９Ｇ、および３９Ｒのうち、最も光強度の高い値の色をその画素の特徴色として特定し（ステップＳ３２）、特定した色に対応する信号線に信号を出力する（ステップＳ３３）。
【００６６】
スイッチＳは、スイッチ制御部３５２から信号を受信すると、信号を受信したスイッチＳ１、Ｓ２、および、Ｓ３のいずれかをオンにする（ステップＳ３４）。これにより、オンになったスイッチＳの入力側に入力されている電気信号Ｍが後段の出力補正部３６に送信される。
【００６７】
制御部３７は、出力補正部３６により、電気信号Ｍに補正データを乗算する（ステップＳ３５）。即ち、乗算器３６Ｂ、３６Ｇ、および３６Ｒは、各々に設定されている補正データｋｂ、ｋｇ、およびｋｒをスイッチＳより受信した電気信号Ｍに乗算することにより、補正処理を行なう。最後に、制御部３７は、出力補正部３６により、補正処理が施された輝度情報のみの電気信号Ｍをモノクロの出力画像３１として出力し（ステップＳ３６）、処理を終了する。
【００６８】
上記の画像処理装置によると、撮像対象物のモノクロ画像とカラー画像とを取得し、取得したカラー画像のＲＧＢのうちもっとも光強度の高い色を特徴色として特定する。ＲＧＢに対応したスイッチのうち、特徴色として特定した色に対応するスイッチをオンにし、スイッチに入力されているモノクロ画像を出力する。ＲＧＢに対応した乗算器のうち、モノクロ画像を受信した乗算器は、受信したモノクロ画像に制御部により乗算器毎に予め設定されている補正データを乗算し、出力する。
【００６９】
即ち、前述した実施例では、ＲＧＢの３色の光強度とイメージセンサの分光感度特性から補正データを算出していたが、本実施例では予め設定したＲＧＢの３色に対応する補正データのうち、最も光強度の強い１色の補正データを用いて補正処理を行なう。これにより、補正処理の処理速度の向上を図ることができる。これにより、簡単な処理で、より精度の高いモノクロ画像を検出することができる画像処理装置及び画像処理方法を提供することができる。
【００７０】
また、本実施例においても、カラー受光系の解像度をモノクロ受光系に対して低く設定することにより、処理の高速化を図ることができる。これにより、より高速な処理で、より精度の高いモノクロ画像を検出することができる画像処理装置及び画像処理方法を提供することができる。
【００７１】
なお、この発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具現化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【００７２】
例えば、カラー受光系は、ＲＧＢをそれぞれ読み取る画素により構成されているとしたがこれに限定されない。さらに他の色を読み取る画素をカラー受光系に組み合わせても、本発明を実施することができる。また、例えば、ＲＧＢを読み取るのではなく、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、および輝度情報（Ｋ）を読み取る組み合わせのように、異なる色を読み取る複数の画素の組み合わせであれば、本発明に係わる補正データ作成装置のカラー受光系を構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】図１は、本実施形態に係る画像処理装置の構成の概略を示す図である。
【図２】図２は、図１に示す画像補正部の機能をブロック化して示すブロック図である。
【図３】図３は、画像処理装置のモノクロ画像を補正する際の動作について説明するためのフローチャートである。
【図４】図４は、図１に示すモノクロ受光系の補正データを作成する検査処理装置の構成の概略を示す図である。
【図５】図５は、図４に示す補正データ作成部の機能をブロック化して示すブロック図である。
【図６】図６は、図４に示すカラー受光系およびモノクロ受光系により取得した画像のある画素における分光感度特性を示す説明図である。
【図７】図７は、図４に示すカラー受光系により取得したターゲットのカラー画像である。
【図８】図８は、図４に示すモノクロ受光系により取得したターゲットのモノクロ画像である。
【図９】図９は、低解像度なカラー受光系により取得したターゲットのカラー画像である。
【図１０】図１０は、補正データ作成装置のモノクロ受光系の補正データを作成する際の動作について説明するためのフローチャートである。
【図１１】図１１は、図１に示す画像処理装置の他の構成を示す概略図である。
【図１２】図１２は、他の実施形態に係る画像処理装置の構成の概略を示す図である。
【図１３】図１３は、図１２に示す画像処理装置の補正処理を行なう機能ブロックの内部構成例を示す説明図である。
【図１４】図１４は、図１２に示すカラー受光系およびモノクロ受光系により取得した画像のある画素における分光感度特性を示す説明図である。
【図１５】図１５は、他の実施例に係わる画像処理装置のモノクロ画像を検出する際の動作について説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
【００７４】
１００、４００…画像処理装置、２００、３００…補正データ作成装置、２…カラー受光系、３…モノクロ受光系、４…照明、５Ａ…画像補正部、５Ｂ…補正データ作成部、６Ａ、６Ｂ…制御部、６ａ、６ｂ…メモリ、７…照射光、８、８ａ、８ｂ…撮像領域、９…反射光、１０…ターゲット、１１…出力画像、１２…補正データ、２２…カラー受光系、３１…出力画像、３２…カラー受光系、３３…モノクロ受光系、３５…色選択部、３６…出力補正部、３７…制御部、３７ａ…メモリ、５１…補正処理部、５２…画像検出部、５３…色特性特定部、５４…補正データ算出部、３５１…特徴色特定部、３５２…スイッチ制御部、Ｓ…スイッチ。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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