(57)【要約】【課題】部分画像データ取得時間を正確に検出して、部分画像データの適切な補正を行うことができる画像データ構成方法を提供すること。【解決手段】ラインセンサカメラによって順次取得される各ラインの部分画像データを組み合わせることにより撮像対象全体の画像データを構成する際に、各ラインの部分画像データの輝度のばらつきを高精度に補正する。具体的には、各ラインの部分画像データ取得時間の時間変化データを作成し、当該時間変化データからノイズを除去した後の周波数成分データに基づいて、各ラインの部分画像データ取得時間の読み取りを正確に行う。正確に読み取られた各ラインの部分画像データ取得時間を含む補正量によって、当該各ラインの部分画像データの輝度のばらつきを高精度に補正することができる。【選択図】図５
2007164430.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像手段と、撮像対象を載置する載置台とを相対移動させながら、前記撮像手段によって前記撮像対象における各部分を順次撮像し、順次取得される各部分画像データを組み合わせて前記撮像対象全体の画像データを構成する画像データ構成方法であって、
前記撮像手段と前記載置台との相対移動量が所定の基準移動量に達するたびに発生される部分画像データ取得信号を検出し、
１つの部分画像データ取得信号が検出されてから次の部分画像データ取得信号が検出されるまでの時間を部分画像データ取得時間とし、当該部分画像データ取得時間中に前記撮像手段によって取得されるデータを、前記撮像対象における前記基準移動量幅の部分領域についての部分画像データとして取得し、
前記撮像手段と前記載置台との相対移動中に順次検出される前記各部分画像データ取得信号に基づいて、当該各部分画像データ取得信号の検出間隔である前記部分画像データ取得時間の時間変化データを作成し、
作成された前記時間変化データから、前記撮像手段と前記載置台との相対移動速度のばらつきに起因する周波数成分データを抽出し、
抽出された前記周波数成分データから、前記撮像手段と前記載置台との相対移動中の各時刻における前記部分画像データ取得時間を読み取り、
読み取られた各時刻における部分画像データ取得時間のばらつきの影響をなくすように、当該各時刻に取得された前記各部分画像データを補正し、
補正された前記各部分画像データを組み合わせて前記撮像対象全体の画像データを構成する
ことを特徴とする画像データ構成方法。
【請求項２】
請求項１に記載の画像データ構成方法において、
前記時間変化データから、前記撮像手段と前記載置台との相対移動速度のばらつきに起因する周波数成分データを抽出するために、当該周波数成分データの周波数帯域を通過帯域とする周波数フィルタを適用する
ことを特徴とする画像データ構成方法。
【請求項３】
請求項１に記載の画像データ構成方法において、
前記撮像手段と前記載置台との相対移動速度のばらつきが、低い周波数成分データによって構成される場合、
前記時間変化データから、前記撮像手段と前記載置台との相対移動速度のばらつきに起因する低い周波数成分データを抽出するために、当該時間変化データに対して時系列に沿った移動平均法を適用する
ことを特徴とする画像データ構成方法。
【請求項４】
撮像手段と、撮像対象を載置する載置台とを相対移動させながら、前記撮像手段によって前記撮像対象における各部分を順次撮像し、順次取得される各部分画像データを組み合わせて前記撮像対象全体の画像データを構成する画像データ構成プログラムであって、
コンピュータを、
前記撮像手段と前記載置台との相対移動量が所定の基準移動量に達するたびに発生される部分画像データ取得信号を検出し、
１つの部分画像データ取得信号が検出されてから次の部分画像データ取得信号が検出されるまでの時間を部分画像データ取得時間とし、当該部分画像データ取得時間中に前記撮像手段によって取得されるデータを、前記撮像対象における前記基準移動量幅の部分領域についての部分画像データとして取得し、
前記撮像手段と前記載置台との相対移動中に順次検出される前記各部分画像データ取得信号に基づいて、当該各部分画像データ取得信号の検出間隔である前記部分画像データ取得時間の時間変化データを作成し、
作成された前記時間変化データから、前記撮像手段と前記載置台との相対移動速度のばらつきに起因する周波数成分データを抽出し、
