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公開番号2024146221
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-15
出願番号2023058999
出願日2023-03-31
発明の名称画像生成装置、画像読取システム、および、画像生成方法
出願人株式会社東芝,東芝インフラシステムズ株式会社
代理人弁理士法人鈴榮特許綜合事務所
主分類H04N 1/04 20060101AFI20241004BHJP(電気通信技術)
要約【課題】ラインスキャナを用いて移動体の画像を取得できる画像生成装置、画像読取システム、および、画像生成方法を提供する。
【解決手段】実施形態によれば、画像生成装置は、スキャナインターフェースとプロセッサとを備える。スキャナインターフェースは、読取位置においてライン情報を読み取るラインセンサを備えるラインスキャナと接続する。プロセッサは、読取位置を通過する移動体の移動速度を特定し、スキャナインターフェースにより接続するラインスキャナのラインセンサが所定の読取周期で読み取るライン情報を移動体の移動速度に応じて結合させた画像を生成する。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
読取位置においてライン情報を読み取るラインセンサを備えるラインスキャナと接続するスキャナインターフェースと、
前記読取位置を通過する移動体の移動速度を特定し、前記スキャナインターフェースにより接続する前記ラインスキャナの前記ラインセンサが所定の読取周期で読み取るライン情報を前記移動体の移動速度に応じて結合させた画像を生成するプロセッサと、
を備える画像生成装置。
続きを表示（約 1,700 文字）【請求項２】
さらに、前記移動体の移動速度の設定値を記憶する記憶部を有し、
前記プロセッサは、前記記憶部に記憶した前記移動体の移動速度の設定値に基づいて前記読取位置を通過する前記移動体の移動速度を特定する、
請求項１に記載の画像生成装置。
【請求項３】
さらに、前記移動体と通信する通信部を有し、
前記プロセッサは、前記通信部により前記移動体から移動速度と移動速度の取得時刻とを示す情報を取得し、前記移動体から取得する情報に基づいて前記ライン情報を取得した時刻における前記移動体の移動速度を特定する、
請求項１に記載の画像生成装置。
【請求項４】
さらに、前記移動体の速度を特定するための情報を検知するセンサに接続するセンサインターフェースを有し、
前記プロセッサは、前記センサインターフェースにより前記センサから取得する情報に基づいて前記読取位置を通過する前記移動体の移動速度を特定する、
請求項１に記載の画像生成装置。
【請求項５】
前記センサインターフェースに接続するセンサは、前記読取位置を通過する前記移動体の移動速度を計測する速度計測センサであり、
前記プロセッサは、前記センサインターフェースにより前記速度計測センサから取得する情報に基づいて前記移動体が前記読取位置を通過するときの移動速度を特定する、
請求項４に記載の画像生成装置。
【請求項６】
前記センサインターフェースに接続するセンサは、前記移動体が前記読取位置を通過中に前記移動体に配置されている形状基準部の形状を検知する形状センサであり、
前記プロセッサは、前記センサインターフェースにより前記形状センサから取得する前記形状基準部の検知結果に基づいて前記読取位置を通過する前記移動体の移動速度を特定する、
請求項４に記載の画像生成装置。
【請求項７】
前記センサインターフェースに接続するセンサは、前記移動体が前記読取位置を通過中に前記移動体に配置されている基準画像部の画像を読み取るイメージセンサであり、
前記プロセッサは、前記センサインターフェースにより前記イメージセンサから取得する前記基準画像部の読取結果に基づいて前記読取位置を通過する前記移動体の移動速度を特定する、
請求項４に記載の画像生成装置。
【請求項８】
前記プロセッサは、前記スキャナインターフェースにより前記ラインスキャナから取得するライン情報の一部から前記移動体に配置されている基準画像部の読取結果を抽出し、前記基準画像部の読取結果に基づいて前記読取位置を通過する前記移動体の移動速度を特定する、
請求項１に記載の画像生成装置。
【請求項９】
