(57)【要約】      （修正有） 【課題】ライン型カラーカメラを用いて画像の取得を行う際に、倍率と、搬送面及び搬送方向に対するライン型カラーカメラの傾きとを確認し、同時に撮影姿勢の調整及び決定を行う。【解決手段】被撮影面２５が黒色である平板状体の、被撮影面にＲ、Ｇ、及びＢの合同な二等辺三角形のマーク２７を複数有する調整用媒体２３を用いる。マークは、それぞれの色毎に隣接して、底辺が一直線上に存在するようにＲ、Ｇ、及びＢの３つのマーク列２９を構成している。マーク列は、互いに平行かつ等間隔で配列され、かつ全てのマーク列を構成する二等辺三角形の頂点が同一方向を向いている。隣り合うマーク列は、一方のマーク列に属する二等辺三角形の頂点と、他方のマーク列に属する二等辺三角形の底辺とで接している。この調整用媒体を、搬送面３０上に、搬送方向に対してマーク列が垂直となるように、設置する。【選択図】図４
2007333683.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
受光面に、互いに平行かつ等間隔で配列された赤色（Ｒ）受光素子列、緑色（Ｇ）受光素子列、及び青色（Ｂ）受光素子列の３つの受光素子列を有する、平板状のセンサ基板と、レンズとを具えるライン型カラーカメラの撮影姿勢を決定するために、
被撮影面が黒色で、該被撮影面にＲ、Ｇ、及びＢの合同な二等辺三角形のマークを、複数有する、平板状体の調整用媒体であって、
前記マークは、それぞれの色毎に隣接して、底辺が一直線上に存在するようにＲマーク列、Ｇマーク列、及びＢマーク列の３つのマーク列を構成しており、
該マーク列が、互いに平行かつ等間隔で配列され、かつ全てのマーク列を構成する二等辺三角形の頂点が同一方向を向いており、
隣り合うマーク列が、一方のマーク列に属する二等辺三角形の頂点と、他方のマーク列に属する二等辺三角形の底辺とで接している、当該調整用媒体を用意する第１過程と、
該調整用媒体を、搬送面上に、観測対象物の搬送方向に対して前記マーク列が垂直となるように、載置する第２過程と、
前記ライン型カラーカメラで、前記調整用媒体の前記被撮影面を撮影しながら、前記Ｒ受光素子列と前記Ｒマーク列とを対応させ、前記Ｇ受光素子列と前記Ｇマーク列とを対応させ、かつ前記Ｂ受光素子列と前記Ｂマーク列とを対応させる第３過程と、
各前記受光素子列と各前記マーク列とが、各色で互いに対応した状態で、各前記マーク列に対して撮影された全ての映像長を等しくするように、前記ライン型カラーカメラの撮影姿勢を決定する第４過程と
を含むことを特徴とするライン型カラーカメラの撮影姿勢調整方法。
【請求項２】
請求項１に記載のライン型カラーカメラの撮影姿勢調整方法において、
前記第４過程の後に、前記調整用媒体を、前記搬送面上に水平に、かつ前記観測対象物の搬送方向に対して前記マーク列が垂直となるように搭載する第５過程と、
前記搬送面に搭載された前記調整用媒体を、搬送方向に水平移動させるとともに、前記ライン型カラーカメラを用いて、前記被撮影面を撮影することによって、前記マーク列の画像を取得する第６過程と、
該画像と前記マーク列との形状を比較することによって、搬送速度の精度を確認する第７過程と
を含むことを特徴とするライン型カラーカメラの撮影姿勢調整方法。
【請求項３】
請求項１または２のいずれか一項に記載のライン型カラーカメラの撮影姿勢調整方法において、
前記マーク列間の距離は、前記ライン型カラーカメラの倍率と前記受光素子列間の距離との積となるように設定されている
ことを特徴とするライン型カラーカメラの撮影姿勢調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ライン型カラーカメラを用いて観測対象物の撮影、及び画像の取得を行う際に、ライン型カラーカメラの撮影姿勢を調整する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ライン型カラーＣＣＤセンサ等のライン型カラーカメラは、例えば画像を読み取るスキャナ等の読み取り装置の撮像素子として用いられている。このような読み取り装置では、発光波長が異なる複数の光源、すなわち赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、及び青色（Ｂ）を用い、光源からの光すなわち発光波長で観測対象物を照射し、その反射光または透過光をライン型カラーカメラで受光する。そして、この受光した反射光または透過光から観測対象物の情報の読み取りが行われる。そのために、ライン型カラーカメラのセンサ基板には、波長の異なる光、すなわちＲ、Ｇ、及びＢの３色の反射光または透過光を受光するために、これら各色のフィルタを有した受光素子が、色毎に受光素子列を構成して設けられている。
【０００３】
ここで、このようなライン型カラーカメラを用いて画像の取得を行う場合には、ライン型カラーカメラの撮影姿勢を正確に調整することが重要である。すなわち、観測対象物が搭載された搬送面に対して、センサ基板の受光面が平行となり、かつ観測対象物の搬送方向に対して、ライン型カラーカメラの主走査方向が垂直となるように、当該カメラの撮影姿勢を決定する必要がある。更に、所望の倍率で画像を取得するために、観測対象物及びライン型カラーカメラ間の距離についても、正確に設定する必要がある。撮影姿勢が正確に調整されずに撮影が行われると、所望の倍率で画像が得られない、または、色毎の倍率が一致せずに、得られた画像に歪み、または色の滲み等の問題が生じる恐れがある。
【０００４】
