(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
透過性の画像媒体の表面のアーティファクトを検出する方法であって、
第１の光路に沿って前記画像媒体上の或る点を通る光を受け取るよう配置された光検出器と、該第１の光路に沿って前記点を白色光で照らす明視野の白色光照明と、第２の光路および該点を通る赤外光を提供する暗視野の赤外線照明とが設けられており、
（ａ）前記白色光照明をオンにしたまま、前記赤外線照明をオフにし、前記第１の光路に沿って前記画像媒体上の前記点を通る光の強度を測定するステップと、
（ｂ）前記白色光照明をオンにしたまま、前記赤外線照明をオンにし、前記第２の光路に沿って前記画像媒体上の前記点を通る光の強度を測定するステップであって、該第２の光路は、前記第１の光路とは異なっており、該第２の光路に沿った光が、前記画像媒体上の前記点において前記第１の光路に方向転換された結果として、該光の強度が測定される、ステップと、
（ｃ）前記ステップ（ｂ）で測定された強度から、前記ステップ（ａ）で測定された強度を減算することにより、差を算出するステップと、
（ｄ）前記差を、予め定められた閾値と比較するステップと、
（ｅ）前記差が、前記予め定められた閾値より大きければ、前記画像媒体上の前記点を、前記画像媒体の表面のアーティファクトとして識別するステップと、を含み、
前記ステップ（ａ）から（ｅ）は、前記画像媒体の走査行ごとに実行される、
方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般に画像のデジタル電子走査のための装置に関する。より具体的には、透過性の画像を走査するときの塵およびひっかき傷についての訂正に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子イメージスキャナは、光学的な像を、ストレージ、伝送または印刷に適した電子的形式に変換する。例えばフィルムスキャナは、Ｘ線用フィルム、現像されたネガフィルムストリップおよびスライドフィルム（また、反転フィルムまたは「クロム(chrome)」フィルムと呼ばれている）に使用される。典型的なイメージスキャナでは、一度に１本の線を走査するため、画像からの光が光検出器（光センサ）の一次元アレイ(linear array)に集光する。２次元の画像は、一次元センサアレイとオリジナル画像との間に相対的な移動を提供することにより走査される。グレースケールの走査には、光検出器の１つの一次元アレイのみでよい。一般に、カラースキャナは、可視光の波長の少なくとも３つの比較的狭帯域の強度（例えば赤、緑および青の帯域）を測定する。カラーフィルタを光路に順番に入れることにより、または異なる色の光源を順番に起動させることにより、カラースキャナはセンサの素子の１つの行に、波長の複数の帯域を順番に提供することができる。より高速にするため、カラースキャナは、センサの素子の複数の行に、波長の複数の帯域を同時に与えることができる。
【０００３】
図１は、イメージスキャナまたはフィルタを使用する複写機について典型的なカラー走査アセンブリを図示する。フィルムスキャナでは、光は白色光源１０１により提供され、透過性の(transmissive)フィルム１００を介して送られる。光アセンブリ１０２は、フィルム上の３本の別個の線からの光を集光し、光はカラーフィルタ１０４を通って３線の光検出器アレイ１０６上に当たる。通常、光路はミラー（図示されていない）により折り返される。全体の画像は、フィルム１００および光検出器アレイ１０６の間に相対移動（矢印１０８で示されるようにＹ次元における相対移動）を提供することにより走査される。
【０００４】
図２は、ビームスプリッタを使用する代替的なカラー走査アセンブリを示す。光は白色光源２０１により提供され、透過性の画像２００を介して送られる。光アセンブリ２０２は、フィルム２００上の１つの線からの光を集光する。光はビームスプリッタ２０４を通り、ビームスプリッタ２０４は波長の３つの比較的狭帯域に光を分割し、それぞれの帯域は３線の光検出器アレイ２０６の異なる一次元アレイに集光する。さらなる一般的な背景については、たとえばK.Douglas GennettenおよびMichael J.Steinleの「Designing a Scanner with Color Vision」、１９９３年８月、ヒューレット・パッカード・ジャーナルのページ５２〜５８に見ることができる。
【０００５】
図１に示す構成では、フィルム１００の任意の１つの線について、第１の色の強度が測定され、その後第２の色の強度が測定され、またその後に第３の色の強度が測定される。したがって図１の構成では、最終的な測定がその線について完了するまで、走査する画像上の線の強度測定値をバッファするのにメモリが必要とされる。図２に示す構成では、フィルム２００の任意の１つの線について、すべての色についての強度測定値が同時に作られ、それにより１つの線の複数の走査のためのバッファメモリの必要性を取り除く。
【０００６】
フィルムスキャナでは、デジタル化された画像が、塵および指紋のような走査されているフィルム表面のアーティファクト(artifact)の存在、またはひっかき傷のような走査されているフィルム表面の欠陥により、劣化する可能性がある。このことは３５mmフィルムのような比較的小さいフィルム形式について特に問題となる。それは、画像の領域が小さいからである。大部分の使用では、画像は拡大されなければならないので、表面のアーティファクトおよび欠陥も拡大される。オペレータは、これらのアーティファクトおよび欠陥を最小にするため、フィルムの保管および取り扱いに几帳面でなければならない。フィルムの表面をクリーニングまたは修理する多様な方法が、写真の専門家により使用されてきたが、時間がかかって困難であり、また部分的にしか成功しない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
