專利名稱：圖像讀取設(shè)備和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及圖像讀取設(shè)備和方法，并尤其涉及讀取檢測對象的圖像的圖像讀取設(shè)備和方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)在掃描儀被廣泛使用，其讀取作為主體的例如紙張、照片等的原件的圖像，并產(chǎn)生與該圖像對應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)。在掃描儀中使用CCD等。
這樣的掃描儀重復控制，以使在CCD讀取原件預定區(qū)域的圖像后，移動該CCD并操作該CCD的快門，以使得不拾取該原件的另一區(qū)域的圖像，并且當該CCD到達該原件將被讀取的下一區(qū)域時，操作該CCD的快門以拾取圖像。從而讀取該原件所需區(qū)域的圖像。
然而為了提高分辨率，需要操作快門，以響應(yīng)于CCD沿掃描方向的移動而僅拾取該主體的較窄區(qū)域的預定位置的圖像，因此導致CCD的較短圖像拾取時間及由此獲得的圖像數(shù)據(jù)的下降的S/N的問題。為了縮短讀取時間，需要操作快門，以響應(yīng)于CCD沿掃描方向的移動而在較短曝光時間內(nèi)拾取圖像，因此導致CCD的較短圖像拾取時間及由此類似獲得的圖像數(shù)據(jù)的下降的S/N的問題。
另外，在機械快門進行的圖像拾取中，需要響應(yīng)于檢測元件的移動而頻繁打開和關(guān)閉快門，這導致該機械裝置上增加的負載及因此對失敗的易感性的問題。在這種情況下，在頻繁操作該機械快門時，還存在增加功耗的問題。
而且，為了僅對于圖像數(shù)據(jù)的較高S/N而延長圖像拾取時間，在該主體的每一圖像拾取位置需要停止該CCD，這導致長讀取時間的問題。
發(fā)明內(nèi)容
考慮到這樣的情況而作出了本發(fā)明，因此本發(fā)明的目的在于能在短讀取時間內(nèi)以好的S/N和高分辨率獲得圖像數(shù)據(jù)。
根據(jù)本發(fā)明，提供了一種圖像讀取設(shè)備，包括通過將線傳感器安排在相對移動方向中的多個列而形成的讀取裝置，其中具有時間積分效果的檢測元件被安排在與該讀取裝置相對于檢測對象移動的所述相對移動方向正交的方向；像素分量檢測裝置，用于基于將由檢測元件在處理單元時間內(nèi)獲得的第一像素值分成與被檢測對象的檢測位置對應(yīng)的多個像素分量的模型而檢測所述像素分量；和像素值產(chǎn)生裝置，用于基于該像素分量檢測裝置檢測的像素分量而產(chǎn)生與被檢測對象的檢測位置對應(yīng)的第二像素值。
該像素分量檢測裝置可包括模型產(chǎn)生裝置，用于產(chǎn)生表示所述第一像素值與對應(yīng)于檢測位置的多個像素分量之間關(guān)系的模型，所述像素分量累積在將該處理單元時間除以該線傳感器的列數(shù)所得到的每一分開的單元時間內(nèi)；并且所述像素分量檢測裝置可基于該模型產(chǎn)生裝置產(chǎn)生的模型而檢測所述像素分量。
該圖像讀取設(shè)備還可包括速度檢測裝置，用于檢測所述被檢測對象和檢測元件之間的相對速度；并且該模型產(chǎn)生裝置可產(chǎn)生表示第一像素值和像素分量之間關(guān)系的模型，所述第一像素值從安排于該讀取裝置中的線傳感器的部分檢測元件中獲得，所述像素分量與該速度檢測裝置檢測的相對速度一致。
該圖像讀取設(shè)備還可包括速度檢測裝置，用于檢測所述被檢測對象和檢測元件之間的相對速度；并且該模型產(chǎn)生裝置可產(chǎn)生表示第三像素值和像素分量之間關(guān)系的模型，所述第三像素值通過將安排于該讀取裝置的相對移動方向中的各列中的多個檢測元件的相鄰檢測元件中獲得的第一像素值加在一起而獲得，所述像素分量與該速度檢測裝置檢測的相對速度一致。
該圖像讀取設(shè)備還可包括控制裝置，用于控制該讀取裝置，使得當該讀取裝置被定位于初始位置時，該讀取裝置拾取被檢測對象的圖像，并在該處理單元時間期間、在相對于該被檢測對象保持靜止的狀態(tài)下輸出與檢測元件對應(yīng)的第一像素值；并且所述像素分量檢測裝置可通過將所述像素分量替換為所述模型來檢測其他像素分量，所述像素分量是基于在控制裝置的控制下、在相對于該被檢測對象保持靜止的狀態(tài)下、由該讀取裝置的圖像拾取所產(chǎn)生的第一像素值而產(chǎn)生的，所述模型表示所述第一像素值和對應(yīng)于所述檢測位置的多個像素分量之間的關(guān)系。
該控制裝置可控制該讀取裝置，使得該讀取裝置拾取所述被檢測對象的圖像，并以預定時間間隔、在處理單元時間期間、在相對于該被檢測對象保持靜止的狀態(tài)下輸出對應(yīng)于所述檢測元件的所述第一像素值。
該圖像讀取設(shè)備還可包括控制裝置，用于控制該讀取裝置的每一檢測元件的曝光時間，使得第一像素值的每一個都包括對應(yīng)于被檢測對象的相對移動方向的不同位置的像素分量；并且該像素分量檢測裝置可基于表示所述第一像素值與對應(yīng)于各檢測位置的多個像素分量之間的關(guān)系的模型而檢測所述像素分量，所述第一像素值的每一個都包括對應(yīng)于被檢測對象的相對移動方向的不同位置的像素分量。
該控制裝置可控制該讀取裝置的每一檢測元件的曝光時間，使得所述第一像素值的每一個都包括以預定時間間隔對應(yīng)于被檢測對象的相對移動方向的不同位置的像素分量。
該圖像讀取設(shè)備還可包括移動裝置，用于移動所述被檢測對象和該讀取裝置，以改變該被檢測對象和該讀取裝置之間的相對位置。
該像素分量檢測裝置可包括標準方程產(chǎn)生裝置，用于基于將由檢測元件獲得的第一像素值分成與被檢測對象的檢測位置對應(yīng)的多個像素分量的模型而產(chǎn)生標準方程；并且該像素分量檢測裝置可基于由該標準方程產(chǎn)生裝置產(chǎn)生的標準方程而檢測所述像素分量。
該圖像讀取設(shè)備還可包括第一控制裝置，用于控制該讀取裝置的圖像拾取，使得安排在相對移動方向中的多個列中的檢測元件的每一個在被檢測對象的檢測位置的相同第一位置開始曝光，并在不同于該第一位置的相同第二位置結(jié)束曝光；和第二控制裝置，用于控制該讀取裝置的圖像拾取，使得各所述檢測元件在第三時間結(jié)束曝光之后開始曝光，所述第三時間介于第一時間和第二時間之間，第一時間是安排于多個列中的全部檢測元件已到達所述第一位置并已開始曝光的時間，第二時間是安排于多個列中的檢測元件之一已到達所述第二位置并已結(jié)束曝光的時間；其中該標準方程產(chǎn)生裝置可通過在該標準方程中設(shè)置由檢測元件獲得的第一像素值而產(chǎn)生該標準方程，所述標準方程表示所述第一像素值和多個像素分量之間的關(guān)系，所述多個像素分量包括對應(yīng)于在該第三時間作為檢測位置的該第一位置、第二位置和第三位置之一的像素分量。
該標準方程產(chǎn)生裝置可產(chǎn)生標準方程，用于通過應(yīng)用最小平方方法而計算所述像素分量。
該標準方程產(chǎn)生裝置可產(chǎn)生標準方程，其權(quán)重與獲取第一像素值的曝光時間的長度一致。
根據(jù)本發(fā)明，提供了一種圖像讀取方法，包括像素分量檢測步驟，用于基于將由檢測元件在處理單元時間內(nèi)獲得的第一像素值分成與被檢測對象的檢測位置對應(yīng)的多個像素分量的模型而檢測所述像素分量；和像素值產(chǎn)生步驟，用于基于該像素分量檢測步驟的處理所檢測的像素分量而產(chǎn)生與被檢測對象的檢測位置對應(yīng)的第二像素值。
根據(jù)本發(fā)明，提供了一種存儲介質(zhì)上的程序，包括像素分量檢測步驟，用于基于將由檢測元件在處理單元時間內(nèi)獲得的第一像素值分成與被檢測對象的檢測位置對應(yīng)的多個像素分量的模型而檢測所述像素分量；和像素值產(chǎn)生步驟，用于基于該像素分量檢測步驟的處理所檢測的像素分量而產(chǎn)生與被檢測對象的檢測位置對應(yīng)的第二像素值。
根據(jù)本發(fā)明，提供了一種可由計算機執(zhí)行的程序，該程序包括像素分量檢測步驟，用于基于將由檢測元件在處理單元時間內(nèi)獲得的第一像素值分成與被檢測對象的檢測位置對應(yīng)的多個像素分量的模型而檢測所述像素分量；和像素值產(chǎn)生步驟，用于基于該像素分量檢測步驟的處理所檢測的像素分量而產(chǎn)生與被檢測對象的檢測位置對應(yīng)的第二像素值。
基于將檢測元件在處理單元時間內(nèi)獲得的第一像素值分成與被檢測對象的檢測位置對應(yīng)的多個像素分量的模型而檢測所述像素分量，并基于該所檢測的像素分量而產(chǎn)生與被檢測對象的檢測位置對應(yīng)的第二像素值。
圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明的掃描儀或圖像讀取設(shè)備的一個實施例的配置的示意圖；圖2是示出了平板(flatbed)掃描儀的配置的例子的示意圖；圖3是示出了根據(jù)本發(fā)明的圖像讀取設(shè)備的更詳細功能構(gòu)造的方框圖；圖4是示出了信號處理單元107的功能構(gòu)造的方框圖；圖5是示出了運動模糊(movement blur)去除單元154的功能構(gòu)造的方框圖；圖6是示例性示出了傳統(tǒng)掃描儀的CCD 201和原件21之間的關(guān)系的示意圖；圖7是示例性示出了傳統(tǒng)掃描儀的CCD 201和原件21之間的關(guān)系的示意圖；
圖8是輔助解釋運動模糊的示意圖；圖9是輔助解釋運動模糊的示意圖；圖10是輔助解釋運動模糊數(shù)量改變的示意圖；圖11是輔助解釋運動模糊數(shù)量改變的示意圖；圖12是示例性示出了根據(jù)本發(fā)明的掃描儀的CCD 102和原件21之間的關(guān)系的示意圖；圖13是示例性示出了根據(jù)本發(fā)明的掃描儀的CCD 102和原件21之間的關(guān)系的示意圖；圖14是輔助解釋由CCD 102輸出的信號的示意圖；圖15是輔助解釋由CCD 102輸出的信號的示意圖；圖16是示出了當CCD 102保持靜止時，由CCD 102輸出的信號中包含的圖像分量的例子的示意圖；圖17是示出了當CCD 102移動時，由CCD 102輸出的信號中包含的圖像分量的例子的示意圖；圖18是輔助解釋用于獲得已知值并打破誤差影響鏈的處理的具體例子的示意圖；圖19是示出了用于獲得已知值并打破誤差影響鏈的處理的另一個具體例子的示意圖；圖20是輔助解釋原件21的讀取區(qū)域的示意圖；圖21是輔助解釋由CCD 102輸出的信號的示意圖；圖22是示出了由CCD 102輸出的信號中包含的圖像分量的例子的示意圖；圖23是輔助解釋用于獲得已知值并打破誤差影響鏈的處理的具體例子的示意圖；圖24是示出了由CCD 102輸出的信號中包含的圖像分量的例子的示意圖；圖25是輔助解釋用于獲得已知值并打破誤差影響鏈的處理的具體例子的示意圖；圖26是示出了由CCD 102輸出的信號中包含的圖像分量的例子的示意圖；圖27是輔助解釋用于獲得已知值并打破誤差影響鏈的處理的具體例子的示意圖；圖28是輔助解釋讀取處理的流程圖；圖29是輔助解釋圖像信號處理的流程圖；圖30是輔助解釋運動模糊去除處理的流程圖；圖31是示出了運動模糊去除單元154的功能構(gòu)造的方框圖；圖32是輔助解釋用于控制對于每一檢測元件的CCD 102的快門定時和計算圖像分量的處理的具體例子的示意圖；圖33是輔助解釋用于控制對于每一檢測元件的CCD 102的快門定時和計算圖像分量的處理的具體例子的示意圖；圖34是輔助解釋用于控制對于每一檢測元件的CCD 102的快門定時和計算圖像分量的處理的另一具體例子的示意圖；圖35是輔助解釋用于控制對于每一檢測元件的CCD 102的快門定時和計算圖像分量的處理的另一具體例子的示意圖；圖36是輔助解釋運動模糊去除處理的流程圖；圖37是示出了根據(jù)本發(fā)明的掃描儀的另一個實施例的配置的示意圖；圖38是示出了根據(jù)本發(fā)明的掃描儀的另一個實施例的配置的示意圖；和圖39是示出了根據(jù)本發(fā)明的掃描儀的另一個實施例的配置的示意圖。
具體實施例方式
掃描儀是一種圖像讀取設(shè)備，能從作為二維信息而形成在作為檢測對象的例子的例如紙張、照片等原件上的圖像中讀取與像素位置和圖像的光譜反射率(或光譜透射率)對應(yīng)的信息，將該讀取的信息轉(zhuǎn)換為數(shù)字數(shù)據(jù)，并向例如計算機等的信息處理設(shè)備輸出該數(shù)字數(shù)據(jù)。
該掃描儀包括照明光源、光學系統(tǒng)、線性圖像傳感器(線傳感器)等。該掃描儀還包括用于執(zhí)行主掃描的讀取單元、用于執(zhí)行副掃描的運載(carying)單元、和用于執(zhí)行例如數(shù)據(jù)壓縮等處理的信號處理單元。
根據(jù)副掃描，將使用線性圖像傳感器的掃描儀分類為饋紙(sheet feed)掃描儀、平板掃描儀、手持掃描儀和膠片掃描儀。
在饋紙掃描儀中，固定讀取單元，并由運載系統(tǒng)運載原件，從而執(zhí)行副掃描。
在平板掃描儀中，固定原件，并且光學系統(tǒng)和讀取單元移動，從而執(zhí)行副掃描。
通過用戶握著手持掃描儀的主體，并將該手持掃描儀相對于原件移動，可執(zhí)行手持掃描儀的副掃描。
膠片掃描儀特別用于照相膠片(例如所謂35毫米膠片、APS(高級照相系統(tǒng))等)，并通過透射而讀取圖像。
圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明的掃描儀或圖像讀取設(shè)備的一個實施例的配置的示意圖。圖1所示掃描儀是所謂饋紙掃描儀。
線性圖像傳感器11通過包括透鏡12等的光學系統(tǒng)從例如圖1中原件21的讀取區(qū)域的窄線狀區(qū)域獲得反射光(或透射光)，該原件21作為由照明光源16照明的檢測對象的例子。該線性圖像傳感器11是例如將檢測元件按圖1的主掃描方向以行的形式安排而形成的器件，并包括CCD(電荷耦合器件)、CMOS(互補金屬氧化物半導體)傳感器等。
該線性圖像傳感器11向處理單元13供給與獲得的反射光對應(yīng)的信號。即，該線性圖像傳感器11讀取原件21的圖像，并向處理單元13供給與該讀取圖像對應(yīng)的信號。
基于由運載系統(tǒng)15提供的驅(qū)動力，輥子14以預定速度饋送原件21。所以原件21相對于透鏡12和線性圖像傳感器11的位置被逐步變換。該線性圖像傳感器11響應(yīng)于原件21的移動而從下一區(qū)域獲得反射光，并然后向處理單元13供給與該下一區(qū)域的圖像對應(yīng)的信號。
在圖1中，A表示正被讀取的區(qū)域，B表示下一次將被讀取的區(qū)域。
該線性圖像傳感器11響應(yīng)于原件21的移動而重復讀取原件21的預定區(qū)域的圖像的處理，并隨后響應(yīng)于該讀取處理而向該處理單元13供給該圖像的信號。
由于以預定速度運載原件21，所以由該線性圖像傳感器11輸出的圖像信號包括運動模糊。
該透鏡12折射由原件21的圖像讀取區(qū)域反射的光，并從而在該線性圖像傳感器11上形成與原件21的讀取區(qū)域?qū)?yīng)的圖像。
該處理單元13基于與從該線性圖像傳感器11供給的圖像信號對應(yīng)的信號而產(chǎn)生圖像數(shù)據(jù)，作為沒有運動模糊的數(shù)字數(shù)據(jù)，并向圖中未示出的例如計算機等的信息處理設(shè)備輸出該產(chǎn)生的圖像數(shù)據(jù)。
圖2是示出了根據(jù)本發(fā)明的掃描儀或圖像讀取設(shè)備的另一個實施例的配置的示意圖。圖2所示掃描儀是所謂平板掃描儀。
以相同的附圖標記注明與圖1所示相同的部分，并省略對其的說明。
原件壓板41由透明平板玻璃、塑料等組成。將原件21放置于原件壓板41上以使得將要讀取的圖像面對掃描單元42。將放置于原件壓板41上的原件21固定于主體31。
該掃描單元42包括光學系統(tǒng)、線性圖像傳感器11等。當讀取原件21的圖像時，由未示出的驅(qū)動單元例如以預定速度相對于原件壓板41，即原件21，從圖2的左邊向右邊移動該掃描單元42。
該掃描單元42包括作為行傳感器的線性圖像傳感器11、透鏡12、照明光源16、鏡子51、鏡子52、鏡子53等。
鏡子51、鏡子52和鏡子53反射由照明光源16供給的以及經(jīng)由原件壓板41由原件21反射的光，并從而使光經(jīng)由透鏡12入射至該線性圖像傳感器11。
當該線性圖像傳感器11小于原件21的讀取區(qū)域時，該光學系統(tǒng)是縮小光學系統(tǒng)，并且與原件圖像相比，由入射至該線性圖像傳感器11的光形成的圖像被縮小。
另一方面，當該線性圖像傳感器11的長度與原件21的讀取區(qū)域的長度實質(zhì)相等時，該光學系統(tǒng)是使用棒形透鏡陣列等作為透鏡12的非放大光學系統(tǒng)，并且由入射至該線性圖像傳感器11的光形成的圖像與原件21的圖像長度相等。
當由照明光源16供給的光的規(guī)則反射分量從平滑原件21入射至該線性圖像傳感器11時，檢測元件飽和，使得該線性圖像傳感器11不能讀取該圖像。因此，設(shè)置該光學系統(tǒng)的光軸，使得由照明光源16供給的光的規(guī)則反射分量不入射至該線性圖像傳感器11。
當以預定速度移動時，包括該線性圖像傳感器11的掃描單元42獲得原件21的圖像，所以由掃描單元42提供給信號處理單元13的信號包括運動模糊。下面將詳細描述該運動模糊。
設(shè)置該光學系統(tǒng)，使得該線性圖像傳感器11的入射光明亮且均勻。作為削弱該線性圖像傳感器11的入射光的明亮度和均勻度的因素，存在照明光源16的光分布、光學系統(tǒng)的COS4定律、透鏡12的虛光(vignette)等。