抽出された前記周波数成分データから、前記撮像手段と前記載置台との相対移動中の各時刻における前記部分画像データ取得時間を読み取り、
読み取られた各時刻における部分画像データ取得時間のばらつきの影響をなくすように、当該各時刻に取得された前記各部分画像データを補正し、
補正された前記各部分画像データを組み合わせて前記撮像対象全体の画像データを構成する
手段として機能させることを特徴とする画像データ構成プログラム。
【請求項５】
請求項４に記載の画像データ構成プログラムが記録され、コンピュータによって読み取り可能である
ことを特徴とする記録媒体。    
【請求項６】
撮像手段と、撮像対象を載置する載置台とを相対移動させながら、前記撮像手段によって前記撮像対象における各部分を順次撮像し、順次取得される各部分画像データを組み合わせて前記撮像対象全体の画像データを構成する画像データ構成装置であって、
前記撮像手段と前記載置台との相対移動量が所定の基準移動量に達するたびに発生される部分画像データ取得信号を検出する部分画像データ取得信号検出手段と、
１つの部分画像データ取得信号が検出されてから次の部分画像データ取得信号が検出されるまでの時間を部分画像データ取得時間とし、当該部分画像データ取得時間中に前記撮像手段によって取得されるデータを、前記撮像対象における前記基準移動量幅の部分領域についての部分画像データとして取得する部分画像データ取得手段と、
前記撮像手段と前記載置台との相対移動中に順次検出される前記各部分画像データ取得信号に基づいて、当該各部分画像データ取得信号の検出間隔である前記部分画像データ取得時間の時間変化データを作成する時間変化データ作成手段と、
作成された前記時間変化データから、前記撮像手段と前記載置台との相対移動速度のばらつきに起因する周波数成分データを抽出する周波数成分データ抽出手段と、
抽出された前記周波数成分データから、前記撮像手段と前記載置台との相対移動中の各時刻における前記部分画像データ取得時間を読み取る部分画像データ取得時間読取手段と、
読み取られた各時刻における部分画像データ取得時間のばらつきの影響をなくすように、当該各時刻に取得された前記各部分画像データを補正する部分画像データ補正手段と、
補正された前記各部分画像データを組み合わせて前記撮像対象全体の画像データを構成する画像データ構成手段と
を備えること特徴とする画像データ構成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像データ構成方法，画像データ構成プログラム，記録媒体，画像データ構成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
撮像対象を撮像する撮像手段としてラインセンサカメラというものが知られている。ラインセンサカメラは、１度の撮像で１ライン分の画像データを取得することができる撮像手段である。撮像対象が載置された載置台をラインセンサカメラに対して相対移動させながら、当該ラインセンサカメラに順次撮像を行わせることにより、撮像対象における各ラインの部分画像データを順次取得することができ、当該各ラインの部分画像データを組み合わせることにより、撮像対象全体の画像データを構成することができる。
【０００３】
このような画像データ構成方法においては、ラインセンサカメラに対する載置台の相対移動速度にばらつきが生じてしまうと、撮像対象全体の正確な画像データを構成することができないため、当該ばらつきの影響をなくすための補正方法が考案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
特許文献１の補正方法では、ラインセンサカメラに対する載置台の相対移動量が所定の基準移動量（ラインセンサカメラによってデータを取得する１ラインの幅に相当）に達するたびにパルスを発生している。そして、１つのパルスが発生されてから次のパルスが発生されるまでの時間を１ライン分の部分画像データを取得するための時間（以下、部分画像データ取得時間という）とし、当該部分画像データ取得時間中にラインセンサカメラによって取得されるデータを、撮像対象における１ライン分の部分画像データとして取得している。
【０００５】
