(57)【要約】 【課題】補正により、正確な１枚の媒体画像を合成する。【解決手段】画像合成部３２は、各ラインセンサカメラ１００，２００及び３００により取り込まれたテスト用撮像媒体の部分画像を合成し、モニタ１６に表示させると共に、パターン認識部３４に供給する。パターン認識部は、画像合成部より供給された合成画像（媒体画像）から、合成画像補正のためのポイントとなる部分を抜き出し、カメラ移動機構制御部３６に供給する。カメラ移動機構制御部は、パターン認識部より供給された合成画像補正のためのポイントとなる部分から、ラインセンサカメラそれぞれからのテスト用撮像媒体に対する距離の変化量を判断し、制御信号をカメラ移動機構１４に供給する。カメラ移動機構は、この制御信号に基づいて、ラインセンサカメラと、テスト用撮像媒体との距離を、カメラ固定部材を上下させることで変更する。【選択図】図２
2008083926.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれの光軸が平行となるように一体的に構成された複数のラインセンサカメラにより複数の部分に分割されて取り込まれた読み取り媒体の複数の部分画像を合成して、正確な１枚の媒体画像を合成するための合成画像補正方法において、
以下のステップを含むことを特徴とする合成画像補正方法。
（１）前記読み取り媒体の一つの平坦面上に、該媒体の搬送方向線上に対して斜めの方向に、直線の描かれた前記読み取り媒体を、前記複数のラインセンサカメラにより複数の部分画像として読み取るステップ、
（２）前記複数の部分画像を合成して１枚の媒体画像を生成するステップ、
（３）前記媒体画像上の斜めの線が一本の直線であるか否かを判定するステップ、及び
（４）前記判定の結果、前記斜めの線が一本の直線でなかった場合、カメラ移動機構にて微小距離だけ前記ラインセンサカメラを移動させることで、前記複数のラインセンサカメラと媒体との距離を変化させた後、前記ステップ（１）〜（３）を、前記媒体画像上の斜めの線が一本の直線となるまで実行するステップ。
【請求項２】
それぞれの光軸が平行となるように一体的に構成された複数のラインセンサカメラにより複数の部分に分割されて取り込まれた読み取り媒体の複数の部分画像を合成して、正確な１枚の媒体画像を合成するための合成画像補正方法において、
以下のステップを含むことを特徴とする合成画像補正方法。
（１）前記読み取り媒体の搬送方向線上に対して斜め右下がりの方向に斜めの直線の描かれた前記読み取り媒体を、前記複数のラインセンサカメラにより複数の部分画像として読み取るステップ、
（２）前記複数の部分画像を合成して１枚の媒体画像を生成するステップ、
（３）前記斜めの線に対応する、前記媒体画像上の斜めの線画像が不連続で、かつ該不連続部の左側が右側より高くなっている場合、カメラ移動機構にて、前記複数のラインセンサカメラと前記媒体との距離を微小距離だけ遠ざけるステップ、
（４）前記斜めの線画像が不連続で、かつ該不連続部の右側が左側より高くなっている場合、カメラ移動機構にて、前記複数のラインセンサカメラと前記媒体との距離を微小距離だけ近づけるステップ、及び
（５）前記斜めの線画像が一本の連続した直線になるまで、前記ステップ（１）〜（４）を実行するステップ。
【請求項３】
それぞれの光軸が平行となるように一体的に構成された複数のラインセンサカメラにより複数の部分に分割されて取り込まれた読み取り媒体の複数の部分画像を合成して、正確な１枚の媒体画像を合成するための合成画像補正方法において、
以下のステップを含むことを特徴とする合成画像補正方法。
（１）前記読み取り媒体の搬送方向線上に対して斜め右上がりの方向に斜めの直線の描かれた前記読み取り媒体を、前記複数のラインセンサカメラにより複数の部分画像として読み取るステップ、
（２）前記複数の部分画像を合成して１枚の媒体画像を生成するステップ、
（３）前記斜めの線に対応する、前記媒体画像上の斜めの線画像が不連続で、かつ該不連続部の左側が右側より低くなっている場合、カメラ移動機構にて、前記複数のラインセンサカメラと前記媒体との距離を微小距離だけ遠ざけるステップ、
（４）前記斜めの線画像が不連続で、かつ該不連続部の右側が左側より低くなっている場合、カメラ移動機構にて、前記複数のラインセンサカメラと前記媒体との距離を微小距離だけ近づけるステップ、及び
（５）前記斜めの線画像が一本の連続した直線画像になるまで、前記ステップ（１）〜（４）を実行するステップ。
【請求項４】
前記読み取り媒体上に描かれた斜めの直線は、三角形の斜辺であることを特徴とする請求項１，２または３に記載の合成画像補正方法。
【請求項５】
それぞれの光軸が平行となるように一体的に構成された複数のラインセンサカメラにより複数の部分に分割されて取り込まれた読み取り媒体の複数の部分画像を合成して、正確な１枚の媒体画像を合成するための合成画像補正方法において、
以下のステップを含むことを特徴とする合成画像補正方法。
（１）前記読み取り媒体の搬送方向線上に対して、平行方向となるように、等間隔にスケール状の目盛りの描かれた前記読み取り媒体を、前記複数のラインセンサカメラにより複数の部分画像として取り込むステップ、
（２）前記複数の部分画像を合成して１枚の媒体画像を生成するステップ、
（３）前記媒体画像上の目盛り画像の本数と前記目盛りの本数とを比較判定するステップ、
（４）前記ステップ（３）における判定の結果、前記目盛り画像の本数が前記目盛りの本数より少ないと判定された場合、カメラ移動機構にて第１の微小距離だけ、前記ラインセンサカメラを前記読み取り媒体から遠ざけるステップ、
（５）前記ステップ（３）における判定の結果、前記目盛り画像の本数が前記目盛りの本数より多いと判定された場合、カメラ移動機構にて第１の微小距離だけ、前記ラインセンサカメラを前記読み取り媒体に近づけるステップ、
（６）前記ステップ（１）〜（５）を、前記目盛り画像の本数が前記目盛りの本数と一致するまで実行するステップ、
（７）前記目盛り画像が全て等間隔であるか否かを判定するステップ、
（８）前記ステップ（７）における判定の結果、前記目盛り画像の間隔が等間隔ではなく、（カメラの台数−１）本分狭いものがあると判定された場合、カメラ移動機構にて第２の微小距離だけ、前記ラインセンサカメラを前記読み取り媒体から遠ざけるステップ、
（９）前記ステップ（７）における判定の結果、前記目盛り画像の間隔が等間隔ではなく、（カメラの台数−１）本分広いものがあると判定された場合、カメラ移動機構にて第２の微小距離だけ、前記ラインセンサカメラを前記読み取り媒体に近づけるステップ、
（１０）前記ステップ（８）または（９）を実施後、前記読み取り媒体を、前記複数のラインセンサカメラにより複数の部分画像として取り込み、該複数の部分画像を合成して１枚の媒体画像を生成するステップ、及び
（１１）前記ステップ（７）〜（１０）を、前記目盛り画像が全て等間隔となるまで実行するステップ。
【請求項６】
それぞれの光軸が平行となるように一体的に構成された複数のラインセンサカメラにより複数の部分に分割されて取り込まれた読み取り媒体の複数の部分画像を合成して、正確な１枚の媒体画像を合成するための合成画像補正装置であって、
前記読み取り媒体の搬送方向線上に対して斜めの方向に直線の描かれた前記読み取り媒体を、前記複数の部分画像として読み取る前記複数のラインセンサカメラと、
前記複数の部分画像を合成して１枚の媒体画像を生成する画像合成部と、
前記媒体画像上の斜めの線画像を抜き出すパターン認識部と、
前記複数のラインセンサカメラと、前記読み取り媒体との距離とを近づけたり遠ざけたりするカメラ移動機構と、
前記パターン認識部によって抜き出された前記斜めの線画像が一本の直線であるか否かを判定し、該判定の結果、前記斜めの線画像が一本の直線でなかった場合、前記カメラ移動機構を制御して、微小距離だけ、前記読み取り媒体と前記ラインセンサカメラを遠ざけるまたは近づける方向に移動させることで、前記複数のラインセンサカメラと媒体との距離を変化させるカメラ移動機構制御部と
を備え、
前記カメラ移動機構制御部による判定の結果、前記斜めの線画像が一本の直線であると判定されるまで、前記ラインセンサカメラによる前記複数の部分画像の読み取り、前記画像合成部による前記複数の部分画像の合成、前記パターン認識部による前記媒体画像上の斜めの線画像の抜き出し、前記カメラ移動機構制御部による判定、及び前記カメラ移動機構を制御することによる前記複数のラインセンサカメラと媒体との距離の調整が継続して行われることを特徴とする合成画像補正装置。
【請求項７】
それぞれの光軸が平行となるように一体的に構成された複数のラインセンサカメラにより複数の部分に分割されて取り込まれた読み取り媒体の複数の部分画像を合成して、正確な１枚の媒体画像を合成するための合成画像補正装置であって、
前記読み取り媒体の搬送方向線上に対して平行となるように、等間隔にスケール状の目盛りの描かれた前記読み取り媒体を、前記複数の部分画像として取り込む前記複数のラインセンサカメラと、
前記複数の部分画像を合成して１枚の媒体画像を生成する画像合成部と、
前記媒体画像上の目盛り画像を抜き出すパターン認識部と、
