專利名稱：圖像讀取設(shè)備和圖像讀取系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及圖像讀取設(shè)備和圖像讀取系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
常規(guī)上，對(duì)于圖像讀取設(shè)備等，已經(jīng)提出了用于檢測(cè)片狀介質(zhì)邊緣的技術(shù)。例如， 檢測(cè)邊緣使得能夠檢測(cè)介質(zhì)的尺寸。作為檢測(cè)邊緣的技術(shù)，例如No. 09-65061號(hào)日本已公開(kāi)專利申請(qǐng)公開(kāi)了一種通過(guò) 提供具有與原稿相同的反射率的反射表面作為原稿讀取部分的背景，并檢測(cè)在該反射表面 上形成的原稿的陰影來(lái)檢測(cè)原稿的歪斜的技術(shù)。但是，當(dāng)要根據(jù)介質(zhì)的陰影檢測(cè)片狀介質(zhì)的邊緣時(shí)，介質(zhì)的陰影的明暗度根據(jù)例 如介質(zhì)的厚度而變化，并且邊緣檢測(cè)的準(zhǔn)確性可能根據(jù)要被檢測(cè)的介質(zhì)的種類或者厚度而 下降。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是至少部分地解決常規(guī)技術(shù)中的問(wèn)題。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，一種圖像讀取設(shè)備被配置成讀取由自動(dòng)輸送裝置在輸送 路徑上輸送的片狀介質(zhì)上的圖像。所述圖像讀取設(shè)備包括光源，設(shè)置成與所述介質(zhì)的一個(gè) 表面相對(duì)；背襯部件(backingmember)，設(shè)置成與所述介質(zhì)的另一個(gè)表面相對(duì)，并且包括設(shè) 置成與所述介質(zhì)的所述另一個(gè)表面相對(duì)的背襯表面；成像單元，設(shè)置成與所述介質(zhì)的所述 一個(gè)表面相對(duì)并且在所述介質(zhì)的輸送方向上處于與所述光源不同的位置，并被配置成拾取 所述介質(zhì)和所述背襯表面的圖像，由于來(lái)自所述光源的光而在所述背襯表面上形成了所述 介質(zhì)的陰影；和圖像處理器，被配置成基于所述成像單元的圖像拾取結(jié)果產(chǎn)生包括所述介 質(zhì)和所述背襯表面的所述圖像的圖像數(shù)據(jù)，其中所述背襯表面相對(duì)于所述輸送方向傾斜， 并且所述輸送路徑和所述背襯表面之間的間隙沿著所述輸送方向從光源側(cè)向著成像單元 側(cè)減小。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的圖像讀取設(shè)備的示意配置的剖視圖；圖2是根據(jù)該實(shí)施例的圖像讀取設(shè)備的框圖；圖3是圖像讀取系統(tǒng)的例子；圖4繪出了根據(jù)該實(shí)施例的圖像讀取設(shè)備產(chǎn)生的介質(zhì)的陰影；圖5繪出了根據(jù)該實(shí)施例的圖像讀取設(shè)備獲取的原始圖像數(shù)據(jù)；圖6繪出了平行于輸送路徑的背襯表面；圖7繪出了當(dāng)背襯表面平行于輸送路徑并且與輸送路徑間隔開(kāi)時(shí)的原始圖像數(shù) 據(jù)；和圖8是常規(guī)圖像讀取設(shè)備的例子。具體實(shí)施例下面將參考附圖詳細(xì)地說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的圖像讀取設(shè)備的示范性實(shí)施例。本發(fā)明 不局限于該實(shí)施例。此外，在下面的實(shí)施例中的結(jié)構(gòu)元件包括本領(lǐng)域技術(shù)人員容易設(shè)想的 元件或者大致相同的元件。參考圖1到圖8來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例。這個(gè)實(shí)施例涉及一種檢測(cè)由自動(dòng)輸送裝 置輸送的片狀介質(zhì)的邊緣的圖像讀取設(shè)備。片狀介質(zhì)是要被讀取的片狀物體，例如原稿或 者名片。圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的圖像讀取設(shè)備的示意結(jié)構(gòu)的剖視圖，并且圖2是根據(jù) 該實(shí)施例的圖像讀取設(shè)備的框圖。在圖1中繪出了與主掃描方向正交的橫剖面。根據(jù)本實(shí)施例在圖1中繪出的圖像讀取設(shè)備1-1是讀取由自動(dòng)輸送裝置在輸送路 徑3上輸送的片狀介質(zhì)6上的圖像的圖像讀取設(shè)備。圖像讀取設(shè)備1-1包括設(shè)置成與介 質(zhì)6的一個(gè)表面相對(duì)的光源1 ；設(shè)置成與介質(zhì)6的另一個(gè)表面相對(duì)并且包括面向介質(zhì)6的所 述另一個(gè)表面的背襯表面41的背襯部件4 ；面向介質(zhì)6的所述一個(gè)表面并且在介質(zhì)6的輸 送方向上設(shè)置在與光源1不同的位置以便拾取介質(zhì)6和背襯表面41的圖像的成像單元2， 由于來(lái)自光源1的光所致而在背襯表面41上形成了介質(zhì)6的陰影；以及基于由成像單元2 獲取的圖像拾取結(jié)果產(chǎn)生包括介質(zhì)6和背襯表面41的圖像數(shù)據(jù)的圖像處理器。