このような問題の発生を回避するにために、従来は、以下のような方法でライン型カラーカメラの撮影姿勢調整を行っていた。すなわち、まず実際に観測対象物を搬送させ、撮影を試行する。次に、得られた画像を確認することによって、倍率と、搬送面及び搬送方向に対するライン型カラーカメラの傾きとを修正する。そして、このような撮影の試行及び画像の確認という一連の作業を複数回繰り返すことによって、ライン型カラーカメラは、撮影姿勢が決定される。
【０００５】
一方、撮影姿勢調整用のテストシートを用いることによって、ライン型カラーカメラの撮影姿勢の傾きを検出する方法が提案されている（例えば、特許文献１）。ここで、傾きとは、カメラが設置された撮影位置における、現行撮影姿勢（以下、単に現行姿勢とも称する）が、上述した観測対象物の搬送方向に対して、主走査方向が垂直となるライン型カラーカメラの撮影姿勢（以下、単に基準姿勢とも称する）からの傾きである。この特許文献１に開示の方法では、テストシートを固定した状態で、ライン型カラーカメラによってこのテストシートの撮影を行う。そして、得られた画像をモニタによって確認することによって、ライン型カラーカメラの現行姿勢の基準姿勢からの傾きを検出することができる。そして、この検出結果に基づいて、ライン型カラーカメラの撮影姿勢の決定を行っている。従って、特許文献１に開示の方法では、撮影の試行及び画像の確認という作業を複数回繰り返す必要がなくなるので、ライン型カラーカメラの撮影姿勢の調整に要する時間が短縮される。
【特許文献１】特開２００１−１２４５３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に開示の方法は、上述したように、搬送方向に対するライン型カラーカメラの撮影姿勢の傾きのみを検出する方法である。そのため、搬送面と、ライン型カラーカメラのセンサ基板の受光面とが平行となるように、ライン型カラーカメラの撮影姿勢が設定されているか否かを検出する手段については、何ら開示も示唆もされていない。また、特許文献１に開示の方法は、所望の倍率とのずれについても、その検出する手段については、何ら開示も示唆もされていない。
【０００７】
また、特許文献１に開示の方法は、撮影位置において予め、固定された現行撮影姿勢でのライン型カラーカメラの基準姿勢からの傾きを検出する方法である。そして、この特許文献１に開示の方法によって、傾きが検出された場合には、ライン型カラーカメラの現行撮影姿勢を改めて調整する必要がある。従って、特許文献１に開示の方法は、傾きの検出と撮影姿勢の調整とをそれぞれ別の段階で行わなければならないため、非効率的な方法である。
【０００８】
この発明の目的は、ライン型カラーカメラを用いて画像の取得を行う際に、倍率と、搬送面及び搬送方向に対するライン型カラーカメラの現行姿勢の基準姿勢からの傾きとを確認し、同時に撮影姿勢の調整及び決定を行う方法を提案することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述の目的の達成を図るため、この発明の要旨によるライン型カラーカメラの撮影姿勢調整方法は、以下の第１過程から第４過程までの各過程を含む。
【００１０】
まず、第１過程では、受光面に、互いに平行かつ等間隔で配列された赤色（Ｒ）受光素子列、緑色（Ｇ）受光素子列、及び青色（Ｂ）受光素子列の３つの受光素子列を有する、平板状のセンサ基板と、レンズとを具えるライン型カラーカメラの撮影姿勢を決定するための調整用媒体を用意する。この調整用媒体は、被撮影面が黒色で、この被撮影面にＲ、Ｇ、及びＢの合同な二等辺三角形のマークを、複数有している平板状体である。これらのマークは、それぞれの色毎に隣接して、底辺が一直線上に存在するようにＲマーク列、Ｇマーク列、及びＢマーク列の３つのマーク列を構成している。そして、これらマーク列は、互いに平行かつ等間隔で配列されている。また、全てのマーク列を構成する二等辺三角形の頂点は、同一方向を向いている。更に、隣り合うマーク列は、一方のマーク列に属する二等辺三角形の頂点と、他方のマーク列に属する二等辺三角形の底辺とで接している。ここで、マーク列間の距離は、ライン型カラーカメラの倍率と受光素子列間の距離との積となるように設定されている。
【００１１】
次に、第２過程では、調整用媒体を、観測対象物が搭載、及び搬送される搬送面上に、搬送方向に対してマーク列が垂直となるように載置する。
【００１２】
次に、第３過程では、ライン型カラーカメラで、調整用媒体の被撮影面を撮影しながら、Ｒ受光素子列とＲマーク列とを対応させ、Ｇ受光素子列とＧマーク列とを対応させ、かつＢ受光素子列とＢマーク列とを対応させる。
【００１３】
次に、第４過程では、各受光素子列と各マーク列とが、各色で互いに対応した状態で、各マーク列に対して撮影された全ての映像長を等しくするように、ライン型カラーカメラの撮影姿勢を決定する。
【発明の効果】
【００１４】
この発明の要旨によるライン型カラーカメラの撮影姿勢調整方法によれば、まず、第１過程において調整用媒体を用意し、第３過程において撮影位置の設定を行っている。そして、この調整用媒体の被撮影面に設けられたＲマーク列、Ｇマーク列、及びＢマーク列と、ライン型カラーカメラのＲ受光素子列、Ｇ受光素子列、及びＢ受光素子列とを、各色で互いに対応させた状態で、ライン型カラーカメラの撮影姿勢を調整、及び決定する。従って、従来の方法のように、ライン型カラーカメラの撮影姿勢を調整するに当たり、実際に観測対象物を搬送させる必要がない。そのため、この発明の要旨によるライン型カラーカメラの撮影姿勢調整方法では、実際に観測対象物を搬送させる過程を省略することができるため、従来の方法と比して、設定された撮影位置において、撮影姿勢の調整を効率良く行うことができる。
【００１５】