前記複数のラインセンサカメラと、前記読み取り媒体との距離とを近づけたり遠ざけたりするカメラ移動機構と、
前記目盛り画像の本数が前記目盛りの本数と一致し、かつ前記目盛り画像が等間隔であるか否かを判定し、該判定の結果、前記目盛り画像の本数が前記目盛りの本数と一致しなかった場合、前記カメラ移動機構を制御して第１の微小距離だけ前記読み取り媒体と前記ラインセンサカメラを遠ざけるまたは近づける方向に移動させ、前記目盛り画像が等間隔でなかった場合、前記カメラ移動機構を制御して第２の微小距離だけ前記読み取り媒体と前記ラインセンサカメラを遠ざけるまたは近づける方向に移動させることで、前記複数のカメラと媒体との距離を変化させるカメラ移動機構制御部と
を備え、
前記カメラ移動機構制御部による判定の結果、前記目盛り画像の本数が前記目盛りの本数と一致し、かつ前記目盛り画像が等間隔となるまで、前記ラインセンサカメラによる前記複数の部分画像の読み取り、前記画像合成部による前記複数の部分画像の合成、前記パターン認識部による前記目盛り画像の抜き出し、前記カメラ移動機構制御部による判定、及び前記カメラ移動機構を制御することによる前記複数のラインセンサカメラと媒体との距離の調整が継続して行われることを特徴とする合成画像補正装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ライン型センサを利用したカメラを複数台並べて、測定物（媒体とも称する）の部分画像を取得し、それらの部分画像を合成して１枚の正確な媒体画像を得るための、合成画像補正方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ラインセンサカメラは、測定物の表面を線視野で捉え、一定ピッチ毎に平均した走査を行って、当該表面の映像をビデオ信号として出力する。このラインセンサカメラは、水平方向に例えば一列で配列された画素を、例えば、520〜7500画素有していて、画素数が多いため、同価格帯のエリアセンサカメラと比べ、安価で高分解能な画像取り込みが可能である。また、このラインセンサカメラは、1スキャン毎にビデオ出力されるため、連続的な高速処理が可能である。さらにこのラインセンサカメラは、測定物又はラインセンサカメラを画素列と直角方向に移動させることによって、測定物の全面を画像データとして取り込むことができる。このため、このラインセンサカメラは、生産ラインの自動化（外観検査・寸法計測・パターン認識・選別等）に利用されている。測定物が大きい場合、例えば、１台のラインセンサカメラでは測定物全体の画像取り込みが行えない場合には、複数のラインセンサカメラを使用して複数の部分画像を得た後、これら部分画像を合成して１枚の測定物画像を得ることが行われる。
【０００３】
一方、複数のラインセンサカメラを用いて測定物画像を得るためには、例えば、第１のラインセンサカメラで読み取られた画像と第２のラインセンサカメラで読み取られた画像の重複する部分を間引いてやる必要がある。なお、この部分画像を合成する技術については、従来公知の手法が用いられる。
【０００４】
従来、単眼レンズ集合型イメージセンサを使用して、重複画像や画像欠落の無い画像を得るための画像読取装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
特許文献１には、イメージセンサチップの継ぎ目部分を間引くため、イメージセンサチップとレンズとによる読み取り位置が、読み取り原稿すなわち媒体に対する最適位置から離れる方向（近づく方向のずれは考慮されていない）へずれていても、間引き最適画素数を容易に設定できるようにする技術が開示されている。
【特許文献１】特開平９−９８２６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来、複数台のカメラを利用して媒体の画像を取得する際には、初期の設定値に基づいて、各カメラにて読み取られた部分画像の切れ目を合わせて１枚の画像を合成していた。ここでいう初期の設定値とは、装置の使用前、例えば、出荷前に実施する調整に基づいて決定される各カメラの使用画素数のことである。これは、それぞれのカメラの画素を何画素分（何画素目から何画素目まで）使用すれば、複数のカメラの画像を合成して１枚の正確な画像に出来るか、すなわち欠落する部分や重複する部分（オーバラップ分）を無くすことが出来るかを実測により確認し、１枚の正確な画像に合成出来た際に確定する、それぞれのカメラ毎に使用される有効画素数のことである。
【０００７】
しかしながら、特許文献１に開示の技術によれば、装置を運用しているうちに、環境変化・経年変化・衝撃等による影響に伴い、各カメラと媒体との距離に変化が発生し、そのため、各カメラによる各部分画像を、初期の設定値どおりに合成した場合、各カメラによる部分画像の接合部分である切れ目が合わなくなってしまい、その結果、合成した際の画像が実際とは異なってしまうという問題があった。
【０００８】
そこで、この発明の目的は、環境変化・経年変化・衝撃等によって、各カメラと媒体との距離に変化が発生しても、正確な１枚の媒体画像を合成可能な合成画像補正方法及び装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した目的を達成するため、この発明の第１の要旨の合成画像補正方法によれば、  それぞれの光軸が平行となるように一体的に構成された複数のラインセンサカメラにより複数の部分に分割されて取り込まれた読み取り媒体の複数の部分画像を合成して、正確な１枚の媒体画像を合成するための合成画像補正方法において、以下のステップを含む。
【００１０】
すなわち、（１）読み取り媒体の一つの平坦面上に、該媒体の搬送方向線上に対して斜めの方向に、直線の描かれた読み取り媒体を、複数のラインセンサカメラにより複数の部分画像として読み取るステップ。（２）複数の部分画像を合成して１枚の媒体画像を生成するステップ。（３）媒体画像上の斜めの線が一本の直線であるか否かを判定するステップ、及び（４）判定の結果、斜めの線が一本の直線でなかった場合、カメラ移動機構にて微小距離だけラインセンサカメラを移動させることで、複数のラインセンサカメラと媒体との距離を変化させた後、上記ステップ（１）〜（３）を、媒体画像上の斜めの線が一本の直線となるまで実行するステップ。
【００１１】
この発明の第２の要旨の合成画像補正方法によれば、それぞれの光軸が平行となるように一体的に構成された複数のラインセンサカメラにより複数の部分に分割されて取り込まれた読み取り媒体の複数の部分画像を合成して、正確な１枚の媒体画像を合成するための合成画像補正方法において、以下のステップを含む。
【００１２】
すなわち、（１）読み取り媒体の搬送方向線上に対して斜め右下がりの方向に斜めの直線の描かれた読み取り媒体を、複数のラインセンサカメラにより複数の部分画像として読み取るステップ。（２）複数の部分画像を合成して１枚の媒体画像を生成するステップ。（３）斜めの線に対応する、媒体画像上の斜めの線画像が不連続で、かつ該不連続部の左側が右側より高くなっている場合、カメラ移動機構にて、複数のラインセンサカメラと前記媒体との距離を微小距離だけ遠ざけるステップ。（４）斜めの線画像が不連続で、かつ該不連続部の右側が左側より高くなっている場合、カメラ移動機構にて、複数のラインセンサカメラと媒体との距離を微小距離だけ近づけるステップ、及び（５）斜めの線画像が一本の連続した直線になるまで、上記ステップ（１）〜（４）を実行するステップ。
【００１３】
この発明の第３の要旨の合成画像補正方法によれば、それぞれの光軸が平行となるように一体的に構成された複数のラインセンサカメラにより複数の部分に分割されて取り込まれた読み取り媒体の複数の部分画像を合成して、正確な１枚の媒体画像を合成するための合成画像補正方法において、以下のステップを含む。
【００１４】
すなわち、（１）読み取り媒体の搬送方向線上に対して斜め右上がりの方向に斜めの直線の描かれた読み取り媒体を、複数のラインセンサカメラにより複数の部分画像として読み取るステップ。（２）複数の部分画像を合成して１枚の媒体画像を生成するステップ。（３）斜めの線に対応する、媒体画像上の斜めの線画像が不連続で、かつ該不連続部の左側が右側より低くなっている場合、カメラ移動機構にて、複数のラインセンサカメラと媒体との距離を微小距離だけ遠ざけるステップ。（４）斜めの線画像が不連続で、かつ該不連続部の右側が左側より低くなっている場合、カメラ移動機構にて、複数のラインセンサカメラと媒体との距離を微小距離だけ近づけるステップ。及び（５）斜めの線画像が一本の連続した直線画像になるまで、上記ステップ（１）〜（４）を実行するステップ。
【００１５】
この発明では、前記読み取り媒体上に描かれた斜めの直線は、三角形の斜辺であることが好ましい。
【００１６】
この発明の第４の要旨の合成画像補正方法によれば、それぞれの光軸が平行となるように一体的に構成された複数のラインセンサカメラにより複数の部分に分割されて取り込まれた読み取り媒体の複数の部分画像を合成して、正確な１枚の媒体画像を合成するための合成画像補正方法において、以下のステップを含む。