特別在考慮到入射到線性圖像傳感器11的兩側(cè)的光時，照明光源16的光分布通常成為問題。光學系統(tǒng)的COS4定律指出了光學系統(tǒng)的周圍視野的亮度與cos4θ成比例減小。虛光表示在透鏡12等的一側(cè)的光通量的黑斑，這會導致亮度的下降。
照明光源16的光分布、光學系統(tǒng)的COS4定律、透鏡12的虛光等導致與線性圖像傳感器11中心的光相比其周圍的光更暗。
為了防止與線性圖像傳感器11中心的光相比其周圍的光更暗，例如執(zhí)行光學黑斑校正以減少中心的光量，并因此使圖像平面上的光量盡可能均勻。
該處理單元13包括A/D(模/數(shù))轉(zhuǎn)換器單元、嵌入式計算機、DSP(數(shù)字信號處理器)等。該處理單元13基于與由線性圖像傳感器11提供的圖像信號對應(yīng)的信號而產(chǎn)生作為數(shù)字數(shù)據(jù)的無運動模糊的圖像數(shù)據(jù)，并向例如圖中未示出的計算機等信息處理設(shè)備輸出該產(chǎn)生的圖像數(shù)據(jù)。
根據(jù)本發(fā)明的掃描儀可為彩色掃描儀。
彩色掃描儀執(zhí)行原件的色彩分離。色彩分離方法大致分為光源改變方法、濾光鏡改變方法和彩色線性圖像傳感器方法。
在光源改變方法中，對應(yīng)于所分離色彩且用作照明光源16的三個熒光燈順序閃爍，單色線性圖像傳感器11順序讀取原件21的圖像，從而獲得所輸出的紅、綠和藍信號。
在濾光鏡改變方法中，在照明光源16和線性圖像傳感器11之間提供紅、綠和藍彩色濾光鏡，并改變所述彩色濾光鏡，從而獲得所輸出的紅、綠和藍信號。
在彩色線性圖像傳感器方法中，通過將具有三行作為一個單元的線性圖像傳感器和彩色濾光鏡合并入一個組件中而形成彩色圖像傳感器，所述彩色圖像傳感器同時執(zhí)行色彩分離和讀取。
圖3是示出了根據(jù)本發(fā)明的圖像讀取設(shè)備的更詳細功能構(gòu)造的方框圖。
光圈101根據(jù)光強減少通過透鏡12進入CCD 102的光量。
該CCD 102對應(yīng)于該線性圖像傳感器11。該CCD 102基于由定時產(chǎn)生器103提供的驅(qū)動信號而產(chǎn)生對應(yīng)于該入射光的信號，并然后向增益調(diào)整/噪聲抑制單元104提供該產(chǎn)生的信號。
在CCD 102中，以線的形式(一維)排列的作為感光單元的光電二極管將該入射光的能量轉(zhuǎn)換為電荷，并且變換電極將該電荷轉(zhuǎn)移到CCD模擬寄存器。CCD 102的光電二極管對應(yīng)于所述檢測元件。CCD 102順序?qū)⒃撊肷涔獾哪芰哭D(zhuǎn)換為電荷，并且在曝光時間內(nèi)積累所轉(zhuǎn)換的電荷，而不對該電荷放電。所以可以說CCD 102具有時間積分效果。該曝光時間對應(yīng)于處理單元時間。
用作CCD 102中的轉(zhuǎn)移單元的CCD模擬寄存器經(jīng)常通過該驅(qū)動信號中包括的兩相時鐘脈沖向輸出單元順序轉(zhuǎn)移所轉(zhuǎn)移的電荷。CCD 102的輸出單元將該電荷轉(zhuǎn)換為電壓。
也就是說，CCD 102將由以線的形式排列的N個感光單元檢測的光轉(zhuǎn)換為N個電壓信號，并然后輸出所述模擬電壓信號。
為了實現(xiàn)彩色化，CCD 102可包括用于作為一個組件的三行的每一行的彩色濾光鏡。為了實現(xiàn)CCD 102的高靈敏度、低噪聲、高速度、高分辨率和低功耗已進行了許多努力。
該增益調(diào)整/噪聲抑制單元104調(diào)整由CCD 102提供的信號電平，并向該信號應(yīng)用例如相關(guān)二次抽樣的處理，以從而抑制該信號中包括的噪聲。相關(guān)二次抽樣利用信號周期中包含的噪聲和全域零電平(field-through zero-level)周期中包含的噪聲之間的強相關(guān)性，尤其在抑制復位噪聲方面有效。
該增益調(diào)整/噪聲抑制單元104向A/D轉(zhuǎn)換單元105提供具有已調(diào)整信號電平和已抑制噪聲的信號。
該A/D轉(zhuǎn)換單元105使該增益調(diào)整/噪聲抑制單元104提供的信號經(jīng)受模/數(shù)轉(zhuǎn)換，并然后向存儲器106供給作為數(shù)字信號的圖像信號。
存儲器106順序存儲從A/D轉(zhuǎn)換單元105提供的圖像信號，并構(gòu)造與原件21對應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)。該存儲器106向信號處理單元107供給該圖像數(shù)據(jù)。
該信號處理單元107向存儲器106供給的與原件21對應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)應(yīng)用糾錯處理、白平衡調(diào)整處理等，并去除該圖像數(shù)據(jù)中包含的運動模糊。該信號處理單元107向數(shù)據(jù)傳輸單元109提供所得到的圖像數(shù)據(jù)。在應(yīng)用糾錯處理、白平衡調(diào)整處理、和運動模糊去除處理中，該信號處理單元107暫時將圖像數(shù)據(jù)存入存儲器108，并向該存入存儲器108中存儲的圖像數(shù)據(jù)應(yīng)用該處理。
該數(shù)據(jù)傳輸單元109暫時將該信號處理單元107提供的圖像信號存入存儲器110，并采用預定方法將該存入存儲器110的圖像數(shù)據(jù)傳輸至外部設(shè)備。
基于由外部提供的外部控制信號，主CPU 111控制照明光源16的光發(fā)射、定時產(chǎn)生器103的驅(qū)動信號的產(chǎn)生、增益調(diào)整/噪聲抑制單元104的處理、控制器112的處理、和馬達113的運行。舉例來說，主CPU 111使定時產(chǎn)生器103驅(qū)動CCD 102的每一像素的電子快門，這將在后面說明。而且，例如，主CPU 111通過控制用于驅(qū)動運載系統(tǒng)15或掃描單元42的單元，而實現(xiàn)原件21和線性圖像傳感器11之間的相對移動，這將在后面說明。
主CPU 111從該驅(qū)動運載系統(tǒng)15或掃描單元42的單元獲取表示原件21和CCD 102之間的相對速度的數(shù)據(jù)。主CPU 111通過控制器112將表示原件21和CCD 102之間的相對速度的數(shù)據(jù)提供給信號處理單元107。
控制器112在主CPU 111的控制下，控制信號處理單元107的操作和數(shù)據(jù)傳輸單元109的操作。
馬達113在主CPU 111的控制下，驅(qū)動光圈101并調(diào)整該光圈101的光圈(diaphragm)。
電源單元114將電源供給CCD 102至接口115，所述電源對于CCD 102至接口115的各自操作是必須的。
而且，主CPU 111經(jīng)由接口115與驅(qū)動器121相連。該驅(qū)動器121讀取在安裝于驅(qū)動器121中的磁盤131、光盤132、磁-光盤133、或半導體存儲器134上記錄(存儲)的程序或數(shù)據(jù)，并然后經(jīng)由接口115將讀取的程序或數(shù)據(jù)供給該主CPU 111。
該主CPU 111執(zhí)行由驅(qū)動器121供給的程序或?qū)⒃摮绦蛱峁┙o控制器112或信號處理單元107。
圖4是示出了信號處理單元107的功能構(gòu)造的方框圖。
糾錯單元151檢測輸入圖像數(shù)據(jù)的有瑕疵的或有缺陷的像素的位置，該位置對應(yīng)于CCD 102的像素中不與光起反應(yīng)或一直具有電荷的像素，并例如通過在該有瑕疵的或有缺陷的像素中設(shè)置相鄰像素值而校正該有瑕疵的或有缺陷的像素。該糾錯單元151向箝位單元152提供由于校正該有瑕疵的或有缺陷的像素而產(chǎn)生的圖像數(shù)據(jù)。
該箝位單元152設(shè)置該圖像數(shù)據(jù)的亮度信號的建立電平，并然后將具有該設(shè)置的建立電平的圖像數(shù)據(jù)提供至白平衡單元153。將A/D轉(zhuǎn)換單元105輸出的數(shù)據(jù)在正方向變換以避免負值的切削。該箝位單元152使數(shù)據(jù)恢復所變換的量以使該圖像數(shù)據(jù)包括正確的負值。
該白平衡單元153調(diào)整與預定顏色溫度一致的RGB(紅、綠、藍)增益，并從而調(diào)整該圖像數(shù)據(jù)的白平衡。該白平衡單元153將具有所調(diào)整白平衡的圖像數(shù)據(jù)供給運動模糊去除單元154。
順便說一句，用于彩色圖像的掃描儀需要白平衡單元153，而用于單色圖像的掃描儀不需要白平衡單元153。
該運動模糊去除單元154去除包括在該圖像數(shù)據(jù)中的運動模糊，并然后將無運動模糊的圖像數(shù)據(jù)供給伽瑪(gamma)校正單元155。下面將詳細描述運動模糊去除單元154的結(jié)構(gòu)和該運動模糊去除單元154執(zhí)行的運動模糊去除處理。
