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JP2020086578A - Imaging device - Google Patents

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JP2020086578A JP2018215577A JP2018215577A JP2020086578A JP 2020086578 A JP2020086578 A JP 2020086578A JP 2018215577 A JP2018215577 A JP 2018215577A JP 2018215577 A JP2018215577 A JP 2018215577A JP 2020086578 A JP2020086578 A JP 2020086578A
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信一 高橋
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Abstract

To provide an imaging device capable of automatically executing complicated setting for calibration for chromatic aberration of magnification.SOLUTION: An imaging device is provided that includes: an imaging unit which acquires an image of a marker through a lens and captures an image of the marker by means of two or more line sensors having color filters of different colors for the respective colors; a calculation unit for calculating one or more displacement amounts of imaging pixels between the line sensors subjected to spectral dispersion of wavelengths of the marker by the lens; and a calibrating unit for executing calibration, on the basis of the calculated displacement amount of the imaging pixels, such that the imaging pixels captured by the respective line sensors of the two or more line sensors coincide with each other.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、撮像装置に関し、特に、色収差を補正する撮像装置の技術に関する。 The present invention relates to an image pickup device, and more particularly to a technique of an image pickup device that corrects chromatic aberration.

近年、撮像装置において、画像を取得して、その取得した画像を補正する撮像装置が種々、検討されている。撮像装置のレンズは、波長によって屈折率が異なるため、波長の長い光と波長の短い光とでは、結像する位置により像のずれが生じる。 In recent years, various imaging apparatuses that acquire an image and correct the acquired image have been studied. Since the lens of the image pickup device has a different refractive index depending on the wavelength, an image shift occurs between light having a long wavelength and light having a short wavelength depending on the image forming position.

例えば、赤色(Red)、緑色(Green)、青色(Blue)の三原色からなるカラー映像では、像のずれによるにじみが生じる。具体的には、赤色は、緑色に比べて波長が長く、また、青色は、緑色に比べて波長が短い。このため、赤色と青色は、互いに異なる方向に像がずれてしまう。これにより、黒色と白色との境界では、黄色、又はシアン色のにじみが生じる。 For example, in a color image composed of three primary colors of red (red), green (green), and blue (blue), blurring occurs due to image shift. Specifically, red has a longer wavelength than green, and blue has a shorter wavelength than green. Therefore, the images of red and blue are displaced in different directions. This causes yellow or cyan bleeding at the boundary between black and white.

そこで、光の波長の屈折率が異なることによる倍率色収差の補正を行う画像処理装置が提案されている(特許文献1参照)。 Therefore, an image processing apparatus has been proposed that corrects chromatic aberration of magnification due to different refractive indices of light wavelengths (see Patent Document 1).

特許第4492392号公報Japanese Patent No. 4492392

倍率色収差のキャリブレーションを行う場合には、画像処理装置が複数のパラメータを使用しているため、専門的な知識を有する技術者しか、キャリブレーションの設定をすることができなかった。また、キャリブレーションの設定が複雑であり、また、手動で設定する必要があったため、設定に手間がかかり技術者の負担が大きかった。 When calibrating the chromatic difference of magnification, the image processing apparatus uses a plurality of parameters, and therefore only an engineer having specialized knowledge can set the calibration. Further, since the setting of the calibration is complicated and it is necessary to set it manually, the setting is troublesome and the burden on the engineer is large.

そこで、本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、倍率色収差のキャリブレーションにおける複雑な設定を自動で実行することができる、撮像装置を提供することを主目的とする。 Then, this invention is made|formed in view of such a subject, and makes it a main object to provide the imaging device which can perform the complicated setting in the calibration of a magnification chromatic aberration automatically.

本発明者は、上述の目的を解決するために鋭意研究を行った結果、倍率色収差のキャリブレーションにおける複雑な設定を自動で実行することに成功し、本発明を完成するに至った。 As a result of earnest research to solve the above-mentioned object, the present inventor succeeded in automatically executing complicated setting in calibration of lateral chromatic aberration, and completed the present invention.

すなわち、本発明では、レンズを介してマーカの像を取得して、異なる色のカラーフィルタを色ごとに有する2以上のラインセンサにより前記マーカを撮像する撮像部と、前記レンズにより前記マーカの波長が分光され、その分光された1以上の前記ラインセンサ間における撮像画素のずれ量を算出する算出部と、算出された前記撮像画素のずれ量に基づいて、前記2以上のラインセンサのそれぞれの前記ラインセンサによって撮像された前記撮像画素が一致するようにキャリブレーションを実行する較正部と、を備える、撮像装置を提供する。 That is, according to the present invention, an image capturing unit that captures an image of a marker through a lens and captures the marker by two or more line sensors that have color filters of different colors for each color, and the wavelength of the marker by the lens. Is calculated, and a calculation unit that calculates the shift amount of the image pickup pixel between the one or more line sensors that are split, and each of the two or more line sensors based on the calculated shift amount of the image pickup pixel An imaging device, comprising: a calibration unit that performs calibration so that the imaging pixels imaged by the line sensor match each other.

本発明によれば、倍率色収差のキャリブレーションにおける複雑な設定を自動で実行することができる。なお、本発明の効果は、必ずしも上記の効果に限定されるものではなく、本発明に記載されたいずれかの効果であってもよい。 According to the present invention, it is possible to automatically perform a complicated setting in the calibration of the chromatic aberration of magnification. The effects of the present invention are not necessarily limited to the above effects, and may be any of the effects described in the present invention.

本発明に係る第1の実施形態の撮像装置のブロック図である。It is a block diagram of an imaging device of a 1st embodiment concerning the present invention. レンズの屈折率による倍率色収差を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the magnification chromatic aberration by the refractive index of a lens. 撮像装置が撮像するマーカの例を示した説明図である。It is explanatory drawing which showed the example of the marker which an imaging device images. ラインセンサで撮像したキャリブレーション領域のマーカの撮像画素を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the imaging pixel of the marker of the calibration area imaged with the line sensor. 算出部が、ラインセンサRとラインセンサGの撮像画素のずれ量を算出し、較正部が、ラインセンサRで撮像した撮像画素をラインセンサGで撮像した撮像画素に一致させるようにキャリブレーションを実行させる方法を示した説明図である。The calculation unit calculates the amount of shift between the image pickup pixels of the line sensor R and the line sensor G, and the calibration unit performs calibration so that the image pickup pixel imaged by the line sensor R matches the image pickup pixel imaged by the line sensor G. It is explanatory drawing which showed the method to perform. 算出部が、ラインセンサBとラインセンサGの撮像画素のずれ量を算出し、較正部が、ラインセンサBで撮像した撮像画素をラインセンサGで撮像した撮像画素に一致させるようにキャリブレーションを実行させる方法を示した説明図である。The calculation unit calculates the amount of deviation between the image pickup pixels of the line sensor B and the line sensor G, and the calibration unit performs calibration so that the image pickup pixels captured by the line sensor B match the image pickup pixels captured by the line sensor G. It is explanatory drawing which showed the method to perform. 本発明に係る第3の実施形態の撮像装置が被写体であるベルトコンベアを撮像し、キャリブレーション領域にマーカが検出されたとき、キャリブレーションを実行する実施形態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows embodiment which images a belt conveyor which is a to-be-photographed object, and carries out a calibration, when a marker is detected in a calibration area|region by the imaging device of the 3rd Embodiment which concerns on this invention.

以下、本発明を実施するための好適な形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下に説明する実施形態は、本発明の代表的な実施形態の一例を示したものであり、これにより本発明の範囲が狭く解釈されることはない。 Preferred modes for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings. The embodiments described below are examples of typical embodiments of the present invention, and the scope of the present invention should not be construed narrowly.

<1.第1の実施形態(撮像装置の例1)>
図1に、本発明に係る第1の実施形態の撮像装置100のブロック図を示す。図1は、本発明に係る第1の実施形態の撮像装置100のブロック図である。
<1. First Embodiment (Example 1 of Imaging Device)>
FIG. 1 shows a block diagram of an image pickup apparatus 100 according to the first embodiment of the present invention. FIG. 1 is a block diagram of an image pickup apparatus 100 according to the first embodiment of the present invention.