【００１７】
すなわち、（１）読み取り媒体の搬送方向線上に対して、平行方向となるように、等間隔にスケール状の目盛りの描かれた読み取り媒体を、複数のラインセンサカメラにより複数の部分画像として取り込むステップ。（２）複数の部分画像を合成して１枚の媒体画像を生成するステップ。（３）媒体画像上の目盛り画像の本数と目盛りの本数とを比較判定するステップ。（４）上記ステップ（３）における判定の結果、目盛り画像の本数が目盛りの本数より少ないと判定された場合、カメラ移動機構にて第１の微小距離だけ、ラインセンサカメラを読み取り媒体から遠ざけるステップ。（５）上記ステップ（３）における判定の結果、目盛り画像の本数が目盛りの本数より多いと判定された場合、カメラ移動機構にて第１の微小距離だけ、ラインセンサカメラを読み取り媒体に近づけるステップ。（６）上記ステップ（１）〜（５）を、目盛り画像の本数が目盛りの本数と一致するまで実行するステップ。（７）目盛り画像が全て等間隔であるか否かを判定するステップ。（８）上記ステップ（７）における判定の結果、目盛り画像の間隔が等間隔ではなく、（カメラの台数−１）本分狭いものがあると判定された場合、カメラ移動機構にて第２の微小距離だけ、ラインセンサカメラを読み取り媒体から遠ざけるステップ。（９）上記ステップ（７）における判定の結果、目盛り画像の間隔が等間隔ではなく、（カメラの台数−１）本分広いものがあると判定された場合、カメラ移動機構にて第２の微小距離だけ、ラインセンサカメラを読み取り媒体に近づけるステップ。（１０）上記ステップ（８）または（９）を実施後、読み取り媒体を、複数のラインセンサカメラにより複数の部分画像として取り込み、該複数の部分画像を合成して１枚の媒体画像を生成するステップ。及び（１１）上記ステップ（７）〜（１０）を、目盛り画像が全て等間隔となるまで実行するステップ。
【００１８】
この発明の第５の要旨の合成画像補正装置によれば、それぞれの光軸が平行となるように一体的に構成された複数のラインセンサカメラにより複数の部分に分割されて取り込まれた読み取り媒体の複数の部分画像を合成して、正確な１枚の媒体画像を合成するための合成画像補正装置であって、読み取り媒体の搬送方向線上に対して斜めの方向に直線の描かれた読み取り媒体を、複数の部分画像として読み取る複数のラインセンサカメラと、複数の部分画像を合成して１枚の媒体画像を生成する画像合成部を備える。
【００１９】
また、媒体画像上の斜めの線画像を抜き出すパターン認識部と、複数のラインセンサカメラと、読み取り媒体との距離とを近づけたり遠ざけたりするカメラ移動機構と、パターン認識部によって抜き出された斜めの線画像が一本の直線であるか否かを判定し、該判定の結果、斜めの線画像が一本の直線でなかった場合、カメラ移動機構を制御して、微小距離だけ、読み取り媒体と前記ラインセンサカメラを遠ざけるまたは近づける方向に移動させることで、前記複数のラインセンサカメラと媒体との距離を変化させるカメラ移動機構制御部を備える。
【００２０】
そして、カメラ移動機構制御部による判定の結果、斜めの線画像が一本の直線であると判定されるまで、ラインセンサカメラによる複数の部分画像の読み取り、画像合成部による複数の部分画像の合成、パターン認識部による媒体画像上の斜めの線画像の抜き出し、カメラ移動機構制御部による判定、及びカメラ移動機構を制御することによる複数のラインセンサカメラと媒体との距離の調整が継続して行われる。
【００２１】
この発明の第６の要旨の合成画像補正装置によれば、それぞれの光軸が平行となるように一体的に構成された複数のラインセンサカメラにより複数の部分に分割されて取り込まれた読み取り媒体の複数の部分画像を合成して、正確な１枚の媒体画像を合成するための合成画像補正装置であって、読み取り媒体の搬送方向線上に対して平行となるように、等間隔にスケール状の目盛りの描かれた読み取り媒体を、複数の部分画像として取り込む複数のラインセンサカメラと、複数の部分画像を合成して１枚の媒体画像を生成する画像合成部と、媒体画像上の目盛り画像を抜き出すパターン認識部を備える。
【００２２】
また、複数のラインセンサカメラと、読み取り媒体との距離とを近づけたり遠ざけたりするカメラ移動機構と、目盛り画像の本数が前記目盛りの本数と一致し、かつ目盛り画像が等間隔であるか否かを判定し、該判定の結果、目盛り画像の本数が目盛りの本数と一致しなかった場合、カメラ移動機構を制御して第１の微小距離だけ読み取り媒体とラインセンサカメラを遠ざけるまたは近づける方向に移動させ、目盛り画像が等間隔でなかった場合、カメラ移動機構を制御して第２の微小距離だけ読み取り媒体とラインセンサカメラを遠ざけるまたは近づける方向に移動させることで、複数のカメラと媒体との距離を変化させるカメラ移動機構制御部を備える。
【００２３】
そして、カメラ移動機構制御部による判定の結果、目盛り画像の本数が目盛りの本数と一致し、かつ目盛り画像が等間隔となるまで、ラインセンサカメラによる複数の部分画像の読み取り、画像合成部による複数の部分画像の合成、パターン認識部による目盛り画像の抜き出し、カメラ移動機構制御部による判定、及びカメラ移動機構を制御することによる複数のラインセンサカメラと媒体との距離の調整が継続して行われる。
【発明の効果】
【００２４】
上述した第１の要旨の発明によれば、読み取り媒体の搬送方向に対して斜めの方向に直線の描かれた読み取り媒体を、複数のラインセンサカメラにより複数の部分画像として読み取り、この複数の部分画像を合成して１枚の媒体画像を生成し、この媒体画像上の斜めの線画像が一本の直線であるか否かに基づいて、カメラ移動機構にて微小距離、複数のラインセンサカメラと読み取り媒体との距離を変化させ、再度同じ読み取り媒体の部分画像を取得し、合成して１枚の媒体画像を生成し、この媒体画像上に描かれた斜めの線画像が一本の直線となるように調整していくことで、正確な媒体画像を得ることが出来る。
【００２５】
また、上述した第２の要旨の発明によれば、読み取り媒体の搬送方向に対して斜めの方向（右肩下がり）に直線の描かれた読み取り媒体を、複数のラインセンサカメラにより複数の部分画像として読み取り、この複数の部分画像を合成して１枚の媒体画像を生成し、この媒体画像上の斜めの線画像が一本の直線であるか否かに基づいて、カメラ移動機構にて微小距離、複数のラインセンサカメラと読み取り媒体との距離を変化させ、再度同じ読み取り媒体の部分画像を取得し、合成して１枚の媒体画像を生成し、この媒体画像上に描かれた斜めの線画像が一本の直線となるように、一方向（複数のラインセンサカメラと読み取り媒体との距離を近づけるまたは遠ざける）に段階的に調整していくようにしたので、より早く、正確な媒体画像を得ることが出来る。
【００２６】
また、上述した第３の要旨の発明によれば、読み取り媒体の搬送方向に対して斜めの方向（右肩上がり）に直線の描かれた読み取り媒体を、複数のラインセンサカメラにより複数の部分画像として読み取り、この複数の部分画像を合成して１枚の媒体画像を生成し、この媒体画像上の斜めの線画像が一本の直線であるか否かに基づいて、カメラ移動機構にて微小距離、複数のラインセンサカメラと読み取り媒体との距離を変化させ、再度同じ読み取り媒体の部分画像を取得し、合成して１枚の媒体画像を生成し、この媒体画像上に描かれた斜めの線画像が一本の直線となるように、一方向（複数のラインセンサカメラと読み取り媒体との距離を近づけるまたは遠ざける）に段階的に調整していくようにしたので、より早く、正確な媒体画像を得ることが出来る。
【００２７】
また、この発明の好適実施例によれば、読み取り媒体上に描かれた斜めの直線を、三角形の斜辺としたので、カメラ装置と読み取り媒体との距離を、より容易にかつ正確に決めることができ、よって、より正確な媒体画像を得ることが出来る。
【００２８】
また、上述した第４の要旨の発明によれば、読み取り媒体の搬送方向に対して平行となるように、等間隔にスケール状の目盛りの描かれた読み取り媒体を、複数のラインセンサカメラにより複数の部分画像として読み取り、この複数の部分画像を合成して１枚の媒体画像を生成し、この媒体画像の目盛り画像の本数と読み取り媒体上に描かれた目盛りの本数との関係、並びに媒体画像上の全目盛り画像の間隔に基づいて、カメラ移動機構にて第１の微小距離または第２の微小距離だけ、複数のラインセンサカメラと読み取り媒体との距離を変化させ、再度同じ読み取り媒体の部分画像を取得し、合成して１枚の媒体画像を生成し、この媒体画像上の目盛り画像の本数が読み取り媒体上に描かれた目盛りの本数と同一になり、かつ媒体画像上の全目盛り画像の間隔が等間隔となるように調整していくことで、より正確な媒体画像を得ることが出来る。
【００２９】
また、上述した第５の要旨の発明によれば、媒体画像上に描かれた斜めの線画像が一本の直線となるように自動的にかつ段階的に、複数のラインセンサカメラと読み取り媒体との距離を調整していくようにしたので、より確実にかつ正確な媒体画像を得ることが出来る。
【００３０】