また、この発明の要旨によるライン型カラーカメラの撮影姿勢調整方法によれば、各受光素子列と各マーク列とを、各色で互いに対応させる第３過程、及びライン型カラーカメラの撮影姿勢を決定する第４過程は、ライン型カラーカメラで調整用媒体を撮影しながら行われる。
【００１６】
そして、撮影されることによって得られた情報は、例えばディスプレイ等のモニタを用いて確認される。従って、撮影によって取得した情報を確認しながら、同時にライン型カラーカメラの撮影姿勢を調整することができる。そのため、傾きを検出した後に、改めて撮影位置の調整を行う特許文献１に開示の方法と比して、撮影姿勢の決定に要する時間を短縮することができる。従って、この発明の要旨によるライン型カラーカメラの撮影姿勢調整方法では、特許文献１に開示の方法と比して、撮影姿勢の調整を効率良く行うことができる。
【００１７】
また、この発明の要旨によるライン型カラーカメラの撮影姿勢調整方法において、用いる調整用媒体は、被撮影面にＲ、Ｇ、及びＢの合同な二等辺三角形のマークによって構成されたＲマーク列、Ｇマーク列、及びＢマーク列の３つのマーク列を有している。これらマーク列は、互いに平行かつ等間隔で配列されている。そして、第４過程において、各受光素子列と各マーク列とが、各色で互いに対応した状態で、各マーク列に対して撮影された全ての映像長を等しくするように、ライン型カラーカメラの撮影姿勢を決定する。
【００１８】
ここで、同一のマーク列に属する各マーク同士の映像長が等しくなるとき、対応する同一色の受光素子列とマーク列とは、互いに平行位置に存在する。従って、このとき、観測対象物の搬送方向に対して、ライン型カラーカメラの主走査方向は垂直となる。更に、この状態において、互いに異なるマーク列に対応する映像長が等しくなる、すなわち全ての映像長が等しくなるとき、対応する同一色の受光素子列とマーク列との各間の距離は、互いに等しくなる。従って、センサ基板の受光面は、搬送面に対して平行位置に存在する。更に、マーク列間の距離、すなわち二等辺三角形の高さは、ライン型カラーカメラの倍率と受光素子列間の距離との積となるように設定されている。従って、互いに異なる映像列に属する映像同士の長さが等しくなるとき、ライン型カラーカメラ及び搬送面間の距離、すなわちライン型カラーカメラ及び搬送面間の焦点が正確な位置に存在する。そのため、レンズの倍率と、ライン型カラーカメラ及び搬送面間の距離とによって決定される、ライン型カラーカメラの倍率は、正確に設定されている。
【００１９】
従って、この発明の要旨によるライン型カラーカメラの撮影姿勢調整方法では、ライン型カラーカメラを、観測対象物の搬送方向に対して、ライン型カラーカメラの主走査方向が垂直となり、かつ搬送面に対して、センサ基板の受光面が平行となると同時に、ライン型カラーカメラの倍率が正確となるように撮影姿勢を決定することができる。そのため、この発明の要旨によるライン型カラーカメラの撮影姿勢調整方法では、特許文献１に開示の方法のような搬送方向に対しての傾きのみの調整でなく、搬送面に対しての傾き、及び倍率についても調整を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、図を参照して、この発明に係るライン型カラーカメラの撮影姿勢調整方法について説明する。なお、各図は、この発明が理解できる程度に、各構成要素の形状、大きさ、及び配置関係等を概略的に示してあるに過ぎない。従って、この発明の構成は、何ら図示の構成例にのみ限定されるものではない。
【００２１】
〈第１の実施の形態〉
図１〜８は、この発明のライン型カラーカメラの撮影姿勢調整方法（以下、単に撮影姿勢調整方法ともいう）の第１の実施の形態の説明に供する図である。
【００２２】
図１は、この実施の形態において用いられる、ライン型カラーカメラの要部の構造を説明するための図であって、当該カメラの切り口を示す端面図である。
【００２３】
図２は、図１に示したライン型カラーカメラが具えるセンサ基板を受光面から見た平面図である。
【００２４】
図３は、この実施の形態において用いられる、調整用媒体を、被撮影面から見た平面図である。
【００２５】
図４は、ライン型カラーカメラ、及び搬送面上に用意された調整用媒体の対応関係を示す斜視図である。
【００２６】
図５は、マーク列と、受光素子列との位置関係を示す図である。
【００２７】
図６〜８は、ライン型カラーカメラで、調整用媒体が撮影されることによって、得られた映像列を示す概略図である。
【００２８】
第１の実施の形態では、調整用媒体を用いて、ライン型カラーカメラの撮影姿勢を調整する方法について説明する。
【００２９】
図１に示すライン型カラーカメラ１１は、ある基準面に沿って移動する観測対象物を撮影し、画像を取得するために利用される。この基準面は、観測対象物が載せられて水平方向に搬送される搬送面とする。ただし、この第１の実施の形態は、搬送面を固定させた状態で行われる。
【００３０】
また、ライン型カラーカメラ１１自体は、従来周知のものであり、図２に示す平板状のセンサ基板１３と撮像レンズ１５（以下、単にレンズとも称する）とを具えている。そして、センサ基板１３は、周知の通り受光面１７に、互いに平行かつ等間隔で配列された赤色（Ｒ）受光素子列１９ａ、緑色（Ｇ）受光素子列１９ｂ、及び青色（Ｂ）受光素子列１９ｃの３つの受光素子列１９を有している。図２に示す構成例では、Ｒ受光素子列１９ａを図３に示すＲマーク列２９ａの上側に配置させ、Ｇ受光素子列１９ｂを図３に示すＧマーク列２９ｂの上側に配置させ、かつＢ受光素子列１９ｃを図３に示すＢマーク列２９ｃの上側に配置させてある。これら受光素子列１９は、Ｒ、Ｇ、またはＢのフィルタを有した複数の受光素子２１、すなわちＲ受光素子２１ａ、Ｇ受光素子２１ｂ、及びＢ受光素子２１ｃが、それぞれ直線状に配置されることによって構成されている。そして、これら受光素子列１９は、Ｒ受光素子列１９ａによってＲ、Ｇ受光素子列１９ｂによってＧ、及びＢ受光素子列１９ｃによってＢの反射光または透過光等の光をそれぞれ受光する。なお、図２では、Ｒ受光素子２１ａ、Ｇ受光素子２１ｂ、及びＢ受光素子２１ｃのうち、それぞれを代表する１つに符号を付して示してある。