該伽瑪校正單元155向該圖像數(shù)據(jù)施加伽瑪校正，以根據(jù)預定伽瑪曲線調(diào)整與CCD 102的光強對應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)電平。
順便說一句，由于該伽瑪校正是非線性處理，所以理想的是當向該圖像數(shù)據(jù)施加線性處理時，必須在該伽瑪校正之前施加該線性處理。由該運動模糊去除單元154執(zhí)行的運動模糊去除處理是線性處理。
該伽瑪校正單元155向圖像質(zhì)量調(diào)整單元156供給該經(jīng)過伽瑪校正的圖像數(shù)據(jù)。
該圖像質(zhì)量調(diào)整單元156向該圖像數(shù)據(jù)施加用于視覺改善該圖像的處理，例如輪廓校正處理和其他圖像質(zhì)量調(diào)整處理，并然后向色彩空間轉(zhuǎn)換單元157供給已調(diào)整了圖像質(zhì)量的圖像數(shù)據(jù)。
該色彩空間轉(zhuǎn)換單元157根據(jù)該圖像數(shù)據(jù)的輸出格式轉(zhuǎn)換色彩空間(例如判定色彩空間中三個主要色彩點的色度坐標的位置)，并然后輸出該經(jīng)過色彩空間轉(zhuǎn)換的圖像數(shù)據(jù)。
圖5是示出了運動模糊去除單元154的功能配置的方框圖。
處理單元提取單元171提取一個處理單元，該處理單元包括與CCD 102等的電子快門的定時一致的圖像數(shù)據(jù)的預定像素。該處理單元提取單元171向建模單元172供給該提取的處理單元。
該建模單元172基于由該處理單元提取單元171供給的處理單元而產(chǎn)生模型，并然后將該處理單元和所產(chǎn)生的模型提供給方程構(gòu)造單元173。由該建模單元172產(chǎn)生的模型例如指示作為去除運動模糊的結(jié)果而產(chǎn)生的圖像數(shù)據(jù)的像素數(shù)目和該處理單元中包括的像素數(shù)目。
方程構(gòu)造單元173基于由該建模單元172供給的模型和處理單元而構(gòu)造作為聯(lián)立方程的方程，用于計算無運動模糊的圖像數(shù)據(jù)的像素值。該方程構(gòu)造單元173將所構(gòu)造的方程供給聯(lián)立方程計算單元174。
該聯(lián)立方程計算單元174解答由該方程構(gòu)造單元173供給的方程，從而計算無運動模糊的圖像數(shù)據(jù)的像素值，并然后輸出該所計算的圖像數(shù)據(jù)的像素值。
下面將參考圖6至11說明該圖像數(shù)據(jù)的運動模糊。
圖6和圖7是示例性示出傳統(tǒng)掃描儀的CCD 201和原件21之間的關(guān)系的示意圖。
該CCD 201具有安排成一行的檢測元件。
如圖6所示，當CCD 201獲得原件21的圖像時，該CCD 201在預定方向平行于顯示了原件21的圖像的平面而移動。當該顯示了原件21的圖像的平面對應(yīng)于x軸和y軸時，例如CCD 201在x軸方向移動。(實際上，當獲得原件21的圖像時，該CCD 201的讀取區(qū)域在預定方向上相對于原件21在顯示了原件21的圖像的平面上移動。)如圖7所示，CCD 201獲得與在行進方向上的光電二極管等的一個像素的長度一致的原件21的圖像。
圖8和圖9是輔助說明運動模糊的示意圖。
如圖8所示，當CCD 201對一個像素的每一長度重復移動和停止并且在停止期間執(zhí)行讀取(光電二極管中電荷的累積)時，該讀取的圖像不包括運動模糊。
然而，這樣的讀取方法并不現(xiàn)實，因為在移動期間不能執(zhí)行讀取，所以需要大量時間來讀取原件21。
另一方面，如圖9所示，當CCD 201以相對于原件21恒定的速度移動時，即使當CCD 201在光電二極管中累積電荷期間(曝光時間)，該CCD 201仍移動，并由此讀取與該CCD的一個像素的長度相比更大區(qū)域的原件，作為與一個像素對應(yīng)的一幅圖像。
在這樣的情況下，可通過縮短電荷累積時間而減少運動模糊。然而，一般來說，該電荷累積時間的縮短降低了圖像數(shù)據(jù)的S/N，并因此應(yīng)使該累積時間盡可能長。
由于一直改變CCD 201和原件21的相對位置，所以考慮到取代在一次快門操作中讀取一個像素的數(shù)據(jù)，將相鄰像素的分量彼此混合。然而可以說，考慮到普通CCD使用光學低通濾波器來執(zhí)行將相鄰像素的分量彼此混合的處理以避免重疊的事實，作為運動模糊的結(jié)果的相鄰像素的某種程度上的彼此混合并不能表示問題。
然而，當需要限制相鄰像素彼此混合的程度時，同時需要限制CCD 201的行進速度，因此高速讀取變得很困難。
圖10和圖11是輔助解釋運動模糊數(shù)量改變的示意圖，所述改變對應(yīng)于CCD 201和原件21之間相對速度的改變。
當與曝光時間中的移動對應(yīng)的原件讀取區(qū)域的長度是該CCD的一個像素的長度的兩倍時，如圖10所示，與該CCD的一個像素對應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)的像素值在x軸方向上覆蓋該CCD的一個像素的長度的兩倍區(qū)域的圖像。
同樣地，當與曝光時間中的移動對應(yīng)的原件讀取區(qū)域的長度是該CCD的一個像素的長度的三倍時，如圖11所示，與該CCD的一個像素對應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)的像素值在x軸方向上覆蓋該CCD的一個像素的長度的三倍區(qū)域的圖像。
根據(jù)本發(fā)明的圖像讀取設(shè)備可從圖像數(shù)據(jù)中去除運動模糊。因此，即使當CCD 201以恒定速度相對于原件21移動，并且與曝光時間中的移動對應(yīng)的原件讀取區(qū)域的長度長于該CCD的一個像素的長度時，根據(jù)本發(fā)明的圖像讀取設(shè)備提供該原件的一個區(qū)域的像素值，所述區(qū)域?qū)?yīng)于該CCD的一個像素的長度。
下面將參考圖12和圖13說明由根據(jù)本發(fā)明的圖像讀取設(shè)備的CCD 102輸出的圖像數(shù)據(jù)。
圖12和圖13是示例性示出了根據(jù)本發(fā)明的掃描儀的CCD 102和原件21之間的關(guān)系的示意圖。
該CCD 201具有例如在相對于原件21的移動方向上的四行上安排的光電二極管的元件。
如圖12所示，當CCD 102獲得原件21的圖像時，該CCD 102在預定方向上平行于顯示了原件21的圖像的平面而移動。當顯示了原件21的圖像的平面對應(yīng)于x軸和y軸時，例如CCD 102沿x軸方向移動。(實際上，當獲得原件21的圖像時，該CCD 102的讀取區(qū)域在預定方向相對于原件21在顯示了原件21的圖像的平面上移動。)x軸方向?qū)?yīng)于相對移動的方向。
如圖13所示，該CCD 102沿圖中箭頭所示行進方向以速度v0移動。該CCD 102獲得與安排在行進方向上的四列中的光電二極管等的一個像素的長度一致的原件21的圖像。例如，該CCD 102在像素P0、像素P1、像素P2和像素P3的每一個中獲得該原件21的圖像。
圖14是輔助解釋當在曝光時間中移動的原件21的讀取區(qū)域的長度是光電二極管等的一個像素的長度的四倍時，由CCD 102輸出的信號的示意圖。
圖14中原件21的圖像區(qū)域A0至A10的每一個對應(yīng)于該CCD 102的一個像素的長度。用連續(xù)編號A0、A1、A2至An表示原件21的圖像區(qū)域，所述圖像區(qū)域的每一個對應(yīng)于該CCD 102的一個像素的長度。
與該CCD 102的像素P0對應(yīng)的信號覆蓋原件21的讀取區(qū)域的圖像，所述讀取區(qū)域是該CCD 102的一個像素的長度的四倍。與該CCD 102的像素P1至P3對應(yīng)的信號的每一個覆蓋原件21的讀取區(qū)域的圖像，所述讀取區(qū)域是該CCD 102的一個像素的長度的四倍。
例如，當CCD 102的像素P0在原件21的圖像區(qū)域A0開始曝光，并在原件21的圖像區(qū)域A3結(jié)束曝光時，與CCD 102的像素P0對應(yīng)的信號(對應(yīng)于圖像數(shù)據(jù)中的像素值)分別包括原件21的圖像A0至A3的分量a0至a3。所述圖像的分量對應(yīng)于像素分量。
當該CCD 102的像素P1在原件21的圖像區(qū)域A1開始曝光且在原件21的圖像區(qū)域A4結(jié)束曝光時，與CCD 102的像素P1對應(yīng)的信號(對應(yīng)于圖像數(shù)據(jù)中的像素值)分別包括原件21的圖像A1至A4的分量a1至a4。