また、上述した第６の要旨の発明によれば、媒体画像上の目盛り画像の本数が読み取り媒体上に描かれた目盛りの本数と同一になり、かつ媒体画像上の全目盛り画像の間隔が等間隔となるように、自動的かつ段階的に、複数のラインセンサカメラと読み取り媒体との距離を調整していくようにしたので、より確実にかつ正確な媒体画像を得ることが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、図を参照して、この発明の実施形態について説明する。なお、図中、各構成要素は、この発明が理解できる程度に概略的に示してあるに過ぎない。また、以下に述べる条件等は、この発明の範囲内の単なる好適例に過ぎない。
【００３２】
また、以降の実施形態では、３台のラインセンサカメラを用いて１つの媒体の画像を取り込む場合における合成画像補正方法（装置）について説明するものである。したがって、この発明では、合成画像の補正方法（装置）の提供が目的であるので、公知技術である複数のラインセンサカメラにて媒体の画像を取り込む（撮像する）技術等については、その詳細な説明（構成等）は特に必要がある場合を除いて省略する。
【００３３】
（第１実施形態）
図１乃至図１２は、この発明の第１実施形態を説明するための図であり、先ず、構成について説明し、続いて動作について説明する。
【００３４】
〔第１実施形態の構成〕
図１は第１実施形態の合成画像補正装置の概略を示した構成図であり、図２は画像処理部１８の内部構成を示した図である。
【００３５】
図１における合成画像補正装置１は、３台のラインセンサカメラ１００，２００及び３００、カメラ固定部材１２、カメラ移動機構１４、モニタ１６、媒体１０、及び画像処理部１８を具えている。
【００３６】
また、図２に示すように、画像処理部１８は、その内部に、入力部２４、出力部２２及びマイクロコンピュータすなわちＣＰＵ２０を具えている。ＣＰＵ２０は、制御部２６と、記憶部３０と、演算部２８を具えている。制御部２６は、プログラムの命令の解読及び各部間の信号のやり取りなどＣＰＵ全体の制御を行う部分である。ＣＰＵ２０の演算部２８は、プログラムを実行することにより、所要の各機能手段として作用する。
【００３７】
機能手段として、画像合成部３２、パターン認識部３４、カメラ移動機構制御部３６、カメラ制御部３８を具えている。
【００３８】
画像合成部３２は、ラインセンサカメラ１００，２００及び３００により取り込まれた部分画像を入力部２４を介して入力し、合成し、１枚の媒体画像を生成すると共に出力部２２を介して、補正処理中を含む媒体画像や、補正処理の開始や終了等の所要の情報等をモニタ１６に表示する。パターン認識部３４は、画像合成部３２にて合成された媒体画像から合成画像補正のためのポイントとなる部分を画素データとして抜き出す。カメラ移動機構制御部３６は、パターン認識部３４により抜き出された部分からカメラの移動方向及び移動距離を検出し、カメラ移動機構１４を制御する信号を出力部２２を介してカメラ移動機構１４に対して出力する。カメラ制御部３８は、ラインセンサカメラ１００，２００及び３００の撮像動作を制御する信号を出力部２２を介してラインセンサカメラ１００，２００及び３００に対して出力する。
【００３９】
記憶部３０には、カメラの移動方向を決定するための条件や、移動距離等のデータを参照データとして読み出し自在に、プログラムの実行により格納するか、又は、キーボードあるいはマウスその他の入力手段により、入力部２４を介して格納してある。
【００４０】
３台のラインセンサカメラ１００，２００及び３００は、媒体１０を撮像する方向に向かってカメラ固定部材１２により固定されている。これらラインセンサカメラ１００，２００及び３００は、全て同時に同じように、すなわち、等方向に等距離だけ動くように構成されている。媒体１０は、図１に示した向きに、図示しない公知の媒体搬送機構によって搬送される。この媒体１０の搬送方向は、ラインセンサカメラ１００，２００及び３００の配列方向に対し直交する方向である。搬送中の媒体１０は、３台のラインセンサカメラ１００，２００及び３００によって、撮像されて画像が取得される。また、ラインセンサカメラ１００，２００及び３００は、カメラ固定部材１２を介してカメラ移動機構１４によって、それぞれ媒体１０に対してのカメラからの距離が変更されるようになっている。
【００４１】
以下の説明において、これらカメラは、媒体１０の搬送路の直上に設置されているとし、したがって、カメラ移動機構１４及びカメラ移動機構制御部３６は、カメラ上下機構１４及びカメラ上下機構制御部３６とも称する。
【００４２】
画像合成部３２は、各ラインセンサカメラ１００，２００及び３００により取り込まれた媒体１０の部分画像（この場合、媒体１０の画像は３分割されている）を合成し、モニタ１６に表示させると共に、パターン認識部３４に供給する。尚、画像合成部３２による画像合成の方法、特にオーバラップ分、すなわち、ラインセンサカメラ１００とラインセンサカメラ２００の視野の重なる領域ｘ及びラインセンサカメラ２００とラインセンサカメラ３００の視野の重なる領域ｙの処理については、従来公知の方法で行われるので、ここでの説明は省略する。
【００４３】
パターン認識部３４は、画像合成部３２より供給された合成画像から、合成画像補正のためのポイントとなる部分を抜き出し、カメラ移動機構制御部３６に供給する。このポイントとなる部分については後述する。
【００４４】
カメラ移動機構制御部３６は、パターン認識部３４より供給された合成画像補正のためのポイントとなる部分から、ラインセンサカメラ１００，２００及び３００それぞれからの媒体１０に対する距離すなわちここでの構成例では高さの変化量を判断し、変化量を補正するための制御信号をカメラ移動機構１４に供給する。尚、この変化量については、後述する。カメラ移動機構１４は、この制御信号に基づいて、ラインセンサカメラ１００，２００及び３００と媒体１０との間の距離すなわち高さをカメラ固定部材１２を上下させることで、変更する。
【００４５】
カメラ制御部３８は、ラインセンサカメラ１００，２００及び３００の撮像動作を制御する。
【００４６】
尚、ラインセンサカメラ１００，２００及び３００それぞれからの媒体１０に対する距離の変化量は、合成画像補正装置１のオペレータが、モニタ１６を見て判断し、その判断に応じてカメラ移動機構１４に設けられた、図示しないスイッチ等を操作することにより、カメラ移動機構１４を制御してカメラ固定部材１２を上下させることで、ラインセンサカメラ１００，２００及び３００と媒体１０との間の距離を変更するようにしても良い。これは、後述の第２実施形態においても同様である。
【００４７】
〔第１実施形態の動作〕
この発明は、既に説明したとおり、環境変化・経年変化・衝撃等によって、各ラインセンサカメラと媒体との間の距離に変化が発生し、この変化に起因して生ずる各ラインセンサカメラのオーバラップ分を適切に除去できず、その結果、正確な媒体画像が得られなくなった場合に、各ラインセンサカメラと媒体との間の距離を再設定することで、正確な１枚の媒体画像を得ようとするものである。
【００４８】
すなわち、図３に示す如くに、例えばその黒地の表面に白地の三角形の描かれた媒体１０ａの部分画像を、ラインセンサカメラ１００，２００及び３００にて、図４（Ａ），図４（Ｂ），図４（Ｃ）で示すように３分割して取得し、画像合成部３２にて合成され、媒体画像となる。この３つの分割画像を合成して得られた媒体画像が、ラインセンサカメラ１００，２００及び３００それぞれからの媒体１０ａに対する距離が適正であった場合には、図６に示すように、三角形の斜辺、すなわち、1本の斜めの直線が連続した直線となった合成画像として得られる。以降、各ラインセンサカメラ１００，２００及び３００を、カメラ装置とも称する。
【００４９】
しかしながら、環境変化・経年変化・衝撃等によって、カメラ装置と媒体との距離が適正位置より短くなってしまった場合に得られた取得画像は、後述する図５（Ａ）のａ，ｂに示すように三角形の斜辺、すなわち、1本の斜めの直線が不連続（不連続部分の直線の左側が右側より高くなる）かつ媒体の幅が長くなってしまう。逆に、カメラ装置と媒体との距離が適正位置より長くなってしまった場合に得られた取得画像は、後述する図５（Ｂ）のｃ，ｄに示すように三角形の斜辺、すなわち、1本の斜めの直線が不連続（不連続部分の直線の右側が左側より高くなる）かつ媒体の幅が短くなってしまう。
【００５０】
この実施形態では、この三角形の斜辺、すなわち、1本の斜めの直線の不連続性に着目して、カメラ装置と媒体との距離を再調整してやることにより、正確な１枚の媒体画像を得ようとするものである。
【００５１】
以下、この距離の再調整に付き詳細に説明する。尚、図３は、この実施形態にて使用される媒体１０ａ（三角形の斜辺が右肩下がり）を示した図であり、図４（Ａ），（Ｂ）及び（Ｃ）は、カメラ装置で取得した部分画像をそれぞれ示した図であり、図５（Ａ）及び（Ｂ）は、カメラ装置と媒体との距離が適正位置からずれた場合における媒体の合成画像それぞれを示した図であり、図６は、カメラ装置と媒体との距離が適正位置の場合における媒体の合成画像を示した図であり、及び図７は、三角形の斜辺が右肩下がりの場合の合成画像の補正方法の手順を示したフローチャートである。