ここで、ラインセンサカメラに対する載置台の相対移動速度にばらつきが生じると、１ライン分の部分画像データ取得時間にばらつきが生じてしまい、各ラインの部分画像データごとに輝度のばらつきが生じてしまう。すなわち、１ライン分の部分画像データ取得時間が長くなると、ラインセンサカメラの受光量が大きくなる（一般のカメラにおいて露光時間が長くなると受光量が大きくなるのと同様）ので、当該ラインの部分画像データの輝度が大きくなる。同様に、１ライン分の部分画像データ取得時間が短くなると、ラインセンサカメラの受光量が小さくなるので、当該ラインの部分画像データの輝度が小さくなる。
【０００６】
そして、このような相対移動速度のばらつきに基づく各ラインの部分画像データの輝度のばらつきの影響をなくすために、特許文献１では、当該各ラインの部分画像データ取得時間を含む補正量を当該各ラインの部分画像データに乗算することにより、その輝度を補正することにしている。
【０００７】
【特許文献１】特開２０００−２２９０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１の補正方法では、各ラインの部分画像データ取得時間を含む補正量を利用しているので、適切な補正を行うためには、各ラインの部分画像データ取得時間を正確に検出しなくてはならない。ここで、各ラインの部分画像データ取得時間とは、ラインセンサカメラに対する載置台の相対移動中に順次発生されるパルスの発生間隔であるところ、当該部分画像データ取得時間の正確な検出のためには、各パルスを正確に検出し、当該各パルスの発生間隔を正確に検出する必要がある。しかしながら、各パルス自体または各パルス発生間隔の検出の際には、パルス以外のノイズの影響があるため、部分画像データ取得時間の正確な検出を行うことは困難である。このため、特許文献１の補正方法では、各ラインの部分画像データの適切な補正を行うことができないという問題があった。
【０００９】
本発明の目的は、部分画像データ取得時間を正確に検出して、部分画像データの適切な補正を行うことができる画像データ構成方法，画像データ構成プログラム，記録媒体，画像データ構成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の画像データ構成方法は、撮像手段と、撮像対象を載置する載置台とを相対移動させながら、前記撮像手段によって前記撮像対象における各部分を順次撮像し、順次取得される各部分画像データを組み合わせて前記撮像対象全体の画像データを構成する画像データ構成方法であって、前記撮像手段と前記載置台との相対移動量が所定の基準移動量に達するたびに発生される部分画像データ取得信号を検出し、１つの部分画像データ取得信号が検出されてから次の部分画像データ取得信号が検出されるまでの時間を部分画像データ取得時間とし、当該部分画像データ取得時間中に前記撮像手段によって取得されるデータを、前記撮像対象における前記基準移動量幅の部分領域についての部分画像データとして取得し、前記撮像手段と前記載置台との相対移動中に順次検出される前記各部分画像データ取得信号に基づいて、当該各部分画像データ取得信号の検出間隔である前記部分画像データ取得時間の時間変化データを作成し、作成された前記時間変化データから、前記撮像手段と前記載置台との相対移動速度のばらつきに起因する周波数成分データを抽出し、抽出された前記周波数成分データから、前記撮像手段と前記載置台との相対移動中の各時刻における前記部分画像データ取得時間を読み取り、読み取られた各時刻における部分画像データ取得時間のばらつきの影響をなくすように、当該各時刻に取得された前記各部分画像データを補正し、補正された前記各部分画像データを組み合わせて前記撮像対象全体の画像データを構成することを特徴とする。
【００１１】
このような画像データ構成方法では、撮像手段と載置台との相対移動中に順次発生される各部分画像データ取得信号を順次検出して、当該各部分画像データ取得信号の検出間隔である部分画像データ取得時間の時間変化データを作成している。ここで、時間変化データは、撮像手段と載置台との相対移動速度のばらつきに起因する部分画像データ取得時間のばらつきを示すデータであるが、これ以外のノイズも含んでしまっている。そこで、本発明では、当該時間変化データから、撮像手段と載置台との相対移動速度のばらつきに起因する部分画像データ取得時間のばらつきに関連する周波数成分データのみを抽出することにより、ノイズの除去を行っている。このため、本発明によれば、ノイズが除去された周波数成分データから、部分画像データ取得時間のばらつきを正確に把握することができるので、当該ばらつきの影響をなくすように各時刻に取得された各部分画像データを適切に補正することができる。