[構成]
第1の実施形態の撮像装置100は、撮像部10、処理回路20、記憶回路30、入力回路40、ディスプレイ50、画像記憶回路60及び内部バス70を備えて構成されている。
[Constitution]
The image pickup apparatus 100 according to the first embodiment includes an image pickup unit 10, a processing circuit 20, a storage circuit 30, an input circuit 40, a display 50, an image storage circuit 60, and an internal bus 70.

撮像部10は、レンズ1と、ラインセンサRと、ラインセンサGと、ラインセンサBとを備えている。撮像部10は、レンズ1を介して像を取得する。例えば、撮像部10は、レンズ1を介して後述するマーカの像を取得して、異なる色のカラーフィルタを色ごとに有する2以上のラインセンサ(ラインセンサR、ラインセンサG及びラインセンサB)によりマーカを撮像する。 The imaging unit 10 includes a lens 1, a line sensor R, a line sensor G, and a line sensor B. The imaging unit 10 acquires an image via the lens 1. For example, the imaging unit 10 acquires an image of a marker described later via the lens 1 and has two or more line sensors (line sensor R, line sensor G, and line sensor B) that have color filters of different colors for each color. The marker is imaged by.

ラインセンサRは、赤色(R)のカラーフィルタを有している。ラインセンサGは、緑色(G)のカラーフィルタを有している。ラインセンサBは、青色(B)のカラーフィルタを有している。ラインセンサ(ラインセンサR、ラインセンサG及びラインセンサB)は、それぞれ光電変換をする。また、ラインセンサ(ラインセンサR、ラインセンサG及びラインセンサB)のそれぞれは、各色のフィルタを通過した光量を1次元的に読み取って、電気信号に変換して出力する。 The line sensor R has a red (R) color filter. The line sensor G has a green (G) color filter. The line sensor B has a blue (B) color filter. The line sensors (line sensor R, line sensor G, and line sensor B) each perform photoelectric conversion. Each of the line sensors (line sensor R, line sensor G, and line sensor B) one-dimensionally reads the amount of light that has passed through the filter of each color, converts it into an electrical signal, and outputs it.

処理回路20は、プログラムをメモリ(記憶回路30)から読み出し、実行することにより、プログラムに対応する機能を実現するプロセッサである。具体的には、処理回路20(プロセッサ)は、読み出したプログラムを実行することによって、算出部21及び較正部22の機能を実現する。 The processing circuit 20 is a processor that realizes a function corresponding to the program by reading the program from the memory (memory circuit 30) and executing the program. Specifically, the processing circuit 20 (processor) realizes the functions of the calculation unit 21 and the calibration unit 22 by executing the read program.

算出部21は、レンズ1によりマーカの波長が分光され、その分光された1以上のラインセンサ(ラインセンサR、ラインセンサG及びラインセンサB)間における撮像画素のずれ量を算出する。例えば、ラインセンサGで撮像した所定のGチャンネルを基準とした場合、算出部21は、ラインセンサRで撮像した所定のRチャンネルと所定のGチャンネルの撮像画素のずれ量を算出するとともに、ラインセンサBで撮像した所定のBチャンネルと所定のGチャンネルの撮像画素のずれ量とを算出する。 The calculator 21 disperses the wavelengths of the markers by the lens 1, and calculates the shift amount of the imaging pixel between the dissociated one or more line sensors (line sensor R, line sensor G, and line sensor B). For example, when the predetermined G channel imaged by the line sensor G is used as a reference, the calculation unit 21 calculates the deviation amount between the image pickup pixels of the predetermined R channel imaged by the line sensor R and the predetermined G channel, and the line. The shift amount between the image pickup pixels of the predetermined B channel and the predetermined G channel imaged by the sensor B is calculated.

較正部22は、算出部21で算出された撮像画素のずれ量に基づいて、3つのラインセンサ(ラインセンサR、ラインセンサG及びラインセンサB)のそれぞれのラインセンサ(ラインセンサR、ラインセンサG及びラインセンサB)によって撮像された撮像画素が一致するようにキャリブレーションを実行する。なお、キャリブレーションとは、較正を意味する。即ち、例えば、較正部22は、算出部21で算出した所定のRチャンネルの撮像画素のずれ量と所定のBチャンネルの撮像画素のずれ量を、所定のGチャンネルの撮像画素に一致するように較正する。 The calibrating unit 22 includes line sensors (line sensor R, line sensor R) of each of the three line sensors (line sensor R, line sensor G, and line sensor B) based on the shift amount of the imaging pixel calculated by the calculating unit 21. The calibration is performed so that the image pickup pixels imaged by G and the line sensor B) match. Note that calibration means calibration. That is, for example, the calibration unit 22 sets the deviation amount of the predetermined R channel imaged pixel and the predetermined B channel imaged pixel calculated by the calculation unit 21 so as to match the predetermined G channel imaged pixel. Calibrate.

ここで、レンズの屈折率により撮像画素がずれる倍率色収差について、説明する。図2は、レンズ1の屈折率による倍率色収差を示す説明図である。 Here, the chromatic aberration of magnification in which the image pickup pixel shifts due to the refractive index of the lens will be described. FIG. 2 is an explanatory diagram showing lateral chromatic aberration due to the refractive index of the lens 1.

図2に示すように、レンズ1は、光を透過させて像を撮像面ISに形成する。ここで、光は波長によって屈折率が異なる。そのため、光軸AXに対して斜めに入射した光は、撮像面ISにおいて異なる位置に像を形成する。そのため、光軸AXから離れた像の周辺では、色ずれが生じる。 As shown in FIG. 2, the lens 1 transmits light to form an image on the imaging surface IS. Here, the refractive index of light differs depending on the wavelength. Therefore, the light obliquely incident on the optical axis AX forms images at different positions on the imaging surface IS. Therefore, color shift occurs around the image distant from the optical axis AX.

具体的には、赤色の波長の光RLは、レンズ1を介して、撮像面ISに赤像高HRを形成する。また、緑色の波長の光GLは、レンズ1を介して、撮像面ISに緑像高HGを形成する。また、青色の波長の光BLは、レンズ1を介して、撮像面ISに青像高HBを形成している。 Specifically, the red wavelength light RL forms a red image height HR on the imaging surface IS via the lens 1. Further, the light GL of the green wavelength forms the green image height HG on the imaging surface IS via the lens 1. Further, the light BL having a blue wavelength forms a blue image height HB on the imaging surface IS via the lens 1.

このように、光の屈折率が異なることにより、各色の波長の光(光RL、光GL、及び光BL)は、異なる位置に像が結像されてしまい、像の色がずれて、像の色がにじむことがある。このように、像の色がずれて像の色がにじむことを、一般的に倍率色収差と呼ぶ。 As described above, due to the difference in the refractive index of the light, the light of each wavelength (light RL, light GL, and light BL) is imaged at different positions, the color of the image is shifted, and the image is shifted. May be bleeding. Such image color shift and image color bleeding is generally called lateral chromatic aberration.

本発明に係る第1の実施形態の撮像装置100は、処理回路20の算出部21が倍率色収差による撮像画素のずれ量を算出し、処理回路20の較正部22が、算出された撮像画素のずれ量に基づいて、撮像された撮像画素が一致するようにキャリブレーションを実行するようになっている。 In the imaging device 100 according to the first embodiment of the present invention, the calculation unit 21 of the processing circuit 20 calculates the shift amount of the imaging pixel due to the lateral chromatic aberration, and the calibration unit 22 of the processing circuit 20 calculates the calculated imaging pixel. Based on the shift amount, the calibration is performed so that the imaged imaged pixels match.

なお、処理回路20を構成するプロセッサという文言は、例えば、専用又は汎用のCPU(Central Processing Unit)、或いは、特定用途向け集積回路(Application Specific Integrated Circuit:ASIC)、プログラマブル論理デバイス(例えば、単純プログラマブル論理デバイス(Simple Programmable Logic Device:SPLD)、複合プログラマブル論理デバイス(Complex Programmable Logic Device:CPLD)、及びフィールドプログラマブルゲートアレイ(Field Programmable Gate Array:FPGA)などの回路を意味する。 The word "processor" that constitutes the processing circuit 20 is, for example, a dedicated or general-purpose CPU (Central Processing Unit), an application-specific integrated circuit (ASIC), a programmable logic device (for example, simple programmable). A circuit such as a logic device (Simple Programmable Logic Device: SPLD), a complex programmable logic device (CPLD), and a field programmable gate array (FPGA) is meant.