背襯表面 41相對(duì)于所述輸送方向傾斜，并且輸送路徑3和背襯表面41之間的間隙“G”沿著所述輸送 方向從光源1側(cè)向著成像單元2側(cè)減小。因此，能夠在背襯表面41上形成足以用于檢測(cè)介 質(zhì)6的邊緣的陰影，并改善檢測(cè)介質(zhì)6的準(zhǔn)確性。如圖1中所繪，根據(jù)該實(shí)施例的圖像讀取設(shè)備1-1包括光學(xué)單元(圖像讀取單 元)7、輸送輥(自動(dòng)輸送裝置)5和背襯部件4。圖像讀取設(shè)備1-1讀取由輸送輥5在輸送 路徑3上輸送的片狀介質(zhì)6上的圖像以產(chǎn)生圖像數(shù)據(jù)。光學(xué)單元7包括外殼8、光源1和成 像單元2。外殼8是中空的并且光源1和成像單元2設(shè)置在外殼8內(nèi)部。在本實(shí)施例中，說(shuō) 明了光學(xué)單元7是均等倍數(shù)光學(xué)系統(tǒng)的例子，但是光學(xué)單元7不局限于此，并且可以是縮小 光學(xué)系統(tǒng)。光學(xué)單元7和背襯部件4被設(shè)置成使得要被輸送的介質(zhì)6位于其間。光學(xué)單元7 被設(shè)置在介質(zhì)6的一側(cè)上，而背襯部件4被設(shè)置在介質(zhì)6的另一側(cè)上。即，光學(xué)單元7被設(shè) 置在介質(zhì)6的一側(cè)上，而背襯部件4在與介質(zhì)6正交的方向上被設(shè)置在介質(zhì)6的另一側(cè)上。 在下面的說(shuō)明中，說(shuō)明了介質(zhì)6被水平地輸送，光學(xué)單元7沿垂直方向設(shè)置在介質(zhì)6的上側(cè) 上，并且背襯部件4沿垂直方向被設(shè)置在介質(zhì)6的下側(cè)上的例子；但是，本發(fā)明不局限于此。 介質(zhì)6的輸送方向不局限于水平方向，只要光學(xué)單元7和背襯部件4被設(shè)置成分隔到一側(cè) 和另一側(cè)而介質(zhì)6位于其間。光學(xué)單元7的外殼8包括由玻璃等形成的透射表面8a，光透過(guò)透射表面8a。透射 表面8a設(shè)置在介質(zhì)6和光源1加成像單元2之間，面向介質(zhì)6的一個(gè)表面(光源1側(cè)上的 表面)，并且是構(gòu)成輸送路徑3的輸送路徑構(gòu)成部件。光源1和成像單元2被設(shè)置成與透射 表面8a相對(duì)，并面向要被輸送的介質(zhì)6的一個(gè)表面(上表面61)，透射表面8a位于其間。 光源1和成像單元2沿輸送方向被設(shè)置在不同的位置，并且光源1沿輸送方向位于成像單 元2的上游側(cè)。透射表面8a構(gòu)成了介質(zhì)6的輸送路徑3。輸送路徑3是要被輸送輥5輸送 的介質(zhì)6的通路。透射表面8a用作輸送路徑3的上表面，并且介質(zhì)6在沿著透射表面8a的在輸送方向上延伸的輸送路徑3上被輸送。輸送輥5被設(shè)置成與透射表面8a相對(duì)。根 據(jù)本實(shí)施例的輸送輥5包括沿介質(zhì)6的輸送方向設(shè)置在上游側(cè)的上游側(cè)輸送輥5a，和沿介 質(zhì)6的輸送方向設(shè)置在下游側(cè)的下游側(cè)輸送輥5b。在透射表面8a和輸送輥5之間形成輸 送路徑3，并且輸送輥5和透射表面8a之間的介質(zhì)6被轉(zhuǎn)動(dòng)的輸送輥5向著下游側(cè)沿著輸 送方向向前(見(jiàn)箭頭Yl)輸送。 在上游側(cè)輸送輥5a和下游側(cè)輸送輥5b之間的位置，背襯部件4被設(shè)置成與介質(zhì)6 的下表面62相對(duì)。背襯部件4包括面向要被輸送的介質(zhì)6的背襯表面41，并在正交于輸送 輥5的軸向的方向上具有三角形的剖面。背襯表面41是沿垂直方向面向上方的平面，并面 向介質(zhì)6的下表面62。背襯部件4的下表面42是與輸送路徑3平行的表面。在圖像讀取 設(shè)備1-1中，可輸送的介質(zhì)6在主掃描方向上的最大寬度被設(shè)置，并且背襯表面41在主掃 描方向上的寬度大于這個(gè)最大寬度。背襯表面41相對(duì)于輸送方向傾斜。輸送路徑3和背 襯表面41之間的間隙“G”(在與介質(zhì)6正交的方向上，輸送路徑3與背襯表面41之間的間 隙)沿著輸送方向從光源1側(cè)向著成像單元2側(cè)減小。在本實(shí)施例中，光源1沿著輸送方 向被設(shè)置在成像單元2的上游側(cè)。與此對(duì)應(yīng)地，輸送路徑3與背襯表面41之間的間隙“G” 沿著輸送方向從上游側(cè)向著下游側(cè)減小。當(dāng)光源1沿著輸送方向被設(shè)置在成像單元2的下 游側(cè)上時(shí)，可以使輸送路徑3與背襯表面41之間的間隙“G”沿著輸送方向從下游側(cè)向著上 游側(cè)減小。參考字符“G1”代表在成像單元2的圖像拾取目標(biāo)位置處(讀取線)輸送路徑 3與背襯表面41之間的間隙“G”。