【００１２】
本発明の画像データ構成方法では、前記時間変化データから、前記撮像手段と前記載置台との相対移動速度のばらつきに起因する周波数成分データを抽出するために、当該周波数成分データの周波数帯域を通過帯域とする周波数フィルタを適用することが好ましい。
【００１３】
このような画像データ構成方法において、周波数フィルタの通過帯域は、撮像手段と載置台との相対移動速度のばらつきの周波数帯域に合わせて設定される。すなわち、相対移動速度のばらつきがノイズに比べて低い周波数帯域に存在する場合にはローパスフィルタのような周波数フィルタを利用することができるし、相対移動速度のばらつきがノイズに比べて高い周波数帯域に存在する場合にはハイパスフィルタのような周波数フィルタを利用することができる。また、相対移動速度のばらつきの周波数帯域の上限および下限が凡そ分かっているのであれば、当該上下限間を通過帯域とする周波数フィルタを利用することができる。なお、相対移動速度のばらつきの周波数帯域は、撮像手段または載置台の駆動機構の構造や、駆動速度に応じて凡そ決まってくる。
【００１４】
本発明の画像データ構成方法では、前記撮像手段と前記載置台との相対移動速度のばらつきが、低い周波数成分データによって構成される場合、前記時間変化データから、前記撮像手段と前記載置台との相対移動速度のばらつきに起因する低い周波数成分データを抽出するために、当該時間変化データに対して時系列に沿った移動平均法を適用することが好ましい。
【００１５】
この画像データ構成方法のように、時系列に沿った移動平均法を利用すれば、時間変化データから低い周波数成分データを簡単に抽出することができるので、撮像手段と載置台との相対移動速度のばらつきが低い周波数成分データによって構成される場合には有効な方法である。
【００１６】
本発明の画像データ構成プログラムは、撮像手段と、撮像対象を載置する載置台とを相対移動させながら、前記撮像手段によって前記撮像対象における各部分を順次撮像し、順次取得される各部分画像データを組み合わせて前記撮像対象全体の画像データを構成する画像データ構成プログラムであって、コンピュータを、前記撮像手段と前記載置台との相対移動量が所定の基準移動量に達するたびに発生される部分画像データ取得信号を検出し、１つの部分画像データ取得信号が検出されてから次の部分画像データ取得信号が検出されるまでの時間を部分画像データ取得時間とし、当該部分画像データ取得時間中に前記撮像手段によって取得されるデータを、前記撮像対象における前記基準移動量幅の部分領域についての部分画像データとして取得し、前記撮像手段と前記載置台との相対移動中に順次検出される前記各部分画像データ取得信号に基づいて、当該各部分画像データ取得信号の検出間隔である前記部分画像データ取得時間の時間変化データを作成し、作成された前記時間変化データから、前記撮像手段と前記載置台との相対移動速度のばらつきに起因する周波数成分データを抽出し、抽出された前記周波数成分データから、前記撮像手段と前記載置台との相対移動中の各時刻における前記部分画像データ取得時間を読み取り、読み取られた各時刻における部分画像データ取得時間のばらつきの影響をなくすように、当該各時刻に取得された前記各部分画像データを補正し、補正された前記各部分画像データを組み合わせて前記撮像対象全体の画像データを構成する手段として機能させることを特徴とする。
【００１７】
このような画像データ構成プログラムによれば、撮像手段と載置台との相対移動速度のばらつきの影響をなくすための補正手段としてコンピュータを機能させることができるので、補正手段を予め撮像手段に組み込んでおく必要がなくなり、撮像手段の製造コストを低減することができる。また、当該画像データ構成プログラムをコンピュータに読み込ませるだけで補正手段を実現することができるので、撮像手段の種類によらずに補正を適切に実行することができる。
【００１８】
本発明の記録媒体は、前記画像データ構成プログラムが記録され、コンピュータによって読み取り可能であることを特徴とする。
【００１９】
このような記録媒体は、前記画像データ構成プログラムを記録しているので、当該画像データ構成プログラムと同じ各作用・効果を奏することができる。
【００２０】