プロセッサは、メモリに保存された、もしくはプロセッサの回路内に直接組み込まれたプログラムを読み出し、実行することで各機能を実現する。プロセッサが複数設けられ場合、プログラムを記憶するメモリは、プロセッサごとに個別に設けられるものであっても構わないし、或いは、図1の記憶回路30が各プロセッサの機能に対応するプログラムを記憶するものであっても構わない。 The processor realizes each function by reading and executing a program stored in the memory or directly incorporated in the circuit of the processor. When a plurality of processors are provided, the memory for storing the program may be provided individually for each processor, or the memory circuit 30 of FIG. 1 stores the program corresponding to the function of each processor. It doesn't matter.

記憶回路30は、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)及びHDD(Hard Disk Drive)等を含む記憶装置により構成されている。記憶回路30は、IPL(Initial Program Loading)、BIOS(Basic Input/Output System)及びデータを記憶したり、処理回路30のワークメモリとして使用されたり、または、データを一時的に記憶する場合に用いられる。HDDは、撮像装置100にインストールされたプログラム(アプリケーションプログラムの他、OS(Operating System)等も含まれる。)やデータを記憶する記憶装置である。また、操作者に対するディスプレイ50への情報の表示にグラフィックを多用し、基礎的な操作を入力回路40によって行なうことができるGUI(Graphical User Interface)を、OSに提供することもできる。 The storage circuit 30 is configured by a storage device including a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), an HDD (Hard Disk Drive), and the like. The memory circuit 30 is used for storing IPL (Initial Program Loading), BIOS (Basic Input/Output System) and data, used as a work memory of the processing circuit 30, or temporarily storing data. Be done. The HDD is a storage device that stores programs (OS (Operating System) and the like other than application programs) installed in the imaging device 100 and data. It is also possible to provide the OS with a GUI (Graphical User Interface) that uses graphics frequently to display information on the display 50 to the operator and can perform basic operations by the input circuit 40.

入力回路40は、操作者によって操作が可能な操作ボタン、キーボード、ポインティングデバイス(マウスなど)などの入力デバイスからの信号を入力する回路であり、ここでは入力デバイス自体も入力回路40に含まれるものとする。この場合、操作に従った入力信号が、入力回路40から処理回路20に送られる。 The input circuit 40 is a circuit that inputs a signal from an input device such as an operation button, a keyboard, a pointing device (mouse, etc.) that can be operated by an operator, and here, the input device itself is also included in the input circuit 40. And In this case, an input signal according to the operation is sent from the input circuit 40 to the processing circuit 20.

ディスプレイ50は、撮像部10によって撮像された撮像画像を表示する機能を備える表示装置である。ディスプレイ50は、図示しない画像合成回路、VRAM(Video Random Access Memory)および画面等を含んでいる。 The display 50 is a display device having a function of displaying a captured image captured by the image capturing unit 10. The display 50 includes an image synthesizing circuit (not shown), a VRAM (Video Random Access Memory), a screen, and the like.

画像記憶回路60は、例えば、撮像部10で撮像した撮像画像を、キャリブレーションに基づく補正データにより補正して記憶するようになっている。画像記憶回路70は、例えば、RAM、HDD等を含む記憶回路によって構成される。 The image storage circuit 60 is configured to correct a captured image captured by the image capturing unit 10 with correction data based on calibration and store the corrected image. The image storage circuit 70 is composed of a storage circuit including, for example, a RAM and an HDD.

内部バス70は、処理回路20によって撮像装置100が統括制御されるように、各構成要素に接続されている。内部バス70は、例えば、撮像装置100内で、データや信号を伝達するための回路により構成される。 The internal bus 70 is connected to each component so that the processing circuit 20 controls the imaging device 100 as a whole. The internal bus 70 is composed of, for example, a circuit for transmitting data and signals in the imaging device 100.

[動作]
次に、図3乃至図6を用いて、第1の実施形態の撮像装置100のキャリブレーションの自動処理について、詳しく説明する。
[motion]
Next, the automatic calibration process of the image capturing apparatus 100 according to the first embodiment will be described in detail with reference to FIGS. 3 to 6.

図3は、撮像装置100が撮像するマーカの例を示した説明図である。図3(A)では、マーカ(マーカMA1、マーカMA2及びマーカMA3)が、チャートCH1のキャリブレーションを実行するためのキャリブレーション領域CA1の左右の略端部と中央とに設けられている例を示している。図3(B)では、マーカ(マーカMA1及びマーカMA2)が、チャートCH2のキャリブレーションを実行するためのキャリブレーション領域CA2の左右の略端部に設けられている例を示している。図3(C)では、マーカ(マーカMA4)が、チャートCH3のキャリブレーションを実行するためのキャリブレーション領域CA3の所定の範囲に設けられている例を示している。なお、第1の実施形態では、マーカ(マーカMA1乃至マーカ4)は、白と黒のラインによって形成されている。 FIG. 3 is an explanatory diagram showing an example of a marker imaged by the imaging device 100. In FIG. 3A, an example in which markers (marker MA1, marker MA2, and marker MA3) are provided at substantially the left and right ends and the center of the calibration area CA1 for executing the calibration of the chart CH1. Shows. FIG. 3B shows an example in which the markers (marker MA1 and marker MA2) are provided at substantially the left and right ends of the calibration area CA2 for executing the calibration of the chart CH2. FIG. 3C shows an example in which the marker (marker MA4) is provided in a predetermined range of the calibration area CA3 for executing the calibration of the chart CH3. In addition, in the first embodiment, the markers (markers MA1 to MA4) are formed by white and black lines.

なお、本実施形態では、チャートにマーカが付されていたが、本実施の形態では、これに限定されるものではない。例えば、チャートには、テストチャート、コントラスト又はエネルギーであってもよい。さらに、エンボス加工された凹凸でも適用可能である。 It should be noted that although the chart is provided with the marker in the present embodiment, the present invention is not limited to this. For example, the chart may be a test chart, contrast or energy. Furthermore, embossed unevenness is also applicable.

以下、図3に示すチャート(チャートCH1、チャートCH2、及びチャートCH3)ごとにキャリブレーションの実行方法を説明する。なお、各マーカ(マーカMA1乃至マーカMA4)は、上下方向に2〜10画素の白と黒のラインを有している。なお、特に断りがない限り、「上」とは、各図中の上方向を意味し、「右」とは、各図中の右方向を意味するものとする。また、図3(C)の例については、第2の実施形態で説明する。 Hereinafter, a method of performing calibration will be described for each of the charts (chart CH1, chart CH2, and chart CH3) illustrated in FIG. Each marker (marker MA1 to marker MA4) has a white and black line of 2 to 10 pixels in the vertical direction. In addition, unless otherwise specified, “upper” means the upper direction in each drawing, and “right” means the right direction in each drawing. The example of FIG. 3C will be described in the second embodiment.

図3(A)には、チャートCH1が示されている。チャートCH1は、キャリブレーションを実行するためのキャリブレーション領域CA1を有している。また、チャートCH1は、キャリブレーション領域CA1の左右の略端部と略中央に、マーカMA1、マーカMA2及びマーカMA3が設けられている。 A chart CH1 is shown in FIG. The chart CH1 has a calibration area CA1 for executing calibration. In addition, the chart CH1 is provided with markers MA1, MA2, and MA3 at substantially the left and right ends and substantially the center of the calibration area CA1.

ここで、略端部とは、キャリブレーション領域CA1の端部を含み、例えば、キャリブレーション領域CA1の左右の終端から100画素以内に設けられている領域をいう。また、略中央とは、例えば、キャリブレーション領域CA1の中央を含み、チャートCH1の中心の左右10画素以内の領域をいう。 Here, the substantially end portion includes the end portion of the calibration area CA1 and means, for example, an area provided within 100 pixels from the left and right ends of the calibration area CA1. Further, the substantially center means, for example, a region including the center of the calibration region CA1 and within 10 pixels on the left and right of the center of the chart CH1.