當該CCD 102的像素P2在原件21的圖像區(qū)域A2開始曝光且在原件21的圖像區(qū)域A5結(jié)束曝光時，與CCD 102的像素P2對應(yīng)的信號(對應(yīng)于圖像數(shù)據(jù)中的像素值)分別包括原件21的圖像A2至A5的分量a2至a5。
當該CCD 102的像素P3在原件21的圖像區(qū)域A3開始曝光且在原件21的圖像區(qū)域A6結(jié)束曝光時，與CCD 102的像素P3對應(yīng)的信號(對應(yīng)于圖像數(shù)據(jù)中的像素值)分別包括原件21的圖像A3至A6的分量a3至a6。
下面將參考圖15至18說明該運動模糊去除處理。
圖15是輔助解釋由CCD 102輸出的信號的示意圖。
假設(shè)t0為曝光時間，在從時間0至時間t0的曝光時間t0中，與CCD 102的像素P0對應(yīng)的信號為b0；與CCD 102的像素P1對應(yīng)的信號為b1；與CCD102的像素P2對應(yīng)的信號為b2；并且與CCD 102的像素P3對應(yīng)的信號為b3。
假設(shè)t0為曝光時間，在從時間t0至時間2*t0(從時間0經(jīng)過兩倍t0的時間)的曝光時間t0中，與CCD 102的像素P0對應(yīng)的信號為b4；與CCD 102的像素P1對應(yīng)的信號為b5；與CCD 102的像素P2對應(yīng)的信號為b6；并且與CCD 102的像素P3對應(yīng)的信號為b7。
假設(shè)t0為曝光時間，在從時間2*t0至時間3*t0(從時間0經(jīng)過三倍t0的時間)的曝光時間t0中，與CCD 102的像素P0對應(yīng)的信號為b8；與CCD102的像素P1對應(yīng)的信號為b9；與CCD 102的像素P2對應(yīng)的信號為b10；并且與CCD 102的像素P3對應(yīng)的信號為b11。
同樣地，假設(shè)t0為曝光時間，在從時間3*t0至時間4*t0(從時間0經(jīng)過四倍t0的時間)的曝光時間t0中，與CCD 102的像素P0對應(yīng)的信號為b12；與CCD 102的像素P1對應(yīng)的信號為b13；與CCD 102的像素P2對應(yīng)的信號為b14；并且與CCD 102的像素P3對應(yīng)的信號為b15。
圖15中的時間t0、2*t0、3*t0和4*t0對應(yīng)于CCD 102中累積的電荷的傳輸定時。與曝光時間相比，該傳輸時間足夠短。
圖16是示出了當CCD 102對于與區(qū)域a0對應(yīng)的像素P0保持靜止時，由CCD 102輸出的信號中包含的圖像分量的例子的示意圖。
應(yīng)注意的是，將該曝光時間分為等長的4份。該曝光時間的分離周期對應(yīng)于分離的單元時間。
在從時間0至時間t0的曝光時間t0的四個分離周期的第一周期中，該CCD 102的像素P0讀取該原件21的圖像區(qū)域A0。所以在該四個分離周期的第一周期中與CCD 102的像素P0對應(yīng)的信號b0包括與原件21的圖像區(qū)域A0對應(yīng)的圖像分量a0-1。
該CCD 102保持靜止，并在從時間0至時間t0的曝光時間t0的四個分離周期的第二周期中，該CCD 102的像素P0讀取該原件21的圖像區(qū)域A0。所以在該四個分離周期的第二周期中與CCD 102的像素P0對應(yīng)的信號b0包括與原件21的圖像區(qū)域A0對應(yīng)的圖像分量a0-2。
該CCD 102保持靜止，并在從時間0至時間t0的曝光時間t0的四個分離周期的第三周期中，該CCD 102的像素P0讀取該原件21的圖像區(qū)域A0。所以在該四個分離周期的第三周期中與CCD 102的像素P0對應(yīng)的信號b0包括與原件21的圖像區(qū)域A0對應(yīng)的圖像分量a0-3。
該CCD 102保持靜止，并在從時間0至時間t0的曝光時間t0的四個分離周期的第四周期中，該CCD 102的像素P0讀取該原件21的圖像區(qū)域A0。所以在該四個分離周期的第四周期中與CCD 102的像素P0對應(yīng)的信號b0包括與原件21的圖像區(qū)域A0對應(yīng)的圖像分量a0-4。
同樣地，由于CCD 102保持靜止，所以與CCD 102的像素P0對應(yīng)的信號b4包括與原件21的圖像區(qū)域A0對應(yīng)的圖像分量a0-5至a0-8。由于CCD102保持靜止，所以與CCD 102的像素P0對應(yīng)的信號b8包括與原件21的圖像區(qū)域A0對應(yīng)的圖像分量a0-9至a0-12。由于CCD 102保持靜止，所以與CCD 102的像素P0對應(yīng)的信號b12包括與原件21的圖像區(qū)域A0對應(yīng)的圖像分量a0-13至a0-16。
由于CCD 102保持靜止，所以與CCD 102的像素P0對應(yīng)的信號僅包括與原件21的圖像區(qū)域A0對應(yīng)的圖像分量。
在從時間0至時間t0的曝光時間t0的四個分離周期的第一周期中，該CCD 102的像素P1讀取該原件21的圖像區(qū)域A1。所以在該四個分離周期的第一周期中與CCD 102的像素P1對應(yīng)的信號b1包括與原件21的圖像區(qū)域A1對應(yīng)的圖像分量a1-1。
該CCD 102保持靜止，并在從時間0至時間t0的曝光時間t0的四個分離周期的第二周期中，該CCD 102的像素P1讀取該原件21的圖像區(qū)域A1。所以在該四個分離周期的第二周期中，與CCD 102的像素P1對應(yīng)的信號b1包括與原件21的圖像區(qū)域A1對應(yīng)的圖像分量a1-2。
該CCD 102保持靜止，并在從時間0至時間t0的曝光時間t0的四個分離周期的第三周期中，該CCD 102的像素P1讀取該原件21的圖像區(qū)域A1。所以在該四個分離周期的第三周期中，與CCD 102的像素P1對應(yīng)的信號b1包括與原件21的圖像區(qū)域A1對應(yīng)的圖像分量a1-3。
該CCD 102保持靜止，并在從時間0至時間t0的曝光時間t0的四個分離周期的第四周期中，該CCD 102的像素P1讀取該原件21的圖像區(qū)域A1。所以在該四個分離周期的第四周期中，與CCD 102的像素P1對應(yīng)的信號b1包括與原件21的圖像區(qū)域A1對應(yīng)的圖像分量a1-4。
同樣地，由于CCD 102保持靜止，所以與CCD 102的像素P1對應(yīng)的信號b5包括與原件21的圖像區(qū)域A1對應(yīng)的圖像分量a1-5至a1-8。由于CCD102保持靜止，所以與CCD 102的像素P1對應(yīng)的信號b9包括與原件21的圖像區(qū)域A1對應(yīng)的圖像分量a1-9至a1-12。由于CCD 102保持靜止，所以與CCD 102的像素P1對應(yīng)的信號b13包括與原件21的圖像區(qū)域A1對應(yīng)的圖像分量a1-13至a1-16。
由于CCD 102保持靜止，所以與CCD 102的像素P1對應(yīng)的信號僅包括與原件21的圖像區(qū)域A1對應(yīng)的圖像分量。
在從時間0至時間t0的曝光時間t0的四個分離周期的第一周期中，該CCD 102的像素P2讀取該原件21的圖像區(qū)域A2。所以在該四個分離周期的第一周期中，與CCD 102的像素P2對應(yīng)的信號b2包括與原件21的圖像區(qū)域A2對應(yīng)的圖像分量a2-1。
該CCD 102保持靜止，并在從時間0至時間t0的曝光時間t0的四個分離周期的第二周期中，該CCD 102的像素P2讀取該原件21的圖像區(qū)域A2。所以在該四個分離周期的第二周期中，與CCD 102的像素P2對應(yīng)的信號b2包括與原件21的圖像區(qū)域A2對應(yīng)的圖像分量a2-2。
該CCD 102保持靜止，并在從時間0至時間t0的曝光時間t0的四個分離周期的第三周期中，該CCD 102的像素P2讀取該原件21的圖像區(qū)域A2。所以在該四個分離周期的第三周期中，與CCD 102的像素P2對應(yīng)的信號b2包括與原件21的圖像區(qū)域A2對應(yīng)的圖像分量a2-3。
該CCD 102保持靜止，并在從時間0至時間t0的曝光時間t0的四個分離周期的第四周期中，該CCD 102的像素P2讀取該原件21的圖像區(qū)域A2。所以在該四個分離周期的第四周期中，與CCD 102的像素P2對應(yīng)的信號b2包括與原件21的圖像區(qū)域A2對應(yīng)的圖像分量a2-4。
同樣地，由于CCD 102保持靜止，所以與CCD 102的像素P2對應(yīng)的信號b6包括與原件21的圖像區(qū)域A2對應(yīng)的圖像分量a2-5至a2-8。由于CCD102保持靜止，所以與CCD 102的像素P2對應(yīng)的信號b10包括與原件21的圖像區(qū)域A2對應(yīng)的圖像分量a2-9至a2-12。由于CCD 102保持靜止，所以與CCD 102的像素P2對應(yīng)的信號b14包括與原件21的圖像區(qū)域A2對應(yīng)的圖像分量a2-13至a2-16。