フィルムを電子的に走査するとき、画像処理アルゴリズムを使用して、走査するデジタル画像のアーティファクトおよび欠陥を減少させ、または取り除こうとすることは可能である。しかし一般に、塵の粒子またはひっかき傷を所望の画像から見分けることは非常に困難である。通常、人間のオペレータが、訂正すべきデジタル画像のアーティファクトまたは欠陥を識別しなければならない。これは時間がかかり、高価なプロセスである。いくつかの完全に自動的なアルゴリズムが試されたが、これらのほとんどは全体の画像をぼかす傾向がある。
【０００８】
表面のアーティファクトおよび欠陥をフィルム上の画像に定められる特徴から自動的かつ一義的に区別し、デジタル画像の識別されたアーティファクトを自動的に訂正する必要性が存在する。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、本発明による透過性の画像媒体の表面のアーティファクトを検出する方法は、(a)媒体上の点を通過する第１の光路に沿って光の強度を測定するステップと、(b)前記媒体上の点を通る、前記第１の光路と異なる第２の光路に沿って照明を配置し、前記(a)のステップで測定される光の強度が、前記媒体上の点において、第２の光路から第１の光路に方向転換される第２の光路の光によって得られるようにするステップと、(c)前記(a)のステップで測定された強度を、予め定められた閾値と比較するステップと、(d)前記(c)のステップの比較の結果として、前記媒体の表面のアーティファクトとして前記媒体上の前記点を識別するステップと、を含む。
【００１０】
透過性の画像媒体（フィルム）上のそれぞれの点が、２回走査される。１度目の走査は、従来の直接可視照明がフィルム上の画像を通過してセンサ上に達し、訂正すべき画像を生成する。２度目の走査は、欠陥シグネチャ（defect signature、表面の欠陥の画像）を提供し、これは１度目の走査で対応する領域を適切に変更するため、画像処理ソフトウェアにより使用される。以下に示すように、複数の実施形態の例を欠陥画像走査について開示する。すなわち、明視野の赤外線照明を使用する実施形態、強度測定について共通の光路で暗視野の可視白色光照明を使用する実施形態、強度測定について異なる光路で暗視野の可視白色光照明を使用する実施形態および強度測定について共通の光路で暗視野の赤外線照明を使用する実施形態である。
【００１１】
全体画像は、２つの別個のパスで順次に２回走査されることができ、または、それぞれの線を線毎に２回走査されることもできる。または、別個のセンサおよび光学系がそれぞれの点または線について２つの別個の強度測定を行うため同時に使用することもできる。それぞれの線は、結果としてのインターレースされた(interlaced)データで線毎に２回走査されるのが好ましい。データをインターレースするのは、必要なメモリを削減し、走査間の画像の位置ずれを減少または除去する。インターレースされたデータを用いることにより、欠陥検出計算は、スキャナまたはホストコンピュータのどちらかで線毎に実時間で行うことができる。欠陥シグネチャは、単純なピクセル毎の処理により得られることができる（対応するインターレースされた走査線のピクセル値を比較することにより）。
【００１２】
暗視野の照明を必要とするいくつかの実施形態の例では、照明について２つの別個の光路が、強度測定の共通の光路で使用される。照明について別個の光路は、２つの別個の光源を提供することにより実現することができる。１つは明視野の走査のために使用され、もう１つは暗視野のために使用される。代わりに、１つの光源を走査間で機械的に動かすこともできる。また代わりに、１つの光源からの光路を、ミラー、ライトパイプ、光ファイバまたは他の光の使用を介して２つの走査のため異なる光路に沿って方向転換することもできる。
【００１３】
暗視野照明を必要とする他の実施形態では、１つの照明源が使用されるが、強度測定は、２つの異なる光を受ける光路に沿って（照明経路に対して）行われ、それにより性能のため２つの同時走査を可能にする。別個の光検出器アレイは、同時の第２の走査に使用することができる。代わりに、ミラー、ライトパイプ、光ファイバまたは他の光学系を、１つの光検出器アセンブリ上へ別個のパスに沿って散乱光を方向転換させるのに使用することもできる。
【００１４】
赤外線を必要とする実施形態では、白色光の１つの光源および赤外線の第２の光源がある。それぞれの線は２回走査される。すなわち、１度目は白色光照明で、２度目は赤外線照明を加えて走査される。白色光照明は、２度目の走査の間「オフ」である必要がなく、引続き「オン」のままであることができる。赤外線照明は、高速にスイッチのオン／オフを行うことができなければならず、これはたとえば赤外線の発光ダイオード（ＬＥＤ）を使用することにより達成することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の詳細な説明の簡単な概要を示す。
１．概要
２．明視野の赤外線照明を使用する実施形態
３．暗視野の可視白色光照明を使用する実施形態
（Ａ）強度測定について共通の光路