【００５２】
＜三角形の斜辺が右肩下がりである場合の合成画像の補正方法＞
先ず、図３に示すように、媒体１０ａに描かれた三角形の斜辺、すなわち、1本の斜めの直線が右肩下がりである場合における合成画像の補正方法について、図７のフローチャートを参照しながら説明を行う。
【００５３】
最初に、カメラ制御部３８は、制御部２６の指令により、ラインセンサカメラ１００，２００及び３００を制御して媒体１０ａ（読み取り媒体：図３参照）の部分画像の取り込みを行う（ステップＳ１００）。この際、媒体１０ａは、図示しない公知の媒体搬送機構によって搬送される。ラインセンサカメラ１００，２００及び３００によってそれぞれ取得された部分画像は、一旦、記憶部３０に格納される。画像合成部３２は、制御部２６の指令により、記憶部３０に格納された部分画像を読み出して画像合成を行い（ステップＳ１０２）、これが、媒体画像となる。この媒体画像は、一旦、記憶部３０に格納される。
【００５４】
続いて、パターン認識部３４は、制御部２６の指令により、記憶部３０に格納された媒体画像を読出し、合成画像補正のためのポイントとなる部分、ここでは、三角形の斜辺部、すなわち、1本の斜めの直線の画素データ（右肩下がり）を抜き出し、記憶部３０に格納する。
【００５５】
カメラ移動機構制御部３６は、制御部２６の指令により、記憶部３０に格納された三角形の斜辺部の画素データ、すなわち、記憶部３０に記憶されたラインセンサカメラの読み取り値を読み出し、三角形の斜辺部、すなわち、1本の斜めの直線の連続性に基づいて判断を行う（ステップＳ１０４）。すなわち、三角形の斜辺部、すなわち、1本の斜めの直線の画素データが不連続（一直線上に無い）でかつ不連続部分の左側の画素位置が右側の画素の位置よりも上側にある（図５（Ａ）参照）場合には、カメラ移動機構制御部１４は制御部２６の指令によりカメラ移動機構１４に対して制御信号を出力して、カメラ装置を媒体１０ａから微小距離だけ遠ざけ（ステップＳ１０８）、ステップＳ１００の処理に戻る。一方、ステップＳ１０４にて、三角形の斜辺が不連続でかつ不連続部分の右側が左側よりも高い（図５（Ｂ）参照）場合には、カメラ移動機構制御部１４は制御部２６の指令によりカメラ移動機構１４に対して制御信号を出力して、カメラ装置を媒体１０ａに微小距離近づけ（ステップＳ１０６）、ステップＳ１００の処理に戻る。さらに、ステップＳ１０４にて、三角形の斜辺が連続（図６参照）であった場合には、補正処理を終了する。
【００５６】
ここで、三角形の斜辺部、すなわち、1本の斜めの直線（右肩下がり）の画素データ、すなわち線画像が、不連続でかつ不連続部分の左側の画素位置が右側の画素の位置よりも上側にある場合、すなわちカメラと媒体の距離が設定より短くなっている状態と、三角形の斜辺、すなわち、1本の斜めの直線が不連続でかつ不連続部分の右側が左側よりも高い場合、すなわちカメラと媒体の距離が設定より長くなっている状態の見分け方の一例について、図８及び図９を参照して説明する。尚、図８は、カメラと媒体の距離が設定より短くなっている状態の見分け方を説明するための図であり、図９は、カメラと媒体の距離が設定より長くなっている状態の見分け方を説明するための図である。
【００５７】
先ず、三角形の斜辺部の媒体画像、すなわち、1本の斜めの直線が不連続でかつ不連続部分の左側の画素位置が右側の画素の位置よりも上側にある場合の見分け方について図８を参照して説明する。図８（Ｂ）は、図８（Ａ）に示す三角形の左側の不連続部分の斜辺部周辺を拡大したものである。尚、図中、２つある不連続部分のうち、左右の何れを用いても良い。これは、原理的に結果は同じであるからである。ラインラインＬ１〜ラインＬ１１は、ラインセンサカメラの読み取りラインの一例を示したものである。実際のラインセンサカメラの読み取りラインの本数は、もっと多数であるが、ここでは説明を簡単にするため、少なめの設定としている。
【００５８】
図８（Ｃ）は、図８（Ｂ）で示したラインＬ１〜ラインＬ１１の、ラインセンサカメラの読み取りラインで読み取った媒体の記憶部３０に記憶されたラインセンサの読み取り値の一例を示した図である。この場合も、ラインセンサカメラのラインセンサのライン上の画素数は、もっと多数であるが、説明を簡単にするため、少な目の設定としている。また、媒体の読み取り値として、０（白）、１（黒）の２値で表している。
【００５９】
さて、図８（Ｃ）において、ラインセンサカメラでラインＬ１からラインＬ３及びラインＬ８からラインＬ１１までスキャンした場合、図の左側の０（白）の領域が段階的に増加していることが分かる。一方、ラインＬ４からラインＬ７までの間は、０（白）と１（黒）の割合が変化していないことがわかる。このラインＬ４からラインＬ７までのスキャン期間が記憶部３０に記憶されていることで、三角形の斜辺部、すなわち、一本の直線の画素データ、すなわち線画像が不連続でかつ不連続部分の左側の画素位置が右側の画素の位置よりも上側にある部分が存在することを見分けることが出来る。
【００６０】
次に、三角形の斜辺部、すなわち、1本の斜めの直線の画素データ、すなわち線画像が不連続でかつ不連続部分の右側の画素位置が左側の画素の位置よりも上側にある場合の見分け方について図９を参照して説明する。図９（Ｂ）は、図９（Ａ）に示す三角形の左側の不連続部分の斜辺部周辺を拡大したものである。尚、不連続部分として、左右何れを用いても良い。すなわち、原理的に結果は同じである。ラインＬ１〜ラインＬ１０は、ラインセンサカメラの読み取りラインの一例を示したものである。実際のラインセンサカメラの読み取りラインの本数は、もっと多数であるが、図８の場合と同様、ここでも説明を簡単にするため、少なめの設定としている。
【００６１】
図９（Ｃ）は、図９（Ｂ）で示したラインＬ１〜ラインＬ１０の、ラインセンサカメラの読み取りラインで読み取った媒体の記憶部３０に記憶されたラインセンサの読み取り値の一例を示した図である。この場合も、ラインセンサカメラのラインセンサのライン上の画素数は、もっと多数であるが、説明を簡単にするため、少な目の設定としている。また、媒体の読み取り値として、０（白）、１（黒）の２値で表している。
【００６２】
さて、図９（Ｃ）において、ラインセンサカメラでラインＬ１からラインＬ３及びラインＬ７からラインＬ１０までスキャンした場合、図の左側の０（白）の領域が段階的に増加していることが分かる。すなわち、一旦、０（白）から１（黒）に変わったら、以降変化しない。
【００６３】
一方、ラインＬ４からラインＬ６までの間は、０（白）から１（黒）に一端変わった後、再度０（白）に変化し、その後１（黒）に変化していることがわかる。このラインＬ４からラインＬ６までのスキャン期間が記憶部３０に記憶されていることで、三角形の斜辺部、すなわち、1本の斜めの直線の画素データ、すなわち線画像が不連続でかつ不連続部分の右側の画素位置が左側の画素の位置よりも上側にある部分が存在することを見分けることが出来る。
【００６４】
＜三角形の斜辺が右肩上がりである場合の合成画像の補正方法＞
次に、三角形の斜辺が右肩上がりである場合の合成画像の補正方法について説明する。尚、図１０は、この実施形態にて使用される媒体１０ｂ（三角形の斜辺が右肩上がり）を示した図であり、図１１はカメラ装置と媒体との距離が適正位置からずれた場合における媒体の合成画像を示した図であり、図１２は三角形の斜辺が右肩上がりの場合の合成画像の補正方法の手順を示したフローチャートである。
【００６５】
図１０に示すように、媒体１０ｂに描かれた三角形の斜辺、すなわち、1本の斜めの直線が右肩上がりである場合における合成画像の補正方法について、図１２のフローチャートを参照しながら説明を行う。
【００６６】
最初に、カメラ制御部３８は制御部２６の指令により、ラインセンサカメラ１００，２００及び３００を制御して媒体１０ｂ（図１０参照）の部分画像の取り込みを行う（ステップＳ２００）。この際、媒体１０ｂは、図示しない公知の媒体搬送機構によって搬送される。取り込まれた部分画像は、一旦、記憶部３０に記憶される。ラインセンサカメラ１００，２００及び３００によってそれぞれ取得された部分画像は、一旦、記憶部３０に格納される。画像合成部３２は、制御部２６の指令により、記憶部３０に格納された部分画像を読み出して画像合成を行い（ステップＳ２０２）、これが、媒体画像となる。この媒体画像は、一旦、記憶部３０に格納される。
【００６７】
続いて、パターン認識部３４は、制御部２６の指令により、記憶部３０に格納された媒体画像を読出し、合成画像補正のためのポイントとなる部分、ここでは、三角形の斜辺部、すなわち、1本の斜めの直線の画素データ、すなわち線画像（右肩上がり）を抜き出し、記憶部３０に格納する。
【００６８】