ライン状に配置した光電変換素子により構成するラインセンサを備え、読取位置において前記ラインセンサが読み取るライン情報を出力するラインスキャナと、
前記ラインスキャナが出力するライン情報から前記読取位置を通過する移動体の画像を生成する画像生成装置と、を有し、
前記画像生成装置は、
前記ラインスキャナに接続するスキャナインターフェースと、
前記読取位置を通過する前記移動体の移動速度を特定し、前記スキャナインターフェースにより接続する前記ラインスキャナの前記ラインセンサが所定の読取周期で取得するライン情報を前記移動体の移動速度に応じて結合させた画像を生成するプロセッサと、を備える、
画像読取システム。
【請求項１０】
さらに、前記読取位置を通過する前記移動体を検知するセンサを有し、
前記画像生成装置は、さらに、前記センサに接続するセンサインターフェースを備え、
前記画像生成装置の前記プロセッサは、前記センサが前記読取位置を通過している前記移動体を検知する間に前記ラインセンサが読み取るライン情報を取得し、前記センサにより検知される前記読取位置を通過する前記移動体の移動速度を特定する、
請求項９に記載の画像読取システム。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、画像生成装置、画像読取システムおよび画像生成方法に関する。
続きを表示（約 3,200 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、画像を読み取るスキャナには、主にエリアスキャナとラインスキャナとがある。エリアスキャナは、被撮影物を含む撮影範囲における各画素情報からなる画像情報を取得する。ラインスキャナは、１又は数ライン分のライン状の画像情報（以下、ライン情報とも称する）を取得する。ラインスキャナは、一般にエリアスキャナに比べて解像度およびノイズ量などの画質の面で優れているが、被撮影物に対して相対的に静止した状態では被撮影物を含む広範囲の画像を取得することができない。
【０００３】
従来、コンベアなどで一定の速度で搬送される物体の画像を撮影するシステムではラインスキャナが用いられることがあるが、自律走行する移動体の画像を撮影するシステムにはラインスキャナが用いられていない。ラインスキャナ又はラインスキャナに接続する画像生成装置は、被撮影物とする移動体の移動速度を特定することが容易ではないため、ラインスキャナが取得する複数のライン情報から歪みが少ない移動体全体の画像を生成するのが難しいという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１９－１２５３５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、ラインスキャナを用いて移動体の画像を取得できる画像生成装置、画像読取システム、および、画像生成方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
実施形態によれば、画像生成装置は、スキャナインターフェースとプロセッサとを備える。スキャナインターフェースは、読取位置においてライン情報を読み取るラインセンサを備えるラインスキャナと接続する。プロセッサは、読取位置を通過する移動体の移動速度を特定し、スキャナインターフェースにより接続するラインスキャナのラインセンサが所定の読取周期で読み取るライン情報を移動体の移動速度に応じて結合させた画像を生成する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
図１は、各実施形態に係る画像生成装置を含む画像読取システムの基本的な構成例を概略的に示す図である。
図２は、各実施形態に係る画像生成装置を含む画像読取システムの基本的な構成例を概略的に示す図である。
図３は、各実施形態に係る画像読取システムにおける画像生成装置の基本的な構成例を示すブロック図である。
図４は、各実施形態に係る画像読取システムにおける移動体の基本的な構成例を示すブロック図である。
図５は、各実施形態に係る画像読取システムによってラインスキャナを用いて移動体全体の画像を生成する処理の流れを概略的に説明するための図である。
図６は、第１の実施形態に係る画像生成装置がラインスキャナを用いて移動体全体の画像を生成する画像生成処理を説明するためのフローチャートである。