【００３１】
この方法は、第１過程から第４過程までを含んでいる。以下、第１過程から順に各過程につき説明する。
【００３２】
まず、第１過程では、ライン型カラーカメラ１１の撮影姿勢を決定するための調整用媒体２３を用意する（図３参照）。
【００３３】
調整用媒体２３は、被撮影面２５が黒色の平板状体であって、この被撮影面にＲ、Ｇ、及びＢの、互いに合同な二等辺三角形のマーク２７、すなわちＲマーク２７ａ、Ｇマーク２７ｂ、及びＢマーク２７ｃを、複数有している。これらのマーク２７は、好ましくは、行列状に配列されている。これらのマーク２７は、それぞれの色毎に隣接して、底辺が一直線上にそれぞれ存在するように、Ｒマーク列２９ａ、Ｇマーク列２９ｂ、及びＢマーク列２９ｃの３つのマーク列２９を構成している。そして、これらマーク列２９は、互いに平行かつ等間隔で配列されている。これら３列のマーク列のそれぞれの列に、すなわち底辺方向に、直交する方向に並ぶ３つのマークは、一直線上にある。また、全てのマーク列２９を構成する二等辺三角形の頂点が同一方向を向いている。そして、隣り合うマーク列２９は、一方のマーク列２９に属する二等辺三角形の頂点と、他方のマーク列２９に属する二等辺三角形の底辺とで接している。これらＲマーク列２９ａ、Ｇマーク列２９ｂ、及びＢマーク列２９ｃの配列順序は、センサ基板１３のＲ受光素子２１ａ、Ｇ受光素子２１ｂ、及びＢ受光素子２１ｃの配列順序と一致させておく。なお、図３では、Ｒマーク２７ａ、Ｇマーク２７ｂ、及びＢマーク２７ｃのうち、それぞれを代表する１つに符号を付して示してある。
【００３４】
次に、第２過程では、調整用媒体２３を、観測対象物が搭載、及び搬送される搬送面３０上に、図４に矢印Ａで示す搬送方向に対してマーク列２９が垂直（９０°）となるように、設置する（図４参照）。
【００３５】
なお、この調整用媒体２３を撮影する任意好適な撮影位置に、ライン型カラーカメラ１１を予め設置しておくか、あるいは、この時点で設置すれば良い。
【００３６】
撮影位置に設置されたライン型カラーカメラ１１の撮影姿勢を調整するに当たり、各受光素子列１９と各マーク列２９とを各色で互いに対応させる必要がある。そのために、これらマーク列２９の色は、受光素子列１９の色と同様の順に並んで配置させてある。そして、これらマーク列２９間の距離、すなわち二等辺三角形の底辺方向に直交する方向の高さを、ライン型カラーカメラ１１の倍率と受光素子列１９間の距離との積となるように設定してある。ここで、倍率は、観測対象物に応じた所望の倍率として設定してある。そして、マーク列２９間の距離の算出に用いる倍率は、この所望の倍率が用いられる。このようにマーク列２９間の距離の距離を設定することによって、後述する第４過程において撮影姿勢を決定する際に、ライン型カラーカメラ１１が所望の倍率となるように当該ライン型カラーカメラ１１の倍率を調整することができる。なお、ライン型カラーカメラ１１の倍率の調整方法については、後述の第４過程において詳しく説明する。
【００３７】
次に、第３過程では、続く第４過程において、ライン型カラーカメラ１１の撮影姿勢を調整及び決定するために、各受光素子列１９と各マーク列２９とを互いに対応させる。すなわち、Ｒ受光素子列１９ａとＲマーク列２９ａとを対応させ、Ｇ受光素子列１９ｂとＧマーク列２９ｂとを対応させ、かつＢ受光素子列１９ｃとＢマーク列２９ｃとを対応させる。
【００３８】
既に説明したように、受光素子列１９は、Ｒ受光素子列１９ａによってＲ、Ｇ受光素子列１９ｂによってＧ、及びＢ受光素子列１９ｃによってＢの反射光または透過光等の光をそれぞれ受光する。従って、Ｒ受光素子列１９ａによってＲマーク列２９ａを、Ｇ受光素子列１９ｂによってＧマーク列２９ｂを、及びＢ受光素子列１９ｃによってＢマーク列２９ｃをそれぞれ撮影することができる。この撮影による各マーク列２９ａ、２９ｂ、及び２９ｃと、各受光素子列１９ａ、１９ｂ、及び１９ｃとの位置関係は、例えば、図５に示すようになっている。すなわち、各マーク列２９を構成する二等辺三角形の、ある高さにおける底辺方向の領域部分が受光素子列１９中の部分素子列２０で撮像される。なお、図５では、Ｒ受光素子列１９ａのＲ部分素子列２０ａ、Ｇ受光素子列１９ｂのＧ部分素子列２０ｂ、及びＢ受光素子列１９ｃのＢ部分素子列２０ｃのうち、それぞれを代表する１つに符号を付して示してある。このように受光素子列１９とマーク列２９とを対応させることによって、ライン型カラーカメラ１１は、各マーク列２９からの各色の情報を取得することができる。
【００３９】
ここで、この第３過程は、ライン型カラーカメラ１１で、調整用媒体２３の被撮影面を撮影しながら行われる。そして、撮影された被撮影面、すなわち受光素子列１９で取得された光情報の出力を確認することによって、各受光素子列１９と各マーク列２９とを各色で互いに対応させる。出力の確認は、例えば、取得された光情報を画像化し、この画像を目視することによって行われる。この場合には、ライン型カラーカメラ１１にディスプレイ等のモニタを接続し、このモニタに示された画像を目視することによって、出力の確認が行われる。なお、図４では、ライン型カラーカメラ１１に、確認用のディスプレイ３１を接続した場合について示している。なお、このライン型カラーカメラ１１で調整用媒体２３を撮影した映像をモニタに映出する技術は、周知のテレビジョンシステムで用いられている技術であって、当業者も周知の技術であるので、その詳細な説明を省略する。