カメラ移動機構制御部１４は制御部２６の指令により、記憶部３０に格納された三角形の斜辺部、すなわち、1本の斜めの直線の画素データ、すなわち、記憶部３０に記憶されたセンサの読み取り値を読み出し、三角形の斜辺部、すなわち、1本の斜めの直線の連続性に基づいて判断を行う（ステップＳ２０４）。すなわち、三角形の斜辺部、すなわち、1本の斜めの直線の画素データ、すなわち線画像が不連続（一直線上に無い）でかつ不連続部分の右側の画素位置が左側の画素の位置よりも上側にある（図１１（Ａ）参照）場合には、カメラ移動機構制御部３６は制御部２６の指令によりカメラ移動機構１４に対して制御信号を出力して、カメラ装置を媒体１０ａから微小距離だけ遠ざけ（ステップＳ２０８）、ステップＳ２００の処理に戻る。一方、ステップＳ２０４にて、三角形の斜辺、すなわち、1本の斜めの直線が不連続でかつ不連続部分の左側が右側よりも高い（図１１（Ｂ）参照）場合には、カメラ移動機構制御部３６は制御部２６の指令によりカメラ移動機構１４に対して制御信号を出力して、カメラ装置を媒体１０ｂに微小距離近づけ（ステップＳ２０６）、ステップＳ２００の処理に戻る。さらに、ステップＳ２０４にて、三角形の斜辺、すなわち、1本の斜めの直線が連続であった場合には、補正処理を終了する。
【００６９】
ここで、三角形の斜辺部、すなわち、1本の斜めの直線（右肩上がり）の画素データ、すなわち線画像が不連続でかつ不連続部分の右側の画素位置が左側の画素の位置よりも上側にある場合、すなわちカメラと媒体の距離が設定より短くなっている状態と、三角形の斜辺、すなわち、1本の斜めの直線が不連続でかつ不連続部分の左側が右側よりも高い場合、すなわちカメラと媒体の距離が設定より長くなっている状態の見分け方についてであるが、これは、三角形の斜辺、すなわち、1本の斜めの直線が右肩下がりである場合の合成画像の補正方法の説明の際に述べた方法で、三角形の斜辺の左右を入れ替えることで、そのまま適用できるので、詳細な説明は省略する。
【００７０】
尚、上記の合成画像の補正方法において、合成画像補正のためのポイントとなる部分として、三角形の斜辺部分の直線を利用する場合について説明したが、直線のみを利用するようにしても良い。すなわち、読み取り媒体上に直線（右肩上がり又は左肩上がり）のみを描くようにしても、この発明の合成画像の補正方法に適用可能である。
【００７１】
また、上記のカメラ装置を媒体から微小距離だけ近づけるまたは遠ざける場合における微小距離の大きさについてであるが、これは、各ラインセンサカメラのオーバラップ部分のずれを変化させる、すなわち、カメラ装置を上下させる際に、調整（補正処理）が収束しなくなることを防止するために、出来るだけ小さくすることが望ましい。このため、カメラ装置を微小距離変化させた時の部分画像において、部分画像を合成した時の各ラインセンサカメラの取得画像の合成部分のずれ、すなわち変化量が１画素以内となるように設定するのが好ましい。この変化量を小さくすればするほど、合成画像補正の精度は向上する。但し、余り小さくしすぎると、調整が収束するのに時間がかかってしまう。
【００７２】
〔第１実施形態の作用効果〕
従って、本実施形態によれば、読み取り媒体の搬送方向に対して斜めの方向に直線の描かれた読み取り媒体を、カメラ装置により複数の部分画像として読み取り、この複数の部分画像を合成して１枚の媒体画像を生成し、この媒体画像上の斜めの線が一本の直線であるか否かに基づいて、カメラ移動機構にて微小距離カメラ装置と読み取り媒体との距離を変化させ、再度同じ読み取り媒体の部分画像を取得し、合成して１枚の媒体画像を生成し、この媒体画像上に描かれた斜めの線が一本の直線となるように調整していくことで、正確な媒体画像を得ることが出来る。すなわち、経年変化によりずれたカメラ装置と媒体との位置関係を初期値（出荷当時と同様な状態）に再設定することが出来る。または、経年変化によりカメラ装置に生じたひずみ等をも補正することも可能である。
【００７３】
（第２実施形態）
図１３乃至図１９は、この発明の第２実施形態を説明するための図であり、先ず、構成について説明し、続いて動作について説明する。尚、図１３は、この実施形態にて使用される媒体１０ｃを示した図であり、図１４はカメラ装置と媒体との距離が適正位置からずれた場合における媒体の合成画像を示した図であり、図１５はカメラ装置と媒体との距離が適正位置の場合における媒体の合成画像を示した図であり、図１６は第２実施形態における合成画像の補正方法の手順を示したフローチャートである。
【００７４】
〔第２実施形態の構成〕
第２実施形態の合成画像補正装置の構成は、第１実施形態の図１及び図２で示したものと同様であるので、重複する説明は省略する。ただし、第２実施形態では、合成画像補正のために媒体上に描かれるポイントとなる部分の形状が異なるため、画像処理部１８内のパターン認識部３４とカメラ移動機構制御部３６の内部動作が異なっている。また、記憶部３０には後述する読み取り媒体１０ｃの目盛りの総数が、予め記憶されているものとする。
【００７５】
〔第２実施形態の動作〕
この実施形態では、読み取り媒体として、図１３に示すように、その表面に、読み取り媒体の搬送方向線上に対して、平行方向となるように、等間隔にスケール状の目盛りの描かれた読み取り媒体１０ｃを用いる。ラインセンサカメラ１００，２００及び３００それぞれからの媒体１０ｃに対する距離が適正であった場合、この媒体１０ｃの部分画像を、ラインセンサカメラ１００，２００及び３００にて分割して取得し、画像合成部３２にて分割画像を合成することで得られる媒体画像は、図１５に示すように、媒体画像上の目盛りの本数が読み取り媒体上に描かれた目盛りの本数と一致し、かつ全ての目盛りが等間隔となった媒体画像（合成画像）となる。
【００７６】
しかしながら、第１実施形態と同様に、環境変化・経年変化・衝撃等によって、カメラ装置と媒体との距離が適正位置より短くなってしまった場合に得られた媒体画像は、図１４（Ａ）に示すように、媒体画像上の目盛りの本数が、読み取り媒体上に描かれた本数より、少なく、かつ目盛りの間隔が一部で不均一となってしまう。逆に、カメラ装置と媒体との距離が適正位置より長くなってしまった場合に得られた媒体画像は、図１４（Ｂ）に示すように媒体画像上の目盛りの本数が、読み取り媒体上に描かれた本数より、多く、かつ目盛りの間隔が一部で不均一となってしまう。
【００７７】
この実施形態では、媒体画像上の目盛りの本数と、読み取り媒体上に描かれた目盛りの本数の違い、及び、媒体画像上の目盛り間隔の不均一に着目して、カメラ装置と媒体との距離を再調整してやることにより、正確な１枚の媒体画像を得ようとするものである。
【００７８】
すなわち、媒体画像上の目盛りの本数を検出した際、適正位置よりもカメラ装置が媒体に近づいていた場合には、目盛りの本数が少なくなってしまう。このような状態の時は、カメラ装置を微小距離ａ（後述）だけ媒体から遠ざけて再度画像を取得し、媒体画像上の目盛りの本数と、読み取り媒体上に描かれた目盛りの本数が等しくなるまで、この作業、すなわち、カメラ装置を微小距離ａだけ媒体から遠ざけて再度画像を取得する作業を繰り返し行う。
【００７９】
また、逆に、適正位置よりもカメラ装置が媒体より遠ざかった場合には、目盛りの本数が多くなくなってしまう。このような状態の時は、カメラ装置を微小距離ａだけ媒体に近づけて再度画像を取得し、媒体画像上の目盛りの本数と、読み取り媒体上に描かれた目盛りの本数が等しくなるまで、この作業、すなわち、カメラ装置を微小距離ａだけ媒体に近づけて再度画像を取得する作業を繰り返し行う。
【００８０】
そして、媒体画像上の目盛りの本数と、読み取り媒体上に描かれた目盛りの本数が等しくなったら、媒体画像上の全ての目盛りの間隔が等しいか否かを確認する。一部の目盛り間隔のみ狭くなっている場合には、カメラ装置を微小距離ｂ（後述）だけ媒体から遠ざけて再度媒体画像を取得する。この作業、すなわち、カメラ装置を微小距離ｂだけ媒体から遠ざけて再度媒体画像を取得する作業を繰り返し行い、全ての目盛りの間隔が等しくなった時に補正を完了する。
【００８１】
また、逆に、一部の目盛り間隔のみ広くなっている場合には、カメラ装置を微小距離ｂだけ媒体に近づけて再度媒体画像を取得する。この作業、すなわち、カメラ装置を微小距離ｂだけ媒体に近づけて再度媒体画像を取得する作業を繰り返し行い、全ての目盛りの間隔が等しくなった時に補正を完了する。以上の処理により、正確な１枚の媒体画像を得ようとするものである。
【００８２】
以下、この実施形態における合成画像の補正方法について、図１６のフローチャートを参照しながら詳細に説明を行う。
【００８３】
最初に、制御部２６の指令によりカメラ制御部３８は、ラインセンサカメラ１００，２００及び３００を制御して媒体１０ｃ（図１３参照）の部分画像の取り込みを行う（ステップＳ３００）。この際、媒体１０ｃは、図示しない公知の媒体搬送機構によって搬送される。ラインセンサカメラ１００，２００及び３００によってそれぞれ取得された部分画像は、一旦、記憶部３０に記憶され、制御部２６の指令により画像合成部３２に読み出され、画像合成部３２により画像合成されて、媒体画像となる（ステップＳ３０２）。
【００８４】
続いて、画像合成部３２にて画像合成された媒体画像は、一旦、記憶部３０に記憶される。パターン認識部３４は制御部２６の指令により記憶部３０より媒体画像を読み出し、合成画像補正のためのポイントとなる部分、ここでは、媒体画像上の目盛り部分の画像を抜き出し、記憶部３０にセンサの読み取り値である画素データとして記憶する。
