(57)【要約】【課題】画像むらの発生原因が光路に付着した異物であるのか、撮像素子の感度むらにあるのかを正確に識別でき、適切な処理を行なうことのできる画像読取装置及び画像読取方法を提供する。【解決手段】光源から原稿に照射される照射光に基づいて異なる波長領域毎に画像データを読み取る画像データ読取手段７０を備えた画像読取装置であって、前記波長領域毎の画像データの夫々から高周波成分を抽出する高周波フィルタ手段６１と、前記高周波成分のデータの基準値からの偏差に対するヒストグラムを生成するヒストグラム生成手段６２と、前記ヒストグラムの最小偏差からの累積度数が所定の閾値を超える画素が複数の波長領域で一致するときに前記光路に異物が存在すると検出する異物検出手段６３とを備えて構成されている。【選択図】図１
2007110179.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光路に沿って光源から原稿に照射される照射光に基づいて互いに異なる波長領域毎に画像データを読み取る撮像素子を有する画像データ読取手段を備えてなる画像読取装置であって、
前記画像データ読取手段により読取られた前記波長領域毎の画像データの夫々から高周波成分を抽出する高周波フィルタ手段と、前記高周波フィルタ手段により抽出された高周波成分データの基準値からの偏差に対するヒストグラムを生成するヒストグラム生成手段と、前記ヒストグラムの最小偏差からの累積度数が第一の閾値を超える特定画素が複数の波長領域で一致するときに前記光路に異物が存在すると検出する異物検出手段とを備えてなる画像読取装置。
【請求項２】
前記波長領域毎の画像データの夫々から低周波成分を抽出する低周波フィルタ手段を備え、前記異物検出手段は、前記特定画素の画素データと前記特定画素または前記特定画素に近接する画素の低周波成分データとの差分値が所定の差分閾値を超え、且つ、前記特定画素が複数の波長領域で一致するときに前記光路に異物が存在すると検出する請求項１記載の画像読取装置。
【請求項３】
前記特定画素が複数の波長領域で互いに異なるときに、前記撮像素子の異常であると判断する請求項１または２記載の画像読取装置。
【請求項４】
前記高周波フィルタ手段は、対象画素に対して主走査方向に沿って所定画素数離間した領域の複数画素の画素データ群の略中央値を前記対象画素の画素データとして抽出することにより低周波成分データを出力する低周波フィルタ手段と、前記画像データから前記低周波成分データを減算して高周波成分データを抽出する高周波成分抽出手段とからなる請求項１から３の何れかに記載の画像読取装置。
【請求項５】
光路に沿って光源から原稿に照射される照射光に基づいて画像データを読み取る撮像素子と、前記光源からの照射光を前記撮像素子に合焦させる集光レンズを備えた画像データ読取手段を備えてなる画像読取装置であって、
前記画像データ読取手段により読取られた画像データから高周波成分を抽出する高周波フィルタ手段と、前記フィルタ手段により抽出された高周波成分データの基準値からの偏差に対するヒストグラムを生成するヒストグラム生成手段と、前記ヒストグラムの最小偏差からの累積度数が第一の閾値を超える特定画素が前記集光レンズによる第一の設定倍率と前記第一の設定倍率とは異なる第二の設定倍率で一致するときに前記撮像素子の異常であると検出する異常検出手段とを備えてなる画像読取装置。
【請求項６】
光路に沿って光源から原稿に照射される赤外光に基づいて画像データを読み取る撮像素子を有する画像データ読取手段を備えてなる画像読取装置であって、
前記画像データ読取手段により読取られた画像データの夫々から高周波成分を抽出する高周波フィルタ手段と、前記フィルタ手段により抽出された高周波成分データの基準値からの偏差に対するヒストグラムを生成するヒストグラム生成手段と、前記ヒストグラムの最小偏差からの累積度数が第一の閾値を超える特定画素の画素データと前記特定画素または前記特定画素に近接する画素の低周波成分データとの差分値が所定の差分閾値を超えるときに前記光路に異物が存在すると検出する異物検出手段を備えてなる画像読取装置。
【請求項７】
光路に沿って光源から原稿に照射される照射光に基づいて撮像素子により互いに異なる波長領域毎に画像データを読み取る画像データ読取ステップを備えてなる画像読取方法であって、
前記画像データ読取ステップにより読取られた前記波長領域毎の画像データの夫々から高周波成分を抽出する高周波成分抽出ステップと、前記高周波成分抽出ステップにより抽出された高周波成分データの基準値からの偏差に対するヒストグラムを生成するヒストグラム生成ステップと、前記ヒストグラムの最小偏差からの累積度数が第一の閾値を超える特定画素が複数の波長領域で一致するときに前記光路に異物が存在すると検出する異物検出ステップとを備えてなる画像読取方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光路に沿って光源から原稿に照射される照射光に基づいて画像データを読み取る撮像素子を有する画像データ読取手段を備えてなる画像読取装置及び画像読取方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、光源から原稿としての現像済み写真フィルムに照射された透過光を一次元イメージセンサ等の撮像素子で検出し、画像を光電変換する画像データ読取手段を備えた画像読取装置において、種々の環境変化等に起因する光源の発光光量や撮像素子の感度ばらつきを吸収すべく、装置を使用する初期に光源と撮像素子の光路間に基準原稿であるシェーディング補正板としてＮＤフィルタが装着され、該ＮＤフィルタに対する入力値に基づいてシェーディング補正などのセットアップ作業が行なわれている。一方、原稿からの反射光を受光するタイプの画像読取装置では、標準白色原稿を読み込んだデータに基づいてシェーディング補正が行なわれている。      
【０００３】