成像單元2的讀取線沿著輸送方向位于背襯表面41的 下游端的上游。背襯部件4被設(shè)置在與輸送路徑3間隔開(kāi)的位置。在輸送路徑3與背襯表面41 之間的間隙“G”中，背襯部件4與輸送路徑3之間的間隙的最小值是沿著輸送方向在下游 端處的間隙“Gmin” (此后稱為“最小間隙“Gmin””)。最小間隙“Gmin”優(yōu)選地是比0大的 值。例如，最小間隙“Gmin”可被設(shè)置為0. 2毫米或者更大，用于確保介質(zhì)6的輸送路徑3。 在成像單元2的圖像拾取目標(biāo)位置處的輸送路徑3與背襯表面41之間的間隙“G1”可以基 于例如在背襯表面41上形成的介質(zhì)6的陰影的寬度來(lái)確定。在成像單元2的圖像拾取目 標(biāo)位置處的輸送路徑3與背襯表面41之間的間隙“G1”優(yōu)選地被設(shè)置為例如等于或者大于 0. 8毫米并且等于或小于2. 0毫米的范圍中，并且例如可以被設(shè)置為1. 6毫米。參考字符θ 1代表在輸送方向和背襯表面41之間形成的角度，以及背襯表面41 相對(duì)于輸送方向的傾斜角度(此后稱為“背襯表面41的傾斜角度”)。參考字符θ 2和θ 3 分別代表光在背襯表面41上的入射角度和反射角度。背襯表面41的傾斜角度Θ1是銳角 (0° < Θ1<90° )，并且優(yōu)選地是在例如大于0并且等于或小于20度的范圍中的角度。 例如，背襯表面41的傾斜角度θ 1的范圍優(yōu)選地被設(shè)置成使得介質(zhì)6和背襯表面41的外 觀之間的對(duì)比度(由成像單元2拾取的圖像數(shù)據(jù)的濃度)不變得過(guò)大。光源1被設(shè)置成與要輸送的介質(zhì)6的上表面61相對(duì)，并向介質(zhì)6和背襯表面41 照射光。光源1沿輸送方向從上游側(cè)向著介質(zhì)6和背襯表面41照射光，并且從光源1照射 的光至少包括沿輸送方向?qū)蛳掠蝹?cè)(見(jiàn)參考字符Li)和沿垂直方向向下(向著背襯表面 41的方向)的光。成像單元2拾取被光源1用光照射的介質(zhì)6和背襯表面41的圖像。成 像單元2包括多個(gè)沿正交于輸送方向的主掃描方向(輸送輥5的軸向)設(shè)置的成像元件。 在主掃描方向中，成像元件按照與成像單元2的掃描范圍相同的寬度被設(shè)置。成像單元2沿主掃描方向掃描讀取線，并輸出圖像拾取讀取線的圖像拾取結(jié)果作為圖像線數(shù)據(jù)。圖像讀取設(shè)備1-1包括控制裝置10。如圖2中所繪，控制裝置10包括輸入/輸出 單元11、存儲(chǔ)單元12和處理器13。輸入/輸出單元11、存儲(chǔ)單元12和處理器13相互連 接，以便能夠接收和傳輸信號(hào)。輸入/輸出單元11具有圖像輸入功能和圖像數(shù)據(jù)的輸出功 能。存儲(chǔ)單元12存儲(chǔ)圖像數(shù)據(jù)，用于圖像處理的程序，等等。處理器13具有處理圖像數(shù)據(jù) 的圖像處理功能和檢測(cè)介質(zhì)6的邊緣并產(chǎn)生介質(zhì)區(qū)域的圖像數(shù)據(jù)的功能。獲取的圖像線數(shù) 據(jù)被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元12中?？刂蒲b置10針對(duì)沿輸送方向(副掃描方向)輸送的介質(zhì)6重 復(fù)獲取圖像線數(shù)據(jù)，以獲取包括整個(gè)介質(zhì)6、以背襯表面41作為背景的圖像數(shù)據(jù)(原始圖像 數(shù)據(jù))。輸入/輸出單元11連接到光源1、成像單元2和輸送輥5中的每一個(gè)，并且執(zhí)行來(lái) 自和去往光源1、成像單元2和輸送輥5的信號(hào)輸入和輸出。輸入/輸出單元11驅(qū)動(dòng)光源 1把光照射到被輸送的介質(zhì)6和背襯表面41。此外，輸入/輸出單元11驅(qū)動(dòng)成像單元2掃 描讀取線以獲取包括介質(zhì)6和背襯表面41的圖像線數(shù)據(jù)。由于來(lái)自光源1的光所致而在 背襯表面41上形成了介質(zhì)6的陰影。S卩，成像單元2拾取介質(zhì)6和由于來(lái)自光源1的光而 在其上形成介質(zhì)6的陰影的背襯表面41的圖像。處理器13從原始圖像數(shù)據(jù)執(zhí)行介質(zhì)區(qū)域 的切割(剪裁)，并獲取該介質(zhì)區(qū)域的圖像數(shù)據(jù)。在本實(shí)施例中，控制裝置10用作基于成像 單元2的圖像拾取結(jié)果來(lái)產(chǎn)生包括介質(zhì)6和背襯表面41的圖像數(shù)據(jù)的圖像處理器和在該 圖像數(shù)據(jù)中檢測(cè)介質(zhì)6的邊緣的邊緣檢測(cè)器。邊緣可以被外部裝置檢測(cè)。例如，作為外部裝置的數(shù)據(jù)處理單元(例如PC)可被 用作執(zhí)行與邊緣檢測(cè)器相同過(guò)程的邊緣檢測(cè)裝置。在這種情況下，邊緣檢測(cè)裝置執(zhí)行與圖 像讀取設(shè)備的圖像數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)移，并與圖像讀取設(shè)備一起構(gòu)成圖像讀取系統(tǒng)。