【００４０】
ライン型カラーカメラ１１によって、静止した調整用媒体２３の被撮影面を撮影するとき、各受光素子列１９と各マーク列２９とを各色で互いに対応させると、画像は、図６に示すように、色毎の映像３３、すなわちＲ映像３３ａ、Ｇ映像３３ｂ、及びＢ映像３３ｃが破線状に配列されて得られる。これら破線状に配列された各色の映像列３５、すなわちＲ映像列３５ａ、Ｇ映像列３５ｂ、及びＢ映像列３５ｃは、各マーク列２９を構成する二等辺三角形の一部が、対応する各受光素子列１９の部分素子列２０によってそれぞれ撮影されたものである。これらの映像３３は、受光素子列１９のうち、マーク列２９からの反射光または透過光を受光した、対応する受光素子列１９中の受光素子２１の数によってその長さが決まる。また、同一の映像列３５に属する隣り合う映像３３間の離間部分は、同一のマーク列２９に属する、隣接する二等辺三角形間に露出した、被撮影面の背景に対応する部分である。既に説明したように、被撮影面は黒色であるため、この露出した被撮影面の背景部分は光を反射しない。従って、隣接する二等辺三角形間の背景部分は、各受光素子列１９によって光情報が取得されない。そのため、各映像列３５は、破線状に映像３３が配列した画像となる。なお、図６では、Ｒ映像３３ａ、Ｇ映像３３ｂ、及びＢ映像３３ｃのうち、それぞれを代表する１つに符号を付して示してある。
【００４１】
次に、第４過程では、上述した第３過程において、各受光素子列１９と各マーク列２９とを各色で互いに対応させた状態で、各マーク列２９に対して撮影された全ての映像３３長を等しくするように、ライン型カラーカメラ１１の撮影姿勢を決定する。
【００４２】
ライン型カラーカメラ１１は、搬送面３０に対して、センサ基板１３の受光面１７が水平となり、かつ観測対象物の搬送方向に対して、ライン型カラーカメラ１１の主走査方向が垂直となるように撮影姿勢を決定する必要がある。そのために、第３過程で得られた各映像列３５を確認しながら、ライン型カラーカメラ１１の撮影姿勢を調整する。
【００４３】
まず、観測対象物の搬送方向に対して、ライン型カラーカメラ１１の主走査方向が垂直となるように、ライン型カラーカメラ１１の撮影姿勢を決定する方法について説明する。
【００４４】
ライン型カラーカメラ１１を、主走査方向が、搬送方向に対して垂直となるように姿勢を決めるためには、同一のマーク列２９に属する各マーク２７同士の映像３３の長さ（この長さを映像長とも称する）、すなわち同一の映像列３５に属する映像３３同士の長さが等しくなるように、撮影姿勢を調整する。このような撮影姿勢の調整は、通常はモニタを視認しながら、カメラをマニュアル操作にして行うことができる。
【００４５】
このように同一の映像列３５に属する映像３３同士の長さが等しくなるとき、各受光素子列１９は、対応するマーク列２９に属する各二等辺三角形の、同一の箇所を撮影している。既に説明したように、各二等辺三角形は、全て合同であり、色毎に底辺が一直線上に存在するように配列されて、各色のマーク列２９を構成している。従って、各受光素子列１９が、対応するマーク列２９に属する各二等辺三角形の、同一の箇所を撮影しているとき、各受光素子列１９は、対応するマーク列２９に対して、空間的に平行位置に存在している。そして、調整用媒体２３は、搬送面３０上に、観測対象物の搬送方向に対して受光素子列１９が垂直となるように設置されている。従って、同一の映像列３５に属する映像３３同士の長さが等しくなるとき、ライン型カラーカメラ１１の主走査方向は、観測対象物の搬送方向に対して垂直となる。
【００４６】
ここで、観測対象物の搬送方向に対して、ライン型カラーカメラ１１の主走査方向が、垂直位置に存在していない場合、すなわち、搬送方向に対して受光素子列１９が垂直となっていない場合には、得られる画像は、例えば図７に示すようになる。このとき、各受光素子列１９は、対応するマーク列２９に属する各二等辺三角形の、同一の箇所を撮影していない。すなわち、各受光素子列１９は、対応するマーク列２９に属する各二等辺三角形の、互いに異なる箇所を撮影している。そして、受光素子列１９が二等辺三角形の底辺に近い箇所を撮影するときには、得られる映像３３の長さが相対的に長くなる。また、受光素子列１９が二等辺三角形の頂点に近い箇所を撮影するときには、得られる映像３３の長さが相対的に短くなる。従って、対応するマーク列２９に対して、平行となる位置から、二等辺三角形の頂点方向に傾いた位置に存在する受光素子２１によって得られた映像３３の長さは、短くなる。そして、対応するマーク列２９に対して、平行となる位置から、二等辺三角形の底辺方向に傾いた位置に存在する受光素子２１によって得られた映像３３の長さは、長くなる。
【００４７】
次に、上述の方法によって、観測対象物の搬送方向に対して、ライン型カラーカメラ１１の主走査方向を垂直とした後に、搬送面３０に対して、センサ基板１３の受光面１７が水平となるように、すなわち搬送面３０と受光面１７とが平行に対向するように、ライン型カラーカメラ１１の姿勢を決定する方法について説明する。
【００４８】