（Ｂ）強度測定について異なる光路
４．暗視野の赤外線照明を使用する実施形態
５．データ特性
６．方法のフローチャート
【００１６】
１．概要
複数の実施形態が存在する。カラー走査については、図１のようなカラーフィルタ、または図２のようなカラーセパレータを使用することができる。実施形態のそれぞれにおいて、走査Ａおよび走査Ｂの２つの走査を実行する。走査Ａは、直接（明視野の）白色光を使用して実行する通常の画像走査であり、訂正されるべき画像を生成する。走査Ｂは、欠陥シグネチャ（表面の欠陥の画像）を提供し、これは第１の走査における対応する領域を適切に変更するため、画像処理ソフトウェアにより使用される。走査Ａおよび走査Ｂの順番は、重要でない。走査Ｂは、明視野の赤外線（図３）、暗視野の可視白色光（図４、５、６、７および８）または暗視野の赤外線（図９）を使用して行うことができる。走査Ｂは、照明について別個の光路を使用して実行することができ（図３、４、５および９）、または強度測定について別個の光路を使用して実行することができる（図７および８）。
【００１７】
点ごと、または線ごとに、走査Ａを、アーティファクトを識別するのに走査Ｂと比較することができる。必要なメモリを最小にするため、画像の１本の線について、走査Ａのデータに、画像の同じ点または線の走査Ｂのデータが直ちに続くよう、データストリームがインターレースされるのが好ましい。これは、データの１本より多い線をバッファする必要性を除去し、画像の位置合わせの問題を除去して速度のため処理を単純化する。
【００１８】
２．明視野の赤外線照明
一般に、処理されるカラー写真フィルムの画像を形成する染料は、波長の狭帯域をさえぎり、他のすべての波長を透過させる。例えば黄色の染料は、青の波長をさえぎり、他のすべての波長を透過させる。一般に、処理される画像を形成するフィルム媒体および染料は、赤外線に透過である。通常、図１および図２に示すような従来技術のスキャナでは、光源は、赤外線の波長において一部のエネルギーを不可避的に提供する可能性がある。通常、ＣＣＤアレイおよび他の光検出器は、赤外線の波長に敏感である。図１および図２に示すような従来技術のスキャナでは、赤外線フィルタが光路上のある場所に置かれ、赤外線をさえぎるのが一般的である（例えば、米国特許第5665963号）。
【００１９】
図３は、本発明の第１の実施形態による透過性の画像についての画像スキャナを簡略的に示したものである。図３では、透過性の画像媒体（フィルム）３００が、白色光源３０２および赤外線源３０４により照明される。「コールドミラー(cold mirror)」３０６は、白色光を反射するが赤外線を透過させる。透過性の媒体３００の表面上の画像の点、線または領域は、光学系３０８により光検出器（光センサ）アレイ３１０上に結像する。白色光源３０２は、例えば蛍光灯であることができる。赤外線光源３０４は、例えば１または複数の赤外線の発光ダイオード（ＬＥＤ）であることができる。白色光および赤外線の位置を、赤外線を反射して白色光を透過する「ホットミラー(hot mirror)」の使用により逆にすることができることに注意すべきである。どちらの構成についても、ミラー３０６は、白色光源３０２からの赤外線を、透過性の媒体３００に届かせない。
【００２０】
全体画像が白色光（３０２）を使用して走査され、それに赤外線（３０４）を使用して走査されている全体画像が続くこともできる。またはそれとは逆に走査されることもできる。しかし、２つの別個の完全な画像走査は、サブピクセルの再現性を持つスキャナ機構または２つの画像を再調整する非常に高性能な（時間がかかる）アルゴリズムを持つソフトウェアを必要とする。さらに、２つの別個の完全な画像走査は、１つの追加の走査を保持するのに十分なメモリを必要とする。したがって、走査線ごとの白色光と赤外線の間の切替が、機械的な位置合わせの不一致、高性能なアルゴリズムおよび余分のメモリを避けるのに好ましい。図３に示す構成では、赤外線ＬＥＤは「オン」と「オフ」の切換を速く行うことができる。またミラー３０６を固定することができ、白色光源を両方の走査について「オン」のままにすることができる。代わりに、それぞれの赤外線の走査の間、走査線ごとに透過性の媒体３００が白色光にさらされることがないよう、ミラー３０６を機械的に移動または回転することができる。
【００２１】
スライド(slide)では、結果として印刷された画像に暗い領域として塵およびひっかき傷が現れる。ネガでは、明暗が印刷について逆になるので、結果として印刷された画像に白い領域として塵粒子またはひっかき傷が現れる。スライドまたはネガのどちらについても、白色光の走査の間の光検出器３１０からの信号が、時々強度が低い領域と共に、走査線を横切っていくらか変化する強度を持つ（図１０（Ａ）において詳細に説明する）。強度の低い領域は、画像の有効な部分（例えば、スライドまたはネガの反射するハイライトにおける猫のひげまたは空の電力線）である可能性もあり、またはアーティファクトにより引き起こされた領域である可能性もある。スライドまたはネガでは、赤外線走査の間の光検出器３１０からの信号は高強度の背景を持ち、背景の強度は光検出器アレイを十分飽和させる可能性がある。染料が赤外線に透過であるので、画像における染料の暗い領域は、赤外線走査における低い強度の領域としては現れない。明視野の赤外線走査では、赤外線がさえぎられる場所のみが（すなわち、アーティファクトが存在するとき）、光検出器において低い強度が生じる。
【００２２】