由于CCD 102保持靜止，所以與CCD 102的像素P2對應(yīng)的信號僅包括與原件21的圖像區(qū)域A2對應(yīng)的圖像分量。
在從時間0至時間t0的曝光時間t0的四個分離周期的第一周期中，該CCD 102的像素P3讀取該原件21的圖像區(qū)域A3。所以在該四個分離周期的第一周期中，與CCD 102的像素P3對應(yīng)的信號b3包括與原件21的圖像區(qū)域A3對應(yīng)的圖像分量a3-1。
該CCD 102保持靜止，并在從時間0至時間t0的曝光時間t0的四個分離周期的第二周期中，該CCD 102的像素P3讀取該原件21的圖像區(qū)域A3。所以在該四個分離周期的第二周期中，與CCD 102的像素P3對應(yīng)的信號b3包括與原件21的圖像區(qū)域A3對應(yīng)的圖像分量a3-2。
該CCD 102保持靜止，并在從時間0至時間t0的曝光時間t0的四個分離周期的第三周期中，該CCD 102的像素P3讀取該原件21的圖像區(qū)域A3。所以在該四個分離周期的第三周期中，與CCD 102的像素P3對應(yīng)的信號b3包括與原件21的圖像區(qū)域A3對應(yīng)的圖像分量a3-3。
該CCD 102保持靜止，并在從時間0至時間t0的曝光時間t0的四個分離周期的第四周期中，該CCD 102的像素P3讀取該原件21的圖像區(qū)域A3。所以在該四個分離周期的第四周期中，與CCD 102的像素P3對應(yīng)的信號b3包括與原件21的圖像區(qū)域A3對應(yīng)的圖像分量a3-4。
同樣地，由于CCD 102保持靜止，所以與CCD 102的像素P3對應(yīng)的信號b7包括與原件21的圖像區(qū)域A3對應(yīng)的圖像分量a3-5至a3-8。由于CCD102保持靜止，所以與CCD 102的像素P3對應(yīng)的信號b11包括與原件21的圖像區(qū)域A3對應(yīng)的圖像分量a3-9至a3-12。由于CCD 102保持靜止，所以與CCD 102的像素P3對應(yīng)的信號b15包括與原件21的圖像區(qū)域A3對應(yīng)的圖像分量a3-13至a3-16。
由于CCD 102保持靜止，所以與CCD 102的像素P3對應(yīng)的信號僅包括與原件21的圖像區(qū)域A3對應(yīng)的圖像分量。
另一方面，圖17是示出了當與曝光時間中的移動對應(yīng)的原件21的讀取區(qū)域的長度是CCD 102的一個像素的長度的四倍時，由CCD 102輸出的信號中包含的圖像分量的例子的示意圖。
如圖16所示，將曝光時間分為等長的四份。
在從時間0至時間t0的曝光時間t0的四個分離周期的第一周期中，該CCD 102的像素P0讀取該原件21的圖像區(qū)域A0。所以在該四個分離周期的第一周期中，與CCD 102的像素P0對應(yīng)的信號b0包括與原件21的圖像區(qū)域A0對應(yīng)的圖像分量a0-1。
該CCD 102相對于原件21移動，并在從時間0至時間t0的曝光時間t0的四個分離周期的第二周期中，該CCD 102的像素P0讀取該原件21的圖像區(qū)域A1。所以在該四個分離周期的第二周期中，與CCD 102的像素P0對應(yīng)的信號b0包括與原件21的圖像區(qū)域A1對應(yīng)的圖像分量a1-2。
該CCD 102相對于原件21移動，并在從時間0至時間t0的曝光時間t0的四個分離周期的第三周期中，該CCD 102的像素P0讀取該原件21的圖像區(qū)域A2。所以在該四個分離周期的第三周期中，與CCD 102的像素P0對應(yīng)的信號b0包括與原件21的圖像區(qū)域A2對應(yīng)的圖像分量a2-3。
該CCD 102相對于原件21移動，并在從時間0至時間t0的曝光時間t0的四個分離周期的第四周期中，該CCD 102的像素P0讀取該原件21的圖像區(qū)域A3。所以在該四個分離周期的第四周期中，與CCD 102的像素P0對應(yīng)的信號b0包括與原件21的圖像區(qū)域A3對應(yīng)的圖像分量a3-4。
同樣地，由于CCD 102相對于原件21移動，所以與CCD 102的像素P0對應(yīng)的信號b4包括與原件21的圖像區(qū)域A4至A7對應(yīng)的圖像分量a4-5至a7-8。由于CCD 102相對于原件21移動，所以與CCD 102的像素P0對應(yīng)的信號b8包括與原件21的圖像區(qū)域A8至A11對應(yīng)的圖像分量a8-9至a11-12。由于CCD 102相對于原件21移動，所以與CCD 102的像素P0對應(yīng)的信號b12包括與原件21的圖像區(qū)域A12至A15對應(yīng)的圖像分量a12-13至a15-16。
因此，由于CCD 102相對于原件21移動，所以與CCD 102的像素P0對應(yīng)的信號包括與原件21的圖像的不同區(qū)域?qū)?yīng)的不同圖像分量。
在從時間0至時間t0的曝光時間t0的四個分離周期的第一周期中，該CCD 102的像素P1讀取該原件21的圖像區(qū)域A1。所以在該四個分離周期的第一周期中，與CCD 102的像素P1對應(yīng)的信號b1包括與原件21的圖像區(qū)域A1對應(yīng)的圖像分量a1-1。
該CCD 102相對于原件21移動，并在從時間0至時間t0的曝光時間t0的四個分離周期的第二周期中，該CCD 102的像素P1讀取該原件21的圖像區(qū)域A2。所以在該四個分離周期的第二周期中，與CCD 102的像素P1對應(yīng)的信號b1包括與原件21的圖像區(qū)域A2對應(yīng)的圖像分量a2-2。
該CCD 102相對于原件21移動，并在從時間0至時間t0的曝光時間t0的四個分離周期的第三周期中，該CCD 102的像素P1讀取該原件21的圖像區(qū)域A3。所以在該四個分離周期的第三周期中，與CCD 102的像素P1對應(yīng)的信號b1包括與原件21的圖像區(qū)域A3對應(yīng)的圖像分量a3-3。
該CCD 102相對于原件21移動，并在從時間0至時間t0的曝光時間t0的四個分離周期的第四周期中，該CCD 102的像素P1讀取該原件21的圖像區(qū)域A4。所以在該四個分離周期的第四周期中，與CCD 102的像素P1對應(yīng)的信號b1包括與原件21的圖像區(qū)域A4對應(yīng)的圖像分量a4-4。
同樣地，由于CCD 102相對于原件21移動，所以與CCD 102的像素P1對應(yīng)的信號b5包括與原件21的圖像區(qū)域A5至A8對應(yīng)的圖像分量a5-5至a8-8。由于CCD 102相對于原件21移動，所以與CCD 102的像素P1對應(yīng)的信號b9包括與原件21的圖像區(qū)域A9至A12對應(yīng)的圖像分量a9-9至a12-12。由于CCD 102相對于原件21移動，所以與CCD 102的像素P1對應(yīng)的信號b13包括與原件21的圖像區(qū)域A13至A16對應(yīng)的圖像分量a13-13至a16-16。
由于CCD 102相對于原件21移動，所以與CCD 102的像素P1對應(yīng)的信號包括與原件21的圖像的不同區(qū)域?qū)?yīng)的不同圖像分量。
在從時間0至時間t0的曝光時間t0的四個分離周期的第一周期中，該CCD 102的像素P2讀取該原件21的圖像區(qū)域A2。所以在該四個分離周期的第一周期中，與CCD 102的像素P2對應(yīng)的信號b2包括與原件21的圖像區(qū)域A2對應(yīng)的圖像分量a2-1。
該CCD 102相對于原件21移動，并在從時間0至時間t0的曝光時間t0的四個分離周期的第二周期中，該CCD 102的像素P2讀取該原件21的圖像區(qū)域A3。所以在該四個分離周期的第二周期中，與CCD 102的像素P2對應(yīng)的信號b2包括與原件21的圖像區(qū)域A3對應(yīng)的圖像分量a3-2。
該CCD 102相對于原件21移動，并在從時間0至時間t0的曝光時間t0的四個分離周期的第三周期中，該CCD 102的像素P2讀取該原件21的圖像區(qū)域A4。所以在該四個分離周期的第三周期中，與CCD 102的像素P2對應(yīng)的信號b2包括與原件21的圖像區(qū)域A4對應(yīng)的圖像分量a4-3。
該CCD 102相對于原件21移動，并在從時間0至時間t0的曝光時間t0的四個分離周期的第四周期中，該CCD 102的像素P2讀取該原件21的圖像區(qū)域A5。所以在該四個分離周期的第四周期中，與CCD 102的像素P2對應(yīng)的信號b2包括與原件21的圖像區(qū)域A5對應(yīng)的圖像分量a5-4。