具体的には、予め設定された基準光量で光源を点灯させて得られた撮像素子の出力に基づいて、その値が最大を示す画素データが予め設定された値を示すように光源の光量が調整された後に、光源オフ時の撮像素子の出力ＤＢＫと光源オン時の撮像素子の出力ＤＷＨが複数回サンプリングされ、得られた光量調整値、出力ＤＷＨ，ＤＢＫが基準補正データとしてメモリに格納されるのである。
【０００４】
原稿の読取時には、メモリに記憶された光量調整値で光源が駆動され、そのときに読み取られた出力ＤＩＮが〔数１〕に基づいて正規化された出力ＤＯＵＴに変換される結果、主走査方向の光量ばらつきや撮像素子の感光部の感度ばらつきが補償されるようになるのである。
【０００５】
【数１】
2007110179.tif 000003
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−３０４１９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、ＮＤフィルタと実際のフィルムとでは透過光の光拡散特性が異なり、セットアップ時に得られたデータに基づいてシェーディング補正しても、得られた画像データにこの特性の差異によるむらが生じるという問題があるため、本発明者らは、セットアップ時に得られた測定値を所定の周波数成分に分解してＮＤフィルタに起因するむらを除去する補正技術を提案している。
【０００８】
ところで、現像済み写真フィルムを原稿とする画像読取装置では、セットアップ作業時にＮＤフィルタ等光路上にゴミ等の異物が存在すると対応する画素の光量が低下するために、そのような測定値に基づいて異物が無い状態で実際に写真フィルムが読取られるときには、誤ったシェーディング補正により過補正される結果となり、画像に白筋等のノイズが発生するという問題があった。同様に実際のフィルムの読取時にフィルム表面に異物が付着していると、適正な画像データを得ることができなくなるという問題もある。
【０００９】
また、撮像素子の感光部に大きな感度むらがあると、シェーディング補正しても正確な画素データを得ることができず、そのような場合には撮像素子そのものを取り替える必要があるのであるが、得られた画像データから撮像素子の感度むらであるのか異物の影響であるのか適切に判断することが困難であるという問題もあった。
【００１０】
本発明の目的は、上述の問題点に鑑み、画像むらの発生原因が光路に付着した異物であるのか、撮像素子の感度むらにあるのかを正確に識別でき、適切な処理を行なうことのできる画像読取装置及び画像読取方法を提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上述の目的を達成するため、本発明による画像読取装置の第一の特徴構成は、特許請求の範囲の書類の請求項１に記載した通り、光路に沿って光源から原稿に照射される照射光に基づいて互いに異なる波長領域毎に画像データを読み取る撮像素子を有する画像データ読取手段を備えてなる画像読取装置であって、前記画像データ読取手段により読取られた前記波長領域毎の画像データの夫々から高周波成分を抽出する高周波フィルタ手段と、前記フィルタ手段により抽出された高周波成分データの基準値からの偏差に対するヒストグラムを生成するヒストグラム生成手段と、前記ヒストグラムの最小偏差からの累積度数が第一の閾値を超える特定画素が複数の波長領域で一致するときに前記光路に異物が存在すると検出する異物検出手段とを備えてなる点にある。
【００１２】
本願発明者は、様々な試行錯誤の結果、光路に存在するゴミ等の異物や撮像素子の感度むらに起因する異常なデータが読取られた画像データの高周波成分を抽出することにより正確に検出できるという知見を得た。上述の構成によれば、例えばセットアップ時の光源光量の調整やシェーディング補正のための基準補正データの異常を事前に検出して適切に対処することができるようになるのである。具体的には、ゴミ・埃は光を散乱または遮光するため、光路上にゴミや埃が存在する場合には、各波長領域を検出する撮像素子の対応する画素上に等しく異常が発生するとの現象に鑑み、高周波フィルタ手段により抽出された高周波成分に対してヒストグラム生成手段により生成されたヒストグラムに基づき異常な画素データを示す特定画素が抽出され、当該特定画素が複数の波長領域で一致するときに、前記光路上に異物が存在すると検出することができるのである。
【００１３】
同第二の特徴構成は、同請求項２に記載した通り、上述の第一特徴構成に加えて、前記波長領域毎の画像データの夫々から低周波成分を抽出する低周波フィルタ手段を備え、前記異物検出手段は、前記特定画素の画素データと前記特定画素または前記特定画素に近接する画素の低周波成分データとの差分値が所定の差分閾値を超え、且つ、前記特定画素が複数の波長領域で一致するときに前記光路に異物が存在すると検出する点にある。
【００１４】
上述の構成によれば、ゴミ・埃・ＣＣＤ感度むらを含む高周波領域と、前記ゴミ・埃・ＣＣＤ感度むらを含まない低周波領域の差分値のうち、所定の閾値を超えていない微細な差分値は排除されるので、差分が発生した各画素データの中から、前記ゴミ・埃・ＣＣＤ感度むらに起因する異常のみを抽出することができる。つまり、本来はゴミ・埃・ＣＣＤ感度むらではない差分を有する画素データは異常判定されないので、精度の良い異常検出が可能となるのである。さらに、ゴミ・埃は光を遮光するので、光路上のゴミや埃は複数の波長領域において同じ画素上に異常を発生させる。即ち、異常であると判定された画素が複数の波長領域で一致するときに、前記光路上に異物が存在すると検出することができるのである。
同第三の特徴構成は、同請求項３に記載した通り、上述の第一または第二特徴構成に加えて、前記特定画素が複数の波長領域で互いに異なるときに、前記撮像素子の異常であると判断する点にある。
【００１５】