圖3是圖像讀 取系統(tǒng)的例子。圖像讀取系統(tǒng)包括圖像讀取設(shè)備1-2和數(shù)據(jù)處理裝置50。圖像讀取設(shè)備 1-2的控制裝置30包括輸入/輸出單元11和存儲(chǔ)單元12，并且原始圖像數(shù)據(jù)被從存儲(chǔ)單 元12通過(guò)輸入/輸出單元11輸出到數(shù)據(jù)處理裝置50中的處理器51。和處理器13類似， 處理器51從原始圖像數(shù)據(jù)執(zhí)行介質(zhì)區(qū)域的切割(剪裁)以獲取該介質(zhì)區(qū)域的圖像數(shù)據(jù)。檢測(cè)介質(zhì)6是否存在的檢測(cè)裝置9沿輸送方向在輸送路徑中被安裝在成像單元2 的上游側(cè)。作為檢測(cè)裝置9，可以使用例如公知的光傳感器、超聲(US)傳感器，或者機(jī)械傳 感器。檢測(cè)裝置9檢測(cè)在安裝位置是否存在介質(zhì)6，并把指示檢測(cè)結(jié)果的信號(hào)輸出到控制裝 置10。例如沿輸送方向在上游側(cè)輸送輥5a的上游側(cè)的位置處提供檢測(cè)裝置9?？刂蒲b置 10基于檢測(cè)裝置9的檢測(cè)結(jié)果控制光源1、成像單元2和輸送輥5?？刂蒲b置10使得成像 單元2從要被輸送的介質(zhì)6到達(dá)讀取線之前開(kāi)始拾取讀取線的圖像，直到介質(zhì)6已經(jīng)通過(guò) 讀取線為止。即，控制裝置10所獲取的原始圖像數(shù)據(jù)包括沿輸送方向位于介質(zhì)6的前端的 前部的區(qū)域，以及沿輸送方向位于介質(zhì)6的后端的后部的區(qū)域。換句話說(shuō)，原始圖像數(shù)據(jù)包 括位于介質(zhì)6的前端和后端的用于介質(zhì)6的尺寸檢測(cè)的過(guò)掃描區(qū)域?？刂蒲b置10基于檢 測(cè)裝置9的檢測(cè)結(jié)果為成像單元2確定沿輸送方向的成像范圍?；跈z測(cè)裝置9的檢測(cè)結(jié) 果和輸送輥5對(duì)介質(zhì)6的輸送速度，成像單元2的成像開(kāi)始定時(shí)和成像結(jié)束定時(shí)被分別確 定。成像單元2在主掃描方向上的掃描范圍被設(shè)置得大于可輸送的介質(zhì)6的最大寬 度，該掃描范圍是覆蓋介質(zhì)6的兩端的外部區(qū)域的范圍。因此，在圖像讀取設(shè)備1-1中，針對(duì)可接收范圍內(nèi)尺寸的介質(zhì)6產(chǎn)生了包括整個(gè)介質(zhì)6的原始圖像數(shù)據(jù)。檢測(cè)裝置9優(yōu)選地 被配置成在主掃描方向上的多個(gè)位置檢測(cè)介質(zhì)6的存在，以便無(wú)論介質(zhì)6的設(shè)置位置和介 質(zhì)尺寸如何，介質(zhì)6都是可檢測(cè)的。檢測(cè)裝置9不僅可以沿輸送方向設(shè)置在成像單元2的 上游側(cè)上，而且也可以設(shè)置在下游側(cè)上?；卺槍?duì)介質(zhì)6的邊緣檢測(cè)結(jié)果執(zhí)行從原始圖像數(shù)據(jù)剪裁介質(zhì)區(qū)域?？刂蒲b置10 基于由于來(lái)自光源1的光而在背襯表面41上形成的介質(zhì)6的陰影檢測(cè)介質(zhì)6的邊緣?；?于例如原始圖像數(shù)據(jù)中陰影區(qū)域和陰影以外的區(qū)域(介質(zhì)6和背襯表面41)中濃度之間的 差別來(lái)檢測(cè)介質(zhì)6的邊緣。常規(guī)上，在基于介質(zhì)6的陰影檢測(cè)介質(zhì)6的邊緣的方法中，陰 影的濃度隨著介質(zhì)6的厚度(紙厚度)變化，并且在主掃描方向上介質(zhì)的末端(右端和左 端)的陰影不能被準(zhǔn)確地檢測(cè)，從而使得難以改善介質(zhì)6的檢測(cè)準(zhǔn)確性。因?yàn)樵谟叶撕妥?端的陰影很難顯得顯著，所以介質(zhì)6的設(shè)置位置和尺寸需要被限制以檢測(cè)在右端和左端的 陰影。根據(jù)本實(shí)施例的圖像讀取設(shè)備1-1，背襯表面41相對(duì)于輸送方向傾斜，并且輸送 路徑3與背襯表面41之間的間隙“G”沿輸送方向從光源1側(cè)向著成像單元2側(cè)減小。因 此，由于背襯表面41被傾斜，所以背襯表面41至少在讀取線處與輸送路徑3間隔開(kāi)。因此， 由于介質(zhì)6的厚度等所造成的在背襯表面41上形成的介質(zhì)6的陰影的濃度變化被抑制。 例如，即使對(duì)于其陰影常規(guī)上不顯得顯著的較薄的介質(zhì)6，該介質(zhì)6的陰影也顯得引人注目 并被強(qiáng)調(diào)。圖4繪出了由根據(jù)本實(shí)施例的圖像讀取設(shè)備1-1形成的介質(zhì)6的陰影。在圖4 中，參考數(shù)字21代表介質(zhì)6的陰影。介質(zhì)6的陰影21以足夠的寬度圍繞介質(zhì)6形成。能 夠抑制由于介質(zhì)6的厚度等所造成的陰影21的濃度的變化，并基于介質(zhì)6的陰影21準(zhǔn)確 地檢測(cè)介質(zhì)6的邊緣。