[发明专利]信息读取用摄像装置

说明书

技术领域

本发明涉及用于从对象物读取信息的信息读取用摄像装置。

背景技术

为了读取印刷在纸等介质上的信息而使用摄像装置。图1和图2是 表示读取印刷在纸等介质上的条形码等信息的摄像装置11的光学系统的 结构的图。

如图1和图2所示，摄像装置11具有光圈12、透镜13（或透镜模 块16）、以及图像传感器14。

由摄影对象物15反射的光由光圈12限制其光路后，通过透镜13被 图像传感器14接收。

在利用摄像装置11读取印刷在介质上的信息时，调整透镜13与图 像传感器14的距离，使成像面与图像传感器14的表面对齐，由此获取 鲜明的图像。

但是，存在鲜明的图像的信息量较多，相反，因介质表面的凹凸等 形成的信号的变化作为噪声叠加在本来的图像信号上的问题。

图3（A）、（B）是表示摄影对象物15的一例的图。在利用摄像装置 11读取印刷在图3（A）所示的纸等上的图像时，导致因纸面的细小凹凸 形成的信号的变化作为噪声叠加在本来的图像信号上。

在读取图3（B）所示的手掌内部的静脉时，导致来自静脉周围的活 体组织的散射光作为噪声叠加在本来的图像信号上，因此需要实施低通 滤波（LPF）处理等的运算来去除噪声。

图4（A）表示叠加了摄影对象物的任意线条（例如图3（A）中的 线条A）的噪声的图像信号，图4（B）表示通过低通滤波（LPF）处理 去除了该噪声后的图像信号。

图5是表示以往的摄像装置的图像传感器14的输出的图。图5表示 针对摄影对象物体上的任意一点的、图像传感器14的任意像素的输出信 号的电平分布（点像分布），由于能够获得鲜明的图像的成像面与传感器 面对齐，所以输出信号的电平分布实质上成为集中于一个像素（中心像 素）的波形。

如上所述，由摄像装置11获取的图像越鲜明，根据介质表面的凹凸 等，高频的噪声越叠加在图像信号上。

因此，以往对从图像传感器14输出的图像信号实施低通滤波处理的 运算，去除高频的噪声。

图6（A）、（B）是表示在低通滤波处理中使用的高斯滤波器和移动 平均滤波器的运算矩阵的图。

说明图6（A）中的3×3的运算矩阵的情况，关注像素Q（a、b）是 将下面的值相加计算得到的，所述值包括：将左上部的获取像素P（a－1、 b＋1）乘以“0.063”得到的值；将获取像素P（a－1、b＋1）的上一个获 取像素P（a、b＋1）乘以“0.125”得到的值；将右上部的获取像素P（a ＋1、b＋1）乘以“0.063”得到的值；将左侧相邻的获取像素P（a－1、b） 乘以“0.125”得到的值；将获取像素P（a、b）乘以“0.25”得到的值；将右 侧相邻的获取像素P（a＋1、b）乘以“0.125”得到的值；将左下部的获取 像素P（a－1、b－1）乘以“0.063”得到的值；将获取像素P（a－1、b－1） 的下一个获取像素P（a、b－1）乘以“0.125”得到的值；以及将右下部的 获取像素P（a＋1、b－1）乘以“0.063”得到的值。

通过对各个像素进行上述的运算，能够获得实施了高斯滤波处理的 图像信号。

图6（B）中的运算矩阵也同样，通过对关注像素及其周边的像素乘 以图6（B）所示的运算矩阵的值，能够获得实施了移动平均滤波处理的 图像信号。

但是，使用了上述的运算矩阵的低通滤波处理，需要针对由摄像装 置读取的全部像素进行运算矩阵的要素数量（例如，如果是3×3的矩阵 则进行9次）的运算，在像素数较多时，存在图像处理的处理时间变长 的问题。

专利文献1记载了以下内容，在CCD摄像元件的前面设置光透射率 变化的滤波单元，根据照射到CCD摄像元件的摄像面上的影像光的电平 来控制滤波单元。记载了将透射式液晶面板用作滤波单元的情况。

专利文献2记载了以下内容，在电子照相机的光反应元件的前方配 置排列有多个能够控制光透射率的滤波元件的滤波面板，使滤波面板任 意部位的滤波元件的光透射率降低，由此去除摄影对象物的高亮度部的 影响。记载了滤波面板由多个液晶显示元件构成的情况。

专利文献3记载了以下内容，将入射的一个画面的光分割成n个， 将分割后的各个光n倍放大，然后通过CCD将得到的光转换成电信号， 并将转换后的信号恢复成一个画面的信号。