上述の構成によれば、ゴミ・埃・ＣＣＤ感度むらのノイズのうち、ＣＣＤ感度むらは撮像素子自体の問題であるため、通常は複数の色（複数の波長領域）において同じ画素上に異常が発生することはない。よって、異常発生した画素が複数の波長領域で互いに異なるときには、前記撮像素子の異常であると判断できるのである。
同第四の特徴構成は、同請求項４に記載した通り、上述の第一から第三の何れかの特徴構成に加えて、前記高周波フィルタ手段は、対象画素に対して主走査方向に沿って所定画素数離間した領域の複数画素の画素データ群の略中央値を前記対象画素の画素データとして抽出することにより低周波成分データを出力する低周波フィルタ手段と、前記画像データから前記低周波成分データを減算して高周波成分データを抽出する高周波成分抽出手段とからなる点にある。
【００１６】
上述の構成によれば、対象画素にゴミ・埃・ＣＣＤ感度むらに起因するノイズが含まれていても、所定画素数離間した領域の複数画素の画素データ群の略中央値を前記対象画素の画素データとして抽出するので、出力した低周波成分では前記対象画素に含まれている前記ノイズが削除されている。一方、前記低周波成分には前記ノイズとは別に光源むら成分が含まれているが、前記光源むらは、前記画素データ群から前記低周波成分を減算するときに相殺されるので、抽出した高周波成分には前記光源むら成分は含まれていない。つまり、上記の抽出処理を行うことで、画像データを、ゴミ・埃・ＣＣＤの感度むらを含むノイズ領域（高周波領域）と光源むら領域（低周波領域）に分解することができるのである。
同第五の特徴構成は、同請求項５に記載した通り、光路に沿って光源から原稿に照射される照射光に基づいて画像データを読み取る撮像素子と、前記光源からの照射光を前記撮像素子に合焦させる集光レンズを備えた画像データ読取手段を備えてなる画像読取装置であって、前記画像データ読取手段により読取られた画像データから高周波成分を抽出する高周波フィルタ手段と、前記フィルタ手段により抽出された高周波成分データの基準値からの偏差に対するヒストグラムを生成するヒストグラム生成手段と、前記ヒストグラムの最小偏差からの累積度数が第一の閾値を超える特定画素が前記集光レンズによる第一の設定倍率と前記第一の設定倍率とは異なる第二の設定倍率で一致するときに前記撮像素子の異常であると検出する異常検出手段とを備えてなる点にある。
【００１７】
上述の構成によれば、例えばセットアップ時の光源光量の調整やシェーディング補正のための基準補正データの異常を事前に検出して適切に対処することができるようになるのである。具体的には、ＣＣＤの感度むらという異常データは撮像素子の画素そのものに起因するものであるため、光学系による結像倍率の変化による結像位置に関わらず一定の画素に出現する性質に鑑み、高周波フィルタ手段により抽出された高周波成分に対してヒストグラム生成手段により生成されたヒストグラムに基づき異常な画素データを示す特定画素が抽出され、当該特定画素が集光レンズの設定倍率を変更しても同じ画素位置に発生するときに、前記撮像素子の異常であると判断できるのである。
【００１８】
同第六の特徴構成は、同請求項６に記載した通り、光路に沿って光源から原稿に照射される赤外光に基づいて画像データを読み取る撮像素子を有する画像データ読取手段を備えてなる画像読取装置であって、前記画像データ読取手段により読取られた画像データの夫々から高周波成分を抽出する高周波フィルタ手段と、前記フィルタ手段により抽出された高周波成分データの基準値からの偏差に対するヒストグラムを生成するヒストグラム生成手段と、前記ヒストグラムの最小偏差からの累積度数が第一の閾値を超える特定画素の画素データと前記特定画素または前記特定画素に近接する画素の低周波成分データとの差分値が所定の差分閾値を超えるときに前記光路に異物が存在すると検出する異物検出手段を備えてなる点にある。
【００１９】
上述の構成によれば、第一の特徴構成と同様に、光路に存在する異物の検出を行なうことができる。赤外光を照射する場合には、可視光を照射する場合に比べて、光路上にフィルムやＮＤフィルタが存在するか否かに関わらず撮像素子に入光する光量は殆ど変化するものではないため、フィルムの読取処理が終了した後であっても検出することができるようになる点で優れている。尚、ここで、撮像素子の感度むらに起因する異常は、当該光源と撮像素子に関するセットアップ作業時に判別しておけばよいのである。
【００２０】
上述の目的を達成するため、本発明による画像読取方法の第一の特徴構成は、特許請求の範囲の書類の請求項１０に記載した通り、光路に沿って光源から原稿に照射される照射光に基づいて撮像素子により互いに異なる波長領域毎に画像データを読み取る画像データ読取ステップを備えてなる画像読取方法であって、前記画像データ読取ステップにより読取られた前記波長領域毎の画像データの夫々から高周波成分を抽出する高周波成分抽出ステップと、前記高周波成分抽出ステップにより抽出された高周波成分データの基準値からの偏差に対するヒストグラムを生成するヒストグラム生成ステップと、前記ヒストグラムの最小偏差からの累積度数が第一の閾値を超える特定画素が複数の波長領域で一致するときに前記光路に異物が存在すると検出する異物検出ステップとを備えてなる点にある。
【発明の効果】
【００２１】
以上説明した通り、本発明によれば、画像むらの発生原因が光路に付着した異物であるのか、撮像素子の感度むらにあるのかを正確に識別でき、適切な処理を行なうことのできる画像読取装置及び画像読取方法を提供することができるようになった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明による画像読取装置及び画像読取方法を適用した写真処理装置の実施の形態について説明する。前記写真処理装置は、図２に示すように、撮影済みのネガフィルム（以下、単に「フィルム」と記す）Ｆ等から写真画像を読み取る本発明の画像読取装置としてのフィルムスキャナ１と、モニタＣ１、操作卓Ｃ２、システムコントローラＣ３を備え、スマートメディア、コンパクトフラッシュ（登録商標）等の各種のカード型メモリやＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ等の磁気式や光学式の記憶媒体に対応した複数のドライバを備えた操作設定部２と、前記フィルムスキャナ１で読み取られた写真画像データに基づいて印画紙を露光、現像処理して写真プリントＰを出力するプリンタ３を備えて構成されている。      