因?yàn)楸骋r表面41被傾斜，并且背襯表面41與輸送路徑3間隔開(kāi)，不僅使沿輸送方 向在介質(zhì)6末端的陰影被強(qiáng)調(diào)，而且，如參考字符21a所指示，在背襯表面41上也形成了足 以用于在主掃描方向上在介質(zhì)6的末端檢測(cè)邊緣的陰影。因此，根據(jù)本實(shí)施例的圖像讀取 設(shè)備1-1，能夠改善介質(zhì)6的邊緣的檢測(cè)準(zhǔn)確性。因?yàn)闊o(wú)論介質(zhì)6的設(shè)置位置或者尺寸如何， 沿主掃描方向在末端都形成了顯著的陰影，所以用戶能夠檢測(cè)介質(zhì)6的邊緣而無(wú)需意識(shí)到 它(無(wú)需限制介質(zhì)6的設(shè)置位置或者尺寸)。因?yàn)橛捎诒骋r表面41被傾斜的簡(jiǎn)單事實(shí)所致 使得能夠形成介質(zhì)6的顯著陰影，所以最小間隙“Gmin”可以是0。如果背襯表面41僅被設(shè)置成與介質(zhì)6間隔開(kāi)，則可能存在介質(zhì)6的陰影變得很難 看見(jiàn)的問(wèn)題，因?yàn)楸骋r表面41的顏色(背景顏色)變暗，如下面參考圖6和圖7所說(shuō)明的 那樣。圖6繪出了平行于輸送路徑3的背襯表面。如圖6中所繪，當(dāng)平行于輸送路徑3的 背襯部件104的背襯表面141被與輸送路徑3間隔開(kāi)設(shè)置時(shí)，進(jìn)入成像單元2的光的量—— 被背襯表面141反射的反射光的量——下降(見(jiàn)參考字符L3)。因此，要被成像單元2拾取 的背襯表面141的圖像變暗。圖7繪出了當(dāng)背襯表面141平行于輸送路徑3并且與輸送路 徑3間隔開(kāi)時(shí)的原始圖像數(shù)據(jù)。在圖7中，參考數(shù)字22代表介質(zhì)6的圖像，參考數(shù)字23代 表介質(zhì)6的陰影的圖像，并且參考數(shù)字24代表背襯表面141的圖像(未形成陰影的區(qū)域的 圖像)。因?yàn)楸骋r表面141是暗的并且背襯表面141的圖像24的濃度較高，背襯表面141 的圖像24和介質(zhì)6的陰影的圖像23的濃度之間的差別減小。因此，介質(zhì)6的陰影的圖像 23的檢測(cè)準(zhǔn)確性可能減小。因此，難以同時(shí)既產(chǎn)生介質(zhì)6的被強(qiáng)調(diào)的陰影又使背襯表面141的圖像24和介質(zhì)6的陰影的圖像23之間的對(duì)比度清晰。根據(jù)圖1中所繪的本實(shí)施例的圖像讀取設(shè)備1-1，背襯表面41相對(duì)于輸送方向傾 斜，輸送路徑3與背襯表面41之間的間隙“G”沿輸送方向從光源1側(cè)向著成像單元2側(cè)減 小。因此，由于被背襯表面41反射的反射光L2適當(dāng)?shù)氐竭_(dá)成像單元2，所以能夠抑制被背 襯表面41反射的反射光L2的到達(dá)成像單元2的光量的減少。圖5繪出了根據(jù)本實(shí)施例的 圖像讀取設(shè)備1-1所獲取的原始圖像數(shù)據(jù)。如圖5中所繪，根據(jù)本實(shí)施例的圖像讀取設(shè)備 1-1，能夠抑制背襯表面41的圖像(未形成陰影的區(qū)域的圖像)25變暗，并確保介質(zhì)6的陰 影的圖像23和背襯表面41的圖像25的濃度之間的足夠的差別。結(jié)果，能夠改善介質(zhì)6的 檢測(cè)準(zhǔn)確性。背襯表面41的圖像25的濃度(背景顏色)根據(jù)背襯表面41的傾斜角度θ 1 改變。即，來(lái)自光源1的光的反射角度θ 3可通過(guò)背襯表面41的傾斜角度θ 1調(diào)整，以獲 得期望的背景顏色的濃度。因此，能夠強(qiáng)調(diào)介質(zhì)6與陰影之間的濃度上的差別，以及背襯表 面41與陰影之間的濃度上的差別。背襯表面41的傾斜角度θ 1可以被固定或者可變。接著說(shuō)明圖像讀取設(shè)備1-1檢測(cè)介質(zhì)6的方法。處理器13在原始圖像數(shù)據(jù)中檢 測(cè)對(duì)應(yīng)于介質(zhì)6的陰影的像素?cái)?shù)據(jù)，并基于所檢測(cè)的對(duì)應(yīng)于介質(zhì)6的陰影的像素?cái)?shù)據(jù)，在原 始圖像數(shù)據(jù)中檢測(cè)對(duì)應(yīng)于介質(zhì)6的邊緣的像素?cái)?shù)據(jù)。處理器13基于例如介質(zhì)6的陰影的 圖像23與背襯表面41中未形成陰影的區(qū)域的圖像25之間的濃度(色調(diào))上的差別來(lái)檢 測(cè)介質(zhì)6的陰影的圖像23的像素?cái)?shù)據(jù)?；蛘?，可以基于把原始圖像數(shù)據(jù)的每一個(gè)像素?cái)?shù)據(jù) 的色調(diào)與預(yù)先設(shè)置的閾值相比較的結(jié)果，確定像素?cái)?shù)據(jù)是否被包括在介質(zhì)6的陰影的區(qū)域 中。針對(duì)輸送方向上兩端的邊緣和主掃描方向上兩端的邊緣中的每一個(gè)，執(zhí)行介質(zhì)6的陰 影的圖像23的檢測(cè)。當(dāng)針對(duì)一個(gè)邊緣檢測(cè)介質(zhì)6的陰影的圖像23的多個(gè)區(qū)域時(shí)，最可能 的區(qū)域被確定為介質(zhì)6的陰影的圖像23。