同樣地，由于CCD 102相對于原件21移動，所以與CCD 102的像素P2對應(yīng)的信號b6包括與原件21的圖像區(qū)域A6至A9對應(yīng)的圖像分量a6-5至a9-8。由于CCD 102相對于原件21移動，所以與CCD 102的像素P2對應(yīng)的信號b10包括與原件21的圖像區(qū)域A10至A13對應(yīng)的圖像分量a10-9至a13-12。由于CCD 102相對于原件21移動，所以與CCD 102的像素P2對應(yīng)的信號b14包括與原件21的圖像區(qū)域A14至A17對應(yīng)的圖像分量a14-13至a17-16。
由于CCD 102相對于原件21移動，所以與CCD 102的像素P2對應(yīng)的信號包括與原件21的圖像的不同區(qū)域?qū)?yīng)的不同圖像分量。
在從時間0至時間t0的曝光時間t0的四個分離周期的第一周期中，該CCD 102的像素P3讀取該原件21的圖像區(qū)域A3。所以在該四個分離周期的第一周期中，與CCD 102的像素P3對應(yīng)的信號b3包括與原件21的圖像區(qū)域A3對應(yīng)的圖像分量a3-1。
該CCD 102相對于原件21移動，并在從時間0至時間t0的曝光時間t0的四個分離周期的第二周期中，該CCD 102的像素P3讀取該原件21的圖像區(qū)域A4。所以在該四個分離周期的第二周期中，與CCD 102的像素P3對應(yīng)的信號b3包括與原件21的圖像區(qū)域A4對應(yīng)的圖像分量a4-2。
該CCD 102相對于原件21移動，并在從時間0至時間t0的曝光時間t0的四個分離周期的第三周期中，該CCD 102的像素P3讀取該原件21的圖像區(qū)域A5。所以在該四個分離周期的第三周期中，與CCD 102的像素P3對應(yīng)的信號b3包括與原件21的圖像區(qū)域A5對應(yīng)的圖像分量a5-3。
該CCD 102相對于原件21移動，并在從時間0至時間t0的曝光時間t0的四個分離周期的第四周期中，該CCD 102的像素P3讀取該原件21的圖像區(qū)域A6。所以在該四個分離周期的第四周期中，與CCD 102的像素P3對應(yīng)的信號b3包括與原件21的圖像區(qū)域A6對應(yīng)的圖像分量a6-4。
同樣地，由于CCD 102相對于原件21移動，所以與CCD 102的像素P3對應(yīng)的信號b7包括與原件21的圖像區(qū)域A7至A10對應(yīng)的圖像分量a7-5至a10-8。由于CCD 102相對于原件21移動，所以與CCD 102的像素P3對應(yīng)的信號b11包括與原件21的圖像區(qū)域A11至A14對應(yīng)的圖像分量a11-9至a14-12。由于CCD 102相對于原件21移動，所以與CCD 102的像素P3對應(yīng)的信號b15包括與原件21的圖像區(qū)域A15至A18對應(yīng)的圖像分量a15-13至a18-16。
由于CCD 102相對于原件21移動，所以與CCD 102的像素P3對應(yīng)的信號包括與原件21的圖像的不同區(qū)域?qū)?yīng)的不同圖像分量。
在圖17中，a0-1可表示為a0。
在圖17中，作為與原件21的圖像區(qū)域A1對應(yīng)的圖像分量且因此具有相同值的a1-1和a1-2可表示為a1。
在圖17中，作為與原件21的圖像區(qū)域A2對應(yīng)的圖像分量且因此具有相同值的a2-1至a2-3可表示為a2。
在圖17中，作為與原件21的圖像區(qū)域A3對應(yīng)的圖像分量且因此具有相同值的a3-1至a3-4可表示為a3。
同樣地，隨后的與原件21的圖像區(qū)域A4至A19對應(yīng)的圖像分量可表示為a4至a19。
圖15中示出的CCD 102輸出的信號和圖17示出的圖像分量之間的關(guān)系可由方程式(1)表示。
b0＝a0+a1+a2+a3b1＝a1+a2+a3+a4b2＝a2+a3+a4+a5b3＝a3+a4+a5+a6b4＝a4+a5+a6+a7b5＝a5+a6+a7+a8b6＝a6+a7+a8+a9b7＝a7+a8+a9+a10b8＝a8+a9+a10+a11b9＝a9+a10+a11+a12b10＝a10+a11+a12+a13b11＝a11+a12+a13+a14b12＝a12+a13+a14+a15b13＝a13+a14+a15+a16b14＝a14+a15+a16+a17b15＝a15+a16+a17+a18(1)在該方程式(1)中，b1至b15是從CCD 102輸出的信號值，而a0至a18是未知變量。
因為未知變量的數(shù)目大于方程式數(shù)目，所以不能解作為聯(lián)立方程的方程式(1)。
在包括b0至b3的方程式中，當b0至b3是與CCD 102的第一讀取位置對應(yīng)的信號時，可設(shè)置已知值作為未知變量a0至a2。
在這種情況下，包括b0至b3的方程式具有4個未知變量a3至a6。因此，可解包括這四個方程式的聯(lián)立方程以獲得a3至a6的值。
而且，可基于所計算a4至a6的值來解包括b4至b7的方程式，從而可獲得a7至a10的值。
通過重復這樣的處理，可獲得a3至a18的值。
為了普及上述方法，假設(shè)CCD 102具有以沿副掃描方向的n列的行形式安排的檢測元件，并且原件21和CCD 102在曝光時間內(nèi)彼此相對移動m個像素，將由電荷累積所積分的值分為m個圖像分量，并且因此與曝光時間一致所構(gòu)造的方程組中的方程式數(shù)目和未知變量數(shù)目如下所述未知變量數(shù)目n+m-1方程式數(shù)目n當m大于或等于2時，未知變量數(shù)目超過方程式數(shù)目，因此不能解該方程組。當在緊靠所關(guān)注的曝光時間的方程組之前的方程組中確定了所有未知變量時，在緊靠所關(guān)注的曝光時間的方程組之前的方程組中存在m-1個已知變量。通過使用這些已知變量，未知變量的數(shù)目變得與方程式數(shù)目相等。
因此，可確定所有未知變量。
在上述方法中，當確定了與該第一曝光時間對應(yīng)的未知變量時，已知值的精度很重要。這是因為基于所述已知值計算與第一曝光時間對應(yīng)的未知變量值和基于所述計算結(jié)果計算與下一曝光時間對應(yīng)的未知變量值中，發(fā)生了第一已知值的誤差影響鏈。
因此，需要打破所述影響鏈的處理。
圖18是輔助解釋用于獲得已知值并打破誤差影響鏈的處理的具體例子的示意圖。在圖18中，在與描述為“0”的圖像分量對應(yīng)的周期中，CCD 102操作像素P0至P3的各電子快門，從而清除光電二極管中累積的電荷。
特別是，在從時間0至時間t0的曝光時間t0的四個分離周期的第四周期的起點(已經(jīng)過了曝光時間t0的3/4時)，CCD 102操作像素P0的電子快門，從而清除與該像素P0對應(yīng)的光電二極管中累積的電荷。在從時間0至時間t0的曝光時間t0的四個分離周期的第三周期的起點(已經(jīng)過了曝光時間t0的一半時)，CCD 102操作像素P1的電子快門，從而清除與該像素P1對應(yīng)的光電二極管中累積的電荷。在從時間0至時間t0的曝光時間t0的四個分離周期的第二周期的起點(已經(jīng)過了曝光時間t0的1/4時)，CCD 102操作像素P2的電子快門，從而清除與該像素P2對應(yīng)的光電二極管中累積的電荷。在第一曝光時間t0期間，CCD 102不操作像素P3的電子快門。
因此，在方程(1)中與b0至b3對應(yīng)的方程中的變量a0至a2是零，已知值。所以可基于方程(1)中與b0至b3對應(yīng)的方程來計算a3至a6。
而且，在從時間3*t0至時間4*t0的曝光時間t0的四個分離周期的第四周期的起點，CCD 102操作像素P0的電子快門，從而清除與該像素P0對應(yīng)的光電二極管中累積的電荷。在從時間3*t0至時間4*t0的曝光時間t0的四個分離周期的第三周期的起點，CCD 102操作像素P1的電子快門，從而清除與該像素P1對應(yīng)的光電二極管中累積的電荷。在從時間3*t0至時間4*t0的曝光時間t0的四個分離周期的第二周期的起點，CCD 102操作像素P2的電子快門，從而清除與該像素P2對應(yīng)的光電二極管中累積的電荷。在從時間3*t0至時間4*t0的曝光時間期間，CCD 102不操作像素P3的電子快門。
同樣地，在方程(1)中與b12至b15對應(yīng)的方程中的變量a12至a14是零，已知值。所以可基于方程(1)中與b12至b15對應(yīng)的方程來計算a15至a18。
因此，在作為a15至a18的答案所計算的值中消除了與該第一曝光時間t0對應(yīng)的、通過解方程所獲得的結(jié)果中包含的誤差影響，從而可阻止誤差傳播。
可由方程(2)表達CCD 102輸出的信號與圖18所示圖像分量之間的關(guān)系。