【００２３】
前記プリンタ３は、図３に示すように、ロール状に巻回された印画紙Ｐを収容する２つの印画紙マガジン１０と、印画紙マガジン１０から引き出し搬送された印画紙Ｐを所定のプリントサイズに切断するカッター１１と、切断された印画紙Ｐを露光するプリントヘッドが収容された露光部１２と、露光済みの印画紙に現像、漂白、定着の各処理を施す現像処理部１３と、現像処理後に乾燥された印画紙Ｐを排出するべく装置上部に配置された横送りコンベア１４と、乾燥された印画紙Ｐを最終のプリントとして排出する排出部１５とを備えて構成されている。
【００２４】
前記露光部１２は、グリッド電圧の調節により発光が制御される蛍光体にレンズとカラーフィルタを装着した蛍光体素子を主走査方向に並べた赤色発光ブロックと緑色発光ブロックと青色発光ブロックの三列で構成してあり、前記フィルムスキャナ１により読み取られた赤色成分、緑色成分、青色成分の各画像データに基づいて駆動制御することにより印画紙上に写真画像を生成する。
【００２５】
前記システムコントローラＣ３は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｆ回路等でなるマイクロコンピュータシステムを備えて構成してあり、モニタＣ１に表示された各種情報に従った操作卓Ｃ２からの入力操作に基づいて、上述のフィルムスキャナ１やプリンタ３の各ブロックを所定の手順で制御して動作させる。
【００２６】
前記フィルムスキャナ１は、図４、図５及び図７に示すように、前記フィルムスキャナ１におけるベース面１ａに装着されており、フィルムＦを搬送するフィルム搬送機構３０と、前記フィルム搬送機構３０の下側に配置されており、フィルムＦに読取用の照明光を照射する照明光学系２０と、照射された照射光に基づいて画像データを読み取る画像データ読取手段７０と、前記フィルム搬送機構３０及び前記照明光学系２０を制御し、前記フィルム搬送機構３０により搬送されたフィルムＦに記録されているコマ画像を前記照明光学系２０からの照射光に基づいて画像データとして読み取る制御部６０を備えて構成されている。また、前記画像データ読取手段７０は、前記フィルム搬送機構１０の上側に配置された結像光学系４０と、前記結像光学機構４０による合焦位置に配置された撮像素子５０を備えて構成されている。尚、前記制御部６０は、前記システムコントローラＣ３と制御信号ラインＬ１により接続されることで、前記システムコントローラＣ３からシステム動作を制御されるとともに、前記システムコントローラＣ３へ読み取った画像データを送信するように構成されている。
つまり、前記フィルムスキャナ１は、前記制御信号ラインＬ１を介して前記システムコントローラＣ３によりフィルム読取指令が送られると、前記制御部６０が、前記照明光学系２０から照射光を照射させた後に、前記フィルム搬送機構３０によりフィルムＦを所定速度で搬送させ、当該制御部６０によりフィルム上に記録されたコマ画像を順次読み取り、前記読み取った画像データを前記システムコントローラＣ３へ前記制御信号ラインＬ１を介して送信するように構成されている。尚、前記システムコントローラＣ３へ送信された画像データは、前記メモリＣ４に記憶され、所定の画像処理等が施された後、当該画像データに基づいて駆動される前記露光部１２により印画紙Ｐに露光され、更に、現像処理されて写真プリントとして出力される。
また、前記フィルムスキャナ１は、当該フィルムスキャナ１の起動時において、種々の環境変化等に起因する光源の発光光量や撮像素子の感度ばらつきを吸収すべく、不正感度情報を取得するセットアップ作業を実施するように構成されている。つまり、当該フィルムスキャナ１の起動時に、セットアップ作業を実行して、予め前記不正感度情報を取得しておき、前記システムコントローラＣ３によるフィルム読取指令により開始される、フィルム上に記録されたコマ画像を画像データとして読み取る画像データ読取動作の際に、前記不正感度情報に基づいて校正、つまりシェーディング補正された画像データを読み取るように構成されている。
【００２７】
前記照明光学系２０は、フィルムＦの搬送方向である副走査方向（図５で矢印で示す）に直交する主走査方向に沿ってそれぞれ配置した列状の赤色ＬＥＤ群２１Ｒ、緑色ＬＥＤ群２１Ｇ、青色ＬＥＤ群２１Ｂと、前記各ＬＥＤ群からの照射光を平行光化し、それぞれが前記ＬＥＤ群に対応するように設置された平行光化レンズ２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂと、前記平行光化された各照射光の光路を一致させることで白色照射光を生成するダイクロミラーＭ１、Ｍ２と、前記白色照射光の照射強度等を調整するＮＤフィルタ２３と、前記白色照射光の強度分布を均一にする拡散板２４を備えて構成されている。尚、前記赤色ＬＥＤ群２１Ｒは赤色成分の照射光を、前記緑色ＬＥＤ群２１Ｇは緑色成分の照射光を、前記青色ＬＥＤ群２１Ｂは青色成分の照射光を照射するように構成されている。また、前記ダイクロミラーＭ１は、４５度傾斜方向から照射される赤色成分の照射光を透過するとともに、４５度傾斜方向から照射される他の色成分の照射光を反射し、前記ダイクロミラーＭ２は、４５度傾斜方向から照射される緑色成分の照射光を透過するとともに、４５度傾斜方向から照射される他の色成分の照射光を反射することで、前記平行光化された各照射光の光路を一致させるように構成されている。