作為陰影的圖像23的最可能的區(qū)域可以基于例 如多個(gè)候選區(qū)域的相應(yīng)位置或者色調(diào)被確定。例如當(dāng)基于候選區(qū)域的位置確定作為陰影的 圖像23的最可能區(qū)域時(shí)，可以選擇在輸送方向或者主掃描方向上位于最外部的候選者。處理器13基于介質(zhì)6的陰影的圖像23的所檢測(cè)像素?cái)?shù)據(jù)檢測(cè)介質(zhì)6的邊緣。對(duì) 于輸送方向上的兩端(前端和后端)和主掃描方向上的兩端(左端和右端)中的每一個(gè)處 的邊緣，處理器13基于介質(zhì)6的圖像22與介質(zhì)6的陰影的圖像23之間的濃度(色調(diào))上 的差別來(lái)檢測(cè)構(gòu)成介質(zhì)6的邊緣的像素?cái)?shù)據(jù)，并檢測(cè)所檢測(cè)的像素?cái)?shù)據(jù)的坐標(biāo)值。處理器 13基于所檢測(cè)到的構(gòu)成每一個(gè)邊緣的像素?cái)?shù)據(jù)的坐標(biāo)值，計(jì)算對(duì)應(yīng)于每一個(gè)邊緣的直線。 處理器13基于每一個(gè)計(jì)算的直線檢測(cè)介質(zhì)6的尺寸，并剪裁被所計(jì)算的直線包圍的區(qū)域作 為介質(zhì)6的圖像區(qū)域。S卩，控制裝置10基于對(duì)應(yīng)于被檢測(cè)邊緣的像素?cái)?shù)據(jù)，從包括介質(zhì)6 和背襯表面41的圖像數(shù)據(jù)剪裁介質(zhì)6的圖像數(shù)據(jù)?？刂蒲b置10也基于所計(jì)算的直線計(jì)算 介質(zhì)6的傾斜，并轉(zhuǎn)動(dòng)圖像以消除所述傾斜?？梢曰诮橘|(zhì)6的圖像22與背襯表面41的圖像25之間的濃度(色調(diào))上的差 別來(lái)檢測(cè)構(gòu)成介質(zhì)6的邊緣的像素?cái)?shù)據(jù)。例如，對(duì)于介質(zhì)6的圖像22中沿輸送方向在上游 側(cè)(后端側(cè))上的邊緣22a，可以基于介質(zhì)6的圖像22與背襯表面41的圖像25之間的濃 度上的差別來(lái)檢測(cè)構(gòu)成邊緣的像素?cái)?shù)據(jù)。作為檢測(cè)介質(zhì)6的邊緣的方法，取代直接檢測(cè)介 質(zhì)6的圖像22與介質(zhì)6的陰影的圖像23之間的邊界(邊緣)或作為其補(bǔ)充，可以基于檢 測(cè)介質(zhì)6的陰影的圖像23與背襯表面41的圖像25之間的邊界(陰影的圖像23的外側(cè)上 的邊界)的結(jié)果，間接地檢測(cè)介質(zhì)6的圖像22與介質(zhì)6的陰影的圖像23之間的邊界(陰影的圖像23的內(nèi)側(cè)上的邊界)。根據(jù)本實(shí)施例的圖像讀取設(shè)備1-1，無(wú)論介質(zhì)6的底層設(shè)計(jì)或者尺寸如何，并且即 使介質(zhì)6歪斜，也能夠絕對(duì)無(wú)誤地檢測(cè)介質(zhì)6的輪廓并形成圖像。在本實(shí)施例中，背襯部件4被設(shè)置在與輸送路徑3間隔開(kāi)的位置。即使在輸送方 向的下游端(背襯表面41最靠近輸送路徑3的地方)，背襯表面41也與輸送路徑3間隔開(kāi) 最小間隙“Gmin”。因此，能夠使背襯表面41上形成的介質(zhì)6的陰影更顯著。通過(guò)調(diào)整輸送 方向與背襯表面41之間的角度θ 1和最小間隙“Gmin”，能夠在圖像數(shù)據(jù)中同時(shí)最大程度地 實(shí)現(xiàn)產(chǎn)生介質(zhì)6的被強(qiáng)調(diào)的陰影并使背襯表面141與介質(zhì)6的陰影之間的對(duì)比度清晰。根據(jù)本實(shí)施例的圖像讀取設(shè)備1-1，輸送輥5分別設(shè)置在輸送方向的上游側(cè)和下 游側(cè)上，并且上游側(cè)輸送輥5a和下游側(cè)輸送輥5b被配置成抵靠光學(xué)單元7，從而實(shí)現(xiàn)了縮 小輥直徑。常規(guī)上，例如如圖8中所繪，在圖像讀取設(shè)備100中，已經(jīng)提出了一種只提供一個(gè) 輸送輥105以使輸送輥105也起到背襯表面(背景)的作用來(lái)實(shí)現(xiàn)縮小設(shè)備尺寸的技術(shù)。 圖8是常規(guī)圖像讀取設(shè)備的例子。在圖像讀取設(shè)備100中，一個(gè)輸送輥105被配置成抵靠 光學(xué)單元7。根據(jù)本實(shí)施例的圖像讀取設(shè)備1-1，通過(guò)提供多個(gè)(例如兩個(gè))輸送輥5，能夠 減小輸送輥5的輥直徑，同時(shí)確保必要的輸送功率。在如圖8中所繪的只提供一個(gè)輸送輥105的配置中，因?yàn)槌上駟卧?的位置固定， 所以介質(zhì)6的前端和后端不能被準(zhǔn)確地檢測(cè)，因此介質(zhì)6的圖像的末端可能被錯(cuò)過(guò)，或者在 末端的介質(zhì)6的陰影可能未被檢測(cè)。但是，因?yàn)楦鶕?jù)本實(shí)施例的圖像讀取設(shè)備1-1包括多 個(gè)輸送輥5，所以能夠防止錯(cuò)過(guò)圖像并且能夠絕對(duì)無(wú)誤地檢測(cè)介質(zhì)6的末端的陰影。