【００８５】
カメラ移動機構制御部３６は制御部２６の指令により、記憶部３０に記憶された画素データを読出し、画素データから媒体画像上の全目盛りの数を計数し、媒体画像上の全目盛りの本数が、読み取り媒体上に描かれた本数、すなわち、記憶部３０に予め記憶されている本数と等しいか否かの判定が行われる（ステップＳ３０４）。
【００８６】
判定の結果、読み取り媒体上に描かれた目盛りの本数よりも媒体画像上の目盛りの本数が少ない場合には、カメラ移動機構制御部３６はカメラ移動機構１４に対して制御信号を出力して、カメラ装置を媒体１０ｃから微小距離ａ（第１の微小距離）だけ遠ざける（ステップＳ３０８）。続いて、画像合成部３２は、制御部２６の指令により、カメラ制御部３８の制御により、カメラ装置より取り込まれた媒体の部分画像を再度取得し、部分画像を合成して、媒体画像の取得を行う（ステップＳ３１０，Ｓ３１２）。この媒体画像は画素データとして記憶部３０に記憶される。
【００８７】
続いて、カメラ移動機構制御部３６は制御部２６の指令により、記憶部３０に記憶された画素データすなわち媒体画像を読み出し、再度この媒体画像上の目盛りの本数が、読み取り媒体上に描かれた本数と等しいか否かの判定を行う（ステップＳ３１４）。判定の結果、読み取り媒体上に描かれた目盛りの本数よりも媒体画像上の目盛りの本数が少ないと判定された場合には、媒体画像上の目盛りの本数と読み取り媒体上に描かれた目盛りの本数とが等しくなるまで、ステップＳ３０８，Ｓ３１０，Ｓ３１２，Ｓ３１４の処理を繰り返す。そして、媒体画像上の目盛りの本数と読み取り媒体上に描かれた本数とが等しくなった場合、ステップＳ３１６へ進む。
【００８８】
ステップＳ３１６では、カメラ移動機構制御部３６により、媒体画像上の目盛りの間隔が全て等間隔であるか否かの判定が行われる。等間隔でないと判定された場合には、カメラ移動機構制御部３６はカメラ移動機構１４に対して制御信号を出力して、カメラ装置を媒体１０ｃから微小距離ｂ（第２の微小距離）だけ遠ざける（ステップＳ３１８）。続いて、カメラ制御部３８の制御により、カメラ装置から、再度媒体の部分画像を取得し、画像合成部３２により部分画像を合成して、媒体画像の取得を行う（ステップＳ３２０，Ｓ３２２）。続いて、カメラ移動機構制御部３６により、再度この媒体画像上の目盛りの間隔が全て等間隔であるか否かの判定が行われる（ステップＳ３１６）。判定の結果、等間隔で無いと判定された場合には、等間隔になるまで、ステップＳ３１８，Ｓ３２０，Ｓ３２２，Ｓ３１６の処理を繰り返す。そして、等間隔となった場合、補正処理を終了する。
【００８９】
一方、ステップＳ３０４にて、カメラ移動機構制御部３６により、読み取り媒体上に描かれた目盛りの本数よりも媒体画像上の目盛りの本数が多いと判定された場合には、カメラ移動機構制御部３６はカメラ移動機構１４に対して制御信号を出力して、カメラ装置を媒体１０ｃから微小距離ａだけ近づける（ステップＳ３２４）。続いて、カメラ制御部３８の制御により、カメラ装置から、再度媒体の部分画像を取得し、画像合成部３２にて、部分画像を合成して、媒体画像の取得を行う（ステップＳ３２６，Ｓ３２８）。続いて、カメラ移動機構制御部３６により、再度この媒体画像上の目盛りの本数が、読み取り媒体上に描かれた本数と等しいか否かの判定が行われる（ステップＳ３３０）。判定の結果、読み取り媒体上に描かれた目盛りの本数よりも媒体画像上の目盛りの本数が多いと判定された場合には、媒体画像上の目盛りの本数と読み取り媒体上に描かれた目盛りの本数とが等しくなるまで、ステップＳ３２４，Ｓ３２６，Ｓ３２８，Ｓ３３０の処理を繰り返す。そして、媒体画像上の目盛りの本数と、記憶部に予め記憶された読み取り媒体上に描かれた本数とが等しくなった場合、ステップＳ３３２へ進む。
【００９０】
ステップＳ３３２では、カメラ移動機構制御部３６により、媒体画像上の目盛りの間隔が全て等間隔であるか否かの判定が行われる。等間隔で無いと判定された場合には、カメラ移動機構制御部３６はカメラ移動機構１４に対して制御信号を出力して、カメラ装置を媒体１０ｃから微小距離ｂだけ近づける（ステップＳ３３４）。続いて、カメラ制御部３８の制御により、カメラ装置から、再度媒体の部分画像を取得し、画像合成部３２にて、部分画像を合成して、媒体画像の取得を行う（ステップＳ３３６，Ｓ３３８）。続いて、カメラ移動機構制御部３６により、再度この媒体画像上の目盛りの間隔が全て等間隔であるか否かの判定が行われる（ステップＳ３３２）。判定の結果、等間隔でないと判定された場合には、等間隔になるまで、ステップＳ３３４，Ｓ３３６，Ｓ３３８，Ｓ３３２の処理を繰り返す。そして、等間隔となった場合、補正処理を終了する。
【００９１】
一方、ステップＳ３０４にて、媒体画像上の目盛りの本数と読み取り媒体上に描かれた目盛りの本数が等しいと判定された場合には、カメラ移動機構制御部３６は、媒体画像上の目盛りの間隔が全て等間隔であるか否かの判定を行う（ステップＳ３０６）。ステップＳ３０６にて、等間隔でない（（カメラの台数−１）本分、狭いものがある）と判定された場合には、カメラ移動機構制御部３６はカメラ移動機構１４に対して制御信号を出力して、カメラ装置を媒体１０ｃから微小距離ｂだけ遠ざける（ステップＳ３１８）。続いて、カメラ制御部３８の制御により、カメラ装置から、再度媒体の部分画像を取得し、画像合成部３２により、部分画像を合成して、媒体画像の取得を行う（ステップＳ３２０，Ｓ３２２）。続いて、カメラ移動機構制御部３６により、再度この媒体画像上の目盛りの間隔が全て等間隔であるか否かの判定が行われる（ステップＳ３１６）。判定の結果、等間隔でないと判定された場合には、等間隔になるまで、ステップＳ３１８，Ｓ３２０，Ｓ３２２，Ｓ３１６の処理を繰り返す。そして、等間隔となった場合、補正処理を終了する。
【００９２】
また、ステップＳ３３２にて、等間隔で無い（（カメラの台数−１）本分、広いものがある）と判定された場合には、カメラ移動機構制御部３６はカメラ移動機構１４に対して制御信号を出力して、カメラ装置を媒体１０ｃから微小距離ｂだけ近づける（ステップＳ３３４）。続いて、カメラ制御部３８の制御により、カメラ装置から、再度媒体の部分画像を取得し、画像合成部３２により、部分画像を合成して、媒体画像の取得を行う（ステップＳ３３６，Ｓ３３８）。続いて、カメラ移動機構制御部３６により、再度この媒体画像上の目盛りの間隔が全て等間隔であるか否かの判定が行われる（ステップＳ３３２）。判定の結果、等間隔で無いと判定された場合には、等間隔になるまで、ステップＳ３３４，Ｓ３３６，Ｓ３３８，Ｓ３３２の処理を繰り返す。そして、等間隔となった場合、補正処理を終了する。
【００９３】
さらに、ステップＳ３０６にて、等間隔で有ると判定された場合には補正処理を終了する。
【００９４】
ここで、媒体画像上の目盛りの本数の数え方、及び目盛りの一部に等間隔でない（狭いまたは広い）ものが存在する場合の見分け方の原理について、図１７乃至図１９を参照して説明する。図１７は第２実施形態における媒体画像上の目盛りの本数の数え方を説明するための図であり、図１８は目盛りの一部に等間隔でない（狭い）ものが存在する場合の見分け方の原理について説明するための図であり、図１９は目盛りの一部に等間隔でない（広い）ものが存在する場合の見分け方の原理について説明するための図である。尚、実際のラインセンサカメラの読み取りラインの本数は、もっと多数であり、また、ラインセンサカメラのラインセンサのライン上の画素数についても、実際にはもっと多数であるが、ここでは、説明を簡単にするため、少ない設定としている。また、媒体の読み取り値として、０（白）、１（黒）の２値で表している。
【００９５】
先ず、媒体画像上の目盛りの本数の数え方について、図１７を参照して説明する。図１７（Ｂ）は、図１７（Ａ）に示す媒体画像上の目盛りの部分を拡大したものである。この図では、目盛りには、ラインセンサカメラの読み取りラインラインＬ１〜ラインＬ３の３本がかかっている。図１７（Ｃ）は、図１７（Ｂ）で示したラインＬ１〜ラインＬ３の、ラインセンサカメラの読み取りラインで読み取った媒体の、記憶部３０に記憶されたセンサの読み取り値、すなわち、画素データの一例を示した図である。
【００９６】
さて、図１７（Ｃ）において、ラインＬ１〜ラインＬ３をラインセンサカメラの読み取りラインに沿って見ると、０（白）の並びの中に１（黒）が挿入されるように現れている。この１（黒）が、目盛りの位置を示している。したがって、この１（黒）の数を、ラインセンサカメラの読み取りライン全体についてカウントすることで、媒体画像上の目盛りの本数を得ることができる。
【００９７】
次に、目盛りの一部に等間隔でない（狭い）ものが存在する場合の見分け方について、図１８を参照して説明する。図１８（Ｂ）は、図１８（Ａ）に示す媒体画像上の目盛りの等間隔でない（狭い）部分を拡大したものである。この図では、目盛りには、ラインセンサカメラの読み取りラインラインＬ１〜ラインＬ３の３本がかかっている。図１８（Ｃ）は、図１８（Ｂ）で示したラインＬ１〜ラインＬ３の、ラインセンサカメラの読み取りラインで読み取った媒体の、記憶部３０に記憶されたセンサの読み取り値、すなわち、画素データの一例を示した図である。