それぞれの走査線について、赤外線走査における低い強度領域に対応する白色光走査からの画像領域を除去するのに、画像処理がピクセルごとを基準に使用される。その後、画像処理ソフトウェアを使用して、白色走査での結果として生じた空白領域を、周囲の領域に対応する色（またはパターン、テクスチャ）で満たす。色で満たすのは、線毎に実行することができる。例えば、それぞれの走査線について、左端および右端を持つ空白領域が与えられると、画像処理ソフトウェアは、空白領域の左端のすぐ左にあるピクセルの色から、空白領域の右端のすぐ右にあるピクセルの色へと、補間することができる。代替的にこの色の充填を、２次元の空白領域で２次元の白色光走査について実行することができる。例えば、空白領域内でピクセルの近くの「パッチ(patch)」を複写し、２次元のパターンまたはテクスチャを２重にすることができる。領域サイズのしきい値、特徴クラスタリング、エッジ検出および境界の追跡(boundary following)のような既知の画像処理技術および領域抽出方法を、画像訂正をより大きい特徴に制限し、赤外線走査における低い強度の小さい散らされた点およびノイズを無視するのに使用することができる。
【００２３】
いくつかの光検出技術の適切な代替的なものが、図３の明視野の赤外線走査である。しかしＣＣＤについては、飽和度(saturation)が、焦点ぼけ、スメアー(smear)および他の画像劣化の問題を生じさせる可能性がある。飽和度の否定的な影響を減少させるための多様な技術がビデオカメラの２次元ＣＣＤアレイで使用されているが、一般にこれらの技術は複雑さおよびコストを加える。したがって、ＣＣＤを使用する光検出器アレイについては、暗視野の照明を使用する以下の代替的な実施形態のうちの１つが好ましい。
【００２４】
３.暗視野の可視白色光照明
媒体の表面上のアーティファクトだけの画像を形成する代替的な方法は、暗視野照明を使用することである。この方法では、測定されている光が、アーティファクトにより反射、散乱、回折、その他の方法で方向転換される。画像の表面の特徴に散乱光を使用する一般的な考えが、反射顕微鏡法の暗視野結像において知られている。しかし暗視野の顕微鏡法では、散乱光の画像が所望の画像である。例えば、集積回路の表面の特徴の画像を形成することが目的である場合である。対照的に本発明では、直接光を使用することにより得られる対応する所望の画像から除去されるべき欠陥のある領域を識別するのに、散乱光の画像を使用する。
【００２５】
（Ａ）強度測定について共通の光路
図４は、複数の光源または可動の光源を使用する実施形態の例を示す。図４では、透過性の媒体３００が、第１の光源４００により照明される。透過性の媒体すなわちフィルム３００上の画像の点または線および光学系３０８を介し、第１の光路４０２に沿って第１の白色光源４００からの光線が通り、フィルム３００上の点または線は、光検出器アレイ３１０に焦点が合わせられる。第２の光源４０４からの第２の光線は、フィルム３００の画像を介して第２の光路４０６に沿って通る。光路４０６が通るフィルム３００の表面上にアーティファクトも欠陥も存在しない場合には、第２の光源４０４からの光は光検出器アレイ３１０に投影されない。しかし、第２の光路４０６に沿った光が、アーティファクトまたは欠陥にぶつかる場合には、光学系３０８を介して一部の光が散乱、反射、回折、その他の方法で方向転換されて、光検出器アレイ３１０に集光することができる。第２の光源４０４は別個の光源であることもでき、または機械的に異なる位置へ動かされた光源４００であることもできる。
【００２６】
図５は、図４の他の実施形態を簡略的に示したものである。図５では、第２の光源４０８が、フィルム３００をはさんで第１の光源４００とは反対側に置かれる。フィルム３００の両面上の欠陥が、光学系３０８を介して光源４０８からの光を散乱、反射、屈折または回折し、光検出器アレイ３１０へ集光させることができる。
【００２７】
図６は、さらに図４の他の実施形態を簡略的に示したものである。図６の実施形態では、２つの別個の光源または可動の光源の代わりに、照明の光路をミラーの使用により変更する。図６では、光路４０２に沿った光線はミラー４１２およびミラー４１４から反射され、フィルム３００の画像を介して光路４０６に沿って光を通す（図４の光路４０６と同じ方向に沿って）。ミラー４１２は参照番号４１３に示される位置に移動することができ、これにより、図４および図５の画像を介する照明路４０２での走査を可能にする。光ビームを偏向するのに、ミラーの代わりにライトパイプ、光ファイバまたは他の光学系を使用することができる。ミラーまたは他の光路の方向変換の装置は、可動または回転するよう作ることができ、走査線ごとに照明路を切り換えるため交互の照明路を提供する。
【００２８】
（Ｂ）強度測定について異なる光路