図７は、第２の実施形態に係る画像生成装置および画像読取システムの構成例を示すブロック図である。
図８は、第２の実施形態に係る画像読取システムにおける移動体の構成例を示すブロック図である。
図９は、第２の実施形態に係る画像生成装置がラインスキャナを用いて移動体全体の画像を生成する画像生成処理を説明するためのフローチャートである。
図１０は、第３の実施形態に係る画像生成装置を含む画像読取システムの全体構成例を概略的に示す図である。
図１１は、第３の実施形態に係る画像生成装置を含む画像読取システムの全体構成例を概略的に示す図である。
図１２は、第３の実施形態に係る画像生成装置の構成例を示すブロック図である。
図１３は、第３の実施形態に係る画像生成装置がラインスキャナを用いて移動体全体の画像を生成する画像生成処理を説明するためのフローチャートである。
図１４は、第４の実施形態に係る画像生成装置を含む画像読取システムの全体構成例を概略的に示す図である。
図１５（ａ）は、第４の実施形態に係る画像読取システムにおける形状センサによる形状基準部の検知結果の例に示す図である。図１５（ｂ）は、図１５（ａ）に示す形状センサの検知結果に対応する移動体の移動速度の例を示す図である。
図１６は、第４の実施形態に係る画像生成装置の構成例を示すブロック図である。
図１７は、第４の実施形態に係る画像読取システムにおける移動体の構成例を示すブロック図である。
図１８は、第４の実施形態に係る画像生成装置がラインスキャナを用いて移動体全体の画像を生成する画像生成処理を説明するためのフローチャートである。
図１９は、第５の実施形態に係る画像生成装置を含む画像読取システムの全体構成例を概略的に示す図である。
図２０（ａ）は、第５の実施形態に係る画像読取システムにおけるイメージセンサによる基準画像部の読取結果の例に示す図である。図２０（ｂ）は、図２０（ａ）に示すイメージセンサの読取結果に対応する移動体の移動速度の例を示す図である。
図２１は、第５の実施形態に係る画像生成装置の構成例を示すブロック図である。
図２２は、第５の実施形態に係る画像読取システムにおける移動体の構成例を示すブロック図である。
図２３は、第５の実施形態に係る画像生成装置がラインスキャナを用いて移動体全体の画像を生成する画像生成処理を説明するためのフローチャートである。
図２４は、第５の実施形態の変形例に係る画像生成装置を含む画像読取システムの全体構成例を概略的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、種々の実施形態について、図面を参照して説明する。
まず、各実施形態に係る画像生成装置を有する画像読取システム１について概略的に説明する。
図１および図２は、各実施形態に係る画像読取システム１の基本的な構成を概略的に示す図である。図１は、物品Ｐを載せて移動する移動体６を上方から見た図であり、図２は、物品Ｐを載せて移動する移動体６を側方から見た図である。
【０００９】
各実施形態に係る画像読取システム１は、基本的な構成として、ラインスキャナ２、フレーム３、センサ４、および、画像生成装置５および移動体６を有する。
ラインスキャナ２は、ラインセンサ２ａ、制御部および入出力インターフェースなどにより構成される。ラインセンサ２ａは、１ライン（又は数ライン）分の画素情報（以下、ライン情報とも称する）を読み取る。ラインセンサ２ａは、所定方向に並べた複数の光電変換素子を有する。ラインセンサ２ａを構成する各光電変換素子は、１ライン分の各画素に対応し、入力する光を電子信号に変換して出力する。ラインセンサ２ａは、所定方向に並べた複数の光電変換素子が出力する電気信号を所定方向に並べた画素情報であるライン情報を出力する。
【００１０】
ラインスキャナ２の入出力インターフェースは、外部装置としての画像生成装置５と接続するためのインターフェースであり、ラインセンサ２ａが取得したライン情報を画像生成装置５へ出力する。また、入出力インターフェースは、画像生成装置５からの撮影用パルスを受信する。ラインスキャナ２の制御部は、ラインスキャナ２を制御するものであり、ラインセンサ２ａを駆動させる駆動回路を含む。駆動回路は、画像生成装置５からの撮影用パルスに応じてラインセンサ２ａを駆動させる。
（【００１１】以降は省略されています）

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