【００９８】
さて、図１８（Ｃ）において、ラインＬ１〜ラインＬ３をラインセンサカメラの読み取りラインに沿って見ると、０（白）の並びの中に１（黒）が挿入されるように現れている。この１（黒）が、目盛りの位置を示している。図１８(Ｃ)に示した例では、等間隔の目盛りの間には０（白）が２画素分含まれていて、等間隔でない（狭い）目盛りの間には０（白）が１画素分含まれている。
【００９９】
したがって、この例から分かるように、ラインセンサカメラの読み取りライン全体について、隣接する目盛り、すなわち隣接する１（黒）の間に存在する０（白）が、他の目盛り間隔の数と比べて、少ない領域が存在すれば、その前後の１（黒）、すなわち目盛りが等間隔でない（狭い）と見分けることが出来る。
【０１００】
次に、目盛りの一部に等間隔でない（広い）ものが存在する場合の見分け方について、図１９を参照して説明する。図１９（Ｂ）は、図１９（Ａ）に示す媒体画像上の目盛りの等間隔でない（広い）部分を拡大したものである。この図では、目盛りには、ラインセンサカメラの読み取りラインラインＬ１〜ラインＬ３の３本がかかっている。図１９（Ｃ）は、図１９（Ｂ）で示したラインＬ１〜ラインＬ３の、ラインセンサカメラの読み取りラインで読み取った媒体の、記憶部３０に記憶されたセンサの読み取り値、すなわち、画素データの一例を示した図である。
【０１０１】
さて、図１９（Ｃ）において、ラインＬ１〜ラインＬ３をラインセンサカメラの読み取りラインに沿って見ると、０（白）の並びの中に１（黒）が挿入されるように現れている。この１（黒）が、目盛りの位置を示している。図１９(Ｃ)に示した例では、等間隔の目盛りの間には０（白）が２画素分含まれていて、等間隔でない（広い）目盛りの間には０（白）が３画素分含まれている。
【０１０２】
したがって、この例から分かるように、ラインセンサカメラの読み取りライン全体について、隣接する目盛り、すなわち１（黒）の間に存在する０（白）の数が、他の目盛り間隔の数と比べて、多い領域が存在すれば、その前後の１（黒）、すなわち目盛りが等間隔でない（広い）と見分けることが出来る。
【０１０３】
次に、上記の合成画像の補正方法における微小距離ａ（第１の微小距離）及び微小距離ｂ（第２の微小距離）の具体的な設定値について説明する。
【０１０４】
この実施形態（図１３）では、カメラ（カメラ装置）を媒体１０ｃに、微小距離ａだけ近づける又は遠ざける方向に移動させた後、目盛りの数をカウントし再判定を行っているが、この再判定後のカメラの移動は、同方向（近づける又は遠ざける）とする必要がある。このため、微小距離ａの最大値は、カメラを微小距離ａだけ移動させた時の媒体画像の変化、すなわち、１カメラで取得した部分画像の全体に対しての視野幅の変化が、１目盛り分の、１／４以下となるように設定することが好ましい。
【０１０５】
また、カメラ装置を媒体１０ｃに、微小距離ｂだけ近づける又は遠ざける方向に移動させた後のカメラの移動も、同方向（近づける又は遠ざける）とする必要がある。このため、微小距離ｂの最大値は、微小距離ｂだけ移動させた時の媒体画像の変化が、各目盛り幅のばらつき範囲の１／２以下となるように設定することが好ましい。微小距離ｂは小さい値に設定すればするほど補正の精度は向上する。但し、収束するまでの時間が長くかかってしまう。
【０１０６】
〔第２実施形態の作用効果〕
従って、本実施形態によれば、読み取り媒体の搬送方向に対して平行となるように、等間隔にスケール状の目盛りの描かれた読み取り媒体を、カメラ装置により複数の部分画像として読み取り、この複数の部分画像を合成して１枚の媒体画像を生成し、この媒体画像の目盛りの本数と読み取り媒体上に描かれた目盛りの本数との関係、並びに媒体画像上の全目盛りの間隔に基づいて、カメラ移動機構にて微小距離ａまたはｂだけ、カメラ装置と読み取り媒体との距離を変化させ、再度同じ読み取り媒体の部分画像を取得し、合成して１枚の媒体画像を生成し、この媒体画像上の目盛りの本数が読み取り媒体上に描かれた目盛りの本数と同一になり、かつ媒体画像上の全目盛りの間隔が等間隔となるように調整していくことで、より正確な媒体画像を得ることが出来る。すなわち、経年変化によりずれたカメラ装置と媒体との位置関係を初期値（出荷当時と同様な状態）に再設定することが出来る。または、経年変化によりカメラ装置に生じたひずみ等をも補正することも可能となる。
【０１０７】
（実施形態の変形）
なお、この発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、この発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等もこの発明に含まれるものである。
【０１０８】
例えば、合成画像の補正に利用される図形（斜めの直線）や目盛りは、媒体上に描かれるとして説明したが、これに限定されるものではなく、媒体を搬送させる機構の表面、すなわち、画像取得対象の媒体を設置する部分に貼り付けまたは描画されていてもかまわない。このようにすることで、作業者が試験用の媒体を用意することなく、任意のタイミングで補正を行うことが出来る。さらに、媒体の画像を取得（撮像）するカメラとして、ラインセンサカメラを例に説明したが、エリアセンサカメラを用いても良い。
【０１０９】
また、この発明を実施するための最良の構成などは、以上の記載で開示されているが、この発明は、これに限定されるものではない。すなわち、この発明は、主に特定の実施形態に関して特に図示され、かつ、説明されているが、この発明の技術的思想および目的の範囲から逸脱することなく、以上述べた実施形態に対し、構成、動作、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。
【０１１０】
したがって、上記に開示した構成、動作などを限定した記載は、この発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、この発明を限定するものではないから、それらの構成、動作などの限定の一部若しくは全部の限定を外した構成の名称での記載は、この発明に含まれるものである。
【図面の簡単な説明】
【０１１１】
【図１】第１及び第２実施形態の合成画像補正装置の概略を示した構成図である。
【図２】画像処理部の内部構成を示した図である。
【図３】第１実施形態にて使用される媒体（三角形の斜辺が右肩下がり）を示した図である。
【図４】カメラ装置で取得した部分画像を示した図である。
【図５】カメラ装置と媒体との距離が適正位置からずれた場合における媒体の合成画像を示した図である。
【図６】カメラ装置と媒体との距離が適正位置の場合における媒体の合成画像を示した図である。
【図７】三角形の斜辺が右肩下がりの場合の合成画像の補正方法の手順を示したフローチャートである。
【図８】カメラと媒体の距離が設定より短くなっている状態の見分け方を説明するための図である。
【図９】カメラと媒体の距離が設定より長くなっている状態の見分け方を説明するための図である。
【図１０】第１実施形態にて使用される媒体（三角形の斜辺が右肩上がり）を示した図である。
【図１１】カメラ装置と媒体との距離が適正位置からずれた場合における媒体の合成画像を示した図である。
【図１２】三角形の斜辺が右肩上がりの場合の合成画像の補正方法の手順を示したフローチャートである。
【図１３】第２実施形態にて使用される媒体を示した図である。
【図１４】カメラ装置と媒体との距離が適正位置からずれた場合における媒体の合成画像を示した図である。
【図１５】カメラ装置と媒体との距離が適正位置の場合における媒体の合成画像を示した図である。
【図１６】第２実施形態における合成画像の補正方法の手順を示したフローチャートである。
【図１７】第２実施形態における媒体画像上の目盛りの本数の数え方を説明するための図である。
【図１８】目盛りの一部に等間隔でない（狭い）ものが存在する場合の見分け方の原理について説明するための図である。
【図１９】目盛りの一部に等間隔でない（広い）ものが存在する場合の見分け方の原理について説明するための図である。
【符号の説明】
【０１１２】
１…合成画像補正装置
１０，１０ａ，１０ｂ，１０ｃ…媒体
１２…カメラ固定部材
１４…カメラ移動機構
１６…モニタ
１８…画像処理部
２０…ＣＰＵ
２２…出力部
２４…入力部
２６…制御部
２８…演算部
３０…記憶部
３２…画像合成部
３４…パターン認識部
３６…カメラ移動機構制御部
３８…カメラ制御部
１００，２００，３００…ラインセンサカメラ
【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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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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