図３、４、５および６の実施形態では、２つの別個の走査が、それぞれの走査線について必要とされる。走査速度を、それぞれの走査線について２つの同時の走査を提供することにより改善することができる。図７は、２つの別個の光検出器アレイが２つの同時走査を提供する代替的な実施形態の例を示す。一般に、図７の破線曲線５００として２次元で示されるように、光学系は光を３次元の表面上に集光する。図７では、第２の検出器アレイ５０２が、光学系３０８の焦点面５００に沿って位置づけられる。光路５０６に沿った白色光源５０４からの光線は、検出器アレイ３１０に集光する。通常、スキャナの光源は視準されない。したがって、光源５０４からの一部の光は、光路５０６とは異なる光路５０８に沿っている。光路５０８のフィルムの表面上にアーティファクトも欠陥も無い場合には、光源５０４からのいかなる光も光検出器アレイ５０２上に衝突しない。アーティファクトまたは欠陥がある場合には、光路５０８に沿った光線は、部分的に散乱、屈折、反射、回折、その他の方法で光路５１０に方向転換されて検出器アレイ５０２に集光する。光検出器アレイ５０２は、別個の光検出器アレイであることができ、または機械的に異なる位置に移動した光検出器アレイ３１０であることもできることに注意すべきである。しかし速度のため、光検出器アレイ５０２は別個であるのが好ましい。また光検出器アレイ５０２は、１つの色またはグレーについて１線のアレイであることができることに注意すべきである。最後に、検出器アレイ３１０に焦点が合わされているフィルム３００上の線が、検出器アレイ５０２に焦点が合わされているフィルム３００上の線とは異なることに注意すべきである。言い換えると、同時走査は画像上の異なる線について実行される。したがって、図１で述べたように、第２の走査がそれぞれの線について完了するまで、走査される画像上のそれぞれの線の第１の走査について、強度測定値をバッファするのにメモリが必要となる。
【００２９】
図７の実施形態は、第１の光検出器アレイから移動した第２の光検出器アレイを必要とする可能性がある。図８は、１つの光検出器アセンブリの追加の行に暗視野照明を方向転換するのにミラーが使用される代替的な実施例を例示する。図８では、ミラー６００（または光ファイバ、ライトパイプ、他の光学系）が、光路５１０に沿って散乱、反射、屈折または回折された光線を、光検出器アレイ６０２の別個のセンサの行に方向転換する。例えば、光検出器アレイ６０２は、光路５０６の赤、緑および青の波長について３行のセンサを持つことができ、ミラー６００から反射された光を受けるため別個の４番目の行を持つことができる。また図７のように、光路５０８に沿った光は、散乱、反射、屈折、回折、その他の方法で光路５１０へとフィルム３００の表面で方向転換されない限り、光路５１０に沿ったいかなる光も存在しない。また図１および図７のように、最後の測定がその線について完了するまで、走査する画像上の線の強度測定値をバッファするのにメモリが必要となる。
【００３０】
４．暗視野の赤外線照明
図４、５、６、７および８のような白色光の暗視野の結像では、表面のアーティファクトにより散乱または方向転換される一部の光が、フィルム上の画像の染料により部分的にさえぎられる可能性がある。特に画像の比較的暗い領域のアーティファクトでは、アーティファクトから散乱される光が、暗い領域の染料により実質的に削減される可能性がある。人間の目の光の強度への反応がおおよそ対数であるので、人間の眼は低い強度の領域の小さい変化に非常に敏感である。したがって、暗い領域の暗いアーティファクトは、なお不快である。しかし、フィルム上のカラー画像の染料が赤外線に本質的に透過なことを思い出してみると、赤外線では、フィルム上の染料は暗視野の結像を妨害しない。図９は、赤外線の暗視野の結像を使用する本発明の代替的な実施形態を示す。図９では、フィルム３００および光学系３０８を介し、白色光源７００は、コールドミラー７０２（白色光を反射し、赤外線を透過する）からの光を光検出器アレイ３１０上へ投影する。フィルム３００の表面で方向転換されない限り、赤外線光源７０４からのいかなる光も光検出器アレイ３１０に届かないように、赤外線光源７０４は経路に沿って光を投射する。フィルム３００の表面のアーティファクトは、光学系３０８を介して光検出器アレイ３１０上へ、赤外線を散乱、反射、屈折、回折、その他の方法で方向転換する。図３の実施形態と同様に、赤外線光源７０４は高速にパルスの「オン」と「オフ」を行うことができ、白色光源７００はずっと「オン」のままであることができる。そこで、白色光源７００は継続して「オン」の状態であり、走査Ａは赤外線光源７０４が「オフ」の状態で実行され、走査Ｂは赤外線光源７０４が「オン」の状態で実行される。
【００３１】
通常スキャナは、プロセッサおよびメモリを含む。したがって、画像の訂正処理は、スキャナのプロセッサを使用してスキャナ内で実行することができる。代わりに、ホストコンピュータ内で処理するため、走査Ａおよび走査Ｂをホストコンピュータにアップロードすることができる。図９では、明視野の可視白色照明を使用する１つの走査線についてのデータ（走査Ａ）は、暗視野の赤外線に明視野の可視白色を加えて使用する１つの走査線についてのデータ（走査Ｂ）でインターレースされるのが好ましい。これが必要なメモリーを削減し、走査間の画像の位置ずれの蓋然性を削減する。アーティファクトの識別のため、走査Ａが単純に走査Ｂから減算されるので、本質的にすべての明視野の可視白色光のデータが、アーティファクトが存在する所を除いて至る所を取り消す。閾値を越える減算されたデータの値が、アーティファクトとして識別される。特に、図９のようなインターレースされた線の減算は、容易にスキャナで行われる実時間処理であることができる。図９の実施形態は、以下の属性を持つ。
１．アーティファクト検出のための処理が、容易で高速である（減算および閾値の比較）。
２．赤外線が、画像の暗い領域のアーティファクトの識別を可能にする。
３．光検出器（光センサ）は、アーティファクトの識別のために飽和しない。
４．必要なメモリが、最小になる。
５．走査を交互にはさむ（インターリーブする）ことが、潜在的な位置合わせの問題を最小にする。
【００３２】