【００２８】
また、上述の赤色ＬＥＤ群２１Ｒ、緑色ＬＥＤ群２１Ｇ、青色ＬＥＤ群２１Ｂに加えて、赤外光を照射する光源（図示せず）を搭載した構成であってもよい。
【００２９】
尚、前記照明光学系２０は、図６に示すように、樹脂成形品で形成される上板部２５ａと、アルミニウム合金で形成される側板部２５ｂ、底板部２５ｃにて周囲を覆われており、その内部に赤色ＬＥＤ群２１Ｒ、緑色ＬＥＤ群２１Ｇ、青色ＬＥＤ群２１Ｂ、平行光化レンズ２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂ、ダイクロミラーＭ１、Ｍ２、ＮＤフィルタ２３、拡散板２４等を備えている。
前記ＮＤフィルタ２３は、図６に示すように、前記白色照射光に対して位置決め可能に設けられている。前記位置決めは、前記ＮＤフィルタ２３を取り付けた位置決めプレート２６を、アーム２７によって図６に矢印で示した方向に往復作動させることで行われる。尚、前記アーム２７はモーター２８によって駆動させる。また、前記拡散板２４は、前記上板部２５ａの近傍位置、つまり後述するシリンドリカルレンズ３１の近傍位置に取り付けられている。
【００３０】
前記フィルム搬送機構３０は、前記白色照射光を集光することで集光白色照射光を生成するシリンドリカルレンズ３１と、フィルム投影部に主走査方向に沿って設けられた幅狭のスリット３２と、フィルムＦを前記スリット３２の直下のフィルム投影部に向けて搬送する複数の搬送ローラ対３３とを備えており、前記フィルムＦに照射した前記集光白色照射光を、前記スリット３２を通過させて前記主走査方向に沿ったスリット状にした上で、前記結像光学系４０に送り出すように構成されている。
【００３１】
前記結像光学系４０は、前記スリット３２より取り込まれた前記集光白色照射光を後述する撮像素子５０に合焦させる集光レンズ４１と、前記撮像素子５０へ入射する光量を調節するレンズ絞り４２と、前記白色照射光を前記撮像素子５０に向けて反射させる反射ミラー４３を備えて構成されている。
前記撮像素子５０は、前記結像光学系４０より入射した前記集光白色照射光を受光して光電変換する撮像素子としてのＣＣＤラインセンサ５１と、前記ＣＣＤラインセンサ５１で蓄積された信号電荷を外部回路に転送出力するための転送回路等で構成される転送部５２を備えて構成されており、前記撮像素子５０で読み取られた画像データは、前記制御部６０を介して前記システムコントローラＣ３に内蔵されている前記メモリＣ４に取り込まれる。
前記ＣＣＤラインセンサ５１は、前記集光白色照射光における赤色成分の照射光に対して光電変換を行う複数の赤用感光部５１Ｒと、緑色成分の照射光に対して光電変換を行う複数の緑用感光部５１Ｇと、青色成分の照射光に対して光電変換を行う複数の青用感光部５１Ｂが、夫々主走査方向に一列に配列されることで、各色成分の照射光に対応した３列の感光部群からなり、また、副走査方向に互いに隣り合う前記赤用感光部５１Ｒ、緑用感光部５１Ｇ及び青用感光部５１Ｂが一組の感光部対として構成されている。
【００３２】
以下、前記制御部６０について説明する。前記制御部６０は、図１に示すように、前記画像読取手段７０により読み取られた画像データのうち異物判定を行うエリアを判定対象エリアと決定して、前記判定対象エリア内の全画素の平均値を算出する前処理手段６６と、前記画像データの夫々から高周波成分を抽出する高周波フィルタ手段６１と、前記高周波フィルタ手段６１により抽出された高周波成分データの基準値からの偏差に対するヒストグラムを生成するヒストグラム生成手段６２と、前記ヒストグラムの最小偏差からの累積度数が第一の閾値を超える特定画素が複数の波長領域で一致するときに前記光路に異物が存在すると検出する異物検出手段６３を備えて構成されている。
【００３３】
前記高周波フィルタ手段６１は、対象画素に対して主走査方向に沿って所定画素数離間した領域の複数画素の画素データ群の略中央値を前記対象画素の画素データとして抽出することにより低周波成分データを出力する低周波フィルタ手段６４と、前記画像データから前記低周波成分データを減算して高周波成分データを抽出する高周波成分抽出手段６５を備えて構成されている。
【００３４】
前記低周波フィルタ手段６４における低周波成分データ出力は、以下の処理を実行する特殊フィルタを使用して行う。つまり、図８に示すように、対象画素の周囲画素（例えば、対象画素の周囲２０画素）は判定範囲より除外して、前記周囲画素より左側及び右側（例えば、左右１５画素）を判定範囲としてデータ計測を行う。前記データ計測で得た左右両側（３０画素分）のデータを、値の小さいデータから昇順に並べて数列データを作成し、前記数列データにおいて値の小さいデータから略中央値（例えば、最小値から昇順に数えて１８番目の値）を対象画素の低周波成分とするのである。図９（ａ）に前記画像データ読取手段７０により読取られた原画像データを示し、図９（ｂ）に前記原画像データにおける異物判定を行う判定対象エリア部分を拡大した判定対象エリア画像データを示し、図９（ｃ）に前記低周波フィルタ手段６４によって出力された前記判定対象エリア画像データの低周波成分を示す。
【００３５】
前記高周波成分抽出手段６５は、図９（ｂ）に示す前記判定対象エリア画像データから図９（ｃ）に示す前記判定対象エリア画像データの低周波成分を減算することによって、図９（ｄ）に示すような前記判定対象エリア画像データの高周波成分を抽出する。
【００３６】
前記ヒストグラム生成手段６２は、前記高周波成分におけるデータの基準値からの偏差に対するヒストグラムを生成する。例えば、前記基準値を前記低周波成分のデータであると設定したときは、前記高周波成分におけるデータと前記低周波成分におけるデータが等しい場合の前記基準値からの偏差は０となる。上記に基づいて、図１０に示すようなヒストグラムを作成する。尚、図１０において、横軸は前記基準値からの偏差であり、縦軸は画素数である。
【００３７】