撮像装置100の撮像部10は、チャートCH1を撮像すると、キャリブレーション領域CA1のマーカMA1、マーカMA2及びマーカMA3の撮像画像を取得する。ここで、撮像装置100が取得する撮像画素について、図4に示す。 When the chart CH1 is imaged, the image capturing unit 10 of the image capturing apparatus 100 acquires captured images of the marker MA1, the marker MA2, and the marker MA3 in the calibration area CA1. Here, FIG. 4 shows the imaging pixels acquired by the imaging device 100.

図4は、3つのラインセンサ(ラインセンサR、ラインセンサG及びラインセンサB)で撮像したキャリブレーション領域CA1のマーカMA1、マーカMA2及びマーカMA3の撮像画素を示す説明図である。図4(A)には、ラインセンサRで撮像した撮像画素を示し、図4(B)には、ラインセンサGで撮像した撮像画素を示し、図4(C)には、ラインセンサBで撮像した撮像画素を示している。 FIG. 4 is an explanatory diagram showing image pickup pixels of the marker MA1, the marker MA2, and the marker MA3 in the calibration area CA1 imaged by the three line sensors (line sensor R, line sensor G, and line sensor B). 4A shows the image pickup pixels imaged by the line sensor R, FIG. 4B shows the image pickup pixels imaged by the line sensor G, and FIG. 4C shows the line sensor B. The imaging pixel which imaged is shown.

撮像画素を比較すると、例えば、図4(A)に示すように、ラインセンサRで撮像した撮像画素は、図4(B)のラインセンサGで撮像した撮像画素よりも外側にずれを生じている。また、例えば、図4(C)に示すように、ラインセンサBで撮像した撮像画素は、図4(B)のラインセンサGで撮像した撮像画素よりも内側にずれを生じている。即ち、図4は、倍率色収差の画素ずれを示している。 Comparing the image pickup pixels, for example, as shown in FIG. 4A, the image pickup pixel imaged by the line sensor R is displaced outward from the image pickup pixel imaged by the line sensor G of FIG. 4B. There is. Further, for example, as shown in FIG. 4C, the image pickup pixel imaged by the line sensor B is displaced inward from the image pickup pixel imaged by the line sensor G of FIG. 4B. That is, FIG. 4 shows a pixel shift of lateral chromatic aberration.

ここで、本発明に係る第1の実施形態の処理回路20の算出部21は、1以上のラインセンサ(ラインセンサR、ラインセンサG及びラインセンサB)間の撮像画素のずれ量を算出する。また、本発明に係る第1の実施形態の処理回路20の較正部22は、算出された撮像画素に基づいて、3つのラインセンサ(ラインセンサR、ラインセンサG及びラインセンサB)のそれぞれのラインセンサによって撮像された撮像画素が一致するようにキャリブレーションを実行する。 Here, the calculation unit 21 of the processing circuit 20 according to the first embodiment of the present invention calculates the shift amount of the imaging pixel between one or more line sensors (line sensor R, line sensor G, and line sensor B). .. In addition, the calibration unit 22 of the processing circuit 20 according to the first embodiment of the present invention uses each of the three line sensors (the line sensor R, the line sensor G, and the line sensor B) based on the calculated image pickup pixel. Calibration is performed so that the image pickup pixels picked up by the line sensor match.

まず、ラインセンサRで撮像した撮像画素と、ラインセンサBで撮像した撮像画素が、ラインセンサGで撮像した撮像画素に一致するようにキャリブレーションすることを検討する。 First, it is considered to perform calibration so that the image pickup pixel imaged by the line sensor R and the image pickup pixel imaged by the line sensor B match the image pickup pixel imaged by the line sensor G.

図5は、算出部21が、ラインセンサ間(ラインセンサRとラインセンサG)の撮像画素のずれ量を算出し、較正部22が、ラインセンサRで撮像した撮像画素をラインセンサGで撮像した撮像画素に一致させるようにキャリブレーションを実行させる方法を示した説明図である。 In FIG. 5, the calculation unit 21 calculates the shift amount of the imaging pixels between the line sensors (the line sensor R and the line sensor G), and the calibration unit 22 images the imaging pixels imaged by the line sensor R by the line sensor G. It is explanatory drawing which showed the method of performing a calibration so that it may match with the image picked-up pixel.

図5(A)には、ラインセンサRで撮像した撮像画素(実線)とラインセンサGで撮像した撮像画素(破線)との画素ずれを示している。実線で記載された撮像画素は、ラインセンサRで撮像した撮像画素であり、破線で記載されたラインセンサGで撮像した撮像画素よりも外側に膨らんでいる。ここで、処理回路20の算出部21は、ラインセンサRの撮像画素とラインセンサGの撮像画素とのずれ量を算出する。 FIG. 5A shows a pixel shift between the image pickup pixel (solid line) imaged by the line sensor R and the image pickup pixel (dotted line) imaged by the line sensor G. The image pickup pixel indicated by the solid line is an image pickup pixel imaged by the line sensor R, and swells outside than the image pickup pixel imaged by the line sensor G indicated by the broken line. Here, the calculation unit 21 of the processing circuit 20 calculates the amount of deviation between the image pickup pixel of the line sensor R and the image pickup pixel of the line sensor G.

図5(B)には、ラインセンサRで撮像した撮像画素とラインセンサGで撮像した撮像画素とのずれ量を示している。図5(B)の中央は、マーカMA3(図3(A)参照)に該当する位置であり、チャートCH1の略中心を示している。例えば、マーカMA3(図3(A)参照)は、チャートCH1における略中心の位置合わせとして撮像画素にずれがない場合には、「0」となる。なお、例えば、マーカMA3の位置おいて撮像画素がずれている場合でも適切にキャリブレーションを実行することができ、また、例えば、マーカMA3が略中心の位置ではなかったとしても、マーカMA3の位置を略中心の位置として設定することができる。なお、マーカMA3は、略中心に限定されるものではなく、実際に略中心の位置からずれていても、あえてマーカMA3の位置を位置決め用のマーカとして使用することもできる。 FIG. 5B shows the amount of deviation between the image pickup pixel imaged by the line sensor R and the image pickup pixel imaged by the line sensor G. The center of FIG. 5(B) is a position corresponding to the marker MA3 (see FIG. 3(A)), and shows the approximate center of the chart CH1. For example, the marker MA3 (see FIG. 3A) is “0” when there is no shift in the image pickup pixel as the alignment of the substantially center of the chart CH1. Note that, for example, even when the image pickup pixel is displaced at the position of the marker MA3, the calibration can be appropriately executed. Further, for example, even if the marker MA3 is not at the substantially central position, the position of the marker MA3 is Can be set as a substantially central position. It should be noted that the marker MA3 is not limited to the substantially center position, and even if the marker MA3 is actually deviated from the substantially center position, the position of the marker MA3 can be intentionally used as a positioning marker.

これに対して、図5(B)の左側は、マーカMA1(図3(A)参照)に該当する位置であり、ラインセンサRで撮像した撮像画素は、ラインセンサGで撮像した撮像画素に対し、「−0.8」画素分外側にずれている。また、図5(B)の右側は、MA2(図3(A)参照)に該当する位置であり、ラインセンサRで撮像した撮像画素は、ラインセンサGで撮像した撮像画素に対し、「0.8」画素分外側ずれている。なお、図5(B)及び図5(C)では、ラインセンサGの撮像画素に対して右側にずれいている場合、正で表現し、ラインセンサGの撮像画素に対して左側にずれいている場合、負で表現するものとする。 On the other hand, the left side of FIG. 5B is the position corresponding to the marker MA1 (see FIG. 3A), and the image pickup pixel imaged by the line sensor R is the image pickup pixel imaged by the line sensor G. On the other hand, it is shifted outward by "-0.8" pixels. Further, the right side of FIG. 5B is a position corresponding to MA2 (see FIG. 3A), and the image pickup pixel imaged by the line sensor R is “0” with respect to the image pickup pixel imaged by the line sensor G. .8” pixels are shifted outward. In FIGS. 5B and 5C, when the image sensor is shifted to the right with respect to the image sensor of the line sensor G, it is expressed as a positive value and is displaced to the left with respect to the image sensor of the line sensor G. In that case, it shall be expressed as a negative value.