図９の実施形態の代わりとして、図７のような第２の光検出器アレイまたは図８のように光検出器アレイの追加の行への方向転換のためミラーを使用することができ、これにより同時の直接白色光および暗視野の赤外線走査を可能にする。すなわち、１つの検出器アレイは、直接白色光の線の画像を作ることができ、第２の検出器アレイは暗視野の赤外線の別個の線の画像を同時に作ることができる。
【００３３】
通常蛍光灯は、高速にスイッチの「オン」と「オフ」の切換をすることができないということに注意すべきである。さらに、蛍光灯が最初に「オン」になったとき、通常相当の時間（５秒を超える）が、光の強度を安定させるのに必要となる。したがって、図３および図９の実施形態について、継続的に蛍光灯を「オン」にさせ、赤外線ＬＥＤをパルスさせるのが好ましい。多くの他のバリエーションが可能である。たとえば、図３および図９の実施形態について、蛍光灯を継続的に「オン」にして赤外線ＬＥＤをパルスさせることができるのが好ましい。多くの他の種類の形態が可能である。例えば、図３および図９の実施形態について、別個の光源の代わりに、白色および赤外線の両方を持つ１つの光源を使用することができ、ホットミラー、コールドミラーまたはフィルタを、走査Ａおよび走査Ｂの光路に挿入することができ、またその光路から取り除くことができる。代替的に、赤外線ＬＥＤと一緒に白色光源のＬＥＤ（例えば、赤、緑および青のＬＥＤ）を使用することができ、白色および赤外線の光源は、両方とも高速にパルスを「オン」および「オフ」にすることができる。
【００３４】
５．データ特性
図１０は、上記述べたいくつかの実施形態について光検出器のラインアレイ（line array、１つの色またはグレースケールに対して）により測定された画像上の走査線の一部のピクセル数に対する強度のグラフを示したものである。それぞれの色（例えば、赤、緑、青）について光検出器の異なるラインを使用する光検出器アレイでは、欠陥の測定を１つの色（例えば、緑）のみを使用して行うことができる。図１０は、スライドの走査のデータを表すものとして見ることができ、測定された大きい強度値はオリジナル画像の明るい領域を表し、小さい強度値はオリジナル画像の暗い領域を表す。しかしネガフィルム片の走査については、オリジナル画像の測定された強度と明るさとの間の関係が逆になる。さらに、光検出器の実現のしかたに依存して、小さい数字が高い強度を表し、大きい数字が低い強度を表すこともできる。したがって実現のしかたにより、グラフを垂直に逆にする必要がある。
【００３５】
図１０（Ａ）は、直接（明視野）白色光の走査を示し、多様な実施形態において走査Ａと呼ぶものである。強度のグラフ８００は３つの領域８０２、８０４および８０６を持ち、この場所で強度が低レベルに落ちる。これらの低レベルは、欠陥または画像の有効な暗い線により引き起こされる。
【００３６】
図１０（Ｂ）は、直接赤外線照明のみを使用して測定された（たとえば、白色光が「オフ」の図３の実施形態）図１０（Ａ）の画像の強度のグラフを示す。十分な赤外線照明の強度では、光検出器アレイは、領域８０８および８１０を除き至る所で飽和する可能性がある。領域８０８および８１０は、赤外線に透過でない領域を表し、よってアーティファクトが存在する領域を表す。図１０（Ａ）および（Ｂ）を比較すると、図１０（Ａ）の領域８０２および８０６は、図１０（Ｂ）で識別されるようなアーティファクトでなければならず、図１０（Ａ）の領域８０４は、画像の正当な部分でなければならない。図１０（Ｂ）に示されるように、領域８０４は本質的に赤外線に透過であるからである。
【００３７】
図１０（Ｃ）は、直接赤外線照明および白色光の両方を使用して（たとえば両方の光源が「オン」である図３の実施形態）測定された図１０（Ａ）の画像の強度のグラフを示す。アーティファクトの領域８１２および８１４を除くすべての領域について、赤外線照明は光検出器アレイを飽和するのに十分なので、図１０（Ｃ）は実質的に図１０（Ｂ）と同じである。したがって、適当な閾値８１６を用い、領域８１２および８１４のような閾値８１６以下の強度を持つ領域が、訂正を必要とするアーティファクトでなければならない。図１０（Ｃ）は、図３の白色光が「オン」にされたままで、アーティファクトをなお識別することができることを示す。
【００３８】
図１０（Ｄ）は、例えば白色光が「オフ」の図９、すなわち図７および図８のような別個の検出器アレイを持つ図９の赤外線のように、暗視野の赤外線のみで照明される図１０（Ａ）の画像を示す。図１０（Ｄ）では、２つの高い強度の領域８１８および８２０と共に、一般的に低い強度の背景が存在する。また図１０（Ｄ）は、暗視野の白色光のみの走査を表すこともできるが、この場合領域８１８および８２０の振幅が、暗視野の白色光の画像の染料により削減される可能性があることに注意すべきである。
【００３９】
図１０（Ｅ）は、明視野の白色光および暗視野の赤外線の両方により照明される（たとえば両方の光源が「オン」である図９のように）図１０（Ａ）の画像を示す。赤外線光源の強度に従い、暗視野の赤外線照明は、領域８２４および８２８（図１０（Ａ）の領域８０２および８０６にそれぞれ対応し、図１０（Ｄ）の領域８１８および８２０にそれぞれ対応する）を画像に比べ強度をより強くし、または領域８２４および８２８を画像に比べ強度をより小さくすることができる。しかし一般に、図１０（Ａ）の測定に暗視野の赤外線照明を加えることは、アーティファクトの領域（８０２、８０６）の強度を変更し、画像の正当な暗い領域により生ずる低い強度の領域にはほとんど影響を与えない。図１０（Ａ）のデータが図１０（Ｅ）のデータから減算されると、正当な画像からの結果のデータが取り消され、結果は図１０（Ｄ）に示すようになる。