前記異物検出手段６３は、５つのステップを実行する。即ち、第一のステップとして第一の閾値と第二の閾値を求める処理を実行し、第二のステップとして前記基準値からの偏差と前記第一の閾値と前記第二の閾値により３つの範囲、つまり有効範囲・雑音範囲・異物範囲に領域を分ける処理を実行し、第三のステップとして前記３つの範囲により、ゴミ・埃・ＣＣＤ感度むら等の異物の画素位置である特定画素を判別する処理を実行し、第四のステップとして前記特定画素の画素データと前記特定画素に近接する画素の低周波成分データとの差分値を算出してから、前記差分値が所定の差分閾値を超える前記特定画素の画素データのみを異常と判断する処理を実行し、第五のステップとして第四のステップで異常と判断された前記特定画素の画素データが、複数の波長領域で一致するか否かを判断する処理を実行する。以下、第一のステップから順に説明する。
【００３８】
第一のステップでは、前記ヒストグラムにおいて、前記基準値からの偏差（ヒストグラムの横軸）の０より累積画素数を算出する。前記基準値からの偏差ｘの画素数をｆ（ｘ）とした場合の、前記基準値からの偏差がｎ（ｎ：整数の絶対値）の累積画素数Ａは、〔数２〕で表される。
【００３９】
【数２】
2007110179.tif 000004
【００４０】
前記異物検出手段６３は、前記累積画素数Ａが前記判定対象エリア内における総画素数の一定の割合（例えば９０％）を超えるｎを検索して、前記ｎに０以上の余裕値を加えた値を第二の閾値とする。前記ヒストグラムに前記第二の閾値を記した例を図１１に示す。
さらに、前記撮像素子５０のショットノイズレベルの理論値より、第一の閾値を決定する。例えば、前記撮像素子５０のショットノイズレベルが１２０ｐ−ｐＡ／Ｄ（１４００Ａ／Ｄ、Ｇａｉｎ＝１．０倍）で、ライン数１００である場合の平均を算出する場合は、前記ショットノイズレベルを前記ライン数の平方根（ライン数が１００の場合は、１００の平方根で１０）で除した値、即ち、１２０／１０＝１２Ａ／Ｄが前記ショットノイズレベルの理論値となる。前記ショットノイズの理論値に０以上の余裕値を加えた値を第一の閾値とする。前記ヒストグラムに第一の閾値を記した例を図１１に示す。
【００４１】
第二のステップでは、図１１に示すように、前記第一の閾値と前記第二の閾値より、前記基準値からの偏差を３つの範囲、つまり有効範囲・雑音範囲・異物範囲に領域分割する。
【００４２】
つまり、前記基準値からの偏差が第一の閾値以上で、且つ第二の閾値以上の場合は、前記基準値からの偏差は異物若しくはＣＣＤ感度むらに起因するノイズが含まれている異物範囲に設定される。また、前記基準値からの偏差が第一の閾値よりも小さく、且つ第二の閾値以上の場合は、前記基準値からの偏差はショットノイズ等が含まれている雑音範囲に設定される。さらに、前記基準値からの偏差が第二の閾値よりも小さい場合は、前記基準値からの偏差は異物範囲や雑音範囲に含まれているノイズが含まれていない有効範囲に設定される。
【００４３】
尚、図１１では、第一の閾値が第二の閾値よりも大きい場合について説明したが、第一の閾値が第二の閾値以下である場合、あるいは第一の閾値と第二の閾値の一方のみを使用する場合は、図１２に示すように、基準値からの偏差と第二の閾値との関係より２つの範囲、つまり有効範囲と無効範囲に領域分割する。
【００４４】
前記領域分割は、基準値からの偏差と第一の閾値との関係より２つの範囲に領域分割する構成であってもよい。
【００４５】
第三のステップでは、図１３に示すように、第二のステップで設定した３つの範囲のうち、異物範囲に設定された基準値からの偏差を有する画素位置を特定画素と設定する。
【００４６】
第四のステップでは、図１４（ａ）に示すように、前記判定対象エリア画像データの原画像データにおける前記特定画素の画素データと、前記判定対象エリア画像データの低周波成分データにおける前記特定画素に近接する画素（例えば２０画素）の画素データとの差分値を算出してから、前記差分値が所定の差分閾値（例えば全画素の平均値の２０％）を超える前記特定画素の画素データのみを異常と判断して当該画素データに異常フラグを設定する。尚、前記全画素の平均値は、前記前処理手段６６にて算出した値を使用する。
【００４７】
また、第四のステップにおいて、図１４（ｂ）に示すように、低周波成分データにおける前記特定画素に近接する画素の代わりに、低周波成分データにおける前記特定画素を使用する構成であってもよい。
【００４８】
第五のステップでは、第四のステップで異常フラグを設定された前記特定画素の画素データが、複数の波長領域（複数の色）で一致するか否かを判断する処理を実行する。つまり、前記異物検出手段６３の第五のステップの処理を実行する前に、前記制御部６０は、図１に示すブロック構成図の矢印に示す順序に従って、前記画像読取手段７０により読み取られた画像データの全ての色成分（赤色成分、緑色成分、青色成分）について、前記前処理手段６６から前記異物検出手段６３の第四のステップまでの処理を行う。その後、前記異物検出手段６３は、前記異常フラグを設定された画素データの位置が、前記全ての色成分で一致しているか否かを判定する。
【００４９】
また、前記異物検出手段６３は、第五のステップにおいて、前記異常フラグを設定された画素データの位置が前記全ての色成分で一致している場合には、前記光路に異物が存在するとの判断を行い、前記異常フラグを設定された画素データの位置が前記全ての色成分のうち、一つ以上の色成分で一致していない場合には、前記撮像素子の異常であるとの判断を行う。
さらに、前記異物検出手段６３により検出された異常状態に応じてメッセージ表示や音声等による報知を行う報知手段（図示せず）を設けている。即ち、前記報知手段は、前記光路に異物が存在するとの判断である場合に、清掃により異物を取り除くよう指示する旨のメッセージ表示等を行い、前記撮像素子の異常であるとの判断である場合に、撮像素子を交換するよう指示する旨のメッセージ表示等を行うことにより、オペレータに適切な対応を促す。