本発明の画像データ構成装置は、撮像手段と、撮像対象を載置する載置台とを相対移動させながら、前記撮像手段によって前記撮像対象における各部分を順次撮像し、順次取得される各部分画像データを組み合わせて前記撮像対象全体の画像データを構成する画像データ構成装置であって、前記撮像手段と前記載置台との相対移動量が所定の基準移動量に達するたびに発生される部分画像データ取得信号を検出する部分画像データ取得信号検出手段と、１つの部分画像データ取得信号が検出されてから次の部分画像データ取得信号が検出されるまでの時間を部分画像データ取得時間とし、当該部分画像データ取得時間中に前記撮像手段によって取得されるデータを、前記撮像対象における前記基準移動量幅の部分領域についての部分画像データとして取得する部分画像データ取得手段と、前記撮像手段と前記載置台との相対移動中に順次検出される前記各部分画像データ取得信号に基づいて、当該各部分画像データ取得信号の検出間隔である前記部分画像データ取得時間の時間変化データを作成する時間変化データ作成手段と、作成された前記時間変化データから、前記撮像手段と前記載置台との相対移動速度のばらつきに起因する周波数成分データを抽出する周波数成分データ抽出手段と、抽出された前記周波数成分データから、前記撮像手段と前記載置台との相対移動中の各時刻における前記部分画像データ取得時間を読み取る部分画像データ取得時間読取手段と、読み取られた各時刻における部分画像データ取得時間のばらつきの影響をなくすように、当該各時刻に取得された前記各部分画像データを補正する部分画像データ補正手段と、補正された前記各部分画像データを組み合わせて前記撮像対象全体の画像データを構成する画像データ構成手段とを備えること特徴とする。
【００２１】
このような画像データ構成装置は、前記画像データ構成方法を実施するための構成を備えているので、当該画像データ構成方法と同じ各作用・効果を奏することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
続いて、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
（１）画像データ構成装置の構成
図１は、画像データ構成装置の構成を示す機能的ブロック図である。
画像データ構成装置は、制御手段３による制御の下、ラインセンサカメラ１と、撮像対象２１を載置する載置台としてのテーブル２とを相対移動させながら、ラインセンサカメラ１によって撮像対象２１における各部分を順次撮像し、順次取得される各部分画像データを組み合わせて撮像対象２１全体の画像データを構成する装置である。
【００２３】
ラインセンサカメラ１は、図１において紙面に垂直な方向に沿って直線状に整列配置された多数の撮像画素（ＣＣＤによって構成されている）によって撮像対象２１の撮像を行う撮像手段であり、１度の撮像によって１ライン分の画像データを取得することができる。本実施形態では、ラインセンサカメラ１における撮像画素の配置方向に対して垂直な方向（図１においては、左右方向）に沿ってテーブル２を移動させながら、ラインセンサカメラ１によって順次撮像を行うことによって、撮像対象２１における各ライン（図１においては、紙面に垂直な方向）の部分画像データを順次取得することができる。そして、順次取得された各ラインの部分画像データを組み合わせることにより、撮像対象２１全体の画像データを構成することができる。
【００２４】
制御手段３は、画像データ構成装置における全般的な制御を行う手段であり、テーブル駆動手段３１と、部分画像データ取得信号検出手段としてのパルス検出手段３２と、部分画像データ取得手段３３と、時間変化データ作成手段３４と、周波数成分データ抽出手段３５と、部分画像データ取得時間読取手段としてのパルス間隔読取手段３６と、部分画像データ補正手段３７と、画像データ構成手段３８とを備えて構成されている。
【００２５】
テーブル駆動手段３１は、テーブル２の駆動を行う手段である。
【００２６】
パルス検出手段３２は、テーブル２の移動量が所定の基準移動量Ｗに達するたびにパルス発生手段２２によって発生されるパルス（部分画像データ取得信号）を検出する手段である。具体的には、パルス発生手段２２が、テーブル２の移動方向（図１においては、左右方向）に沿って基準移動量Ｗピッチでテーブル２に形成されているリニアスケールを読み取ることによって、テーブル２が基準移動量Ｗ分移動したことを検出し、パルスを発生し、当該パルスをパルス検出手段３２が検出する。なお、本実施形態では、基準移動量Ｗ＝１．３μｍである。