すなわち、白色に暗視野の赤外線の強度データを加え、そこから白色の強度データを引くと、およそ暗視野の赤外線の強度データに等しくなる。減算されたデータを、図１０（Ｄ）の閾値８２２のような閾値と比較することにより、アーティファクトを識別することができる。閾値８２２を確立することにより、プロセッサは、図１０（Ａ）の領域８０２および８０６が、減算されたデータの領域８１８および８２０（図１０（Ｄ））に対応して訂正されるべきアーティファクトであることを判断する。図１０（Ｃ）と同様に、図１０（Ｅ）は、白色光源を「オフ」にしなければならないことなく、アーティファクトの検出を行うことができることを示す。したがって、図３および図９の実施形態は、設計の相当な簡単さと共に、適切な結果を提供する。しかし、図３実施形態について図１０（Ｂ）および図１０（Ｃ）に示されるように、光検出器の要素を飽和状態にすることが望ましくないことを思い出す必要がある。
【００４０】
６．方法のフローチャート
図１１は、図３から図８の実施形態による、表面のアーティファクトを検出する方法のフローチャートである。最初に、ステップ９００およびステップ９０２で、第１の光路に沿ってフィルム上の点が照明され、強度を測定する。次に（ステップ９０４およびステップ９０６）、第２の光路に沿ってその点を通過する光の強度を測定する。第２の光路は、別個の照明路により得られ（図３、４、５および６）または別個の検出路を使用することにより（図７および図８）得られることができることに注意すべきである。また、第２の走査（ステップ９０４およびステップ９０６）が、白色光に直接（明視野）赤外線（図３）または暗視野の白色光（図４、５、６、７および８）を加えたもので行うこともできることに注意すべきである。ステップ９０６で測定された強度が、あらかじめ定められた閾値（テスト９０８）を越える場合には、その点はアーティファクトとして識別される（ステップ９１０）。判断９０８が、アーティファクトの強度が閾値より大きいことを規定することに注意すべきである。しかし、閾値に関する測定値の意味を変更することができる。たとえば、図１０（Ｂ）では閾値以下になるのがアーティファクトを示すのに対し、図１０（Ｅ）では閾値を超えるのがアーティファクトを示すというふうに変更することができる。点がアーティファクトとして識別されると、明視野の白色光の走査の間にその点について測定された強度が、近傍の正常な点から導き出された測定値に、前の方で記述した方法を使用して置き換えられる（ステップ９１０）。そうでなければ、その点は正常である（ステップ９１２）。
【００４１】
図１２は、図７および図８による表面のアーティファクトを検出する方法のフローチャートである。最初に、ステップ１０００およびステップ１００２で、第１の光路に沿ってフィルム上の点が照明され、強度を測定する。次に（ステップ１００４）、後の時点で、第２の光路に沿ってその点を通過する光の強度を測定する。性能のため２つの同時走査が存在するが、画像上の任意の測定される点について、測定１００２および１００４は異なる時点で行われる。ステップ１００４で測定された強度が、あらかじめ定められた閾値を越える場合には（テスト１００６）、点はアーティファクトとして識別される（ステップ１００８）。また実施形態の中には、閾値を下回るのがアーティファクトを示すということもできる。そうでなければ、その点は正常である（ステップ１０１０）。点がアーティファクトとして識別される場合には、第１の走査でその点について測定された強度が、前の方で述べた方法を使用して、周囲の正常の点から導き出された測定値で置き換えられる（ステップ１００８）。
【００４２】
図１３は、図９による表面のアーティファクトを検出する方法のフローチャートである。最初にステップ１１００および１１０２で、白色光のみで測定を行う（走査Ａ）。その後、ステップ１１０４および１１０６で、白色光に暗視野の赤外線を加えて測定を行う（走査Ｂ）。走査Ａは、走査Ｂから減算される（１１０８）。減算の後の点における値が、あらかじめ定められた閾値を越える場合には（テスト１１１０）、その点はアーティファクトであり、その値は近隣の点から導き出された値で置き換えられる（ステップ１１１２）。そうでなければ、その点は正常である（ステップ１１１４）。実施形態の例を、線ごとの走査を使用して示した。しかし、アーティファクトを検出するための散乱または回折された光を使用する一般的な方法は、一度に１つの点の強度を順番に測定するスキャナに同様に適用可能であり、またはすべての点の強度を同時に検出する２次元の光検出器アレイを持つデジタルカメラについても適用可能である。
【００４３】
本発明の前述の記述は、例示および説明の目的のため提示した。本発明は、開示された形式に限定されるものではなく、他の改良および様々な形態が、上記の光技術において可能である。実施形態は、本発明の原則を説明するために選ばれて記述され、これにより当該技術分野の当業者は、検討される特定の使用に適したように、多様な実施形態および多様な改良において、本発明を最良に利用することができる。
【００４４】
本発明は例として次の実施態様を含む。
（１）(a)前記媒体上の点を通過する第１の光路(402)に沿って光の強度を測定するステップと、
(b)前記媒体上の点を通る、前記第１の光路と異なる第２の光路に沿って照明を配置し、前記（ａ）のステップで測定される光の強度が、前記媒体上の点において、第２の光路から第１の光路に方向転換される第２の光路の光によって得られる(c)前記ステップ(a)で測定された強度を、予め定められた閾値(816、822)と比較するステップと、