【００５０】
尚、第五ステップにおいて、赤外光を照射する光源（図示せず）を搭載した構成である場合は、前記画像読取手段７０により読み取られた画像データの全ての色成分は、赤色成分・緑色成分・青色成分・赤外線成分の４つである。
【００５１】
以下、制御部６０において、画像読取手段７０より画像データを読み取ってから、異物検出手段６３において異常判定するまでの処理について図１９のフローチャートに基づいて説明する。
【００５２】
前記画像読取手段７０より画像データが読み取られると（Ｓ１）、前処理手段６６は、異物判定を行うエリアを判定対象エリアと決定して（Ｓ２）、前記判定対象エリア内の全画素の平均値を算出する（Ｓ３）。
【００５３】
高周波フィルタ手段６１は、低周波フィルタ手段６４と高周波成分抽出手段６５によって、前記判定対象エリア内の画素データを低周波成分と高周波成分に分解する（Ｓ４）。次いで、ヒストグラム生成手段６２は、前記高周波成分のデータの基準値からの偏差に対するヒストグラムを作成する（Ｓ５）。
【００５４】
異物検出手段６３は、前記ヒストグラムにおける累積画素数を算出し（Ｓ６）、前記累積画素数が前記判定対象エリア内における総画素数の一定の割合を超える偏差を第二の閾値に設定し（Ｓ７）、撮像素子５０のショットノイズレベルの理論値より第一の閾値を設定する（Ｓ８）。
【００５５】
また、前記異物検出手段６３は、前記第一の閾値と前記第二の閾値より、前記基準値からの偏差を３つの範囲、つまり有効範囲・雑音範囲・異物範囲に領域分割を行い（Ｓ９）、前記３つの範囲のうち、異物範囲に設定された基準値からの偏差を有する画素位置を特定画素と設定する（Ｓ１０）。
【００５６】
さらに、前記異物検出手段６３は、Ｓ２において決定された前記判定対象エリアの画像データのうち、原画像データにおける前記特定画素の画素データと、低周波成分データにおける前記特定画素に近接する画素データとの差分値を算出してから（Ｓ１１）、前記差分値が所定の差分閾値（例えばＳ３において算出した平均値の２０％）を超える前記特定画素の画素データのみを異常と判断して異常フラグを設定する（Ｓ１２）。
【００５７】
Ｓ１２までの処理を全ての色成分について終了していない場合は（Ｓ１３）、全ての色成分について終了するまでＳ１からＳ１２までの処理を繰り返す。
【００５８】
一方、全ての色成分について処理が終了した場合は（Ｓ１３）、前記異常フラグを設定された画素位置が全ての色成分で一致しているか否かの判定を行う（Ｓ１４）。前記画素位置が全ての色成分で一致している場合には（Ｓ１４）、前記光路に異物が存在するとの判定を行い（Ｓ１５）、前記特定画素の画素データの位置が前記全ての色成分のうち、一つ以上の色成分で一致していない場合には（Ｓ１４）、前記撮像素子の異常であるとの判定を行う（Ｓ１６）。
【００５９】
このようにして、画像むらの発生原因が光路に付着した異物であるのか、撮像素子の感度むらにあるのかを正確に識別でき、適切な処理を行なうことができるようになるのである。
【００６０】
以下、別実施形態について説明する。上述の実施形態では、ヒストグラム生成手段６２において生成されるヒストグラムの最小偏差からの累積度数が第一の閾値を超える特定画素が、複数の波長領域で一致するときに光路上に異物が存在すると検出する異物検出手段６３を備えた構成について説明したが、図１５に示すように、前記異物検出手段６３の代わりに、前記特定画素が集光レンズ４１による第一の設定倍率と前記第一の設定倍率とは異なる第二の設定倍率で一致するときに撮像素子５０の異常であると検出する異常検出手段６７を備えた構成であってもよい。
【００６１】
詳述すると、前記異常検出手段６７は、前記異物検出手段６３と同様の手順である第一のステップから第四のステップを、前記集光レンズ４１を前記第一の設定倍率と第二の設定倍率に設定した夫々の場合について実行して、前記第一の設定倍率における第一特定画素（異常フラグ設定済み）と、前記第二の設定倍率における第二特定画素（異常フラグ設定済み）を設定する。そして、前記第一特定画素と前記第二特定画素の位置が一致する場合には、前記撮像素子の異常であるとの判断を行い、前記第一特定画素と前記第二特定画素の位置が異なる場合には、前記光路に異物が存在するとの判断を行う。
さらに、前記異常検出手段６７により検出された異常状態に応じてメッセージ表示や音声等による報知を行う報知手段（図示せず）を設けている。即ち、前記報知手段は、前記撮像素子の異常であるとの判断である場合に、撮像素子を交換するよう指示する旨のメッセージ表示等を行い、前記光路に異物が存在するとの判断である場合に、清掃により異物を取り除くよう指示する旨のメッセージ表示等を行うことにより、オペレータに適切な対応を促す。
上述の実施形態では、光源から原稿に照射される照射光は可視光及び赤外光であって、前記照射光に基づいて画像データを読み取る撮像素子を有する構成について説明したが、前記赤外光のみに基づいて画像データを読み取る撮像素子と赤外光を照射する光源を有している構成であってもよい。
【００６２】
詳述すると、セットアップ作業中は、可視光のみ、または可視光と赤外光を照射してのシェーディング補正（異物判定を含む）を目的とした画像データの読取を行い、セットアップ作業終了後は、赤外光のみを照射しての異物判定を目的とした画像データの読取を行い、フィルム読み込み動作中は、可視光のみ、または可視光と赤外光を照射しての、可視光による写真画像データ取得を目的とした画像データの読取と、赤外光による異物判定を目的とした画像データの読取を行う。
【００６３】
セットアップ作業終了後の赤外光に基づく画像データの読取は、図１６に示すように、ＮＤフィルタ２３はアーム２７によって退避位置へ移動させられている状態にて行う。また、フィルム読み込み動作中の可視光・赤外光に基づく画像データの読取は、光路上にはＮＤフィルタ２３は存在しないが、フィルム搬送機構３０にフィルムＦが存在していることになる。