ライン型カラーカメラ１１を、センサ基板１３の受光面１７が、搬送面３０に対して水平となるように位置決めするためには、互いに異なるマーク列２９に属する各マーク２７同士の映像３３の長さ、すなわち互いに異なる映像列３５に属する映像３３同士の長さが等しくなるように、ライン型カラーカメラ１１の撮影姿勢を調整する。このように、互いに異なる映像列３５に属する映像３３同士の長さが等しくなるとき、ライン型カラーカメラ１１は、各対応する受光素子列１９とマーク列２９とにおいて、それぞれ二等辺三角形の同一の箇所を撮影している。既に説明したように、各二等辺三角形は、全て合同であるため、当然のことながら、互いに異なるマーク列２９に属する二等辺三角形同士についても合同である。そして、マーク列２９は、互いに平行かつ等間隔で配列され、かつ全てのマーク列２９を構成する二等辺三角形の頂点は、同一方向を向いて存在している。更に、受光素子列１９は、平板状のセンサ基板１３に設けられている。従って、ライン型カラーカメラ１１が、各対応する受光素子列１９とマーク列２９とにおいて、それぞれ二等辺三角形の同一の箇所を撮影しているとき、各対応する受光素子列１９とマーク列２９との各間の距離は、等しくなる。そして、調整用媒体２３は、平板状体であり、かつ搬送面３０上に水平に設置されている。従って、互いに異なる映像列３５に属する映像３３同士の長さが等しくなるとき、センサ基板１３の受光面１７は、搬送面３０に対して水平に存在する。
【００４９】
ここで、搬送面３０に対して、センサ基板１３の受光面１７が、水平に存在していない場合、すなわち、各対応する受光素子列１９とマーク列２９との各間の距離が等距離になっていない場合には、得られる画像は、例えば図８に示すようになる。このとき、ライン型カラーカメラ１１は、各対応する受光素子列１９とマーク列２９とにおいて、それぞれ二等辺三角形の同一の箇所を撮影していない。ここで、受光素子列１９は、平板状のセンサ基板１３に、互いに平行かつ等間隔で配列されている。また、受光素子列１９とマーク列２９とは、上述の方法によって平行となっている。そのため、このセンサ基板１３が、搬送面３０に対して水平となる位置から傾いている場合には、各受光素子列１９の直下に存在する二等辺三角形の箇所が、各対応する受光素子列１９とマーク列２９とにおいて異なる。そして、既に説明したように、受光素子列１９が二等辺三角形の底辺に近い箇所を撮影するときには、得られる映像３３の長さが相対的に長くなる。また、受光素子列１９が二等辺三角形の頂点に近い箇所を撮影するときには、得られる映像３３の長さが相対的に短くなる。従って、センサ基板１３が搬送面３０に対して水平となる位置から傾くことで、二等辺三角形の頂点付近の直上に存在する受光素子列１９によって得られた映像３３の長さは、短くなる。そして、センサ基板１３が搬送面３０に対して水平となる位置から傾くことで、二等辺三角形の底辺付近の直上に存在する受光素子列１９によって得られた映像３３の長さは、長くなる。
【００５０】
また、互いに異なる映像列３５に属する映像３３同士の長さが等しくなるように、撮影位置を調整することによって、ライン型カラーカメラ１１の倍率を、所望の倍率に調整することができる。倍率は、ライン型カラーカメラ１１のレンズ１５の倍率と、ライン型カラーカメラ１１及び搬送面３０間の距離によって決定される。従って、レンズ１５の倍率に応じて、ライン型カラーカメラ１１及び搬送面３０間の距離を調整することによって、ライン型カラーカメラ１１を所望の倍率とすることができる。既に説明したように、マーク列２９間の距離、すなわち二等辺三角形の高さは、この所望の倍率と受光素子列１９間の距離との積となるように設定されている。従って、ライン型カラーカメラ１１及び搬送面３０間の距離が正確に設定されている場合、すなわちライン型カラーカメラ１１及び搬送面３０間の焦点が正確な位置に存在する場合には、各対応する受光素子列１９とマーク列２９とにおいて、それぞれ二等辺三角形の同一の箇所を撮影する。その結果、互いに異なる映像列３５に属する映像３３同士の長さは、等しくなる。
【００５１】
また、ライン型カラーカメラ１１及び搬送面３０間の距離が正確に設定されていない場合には、ライン型カラーカメラ１１及び搬送面３０間の焦点が正確な位置からずれるため、各対応する受光素子列１９とマーク列２９とにおいて、それぞれ二等辺三角形の異なる箇所を撮影する。その結果、例えば図８に示すように、互いに異なる映像列３５に属する映像３３同士の長さが等しくならない。
【００５２】
以上のように、第３過程で得られた映像３３を確認することによって、ライン型カラーカメラ１１は、搬送方向及び搬送面３０に対しての傾きが補正される。そして、各マーク列２９に対して撮影された全ての映像３３の長さを等しくすることによって、ライン型カラーカメラ１１は、主走査方向が搬送方向に対して垂直であり、かつセンサ基板１３が搬送面３０に対して水平となるように、ライン型カラーカメラの撮影姿勢が決定される。
【００５３】
この第１の実施の形態によるライン型カラーカメラの撮影姿勢調整方法によれば、まず、第１過程において調整用媒体２３を用意する。そして、この調整用媒体２３の被撮影面に設けられたＲマーク列２９ａ、Ｇマーク列２９ｂ、及びＢマーク列２９ｃと、ライン型カラーカメラ１１のＲ受光素子列１９ａ、Ｇ受光素子列１９ｂ、及びＢ受光素子列１９ｃとを、各色で互いに対応させた状態で、ライン型カラーカメラ１１の撮影姿勢を調整、及び決定する。従って、従来の方法のように、ライン型カラーカメラの撮影姿勢を調整するに当たり、実際に観測対象物を搬送させる必要がない。そのため、この第１の実施の形態によるライン型カラーカメラの撮影姿勢調整方法では、実際に観測対象物を搬送させる過程を省略することができるため、従来の方法と比して、撮影姿勢の調整を効率良く行うことができる。
【００５４】