【００２７】
部分画像データ取得手段３３は、パルス検出手段３２によって１つのパルスが検出されてから次のパルスが検出されるまでの時間を部分画像データ取得時間とし、当該部分画像データ取得時間中に撮像対象２１に対して基準移動量Ｗだけ相対移動するラインセンサカメラ１によって取得されるデータを、撮像対象２１における基準移動量Ｗ幅の部分領域についての１ライン分の部分画像データとして取得する手段である。
【００２８】
時間変化データ作成手段３４は、テーブル２の移動中にパルス検出手段３２によって順次検出される各パルスに基づいて、当該各パルスの検出間隔（以下、パルス間隔という）の時間変化データを作成する手段である。なお、パルス間隔は、前述した部分画像データ取得時間と同義である。
【００２９】
周波数成分データ抽出手段３５は、時間変化データ作成手段３４によって作成された時間変化データから、テーブル２の移動速度のばらつきに起因する周波数成分データを抽出する手段である。
【００３０】
パルス間隔読取手段３６は、周波数成分データ抽出手段３５によって抽出された周波数成分データから、テーブル２の移動中の各時刻におけるパルス間隔を読み取る手段である。
【００３１】
部分画像データ補正手段３７は、パルス間隔読取手段３６によって読み取られた各時刻におけるパルス間隔のばらつきの影響をなくすように、当該各時刻に取得された各ラインの部分画像データを補正する手段である。
【００３２】
画像データ構成手段３８は、部分画像データ補正手段３７によって補正された各ラインの部分画像データを組み合わせて撮像対象２１全体の画像データを構成する手段である。
【００３３】
（２）画像データの構成方法
続いて、以上のような構成を備える画像データ構成装置によって行われる画像データの構成方法について説明する。
図２は、画像データの構成の流れを示すフローチャートである。
【００３４】
Ｓ１（Ｓはステップの意）では、テーブル駆動手段３１によるテーブル２の駆動が開始する。本実施形態では、テーブル２の移動速度が１０ｍｍ／ｓに保たれるように、テーブル駆動手段３１がテーブル２を駆動する。しかしながら、実際には、テーブル２の移動速度を１０ｍｍ／ｓに厳密に保つことは困難であるので、テーブル２の移動速度には時間的なばらつきが生じてしまう。
【００３５】
Ｓ２では、パルス発生手段２２が、テーブル駆動手段３１によって駆動されるテーブル２の移動量が基準移動量Ｗ＝１．３μｍに達するたびにパルスを発生する。図３は、パルス発生手段２２によって順次発生されるパルスの例を示している。テーブル２の移動速度に時間的なばらつきが生じない理想的な状況を想定すれば、パルス発生手段２２は、１３０μｓ（＝基準移動量Ｗ／理想的な移動速度＝１．３［μｍ］／１０［ｍｍ／ｓ］）の間隔でパルスを発生し続けることになる。実際には、テーブル２の移動速度には時間的なばらつきが生じるので、パルス間隔にも時間的なばらつきが生じる。
【００３６】
Ｓ３では、パルス検出手段３２が、Ｓ２において発生されるパルスを検出する。
【００３７】
Ｓ４では、部分画像データ取得手段３３が、Ｓ３において検出される各パルス間隔を部分画像データ取得時間とし、当該部分画像データ取得時間中にラインセンサカメラ１によって取得されるデータを、撮像対象２１の部分画像データとして取得する。ここで、撮像対象２１を載置したテーブル２が、各パルス間隔中に基準移動量Ｗだけラインセンサカメラ１に対して相対移動しているので、当該各パルス間隔中にラインセンサカメラ１によって取得されるデータは、撮像対象２１における基準移動量Ｗ幅の部分領域についての１ライン分の部分画像データである。
【００３８】
Ｓ５では、撮像対象２１全体の画像データを構成するための全ての部分画像データが取得されたか否かが判定される。そして、全ての部分画像データが取得されるまで、Ｓ２〜Ｓ５の処理が繰り返し行われる。
【００３９】