此外， 通過(guò)具有多個(gè)輸送輥5并沿著光源1和成像單元2設(shè)置介質(zhì)6的輸送路徑，能夠確保穩(wěn)定 的分辨率并抑制介質(zhì)6的不規(guī)則輸送。此外，在只具有一個(gè)輸送輥105的配置中，從制造的觀點(diǎn)來(lái)看經(jīng)常使用黑色輥，因 為白色輸送輥105上的污跡是顯著的。但是，對(duì)于使介質(zhì)6的背景顏色成為黑色的輸送輥 105，依賴于介質(zhì)6的紙厚度(特別是對(duì)于薄介質(zhì))，背景的黑色透過(guò)來(lái)，并且圖像的準(zhǔn)確再 現(xiàn)比較困難。此外，當(dāng)選擇具有與介質(zhì)6的濃度接近的濃度的輸送輥105時(shí)，由于輸送介質(zhì) 所造成的附著于輸送輥105的污跡和灰塵影響圖像。相反，根據(jù)本實(shí)施例的圖像讀取設(shè)備1-1，因?yàn)樘峁┝硕鄠€(gè)輸送輥5并且背襯表面 41獨(dú)立于輸送輥5，所以能夠使介質(zhì)6的背景顏色更接近介質(zhì)6的反射率。因此，無(wú)論介質(zhì) 6的厚度(紙厚度)如何，能夠再現(xiàn)真實(shí)圖像。此外，因?yàn)榻橘|(zhì)6與背襯表面41之間的間隙 “G”沿輸送方向從上游側(cè)向著下游側(cè)減小，所以很難發(fā)生介質(zhì)的擁塞，并且抑制了灰塵附著 于背襯表面41。此外，通過(guò)使輸送輥5抵靠光學(xué)單元7的透射表面8a并運(yùn)送介質(zhì)6，能夠把介質(zhì)6 放置得更接近光源1。例如，與其中介質(zhì)6被在一對(duì)上和下輸送輥之間輸送的系統(tǒng)相比，能 夠把介質(zhì)6放置得更靠近透射表面8a和光源1。因此，能夠抑制圖像讀取設(shè)備1-1增大，并 確保把背襯表面41與介質(zhì)6分開(kāi)的間隙?？刂蒲b置10可以基于把參考數(shù)據(jù)與包括介質(zhì)6的圖像數(shù)據(jù)比較的結(jié)果來(lái)檢測(cè)介 質(zhì)6的邊緣(使用背襯表面41的圖像25作為所述參考數(shù)據(jù))，而不是基于介質(zhì)6的陰影的 圖像23來(lái)檢測(cè)介質(zhì)6的邊緣。例如，在這種情況下，控制裝置10讀取圖像以便產(chǎn)生具有全 寬度的過(guò)掃描區(qū)域(其是背襯表面41的圖像)，并指定過(guò)掃描區(qū)域的圖像數(shù)據(jù)作為所述參考數(shù)據(jù)。然后，控制裝置10基于原始圖像數(shù)據(jù)與所述參考數(shù)據(jù)之間的比較結(jié)果(例如濃度 (色調(diào))上的差別)來(lái)檢測(cè)介質(zhì)6的邊緣。因此，當(dāng)檢測(cè)介質(zhì)6的邊緣時(shí)，指定過(guò)掃描區(qū)域的圖像數(shù)據(jù)作為參考數(shù)據(jù)，優(yōu)選地 通過(guò)使背襯部件4可移動(dòng)來(lái)使背襯表面41的顏色(濃度)根據(jù)介質(zhì)6的顏色(濃度)可 變。例如，當(dāng)介質(zhì)6的顏色較暗時(shí)，使背襯表面41的顏色較亮(使顏色變淺)，而當(dāng)介質(zhì)6 的顏色較淺時(shí)，使背襯表面41的顏色較暗(顏色被變暗)。用于使背襯表面41的濃度可變 的手段可以是使背襯表面41的傾斜角度θ 1可變的方法，或者使最小間隙“Gmin”可變的 方法。當(dāng)使傾斜角度θ 1可變時(shí)，背襯部件4被轉(zhuǎn)動(dòng)，在主掃描方向上以轉(zhuǎn)動(dòng)軸為中心。當(dāng) 使最小間隙“Gmin”可變時(shí)，背襯部件4在與介質(zhì)6正交的垂直方向上被移動(dòng)。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，圖像讀取設(shè)備的背襯表面相對(duì)于輸送方向傾斜，并且輸送 路徑與背襯表面之間的間隙沿輸送方向從光源側(cè)向著成像單元側(cè)減小。因?yàn)楸骋r表面被與 輸送路徑間隔開(kāi)，所以在背襯表面上形成了介質(zhì)的顯著的陰影。此外，因?yàn)檩斔吐窂脚c背襯 表面之間的間隙從光源側(cè)到成像單元側(cè)減小，背襯表面的圖像的濃度上的增加被抑制，并 且介質(zhì)在背襯表面上的陰影與該陰影以外的區(qū)域之間的對(duì)比度變得清晰。因此，能夠改善 檢測(cè)片狀介質(zhì)的邊緣的準(zhǔn)確性。
權(quán)利要求
1.一種圖像讀取設(shè)備，被配置成讀取由自動(dòng)輸送裝置在輸送路徑上輸送的片狀介質(zhì)上 的圖像，所述圖像讀取設(shè)備包含光源，被設(shè)置成與所述介質(zhì)的一個(gè)表面相對(duì)；背襯部件，被設(shè)置成與所述介質(zhì)的另一個(gè)表面相對(duì)，并且包括被設(shè)置成與所述介質(zhì)的 所述另一個(gè)表面相對(duì)的背襯表面；成像單元，被設(shè)置成與所述介質(zhì)的所述一個(gè)表面相對(duì)并且在所述介質(zhì)的輸送方向上處 于與所述光源不同的位置，并被配置成拾取所述介質(zhì)和所述背襯表面的圖像，其中由于來(lái) 自所述光源的光而在所述背襯表面上形成了所述介質(zhì)的陰影；和圖像處理器，被配置成基于所述成像單元的圖像拾取結(jié)果來(lái)產(chǎn)生包括所述介質(zhì)和所述 背襯表面的圖像的圖像數(shù)據(jù)，其中所述背襯表面相對(duì)于所述輸送方向傾斜，并且所述輸送路徑與所述背襯表面之間的間 隙沿著所述輸送方向從光源側(cè)向著成像單元側(cè)減小。