また、処理回路20の算出部21は、例えば、マーカMA3の撮像画素からマーカMA1までの撮像画素までのずれ量を補間により算出することができる。同様に、算出部21は、マーカMA3の撮像画素からマーカMA2までの撮像画素までのずれ量を補間により算出することができる。この場合、例えば、算出部21は、図5(C)の中央から左側に進むにつれ、所定の位置において、「−0.2、−0.3、−0.4、−0.6、−0.8」と撮像画素のずれ量を補間により算出する。また、例えば、算出部21は、図5(C)の中央から右側に進むにつれ、所定の位置において、「0.2、0.3、0.5、0.6、0.8」と撮像画素のずれ量を補間により算出する。 Further, the calculation unit 21 of the processing circuit 20 can calculate, for example, the amount of deviation from the image pickup pixel of the marker MA3 to the image pickup pixel of the marker MA1 by interpolation. Similarly, the calculation unit 21 can calculate the shift amount from the image pickup pixel of the marker MA3 to the image pickup pixel of the marker MA2 by interpolation. In this case, for example, the calculation unit 21 moves toward the left side from the center of FIG. 5C, and at the predetermined position, “−0.2, −0.3, −0.4, −0.6, −. 0.8” and the shift amount of the image pickup pixel are calculated by interpolation. In addition, for example, the calculation unit 21 picks up “0.2, 0.3, 0.5, 0.6, 0.8” at a predetermined position as moving from the center of FIG. The pixel shift amount is calculated by interpolation.

このように、算出部21は、所定の位置において、ラインセンサRとラインセンサG間における撮像画素のずれ量を補間により算出することができる。これにより、較正部22は、算出された撮像画素のずれ量に基づいて、ラインセンサRとラインセンサGのそれぞれのラインセンサによって撮像された撮像画素が一致するようにキャリブレーションを実行することができる。 In this way, the calculation unit 21 can calculate the shift amount of the image pickup pixel between the line sensor R and the line sensor G by interpolation at a predetermined position. As a result, the calibration unit 22 can perform calibration based on the calculated shift amount of the image pickup pixels so that the image pickup pixels imaged by the line sensors R and G match. it can.

具体的には、較正部22は、図5(C)のずれ量に基づいて、ラインセンサRで撮像した撮像画素をずらすことにより、図5(D)に示すように、ラインセンサGで撮像した撮像画素と一致させることができる。較正部22は、このようにキャリブレーションを実行すると、図5(C)のずれ量を補正データとして記憶回路30又は画像記憶回路60に記憶させる。 Specifically, the calibration unit 22 shifts the image pickup pixel imaged by the line sensor R based on the shift amount of FIG. 5C, and thus the image is picked up by the line sensor G as shown in FIG. 5D. It is possible to match the image pickup pixel with the image pickup pixel. After performing the calibration in this way, the calibration unit 22 stores the shift amount of FIG. 5C as the correction data in the storage circuit 30 or the image storage circuit 60.

次に、ラインセンサBで撮像した撮像画素を、ラインセンサGで撮像した撮像画素に一致させるようにキャリブレーションを実行することを検討する。 Next, it is considered to perform the calibration so that the image pickup pixel imaged by the line sensor B matches the image pickup pixel imaged by the line sensor G.

図6は、算出部21が、ラインセンサ間(ラインセンサBとラインセンサG)の撮像画素のずれ量を算出し、較正部22が、ラインセンサBで撮像した撮像画素をラインセンサGで撮像した撮像画素に一致させるようにキャリブレーションを実行させる方法を示した説明図である。 In FIG. 6, the calculation unit 21 calculates the shift amount of the image pickup pixels between the line sensors (the line sensor B and the line sensor G), and the calibration unit 22 takes the image pickup pixels of the line sensor B by the line sensor G. It is explanatory drawing which showed the method of performing a calibration so that it may match with the image picked-up pixel.

図6(A)には、ラインセンサBで撮像した撮像画素(実線)とラインセンサGで撮像した撮像画素(破線)との画素ずれを示している。実線で記載された撮像画素は、ラインセンサBで撮像した撮像画素であり、破線で記載されたラインセンサGで撮像した撮像画素より内側にしぼんでいる。ここで、処理回路20の算出部21は、ラインセンサBの撮像画素とラインセンサGの撮像画素とのずれ量を算出する。 FIG. 6A shows a pixel shift between the image pickup pixel (solid line) imaged by the line sensor B and the image pickup pixel (dotted line) imaged by the line sensor G. The image pickup pixel indicated by the solid line is an image pickup pixel imaged by the line sensor B, and is recessed inside the image pickup pixel imaged by the line sensor G indicated by the broken line. Here, the calculation unit 21 of the processing circuit 20 calculates the amount of deviation between the image pickup pixel of the line sensor B and the image pickup pixel of the line sensor G.

図6(B)には、ラインセンサBで撮像した撮像画素とラインセンサGで撮像した撮像画素とのずれ量を示している。図6(B)の中央は、マーカMA3(図3(A)参照)に該当する位置であり、「0」であるため、中央の位置が一致していることを示している。これに対して、図6(B)の左側は、マーカMA1(図3(A)参照)に該当する位置であり、ラインセンサBで撮像した撮像画素は、ラインセンサGで撮像した撮像画素に対し、「0.6」画素分内側にずれている。また、図6(B)の右側は、マーカMA2(図3(A)参照)に該当する位置であり、ラインセンサBで撮像した撮像画素は、ラインセンサGで撮像した撮像画素に対し、「−0.6」画素分内側ずれている。なお、図6(B)及び図6(C)では、ラインセンサGの撮像画素に対して右側にずれている場合、正で表現し、ラインセンサGの撮像画素に対して左側にずれている場合、負で表現するものとする。 FIG. 6B shows the amount of deviation between the image pickup pixel imaged by the line sensor B and the image pickup pixel imaged by the line sensor G. The center of FIG. 6B is a position corresponding to the marker MA3 (see FIG. 3A) and is “0”, which means that the center positions match. On the other hand, the left side of FIG. 6B is the position corresponding to the marker MA1 (see FIG. 3A), and the image pickup pixel imaged by the line sensor B is the image pickup pixel imaged by the line sensor G. On the other hand, it is shifted inward by "0.6" pixels. In addition, the right side of FIG. 6B is a position corresponding to the marker MA2 (see FIG. 3A), and the image pickup pixel imaged by the line sensor B is “ -0.6" pixel is shifted inward. Note that in FIGS. 6B and 6C, when the image sensor is shifted to the right with respect to the image sensor of the line sensor G, it is expressed as a positive value, and is displaced to the left with respect to the image sensor of the line sensor G. In that case, it shall be expressed as a negative value.

また、処理回路20の算出部21は、例えば、マーカMA3の撮像画素からマーカMA1までの撮像画素までのずれ量を補間により算出することができる。同様に、算出部21は、マーカMA3の撮像画素からマーカMA2までの撮像画素までのずれ量を補間により算出することができる。この場合、例えば、算出部21は、図6(C)の中央から左側に進むにつれ、所定の位置において、「0.2、0.3、0.4、0.5、0.6」と撮像画素のずれ量を補間により算出する。また、例えば、算出部21は、図6(C)の中央から右側に進むにつれ、所定の位置において、「−0.2、−0.3、−0.4、−0.5、−0.6」と撮像画素のずれ量を補間により算出する。 Further, the calculation unit 21 of the processing circuit 20 can calculate, for example, the amount of deviation from the image pickup pixel of the marker MA3 to the image pickup pixel of the marker MA1 by interpolation. Similarly, the calculation unit 21 can calculate the shift amount from the image pickup pixel of the marker MA3 to the image pickup pixel of the marker MA2 by interpolation. In this case, for example, as the calculation unit 21 proceeds to the left from the center of FIG. 6C, “0.2, 0.3, 0.4, 0.5, 0.6” is displayed at a predetermined position. The shift amount of the image pickup pixel is calculated by interpolation. Further, for example, as the calculation unit 21 proceeds from the center of FIG. 6C to the right side, “−0.2, −0.3, −0.4, −0.5, −0 at a predetermined position. .6” and the shift amount of the image pickup pixel are calculated by interpolation.