また、この第１の実施の形態によるライン型カラーカメラの撮影姿勢調整方法によれば、各受光素子列１９と各マーク列２９とを、各色で互いに対応させる第３過程、及びライン型カラーカメラ１１の姿勢を決定する第４過程は、ライン型カラーカメラ１１で調整用媒体２３を撮影しながら行われる。
【００５５】
そして、撮影されることによって得られた情報は、例えばモニタ等を用いて確認される。従って、撮影によって取得した情報を確認しながら、同時にライン型カラーカメラ１１の撮影姿勢を調整することができる。そのため、この発明の撮影姿勢調整方法によれば、ライン型カラーカメラ１１が設置された撮影位置において、このライン型カラーカメラ１１の姿勢の傾きを検出した後に、改めて撮影姿勢の調整を行う特許文献１に開示の方法と比して、撮影姿勢を決定するのに要する時間を短縮することができる。従って、この第１の実施の形態によるライン型カラーカメラの撮影姿勢調整方法では、特許文献１に開示の方法と比して、撮影姿勢の調整を効率良く行うことができる。
【００５６】
また、この第１の実施の形態によるライン型カラーカメラの撮影姿勢調整方法において、用いる調整用媒体２３は、被撮影面にＲ、Ｇ、及びＢの合同な二等辺三角形のマーク２７によって構成されたＲマーク列２９ａ、Ｇマーク列２９ｂ、及びＢマーク列２９ｃの３つのマーク列２９を構成している。これらマーク列２９は、互いに平行かつ等間隔で配列されている。このマーク列２９間の間隔、すなわち二等辺三角形の高さは、この所望の倍率と受光素子列１９間の距離との積となるように設定されている。そして、第４過程において、各受光素子列１９と各マーク列２９とが、各色で互いに対応した状態で、各マーク列２９に対して撮影された全ての映像３３長を等しくするように、ライン型カラーカメラ１１の撮影姿勢を決定する。このように、撮影姿勢を決定することによって、ライン型カラーカメラ１１を、搬送面３０に対してセンサ基板１３の受光面１７が水平となり、かつ観測対象物の搬送方向に対してライン型カラーカメラ１１の主走査方向が垂直となると同時に、ライン型カラーカメラ１１の倍率が正確となるように撮影姿勢を決めることができる。そのため、この第１の実施の形態によるライン型カラーカメラの撮影姿勢調整方法では、特許文献１に開示の方法のように搬送方向に対しての傾きのみでなく、搬送面に対しての傾き、及び倍率についても調整を行うことができる。
【００５７】
〈第２の実施の形態〉
第２の実施の形態では、上述の第１の実施の形態を行った後に、搬送装置が観測対象物を搬送する搬送速度の精度を確認する方法について説明する。
【００５８】
ライン型カラーカメラ１１によって撮影される観測対象物が搭載される搬送装置（図示せず）には、例えば、従来周知のベルトコンベア等が用いられる。このような搬送装置は、水平方向に移動する搬送面３０を有しており、この搬送面３０に観測対象物が搭載される。そして、搭載された観測対象物は、搬送面３０とともに一定の速度で水平方向に移動する。
【００５９】
また、ライン型カラーカメラ１１は、搬送される観測対象物を、センサ基板１３に具えられた受光素子列１９によって、一定時間毎に連続的に撮影する。従って、観測対象物は、一定の距離移動する毎に、ライン型カラーカメラ１１によって撮影される。そして、取得された連続的な光情報が撮影の回数分並べて表示されることによって、観測対象物の表面情報は画像化される。そのため、搬送装置が観測対象物を搬送する搬送速度にばらつきがある場合、ライン型カラーカメラ１１は、観測対象物の光情報を、一定の距離間隔で取得することができない。そして、この場合には、取得した画像に歪みが生じる可能性がある。従って、ライン型カラーセンサによって、観測対象物の表面情報を画像化する際には、搬送装置の搬送速度が一定であることが重要である。
【００６０】
この第２の実施の形態は、上述の第１の実施の形態において、ライン型カラーカメラ１１の撮影姿勢が決定されたライン型カラーカメラ１１、及び調整用媒体２３を用いて行われる。
【００６１】
ここで、この第２の実施の形態によるライン型カラーカメラの撮影姿勢調整方法が第１の実施の形態によるライン型カラーカメラの撮影姿勢調整方法と構成上相違するのは、上述の第４過程を行った後に、搬送装置が観測対象物を搬送する搬送速度の精度を確認する点である。その他の構成要素及び作用効果は、同様であるので、共通する構成要素については、同一の符号を用い、それらの重複する説明を省略する。
【００６２】
この実施の形態は、第１の実施の形態における第１過程から第４過程に加え、第５過程から第７過程までを含んでいる。以下、第５過程から順に各過程につき説明する。なお、第１過程から第４過程までは、第１の実施の形態と同様であるため、説明を省略する。
【００６３】
まず、上述の第１の実施の形態における第１過程から第４過程までを行った後に、第５過程では、調整用媒体２３を搬送面３０上に、観測対象物の搬送方向に対して前記マーク列２９が垂直となるように搭載する（図４参照）。
【００６４】
調整用媒体２３は、上述の第１の実施の形態において用いたのと同様のものが用意される。そして、調整用媒体２３は、観測対象物が搭載、及び搬送される搬送面３０上に、搬送方向に対してマーク列２９が垂直となるように設置される。
【００６５】
次に、第６過程では、搬送面３０に搭載された調整用媒体２３を、図４に矢印で示す搬送方向に水平移動させる。このとき、同時に、ライン型カラーカメラ１１を用いて、調整用媒体２３の被撮影面を撮影することによって、被撮影面に設けられたマーク列２９の画像を取得する。
【００６６】
ここで、ライン型カラーカメラ１１は、上述の第１の実施の形態によって、主走査方向が搬送方向に対して垂直であり、かつセンサ基板１３が搬送面３０に対して水平となるように、撮影姿勢が決定されている。