Ｓ６では、時間変化データ作成手段３４が、Ｓ３において順次検出される各パルスに基づいて、パルス間隔の時間変化データを作成する。図４は、パルス間隔の時間変化データの例を示している。パルス間隔の時間変化データは、パルス間隔のばらつきを示すデータである。ここで、パルス間隔のばらつきの原因は、前述したように、テーブル２の移動速度のばらつきであるので、テーブル２の移動速度のばらつきを構成する周波数成分が属する周波数帯域と、パルス間隔のばらつきを構成する周波数成分が属する周波数帯域とは、ほとんど一致する。そして、図１に示される機能的ブロック図に基づいて本発明者が具体的に構成した画像データ構成装置を用いた実験においては、テーブル２の移動速度のばらつきが周期性を有し、かつ、１００Ｈｚ以下の低い周波数成分（例えば、３０Ｈｚの周波数成分）によって構成されていることが分かっており、図４に示される時間変化データにおけるパルス間隔のばらつきも１００Ｈｚ以下の低い周波数成分によって構成されていることが期待される。しかしながら、図４に示される時間変化データには、ノイズと考えられる１００Ｈｚより大きな周波数成分が存在しており、当該時間変化データから各時刻におけるパルス間隔を読み取ろうとしても、ノイズの影響によって正確に読み取ることはできない。
【００４０】
そこで、本実施形態では、Ｓ７において、周波数成分データ抽出手段３５が、図４に示される時間変化データから、テーブル２の移動速度のばらつきに起因する１００Ｈｚ以下の周波数成分データを抽出している。具体的には、図４に示される時間変化データをフーリエ変換して周波数成分データに変換した後、１００Ｈｚ以下の周波数帯域を通過帯域とする周波数フィルタ（ローパスフィルタ）を適用することにより、１００Ｈｚ以下の周波数成分データを抽出する。図５は、図４に示されるパルス間隔の時間変化データに対して周波数フィルタを適用して抽出された周波数成分データを示している。図４と図５とを比較すれば分かるように、図５の周波数成分データは、図４の時間変化データに存在した高い周波数成分（１００Ｈｚより大きい）のノイズを含んでおらず、パルス間隔のばらつきに関連する低い周波数成分（１００Ｈｚ以下）のみを含んでいる。
【００４１】
Ｓ８では、パルス間隔読取手段３６が、Ｓ７によってノイズが除去された図５の周波数成分データから、各時刻におけるパルス間隔を読み取る。ここで、図５の周波数成分データは、パルス間隔のばらつきを正確に反映する１００Ｈｚ以下の周波数成分によって構成されているので、各時刻におけるパルス間隔を正確に読み取ることができる。
【００４２】
Ｓ９では、部分画像データ補正手段３７が、Ｓ８において読み取られた各時刻におけるパルス間隔のばらつきの影響をなくすように、Ｓ４において当該各時刻に取得された各ラインの部分画像データを補正する。具体的には、各ラインの部分画像データを構成する各撮像画素の出力データを、所定の補正量によって除算することによって補正を行う。ここで、補正量は、『補正対象ラインの部分画像データ取得時刻におけるパルス間隔（Ｓ８において読み取られたもの）／テーブル２の移動速度に時間的なばらつきが生じない理想的な状況におけるパルス間隔（＝１３０μｓ）』として定義される。この補正量は、Ｓ８において図５から正確に読み取られた各時刻におけるパルス間隔を含んでいるので、各ラインの部分画像データの補正を正確に行うことができる。
【００４３】
Ｓ１０では、画像データ構成手段３８が、Ｓ９において補正された各ラインの部分画像データを組み合わせて撮像対象２１全体の画像データを構成する。ここで、Ｓ９における補正前の各ラインの部分画像データには、前述したように、テーブル２の移動速度のばらつき（すなわち、パルス間隔のばらつき）に基づく輝度のばらつきが存在するが、Ｓ９における補正によって当該輝度のばらつきを除去することができるので、Ｓ９における補正後の各ラインの部分画像データを組み合わせることによって、撮像対象２１の状態を正確に反映した画像データを構成することができる。
【００４４】
図６は、Ｓ９における補正前の各ラインの部分画像データを組み合わせることにより構成される画像データの例を示している。この図では、ラインセンサカメラ１における１つの撮像画素の出力データ（輝度）を縦軸にとり、テーブル２の移動中に当該撮像画素によって順次撮像される撮像対象２１における座標を横軸にとっている。この図は、積分球によって構成される均一発光面を撮像対象２１とした場合に構成される画像データを示すものである。したがって、理想的には、輝度が全ての座標について一様になるはずであるが、実際には、輝度のばらつきが存在する。
【００４５】