このように、算出部21は、所定の位置において、ラインセンサBとラインセンサG間における撮像画素のずれ量を補間により算出することができる。これにより、較正部22は、算出された撮像画素のずれ量に基づいて、ラインセンサBとラインセンサGのそれぞれのラインセンサによって撮像された撮像画素が一致するようにキャリブレーションを実行することができる。 In this way, the calculation unit 21 can calculate the shift amount of the image pickup pixel between the line sensor B and the line sensor G by interpolation at a predetermined position. As a result, the calibration unit 22 can perform the calibration based on the calculated shift amount of the image pickup pixels so that the image pickup pixels imaged by the line sensors B and G match. it can.

具体的には、較正部22は、図6(C)のずれ量に基づいて、ラインセンサBで撮像した撮像画素をずらすことにより、図6(D)に示すように、ラインセンサGで撮像した撮像画素と一致させることができる。較正部22は、このようにキャリブレーションを実行すると、図6(C)のずれ量を補正データとして記憶回路30又は画像記憶回路60に記憶させる。 Specifically, the calibrating unit 22 shifts the image pickup pixels picked up by the line sensor B based on the shift amount of FIG. 6C, so that the line sensor G picks up an image as shown in FIG. 6D. It is possible to match the image pickup pixel with the image pickup pixel. After performing the calibration in this way, the calibration unit 22 stores the deviation amount of FIG. 6C as the correction data in the storage circuit 30 or the image storage circuit 60.

第1の実施形態では、図3(A)により、キャリブレーション領域CA1の左右の略端部と略中央とにマーカ(マーカMA1、マーカMA2及びマーカMA3)が設けられていたが、第1の実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、図3(B)に示すように、略中央に設けられたマーカMA3は、キャリブレーションを実行しないように削除することもできる。マーカMA3は、チャート1の略中心を示しており、チャート1の中心の位置の位置合わせを実行する必要がない場合は、マーカMA3のキャリブレーションの実行を除外することができる。特に、マーカMA3は、略中心の位置において一般的にずれることが少ないため、一度実行すればよい。そのため、一度中心位置でキャリブレーションを実行すれば、その後は中心位置が合っているものと仮定して、キャリブレーションの実行を除外し、キャリブレーションに要する時間を削減することもできる。 In the first embodiment, as shown in FIG. 3A, the markers (marker MA1, marker MA2, and marker MA3) are provided at the left and right substantially end portions and substantially the center of the calibration area CA1. The embodiment is not limited to this. For example, as shown in FIG. 3B, the marker MA3 provided substantially at the center can be deleted so that the calibration is not executed. The marker MA3 indicates the approximate center of the chart 1, and when it is not necessary to perform the alignment of the center position of the chart 1, the execution of the calibration of the marker MA3 can be excluded. In particular, since the marker MA3 is generally less likely to be displaced at the substantially central position, it may be executed once. Therefore, once the calibration is performed at the center position, it is possible to exclude the execution of the calibration by assuming that the center positions are aligned thereafter, and reduce the time required for the calibration.

なお、図5(C)及び図6(C)で示したずれ量は、処理回路20の算出部21がそれぞれのラインセンサ(ラインセンサRとラインセンサG、ラインセンサBとラインセンサG)間のずれ量を補間により算出していたが、例えば、ずれ量に線形性がある場合には、スプライン補間を適用して算出することができる。 The shift amount shown in FIGS. 5C and 6C is calculated by the calculation unit 21 of the processing circuit 20 between the line sensors (line sensor R and line sensor G, line sensor B and line sensor G). Although the shift amount is calculated by interpolation, for example, when the shift amount has linearity, it can be calculated by applying spline interpolation.

以上説明したように、本発明に係る第1の実施形態の撮像装置100は、撮像部10と、処理回路20とを備え、処理回路20が、算出部21と較正部22とを備えている。算出部21は、レンズ1によりマーカの波長が分光され、その分光されたラインセンサ間における撮像画素のずれ量を算出し、較正部22が、算出部21で算出された撮像画素のずれ量に基づいて、ラインセンサR、ラインセンサG及びラインセンサBのそれぞれのラインセンサによって撮像された撮像画素が一致するようにキャリブレーションを実行する。 As described above, the image pickup apparatus 100 according to the first embodiment of the present invention includes the image pickup unit 10 and the processing circuit 20, and the processing circuit 20 includes the calculation unit 21 and the calibration unit 22. .. The calculation unit 21 disperses the wavelengths of the markers by the lens 1, calculates the amount of deviation of the imaged pixels between the separated line sensors, and the calibration unit 22 uses the amount of deviation of the imaged pixels calculated by the calculator 21. Based on this, the calibration is executed so that the image pickup pixels imaged by the line sensors R, G, and B are matched.

本発明に係る第1の実施形態の撮像装置100によれば、倍率色収差のキャリブレーションにおける複雑な設定を自動で実行することができる。 According to the image pickup apparatus 100 of the first embodiment of the present invention, complicated setting in the calibration of the chromatic aberration of magnification can be automatically executed.

なお、本発明に係る第1の実施形態の撮像装置100は、撮像画素のずれ量を補正データとして記憶回路30又は画像記憶回路60に記憶させることができるので、一度、キャリブレーションを実行して、撮像画素のずれ量を補正データとして生成することにより、以後、通常の撮像を実行する場合は、生成された補正データを用いて補正することができる。 Since the image pickup apparatus 100 according to the first embodiment of the present invention can store the shift amount of the image pickup pixel as the correction data in the storage circuit 30 or the image storage circuit 60, the calibration is performed once. By generating the shift amount of the image pickup pixel as the correction data, when the normal image pickup is executed thereafter, the correction can be performed using the generated correction data.

さらに、本発明に係る第1の実施形態の撮像装置100は、撮像画素のずれ量をキャリブレーションデータとして保存することにより、例えば、マーカを撮像せず、そのキャリブレーションデータによりキャリブレーションを実行するようにしても良い。 Further, the image capturing apparatus 100 according to the first embodiment of the present invention stores the displacement amount of the image capturing pixel as the calibration data, so that, for example, the marker is not captured, and the calibration is performed using the calibration data. You may do it.

また、図3(A)に示すキャリブレーション領域CA1は、左右方向(横方向)の画素数に限定されるものではない。例えば、左右方向(横方向)に4000画素が一列に並んでいた場合、キャリブレーション領域CA1の中心の3000画素を撮像用に使用して、中心以外の残りの1000画素をキャリブレーション用の画素に使用してもよい。 Further, the calibration area CA1 shown in FIG. 3A is not limited to the number of pixels in the horizontal direction (horizontal direction). For example, when 4000 pixels are arranged in a line in the left-right direction (horizontal direction), the center 3000 pixels of the calibration area CA1 are used for imaging, and the remaining 1000 pixels other than the center are used as calibration pixels. May be used.

また、本発明に係る第1の実施形態の撮像装置100がマーカを撮像するタイミングは、特に限定されるものではない。例えば、ユーザがキャリブレーションを実行させたい任意のタイミングで撮像することができる。例えば、毎日、朝や夜に1回実行するようにしてもよく、また、レンズ1を交換したときに、キャリブレーションを実行するようにしてもよい。 The timing at which the image capturing apparatus 100 according to the first embodiment of the present invention captures an image of a marker is not particularly limited. For example, it is possible to take an image at an arbitrary timing when the user wants to execute the calibration. For example, the calibration may be performed once every day in the morning or at night, or when the lens 1 is replaced.