【００６４】
尚、本実施形態では、撮像素子５０と光源以外の構成は、上述の実施形態と同様であるので、赤外光を照射しての画像データの読取から異物検出までの動作は、図１に示すブロック構成における動作と同様にして実現できる。
【００６５】
上述の実施形態では、高周波フィルタ手段６１において、低周波成分と高周波成分を抽出する構成について説明したが、図１７に示すように、前記高周波フィルタ手段６１において、低周波成分と高周波成分に加えて中周波成分を抽出する中周波フィルタ手段６８を有する構成であってもよい。
【００６６】
前記中周波フィルタ手段６８における中周波成分データ抽出は、低周波成分データ抽出と同様に特殊フィルタを使用して行う、つまり、図１８に示すように、低周波フィルタ手段６４における対象画素の周囲画素以下に設定した中周波用周囲画素を判定範囲より除外して、前記中周波用周囲画素より左側及び右側を中周波用判定範囲としてデータ計測を行う。ただし、前記中周波用判定範囲は、低周波フィルタ手段６４における判定範囲以下に設定する。前記データ計測で得た左右両側のデータを、値の小さいデータから昇順に並べて数列データを作成し、前記数列データにおいて値の小さいデータから略中央値を対象画素の中周波成分とするのである。
【００６７】
前記中周波フィルタ手段６８を追加することによって、前記低周波フィルタ手段６４では除去されるが、前記高周波成分抽出手段６５では検出されないノイズ、例えばＮＤフィルタと実際のフィルムにおける拡散特性の相違によるむらを検出することができるのである。さらに、各周波数成分を補正した後に合成することにより生成したデータを、シェーディング補正の基準データとすることで正確な補正が可能となるのである。
【００６８】
上述の実施形態では、図５〜図７に示したように、光源から原稿に照射される照射光が透過光である構成について説明したが、前記照射光が反射光である構成であってもよい。
【００６９】
上述の実施形態では、光源にＬＥＤを用いた構成について説明したが、他種類の光源、例えばハロゲンを用いた構成であってもよい。
【００７０】
上述の実施形態では、撮像素子５０にＣＣＤ形を用いた構成について説明したが、前記撮像素子５０にＭＯＳ形を用いた構成であってもよい。
【００７１】
尚、上述した実施形態は、本発明の一例に過ぎず、本発明の作用効果を奏する範囲において各ブロックの具体的構成等を適宜変更設計できることはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】フィルムスキャナにおける制御部のブロック構成図
【図２】フィルムスキャナを含む写真処理装置の外観説明図
【図３】フィルムスキャナを含む写真処理装置のブロック構成図
【図４】フィルムスキャナの外観説明図
【図５】フィルムスキャナのブロック構成図
【図６】フィルムスキャナの内部構成を示す断面図
【図７】フィルムスキャナの内部構成を示す斜視図
【図８】低周波成分抽出のための特殊フィルタの説明図
【図９】（ａ）は原画像データを示し、（ｂ）は原画像データの判定対象エリアを拡大した判定対象エリア画像データを示し、（ｃ）は判定対象エリア画像データの低周波成分を示し、（ｄ）は判定対象エリア画像データの高周波成分を示す説明図
【図１０】高周波成分データの基準値からの偏差に対するヒストグラムの説明図
【図１１】第一の閾値が第二の閾値より大きいの場合の３つの範囲の説明図
【図１２】第一の閾値が第二の閾値以下の場合の２つの範囲の説明図
【図１３】３つの範囲と高周波成分より特定画素を設定する説明図
【図１４】（ａ）は特定画素の画素データと、低周波成分データにおける特定画素に近接する画素データとの差分値算出を示し、（ｂ）は特定画素の画素データと、低周波成分データにおける特定画素の画素データとの差分値算出を示す説明図
【図１５】異常検出手段を備えたフィルムスキャナにおける制御部のブロック構成図
【図１６】ＮＤフィルタが退避位置にあるときのフィルムスキャナの内部構成を示す断面図
【図１７】中周波フィルタ手段を備えたフィルムスキャナにおける制御部のブロック構成図
【図１８】中周波成分抽出のための特殊フィルタの説明図
【図１９】画像読取処理から異常判定処理までのフローチャート
【符号の説明】
【００７３】
１：フィルムスキャナ
２０：照明光学系
３０：フィルム搬送機構
４０：結像光学系
５０：撮像素子
６０：制御部
６１：高周波フィルタ手段
６２：ヒストグラム生成手段
６３：異物検出手段
６４：低周波フィルタ手段
６５：高周波成分抽出手段
６６：前処理手段
７０：画像データ読取手段
Ｃ３：システムコントローラ
【図１】
2007110179.tif 000005
【図２】
2007110179.tif 000006
【図３】
2007110179.tif 000007
【図４】
2007110179.tif 000008
【図５】
2007110179.tif 000009
【図６】
2007110179.tif 000010
【図７】
2007110179.tif 000011
【図８】
2007110179.tif 000012
【図９】
2007110179.tif 000013
【図１０】
2007110179.tif 000014
【図１１】
2007110179.tif 000015
【図１２】
2007110179.tif 000016
【図１３】
2007110179.tif 000017
【図１４】
2007110179.tif 000018
【図１５】
2007110179.tif 000019
【図１６】
2007110179.tif 000020
【図１７】
2007110179.tif 000021
【図１８】
2007110179.tif 000022
【図１９】
2007110179.tif 000023