【００６７】
また、ライン型カラーカメラ１１は、一定時間毎に連続的に撮影、すなわち調整用媒体２３からの光情報の取得を行う。従って、搬送速度が一定である場合には、ライン型カラーカメラ１１は、調整用媒体２３が等距離移動する毎に、各撮影を行う。この一定時間、すなわち各撮影間の時間的な間隔は、主走査方向の倍率、及び副走査方向の倍率が、等しくなるように設定される。なお、この光情報は、ライン型カラーカメラ１１、またはこれに接続されたディスプレイ３１に具えられた記憶装置に記憶される。
【００６８】
次に、第７過程では、第６過程において取得された画像と、マーク列２９とを比較することによって、搬送速度の精度を確認する。
【００６９】
取得された画像は、例えばディスプレイ等のモニタを用いて確認される。すなわち、得られた画像をディスプレイによって表示させ、この表示された画像を目視することによって行われる。そして、この表示された画像の形状と、調整用媒体２３に設けられたマーク列２９の形状とを目視によって比較する。なお、図４は、ライン型カラーカメラ１１に、確認用のディスプレイ３１を接続した場合について示している。
【００７０】
ここで、上述したように、ライン型カラーカメラ１１は、第１の実施の形態によって、撮影姿勢が調整及び決定されている。従って、ライン型カラーカメラ１１の撮影姿勢に起因する、所望の倍率で画像が得られない、または、色毎の倍率が一致せずに、得られ画像に歪み、または色の滲み等の問題は、発生しない。そのため、搬送速度が一定速度である場合、すなわち、搬送面３０及びこの搬送面３０上に搭載された調整用媒体２３が一定速度で移動している場合には、取得された画像は、調整用媒体２３に設けられたマーク列２９と同様になる。
【００７１】
また、搬送速度が一定速度でない場合、すなわち、搬送速度にばらつきがある場合には、マーク列２９を構成する二等辺三角形が正確に画像化されない。例えば、搬送速度が所望の速度と比して遅い場合には、ライン型カラーカメラ１１による各撮影間に、調整用媒体２３が移動する距離が相対的に短くなる。従って、調整用媒体２３の移動距離に対する撮影の回数が、搬送速度が所望の速度である場合と比して多くなる。その結果、撮影の回数が増加して取得された光情報が並べて表示され、画像化される。そのため、表示される画像は、搬送方向に、実際よりも間延びした形状となる。従って、搬送速度が所望の速度と比して遅い場合、取得される画像は、マーク列２９を構成する二等辺三角形と比して、高さ方向に伸長した二等辺三角形となる。そして、搬送速度が所望の速度と比して速い場合には、遅い場合と逆の理由から、取得される画像は、マーク列２９を構成する二等辺三角形と比して、高さ方向に収縮した二等辺三角形となる。
【００７２】
以上より、第６過程において得られた画像は、搬送速度が所望の速度と比して遅い箇所では伸長し、また、搬送速度が所望の速度と比して速い箇所では収縮して表示される。そのため、第２の実施の形態では、得られた画像とマーク列２９とを比較し、画像がマーク列２９を構成する二等辺三角形と同一形状になっているか否かを確認することによって、搬送速度の精度を検証することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】第１の実施の形態及び第２の実施の形態において用いられる、ライン型カラーカメラの一構成例の切り口を示す端面図である。
【図２】第１の実施の形態及び第２の実施の形態において用いられる、ライン型カラーカメラの、センサ基板を受光面から見た平面図である。
【図３】第１の実施の形態及び第２の実施の形態において用いられる、調整用媒体を被撮影面から見た平面図である。
【図４】第１の実施の形態及び第２の実施の形態において、ライン型カラーカメラ、及び搬送面上に用意された調整用媒体の対応関係を示す斜視図である。
【図５】マーク列と、受光素子列との位置関係を示す図である。
【図６】第１の実施の形態において、ライン型カラーカメラで、調整用媒体が撮影されることによって、得られた映像列を示す概略図である。
【図７】第１の実施の形態において、ライン型カラーカメラで、調整用媒体が撮影されることによって、得られた映像列を示す概略図である。
【図８】第１の実施の形態において、ライン型カラーカメラで、調整用媒体が撮影されることによって、得られた映像列を示す概略図である。
【符号の説明】
【００７４】
１１：ライン型カラーカメラ
１３：センサ基板
１５：レンズ
１７：受光面
１９：受光素子列
１９ａ：Ｒ受光素子列
１９ｂ：Ｇ受光素子列
１９ｃ：Ｂ受光素子列
２０：部分素子列
２０ａ：Ｒ部分素子列
２０ｂ：Ｇ部分素子列
２０ｃ：Ｂ部分素子列
２１：受光素子
２１ａ：Ｒ受光素子
２１ｂ：Ｇ受光素子
２１ｃ：Ｂ受光素子
２３：調整用媒体
２５：被撮影面
２７：マーク
２７ａ：Ｒマーク
２７ｂ：Ｇマーク
２７ｃ：Ｂマーク
２９：マーク列
２９ａ：Ｒマーク列
２９ｂ：Ｇマーク列
２９ｃ：Ｂマーク列
３０：搬送面
３１：ディスプレイ
３３：映像
３３ａ：Ｒ映像
３３ｂ：Ｇ映像
３３ｃ：Ｂ映像
３５：映像列
３５ａ：Ｒ映像列
３５ｂ：Ｇ映像列
３５ｃ：Ｂ映像列
【図１】
2007333683.tif 000003
【図２】
2007333683.tif 000004
【図３】
2007333683.tif 000005
【図４】
2007333683.tif 000006
【図５】
2007333683.tif 000007
【図６】
2007333683.tif 000008
【図７】
2007333683.tif 000009
【図８】
2007333683.tif 000010