<2.第2の実施形態(撮像装置の例2)>
本発明に係る第2の実施形態の撮像装置は、キャリブレーションを実行するキャリブレーション領域の所定の範囲にマーカが設けられ、算出部が、マーカが設けられたキャリブレーション領域の所定の範囲において1以上のラインセンサ間の撮像画素のずれ量を算出し、較正部が、マーカが設けられたキャリブレーション領域の所定の範囲において2以上のラインセンサのそれぞれのラインセンサによって撮像された撮像画素が一致するようにキャリブレーションを実行する、撮像装置である。
<2. Second Embodiment (Example 2 of Imaging Device)>
In the image pickup apparatus according to the second embodiment of the present invention, a marker is provided in a predetermined range of the calibration area in which the calibration is executed, and the calculation unit sets the marker in the predetermined range of the calibration area in which the marker is provided. The calibration unit calculates the shift amount of the imaging pixels between the line sensors, and the calibration unit matches the imaging pixels imaged by the respective line sensors of the two or more line sensors in a predetermined range of the calibration area in which the marker is provided. It is an imaging device that performs calibration so as to perform.

本発明に係る第2の実施形態の撮像装置によれば、キャリブレーション領域の所定の範囲において2以上のラインセンサのそれぞれのラインセンサによって撮像された撮像画素が一致するようにキャリブレーションを実行することができるので、より精度の高いキャリブレーションを実行することができる。 According to the imaging device of the second embodiment of the present invention, the calibration is executed so that the imaging pixels imaged by the respective line sensors of the two or more line sensors match in a predetermined range of the calibration region. Therefore, it is possible to perform more accurate calibration.

ここで、図3(C)に示すチャートCH3を参照しながら、本技術に係る第2の実施形態の撮像装置について説明する。 Here, an imaging device according to the second embodiment of the present technology will be described with reference to the chart CH3 illustrated in FIG.

図3(C)には、チャートCH3が示されている。チャートCH3は、キャリブレーションを実行するためのキャリブレーション領域CA3を有している。また、チャートCH3は、キャリブレーション領域CA3の所定の範囲にマーカが設けられている。ここでは、所定の範囲は、キャリブレーション領域CA3の全範囲とする。 A chart CH3 is shown in FIG. The chart CH3 has a calibration area CA3 for executing calibration. Further, the chart CH3 has markers provided in a predetermined range of the calibration area CA3. Here, the predetermined range is the entire range of the calibration area CA3.

この場合、算出部21が、マーカMA4(図3(C)参照)が設けられたキャリブレーション領域CA3の全範囲において1以上のラインセンサ間のずれ量を算出する。そして、較正部22が、マーカMA4(図3(C)参照)が設けられたキャリブレーション領域CA3の全範囲において、ラインセンサR、ラインセンサG及びラインセンサBのそれぞれのラインセンサによって撮像された撮像画素が一致するようにキャリブレーションを実行する。 In this case, the calculation unit 21 calculates the shift amount between one or more line sensors in the entire range of the calibration area CA3 where the marker MA4 (see FIG. 3C) is provided. Then, the calibration unit 22 is imaged by each of the line sensors R, G, and B in the entire range of the calibration area CA3 in which the marker MA4 (see FIG. 3C) is provided. Calibration is performed so that the imaging pixels match.

このように、本発明に係る第2の実施形態の撮像装置は、キャリブレーション領域CA3の所定の範囲においてラインセンサR、ラインセンサG及びラインセンサBのそれぞれのラインセンサによって撮像された撮像画素が一致するようにキャリブレーションを実行することができる。 As described above, in the image pickup apparatus according to the second embodiment of the present invention, the image pickup pixels picked up by the respective line sensors R, G, and B in the predetermined range of the calibration area CA3 are displayed. Calibration can be performed to match.

以上説明したように、本発明に係る第2の実施形態の撮像装置によれば、キャリブレーション領域CA3の所定の範囲においてラインセンサR、ラインセンサG及びラインセンサBのそれぞれのラインセンサによって撮像された撮像画素が一致するようにキャリブレーションを実行することができる。これにより、例えば、レンズ1のキャリブレーションを精緻に実行することができるので、撮像画像の高精度化を図ることができる。 As described above, according to the imaging device of the second embodiment of the present invention, the line sensor R, the line sensor G, and the line sensor B take images in a predetermined range of the calibration area CA3. It is possible to perform the calibration so that the image pickup pixels match. As a result, for example, the calibration of the lens 1 can be precisely performed, so that the accuracy of the captured image can be improved.

また、キャリブレーション領域CA3の所定の範囲として、マーカMA4を部分的に設けることにより、部分的にキャリブレーションを実行することもできる。この場合、精緻にキャリブレーションを実行したい場所にマーカMA4を設けることにより、その部分のキャリブレーションを実行することができる。 Further, by partially providing the marker MA4 as a predetermined range of the calibration area CA3, it is possible to partially execute the calibration. In this case, by arranging the marker MA4 at the place where the calibration is desired to be performed precisely, the calibration of that portion can be performed.

<3.第3の実施形態(撮像装置の適用例)>
本発明に係る第3の実施形態の撮像装置は、第1の実施形態の撮像装置において、マーカが移動可能な被写体に設けられ、撮像部が、移動中の被写体に設けられたマーカを撮像する、撮像装置である。
<3. Third Embodiment (Application Example of Imaging Device)>
An image pickup apparatus according to a third embodiment of the present invention is the image pickup apparatus according to the first embodiment, in which a marker is provided on a movable subject, and an imaging unit images the marker provided on the moving subject. , An imaging device.

本発明に係る第3の実施形態の撮像装置によれば、撮像部が移動中の被写体に設けられたマーカを撮像するため、被写体にマーカを検出したときに、キャリブレーションを実行することができる。 According to the imaging apparatus of the third embodiment of the present invention, the imaging unit images the marker provided on the moving subject, so that the calibration can be executed when the marker is detected on the subject. ..

図7に、本発明に係る第3の実施形態の全体構成を示す。図7は、本発明に係る第3の実施形態の撮像装置が被写体であるベルトコンベアを撮像し、キャリブレーション領域にマーカが検出されたとき、キャリブレーションを実行する実施形態を示した説明図である。なお、特に断りがない限り、「上」とは、図7中の上方向を意味し、「右」とは、図7中の右方向を意味するものとする。 FIG. 7 shows the overall configuration of the third embodiment according to the present invention. FIG. 7 is an explanatory diagram showing an embodiment in which the image pickup apparatus according to the third embodiment of the present invention images a belt conveyor which is a subject, and executes a calibration when a marker is detected in the calibration area. is there. Unless otherwise specified, “upper” means the upper direction in FIG. 7, and “right” means the right direction in FIG. 7.

図7に示すように、ベルトコンベアBCは、ベルトコンベアBCの両脇に、キャリブレーション領域CA4を有している。キャリブレーション領域CA4には、マーカ(マーカMA5、マーカMA6)が設けられている。なお、このベルトコンベアBCは、一例として、縦型のベルトコンベアを示している。 As shown in FIG. 7, the belt conveyor BC has calibration areas CA4 on both sides of the belt conveyor BC. Markers (markers MA5 and MA6) are provided in the calibration area CA4. The belt conveyor BC is, for example, a vertical belt conveyor.

例えば、撮像装置100は、所定のタイミングでベルトコンベアBCを撮像する。ベルトコンベアBCは、上から下方向に向けて回転移動しており、撮像装置100は、ベルトコンベアBCの回転移動に伴って、キャリブレーション領域CA4にマーカ(マーカMA5、マーカMA6)を検出したとき、キャリブレーションを実行する。 For example, the imaging device 100 images the belt conveyor BC at a predetermined timing. The belt conveyor BC is rotatingly moved from top to bottom, and when the imaging apparatus 100 detects the markers (markers MA5 and MA6) in the calibration area CA4 along with the rotation movement of the belt conveyor BC. , Calibrate.

以上説明したように、本発明に係る第3の実施形態の撮像装置100によれば、撮像部10が、移動中のベルトコンベアBCに設けられたマーカ(マーカMA5、マーカMA6)を撮像したとき、キャリブレーションを実行することができる。これにより、第3の実施形態では、ユーザが所望する所定のタイミングで、撮像装置100のキャリブレーションを自動で実行することができる。 As described above, according to the imaging device 100 of the third embodiment of the present invention, when the imaging unit 10 images the markers (marker MA5, marker MA6) provided on the moving belt conveyor BC. , Calibration can be performed. As a result, in the third embodiment, the calibration of the imaging device 100 can be automatically executed at the predetermined timing desired by the user.