2.如權(quán)利要求1所述的圖像讀取設(shè)備，其中，所述背襯部件被設(shè)置在與所述輸送路徑 間隔開(kāi)的位置。
3.如權(quán)利要求1所述的圖像讀取設(shè)備，還包含作為自動(dòng)輸送裝置的輸送輥；和輸送路徑構(gòu)成部件，被設(shè)置在所述介質(zhì)與所述光源加所述成像單元之間，并與所述介 質(zhì)的所述一個(gè)表面相對(duì)，并且該輸送路徑構(gòu)成部件構(gòu)成了所述輸送路徑，其中所述輸送輥被配置成帶著位于所述輸送路徑構(gòu)成部件與所述輸送輥之間的所述介質(zhì) 轉(zhuǎn)動(dòng)以輸送所述介質(zhì)。
4.如權(quán)利要求1所述的圖像讀取設(shè)備，還包含檢測(cè)裝置，在所述輸送路徑中在所述輸送方向上被安裝在所述成像單元的上游側(cè)，并 且被配置成檢測(cè)所述介質(zhì)是否存在于所述安裝位置，其中基于所述檢測(cè)裝置的檢測(cè)結(jié)果確定所述成像單元沿所述輸送方向的成像范圍。
5.如權(quán)利要求1所述的圖像讀取設(shè)備，還包含邊緣檢測(cè)器，被配置成在所述圖像數(shù)據(jù) 中檢測(cè)所述介質(zhì)的邊緣，其中所述邊緣檢測(cè)器被配置成在所述圖像數(shù)據(jù)中檢測(cè)對(duì)應(yīng)于所述介質(zhì)的陰影的像素?cái)?shù)據(jù)， 并基于所檢測(cè)到的對(duì)應(yīng)于所述介質(zhì)的陰影的像素?cái)?shù)據(jù)在所述圖像數(shù)據(jù)中檢測(cè)對(duì)應(yīng)于所述 介質(zhì)的邊緣的像素?cái)?shù)據(jù)。
6.如權(quán)利要求5所述的圖像讀取設(shè)備，其中，所述邊緣檢測(cè)器被配置成基于檢測(cè)到的 對(duì)應(yīng)于所述邊緣的像素?cái)?shù)據(jù)，從包括所述介質(zhì)和所述背襯表面的所述圖像數(shù)據(jù)剪裁所述介 質(zhì)的圖像數(shù)據(jù)。
7.一種圖像讀取系統(tǒng)，包含如權(quán)利要求1所述的圖像讀取設(shè)備和被配置成在圖像數(shù)據(jù) 中檢測(cè)介質(zhì)的邊緣的邊緣檢測(cè)裝置，其中所述邊緣檢測(cè)裝置被配置成在所述圖像數(shù)據(jù)中檢測(cè)對(duì)應(yīng)于所述介質(zhì)的陰影的像素?cái)?shù) 據(jù)，并基于所檢測(cè)到的對(duì)應(yīng)于所述介質(zhì)的陰影的像素?cái)?shù)據(jù)在所述圖像數(shù)據(jù)中檢測(cè)對(duì)應(yīng)于所 述介質(zhì)的所述邊緣的像素?cái)?shù)據(jù)。
8.如權(quán)利要求7所述的圖像讀取系統(tǒng)，其中，所述邊緣檢測(cè)裝置被配置成基于檢測(cè)到 的對(duì)應(yīng)于所述邊緣的像素?cái)?shù)據(jù)，從包括所述介質(zhì)和所述背襯表面的圖像的所述圖像數(shù)據(jù)剪裁所述介質(zhì)的圖像數(shù)據(jù)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種圖像讀取設(shè)備和一種圖像讀取系統(tǒng)。根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備包括光源，與介質(zhì)的一個(gè)表面相對(duì)；背襯部件，與所述介質(zhì)的另一個(gè)表面相對(duì)，并且包括與所述介質(zhì)的所述另一個(gè)表面相對(duì)的背襯表面；成像單元，與所述介質(zhì)的所述一個(gè)表面相對(duì)并且在輸送方向上處于與所述光源不同的位置，并拾取所述介質(zhì)和所述背襯表面的圖像，由于來(lái)自所述光源的光而在所述背襯表面上形成了所述介質(zhì)的陰影；和處理器，基于所述成像單元的結(jié)果產(chǎn)生包括所述介質(zhì)和所述背襯表面的圖像的圖像數(shù)據(jù)，其中，所述背襯表面相對(duì)于所述輸送方向傾斜，并且所述路徑與所述背襯表面之間的間隙從光源側(cè)向著成像單元側(cè)減小。
文檔編號(hào)G06T7/00GK102131033SQ20101021591
公開(kāi)日2011年7月20日 申請(qǐng)日期2010年7月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月15日
發(fā)明者小坂清人, 金谷真悟 申請(qǐng)人:株式會(huì)社Pfu