図７は、図６の画像データに対してＳ９における補正を行うことにより構成される画像データ（正確には、図６の画像データを構成する各部分画像データに対してＳ９における補正を行って、当該補正後の各部分画像データを組み合わせることにより構成される画像データ）を示している。この図に示されるように、Ｓ９における補正によって、図６の画像データにおける輝度のばらつきを低減することができる。
【００４６】
以上のような実施形態によれば、ノイズが除去された周波数成分データ（図５）から、パルス間隔のばらつきを正確に把握することができるので、当該ばらつきの影響をなくすように各時刻に取得された各ラインの部分画像データを適切に補正することができる。
【００４７】
本発明は、以上で説明した実施形態によって限定されるものではなく、この実施形態を、本発明の目的を達成できる範囲内において変形したものであれば、本発明の技術的範囲に含まれる。
【００４８】
前記実施形態では、パルス間隔の時間変化データ（図４）から、テーブル２の移動速度のばらつきに起因する周波数成分データ（図５）を抽出するために、当該周波数成分データの周波数帯域を通過帯域とする周波数フィルタを適用していたが、前記実施形態のようにテーブル２の移動速度のばらつきが、低い周波数成分データ（前記実施形態においては、１００Ｈｚ以下）によって構成される場合には、時間変化データ（図４）に対して時系列に沿った移動平均法を適用することによって、当該時間変化データから、テーブル２の移動速度のばらつきに起因する低い周波数成分データを抽出することができる。図８は、図４に示されるパルス間隔の時間変化データに対して移動平均法を適用して生成された周波数成分データを示している。図４と図８とを比較すれば分かるように、図８の周波数成分データは、図４の時間変化データに存在した高い周波数成分（１００Ｈｚより大きい）のノイズを含んでおらず、パルス間隔のばらつきに関連する低い周波数成分（１００Ｈｚ以下）のみを含んでいる。なお、周波数フィルタを適用して得られる図５と、移動平均法を適用して得られる図８とを比較すれば分かるように、得られる周波数成分データの精度は、周波数フィルタを適用した方（図５）が高くなる。このため、周波数フィルタを適用した場合に構成される画像データを示す図７と、移動平均法を適用した場合に構成される画像データを示す図９とを比較すれば分かるように、得られる画像データの精度は、周波数フィルタを適用した場合の方（図７）が高くなる。一方で、移動平均法を適用する方が処理を簡単化することができるので、精度を多少犠牲にしても処理速度を大きくしたい場合には、移動平均法を適用する方がよい。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】画像データ構成装置の構成を示す機能的ブロック図である。
【図２】画像データの構成の流れを示すフローチャートである。
【図３】パルス発生手段によって順次発生されるパルスの例を示す図である。
【図４】パルス間隔の時間変化データの例を示す図である。
【図５】図４に示されるパルス間隔の時間変化データに対して周波数フィルタを適用して抽出された周波数成分データを示す図である。
【図６】補正前の各ラインの部分画像データを組み合わせることにより構成される画像データの例を示す図である。
【図７】周波数フィルタを適用した場合に、補正後の各ラインの部分画像データを組み合わせることにより構成される画像データの例を示す図である。
【図８】図４に示されるパルス間隔の時間変化データに対して移動平均法を適用して生成された周波数成分データを示す図である。
【図９】移動平均法を適用した場合に、補正後の各ラインの部分画像データを組み合わせることにより構成される画像データの例を示す図である。
【符号の説明】
【００５０】
１…ラインセンサカメラ（撮像手段），２…テーブル（載置台），３…制御手段，２１…撮像対象，２２…パルス発生手段，３１…テーブル駆動手段，３２…パルス検出手段（部分画像データ取得信号検出手段），３３…部分画像データ取得手段，３４…時間変化データ作成手段，３５…周波数成分データ抽出手段，３６…パルス間隔読取手段（部分画像データ取得時間読取手段），３７…部分画像データ補正手段，３８…画像データ構成手段。
【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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