例えば、本発明に係る第3の実施形態では、撮像装置100を検査用カメラに適用し、検査の開始や検査を終了するタイミングに合わせて、ベルトコンベアBCのキャリブレーション領域CA4にマーカ(マーカMA5、マーカMA6)を形成することにより、所望する所定のタイミングで、キャリブレーションを実行することができる。 For example, in the third embodiment according to the present invention, the image pickup apparatus 100 is applied to an inspection camera, and a marker (marker MA5 is provided in the calibration area CA4 of the belt conveyor BC in accordance with the timing of starting or ending the inspection. By forming the markers MA6), the calibration can be executed at a desired predetermined timing.

また、本発明に係る第1乃至第3の実施形態は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。 Further, the first to third embodiments according to the present invention are not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.

また、本明細書に記載された効果はあくまでも例示であって限定されるものではなく、また他の効果があってもよい。 Further, the effects described in the present specification are merely examples and are not limited, and may have other effects.

例えば、第1乃至第3の実施形態では、撮像装置100は、ディスプレイ50、及び画像記憶回路60を備えて構成されていたが、本実施の形態は、これに限定されるものではない。例えば、撮像装置100は、ディスプレイ50、及び画像記憶回路60を有さず、有線や無線のネットワークを介して、別体のディスプレイや外部の画像記憶回路を備えるようにしてもよい。この場合、撮像装置100は、画像記憶回路60に記憶させるべき撮像画像を、外部の画像記憶回路に記憶させたり、別体のディスプレイにその撮像画像を表示させることができる。 For example, in the first to third embodiments, the image pickup apparatus 100 is configured to include the display 50 and the image storage circuit 60, but the present embodiment is not limited to this. For example, the imaging device 100 may not include the display 50 and the image storage circuit 60, but may include a separate display or an external image storage circuit via a wired or wireless network. In this case, the imaging device 100 can store the captured image to be stored in the image storage circuit 60 in an external image storage circuit, or can display the captured image on a separate display.

10 撮像部
20 処理回路
21 算出部
22 較正部
30 記憶回路
40 入力回路
50 ディスプレイ
60 画像記憶回路
BC ベルトコンベア
CH1、CH2、CH3、CH4 チャート
MA1、MA2、MA3、MA4 マーカ
R、G、B ラインセンサ
10 image pickup unit 20 processing circuit 21 calculation unit 22 calibration unit 30 storage circuit 40 input circuit 50 display 60 image storage circuit BC belt conveyor CH1, CH2, CH3, CH4 chart MA1, MA2, MA3, MA4 marker R, G, B line sensor

Claims (8)

レンズを介してマーカの像を取得して、異なる色のカラーフィルタを色ごとに有する2以上のラインセンサにより前記マーカを撮像する撮像部と、
前記レンズにより前記マーカの波長が分光され、その分光された1以上の前記ラインセンサ間における撮像画素のずれ量を算出する算出部と、
算出された前記撮像画素のずれ量に基づいて、前記2以上のラインセンサのそれぞれの前記ラインセンサによって撮像された前記撮像画素が一致するようにキャリブレーションを実行する較正部と、
を備える撮像装置。
An image capturing unit that captures an image of the marker through the lens and captures the marker with two or more line sensors having color filters of different colors for each color;
A calculating unit that separates the wavelength of the marker by the lens, and calculates a shift amount of an imaging pixel between the one or more line sensors that have been split.
A calibration unit that performs calibration based on the calculated shift amount of the image pickup pixels so that the image pickup pixels imaged by the line sensors of the two or more line sensors match each other;
An imaging device including.
前記キャリブレーションを実行するためのキャリブレーション領域の左右の略端部に前記マーカが設けられ、
前記算出部が、
前記マーカが設けられた前記キャリブレーション領域の左右の略端部において前記1以上のラインセンサ間における前記撮像画素のずれ量を算出し、
前記較正部が、
前記マーカが設けられた前記キャリブレーション領域の左右の略端部において前記2以上のラインセンサのそれぞれの前記ラインセンサによって撮像された前記撮像画素が一致するように前記キャリブレーションを実行する、請求項1に記載の撮像装置。
The markers are provided at substantially left and right ends of a calibration area for performing the calibration,
The calculation unit,
Calculating a shift amount of the imaging pixel between the one or more line sensors at substantially left and right end portions of the calibration area where the marker is provided,
The calibration unit,
The calibration is executed so that the image pickup pixels imaged by the respective line sensors of the two or more line sensors are matched at substantially left and right end portions of the calibration area where the markers are provided. The imaging device according to 1.
前記キャリブレーションを実行するためのキャリブレーション領域の略中央に前記マーカが設けられ、
前記算出部が、
前記マーカが設けられた前記キャリブレーション領域の略中央において前記1以上のラインセンサ間における前記撮像画素のずれ量を算出し、
前記較正部が、
前記マーカが設けられた前記キャリブレーション領域の略中央において前記2以上のラインセンサのそれぞれの前記ラインセンサによって撮像された前記撮像画素が一致するように前記キャリブレーションを実行する、請求項1又は2に記載の撮像装置。
The marker is provided substantially in the center of the calibration area for performing the calibration,
The calculation unit,
Calculating the shift amount of the imaging pixel between the one or more line sensors in the approximate center of the calibration area where the marker is provided,
The calibration unit,
3. The calibration is performed so that the image pickup pixels imaged by the line sensors of the two or more line sensors are substantially coincident with each other in substantially the center of the calibration area where the marker is provided. The imaging device according to.
前記算出部が、
前記1以上のラインセンサ間における前記撮像画素のずれ量を補間により算出し、
前記較正部が、
算出された前記撮像画素のずれ量に基づいて、前記2以上のラインセンサのそれぞれの前記ラインセンサによって撮像された前記撮像画素が一致するように前記キャリブレーションを実行する、請求項1乃至3のいずれか1項に記載の撮像装置。
The calculation unit,
Calculating the amount of displacement of the imaging pixels between the one or more line sensors by interpolation,
The calibration unit,
The calibration is performed so that the image pickup pixels imaged by the line sensors of the two or more line sensors are matched based on the calculated shift amount of the image pickup pixels. The imaging device according to any one of items.
前記キャリブレーションを実行するためのキャリブレーション領域の所定の範囲に前記マーカが設けられ、
前記算出部が、
前記マーカが設けられた前記キャリブレーション領域の所定の範囲において前記1以上のラインセンサ間における前記撮像画素のずれ量を算出し、
前記較正部が、
前記マーカが設けられた前記キャリブレーション領域の所定の範囲において前記2以上のラインセンサのそれぞれの前記ラインセンサによって撮像された前記撮像画素が一致するように前記キャリブレーションを実行する、請求項1乃至4のいずれか1項に記載の撮像装置。
The marker is provided in a predetermined range of a calibration area for performing the calibration,
The calculation unit,
Calculating a shift amount of the imaging pixel between the one or more line sensors in a predetermined range of the calibration area in which the marker is provided,
The calibration unit,
The calibration is performed such that the image pickup pixels imaged by the line sensors of the two or more line sensors are matched in a predetermined range of the calibration region where the marker is provided. The imaging device according to any one of 4 above.
前記撮像画素のずれ量を記憶する記憶部を、更に備える、請求項1乃至5のいずれか1項に記載の撮像装置。 The image pickup apparatus according to claim 1, further comprising a storage unit that stores the amount of shift of the image pickup pixels. 前記マーカが移動可能な被写体に設けられ、
前記撮像部が、
移動中の前記被写体に設けられた前記マーカを撮像する、請求項1乃至6のいずれか1項に記載の撮像装置。
The marker is provided on a movable subject,
The imaging unit,
The imaging device according to claim 1, wherein the marker provided on the moving subject is imaged.
前記マーカが、
白と黒のラインによって形成されている、請求項1乃至6のいずれか1項に記載の撮像装置。
The marker is
The image pickup apparatus according to claim 1, wherein the image pickup apparatus is formed of white and black lines.
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