(d)ステップ(c)の比較の結果、前記媒体の表面のアーティファクトとして前記媒体上の前記点を識別するステップと、
を含む透過性の画像媒体(300)の表面のアーティファクトを検出する方法。
【００４５】
（２）前記媒体上の前記点が前記媒体の表面のアーティファクトとして識別されるときに、前記媒体の前記点についての強度測定値を、前記媒体の表面のアーティファクトとして識別されない近傍の点の強度測定値から導き出された値で置き換えるステップと、を含む上記（１）に記載の透過性の画像媒体(300)の表面のアーティファクトを検出する方法。
（３）上記（１）のステップ(b)で配置される照明が、赤外線の波長を含む上記（１）に記載の透過性の画像媒体(300)の表面のアーティファクトを検出する方法。
（４）上記（１）のステップ(d)が、ステップ(a)の前記強度測定値が、前記予め定められた閾値を超える場合に、前記媒体の前記点を表面のアーティファクトとして識別するステップを含む上記（１）に記載の透過性の画像媒体(300)の表面のアーティファクトを検出する方法。
（５）上記（１）のステップ(d)が、ステップ(a)の前記強度測定値が、前記予め定められた閾値を下回る場合に、前記媒体の前記点を表面のアーティファクトとして識別するステップを含む上記（１）に記載の透過性の画像媒体(300)の表面のアーティファクトを検出する方法。
【００４６】
（６）点を通る第１の光路(402)に沿った光を受けるのに適応した光検出器(310)と、
前記点を通り、前記光検出器に向けられていない第２の光路(406、410)に沿った光を提供するよう適応した光源(400、404、408、704)とを備え、
前記光源からの光の一部が、前記第１の光路および前記光検出器へと、前記点において方向転換され、アーティファクトが前記点において識別されるイメージスキャナ。
（７）前記光源が第２の光源であり、前記イメージスキャナが、
前記点を通り、前記光検出器への前記第１の光路に沿って光を提供するよう適応した第１の光源(400、700)を備える上記（６）に記載のイメージスキャナ。
（８）前記第１の光源および前記第２の光源が、別個の光源である上記（７）に記載のイメージスキャナ。
（９）前記第１の光源および前記第２の光源が、同じ光源(400)である上記（７）に記載のイメージスキャナ。
（１０）前記第１の光源が白色光の波長を提供し、前記第２の光源が赤外線の波長を提供する上記（７）に記載のイメージスキャナ。
【００４７】
【発明の効果】
表面のアーティファクトおよび欠陥をフィルム上の画像に定められる特徴から自動的かつ一義的に区別し、デジタル画像上の識別されたアーティファクトを自動的に訂正することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】フィルタをもつ線走査方式のブロック透視図。
【図２】ビームスプリッタをもつ線走査方式のブロック透視図。
【図３】白色光源および明視野の赤外線光源を備える本発明の実施形態によるフィルムスキャナのブロック側面図。
【図４】別個の可動光源で暗視野照明を使用する本発明の実施形態によるフィルムスキャナのブロック側面図。
【図５】図４の実施形態の代替的な取り合わせによるフィルムスキャナのブロック側面図。
【図６】図４の実施形態の代替的な取り合わせによるフィルムスキャナのブロック側面図。
【図７】別個または可動のセンサアレイを備える本発明の代替的な実施形態によるスキャナのブロック側面図。
【図８】１つの光検出器アセンブリ上への暗視野光の方向転換を備える本発明の代替的な実施形態によるスキャナのブロック側面図。
【図９】暗視野の赤外線を使用する本発明の代替的な実施形態によるスキャナのブロック側面図。
【図１０】本発明の多様な実施形態を使用して測定された画像の走査線の一部についての強度分布を示すグラフ。
【図１１】照明について別個の光路を使用して表面のアーティファクトを検出して訂正する方法を示すフローチャート。
【図１２】強度測定について別個の光路を使用して表面のアーティファクトを検出して訂正する方法を示すフローチャート。
【図１３】暗視野の赤外線照明を使用して表面のアーティファクトを検出して訂正する方法を示すフローチャート。
【符号の説明】
３００        透過性の画像媒体
３１０        光検出器
４００、７００              第１の光源
４０２        第１の光路
４０４、４０８、７０４      第２の光源
４０６、４１０              第２の光路
８１６、８２２              閾値
【図１】
0004183807.tif 000002
【図２】
0004183807.tif 000003
【図３】
0004183807.tif 000004
【図４】
0004183807.tif 000005
【図５】
0004183807.tif 000006
【図６】
0004183807.tif 000007
【図７】
0004183807.tif 000008
【図８】
0004183807.tif 000009
【図９】
0004183807.tif 000010
【図１０】
0004183807.tif 000011
【図１１】
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【図１２】
0004183807.tif 000013
【図１３】
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