b0＝a3b1＝a3+a4b2＝a3+a4+a5b3＝a3+a4+a5+a6b4＝a4+a5+a6+a7b5＝a5+a6+a7+a8b6＝a6+a7+a8+a9b7＝a7+a8+a9+a10b8＝a8+a9+a10+a11b9＝a9+a10+a11+a12b10＝a10+a11+a12+a13b11＝a11+a12+a13+a14
b12＝a15b13＝a15+a16b14＝a15+a16+a17b15＝a15+a16+a17+a18 (2)方程(2)中包括b0至b3的方程式具有4個未知變量a3至a6。因此，獲得a3至a6的值。
接下來，基于所計算的a4至a6的值可解包括b4至b7的方程式，從而可計算a7至a10的值。基于a8至a10的值可解包括b8至b11的方程式，從而可計算a11至a14的值。
包括b12至b15的方程式具有4個未知變量a15至a18。因此，無須使用a12至a14的值即可獲得a15至a18的值。
圖19是示出用于獲得已知值并打破誤差影響鏈的處理的另一個具體例子的示意圖。在圖19的例子中，適當使用原件21和CCD 102之間的多個相對速度以阻止誤差傳播。
在第一曝光時間t0中，控制原件21和CCD 102之間的相對速度，以使得與該曝光時間t0中的移動對應(yīng)的原件21的讀取區(qū)域的長度是該CCD的一個像素的長度。
在從時間t0至時間2*t0的曝光時間t0和從時間2*t0至時間3*t0的曝光時間t0中，控制原件21和CCD 102之間的相對速度，以使得與該曝光時間t0中的移動對應(yīng)的原件的讀取區(qū)域的長度是該CCD的一個像素的長度的4倍。
在從時間3*t0至時間4*t0的曝光時間t0中，控制原件21和CCD 102之間的相對速度，以使得與該曝光時間t0中的移動對應(yīng)的原件21的讀取區(qū)域的長度是該CCD的一個像素的長度。
在下一曝光時間t0和再下一個曝光時間t0中，控制原件21和CCD 102之間的相對速度，以使得與該曝光時間t0中的移動對應(yīng)的原件的讀取區(qū)域的長度是該CCD的一個像素的長度的4倍。
因此，可根據(jù)曝光時間t0的推移，來控制原件21和CCD 102之間的相對速度。
可由方程(3)表達CCD 102輸出的信號與圖19所示圖像分量之間的關(guān)系。
b0＝4*a0b1＝4*a1b2＝4*a2b3＝4*a3b4＝a1+a2+a3+a4b5＝a2+a3+a4+a5b6＝a3+a4+a5+a6b7＝a4+a5+a6+a7b8＝a5+a6+a7+a8b9＝a6+a7+a8+a9b10＝a7+a8+a9+a10b11＝a8+a9+a10+a11b12＝4*a9b13＝4*a10b14＝4*a11b15＝4*a12(3)與第一曝光時間對應(yīng)的信號b0至b3的每一個僅包括具有與CCD的一個像素的長度相同長度的區(qū)域的圖像分量。在方程(3)中包括b0至b3的方程中可獲得a0至a3的值。
然后基于所計算的a1至a3的值可解包括b4至b7的方程，從而計算a4至a7的值?；赼5至a7的值可解包括b8至b11的方程，從而計算a8至a11的值。
與從時間3*t0至時間4*t0的曝光時間對應(yīng)的信號b12至b15的每一個僅包括具有與CCD的一個像素的長度相同長度的區(qū)域的圖像分量。在方程(3)中包括b12至b15的方程中可獲得a9至a12的值。
因此，盡管對于原件21和CCD 102之間的相對速度的控制變得復雜，但電荷累積時間變長，并且所以與圖18所示情況相比，改善了所計算圖像數(shù)據(jù)的S/N和精度。
下面說明曝光時間為t1且改變該曝光時間t1中移動的原件的讀取區(qū)域的長度的情況。
下面將描述的情況為CCD 102的曝光時間為不同于t0的t1，CCD 102的移動速度為不同于v0的v1，與曝光時間t1對應(yīng)的移動量是圖14至19所示與曝光時間t0對應(yīng)的移動量的兩倍。
如圖20所示，與曝光時間t1對應(yīng)的移動量是與曝光時間t0對應(yīng)的移動量的兩倍，并且因此與曝光時間t1中的移動一致的原件21的讀取區(qū)域的長度是CCD的一個像素的長度的8倍。
圖像區(qū)域C0至C3的每一個的長度是圖像區(qū)域A0至A10的每一個的長度的兩倍。
圖21是輔助解釋當在曝光時間t1中移動的原件21的讀取區(qū)域的長度是CCD 102的一個像素的長度的8倍時，由CCD 102輸出的信號的示意圖。
在從時間0至時間t1的曝光時間t1中，與CCD 102的像素P0對應(yīng)的信號為b0；與CCD 102的像素P1對應(yīng)的信號為b1；與CCD 102的像素P2對應(yīng)的信號為b2；并且與CCD 102的像素P3對應(yīng)的信號為b3。
在從時間t1至時間2*t1(從時間0經(jīng)過兩倍t1的時間)的曝光時間t1中，與CCD 102的像素P0對應(yīng)的信號為b4；與CCD 102的像素P1對應(yīng)的信號為b5；與CCD 102的像素P2對應(yīng)的信號為b6；并且與CCD 102的像素P3對應(yīng)的信號為b7。
在從時間2*t1至時間3*t1(從時間0經(jīng)過三倍t1的時間)的曝光時間t1中，與CCD 102的像素P0對應(yīng)的信號為b8；與CCD 102的像素P1對應(yīng)的信號為b9；與CCD 102的像素P2對應(yīng)的信號為b10；并且與CCD 102的像素P3對應(yīng)的信號為b11。
在從時間3*t1至時間4*t1(從時間0經(jīng)過四倍t1的時間)的曝光時間t1中，與CCD 102的像素P0對應(yīng)的信號為b12；與CCD 102的像素P1對應(yīng)的信號為b13；與CCD 102的像素P2對應(yīng)的信號為b14；并且與CCD 102的像素P3對應(yīng)的信號為b15。
同樣地，在從時間4*t1至時間5*t1(從時間0經(jīng)過五倍t1的時間)的曝光時間t1中，與CCD 102的像素P0對應(yīng)的信號為b16；與CCD 102的像素P1對應(yīng)的信號為b17；與CCD 102的像素P2對應(yīng)的信號為b18；并且與CCD 102的像素P3對應(yīng)的信號為b19。
圖22是示出當在曝光時間t1中移動的原件21的讀取區(qū)域的長度是CCD102的一個像素的長度的8倍時，由CCD 102輸出的信號中包含的圖像分量的例子的示意圖。
將曝光時間分為等長的四份。
在從時間0至時間t1的曝光時間t1的四個分離周期的第一周期中，該CCD 102的像素P0讀取該原件21的圖像區(qū)域C0。所以在該四個分離周期的第一周期中，與CCD 102的像素P0對應(yīng)的信號b0包括與原件21的圖像區(qū)域C0對應(yīng)的圖像分量c0-1。
該CCD 102相對于原件21移動，并在從時間0至時間t1的曝光時間t1的四個分離周期的第二周期中，該CCD 102的像素P0讀取該原件21的圖像區(qū)域C1。所以在該四個分離周期的第二周期中，與CCD 102的像素P0對應(yīng)的信號b0包括與原件21的圖像區(qū)域C1對應(yīng)的圖像分量c1-2。
該CCD 102相對于原件21移動，并在從時間0至時間t1的曝光時間t1的四個分離周期的第三周期中，該CCD 102的像素P0讀取該原件21的圖像區(qū)域C2。所以在該四個分離周期的第三周期中，與CCD 102的像素P0對應(yīng)的信號b0包括與原件21的圖像區(qū)域C2對應(yīng)的圖像分量c2-3。
該CCD 102相對于原件21移動，并在從時間0至時間t1的曝光時間t1的四個分離周期的第四周期中，該CCD 102的像素P0讀取該原件21的圖像區(qū)域C3。所以在該四個分離周期的第四周期中，與CCD 102的像素P0對應(yīng)的信號b0包括與原件21的圖像區(qū)域C3對應(yīng)的圖像分量c3-4。
同樣地，由于CCD 102相對于原件21移動，所以與CCD 102的像素P0對應(yīng)的信號b4包括與原件21的圖像區(qū)域C4至C7對應(yīng)的圖像分量c4-5至c7-8。由于CCD 102相對于原件21移動，所以與CCD 102的像素P0對應(yīng)的信號b8包括與原件21的圖像區(qū)域C8至C11對應(yīng)的圖像分量c8-9至c11-12。由于CCD 102相對于原件21移動，所以與CCD 102的像素P0對應(yīng)的信號b12包括與原件21的圖像區(qū)域C12至C15對應(yīng)的圖像分量c12-13至c15-16。由于CCD 102相對于原件21移動，所以與CCD 102的像素P0對應(yīng)的信號b16包括與原件21的圖像區(qū)域C16至C19對應(yīng)的圖像分量c16-17至c19-20。
因此，由于CCD 102相對于原件21移動，所以與CCD 102的像素P0對應(yīng)的信號包括與原件21的圖像的不同區(qū)域?qū)?yīng)的不同圖像分量。
在從時間0至時間t1的曝光時間t1的四個分離周期的第一周期中，該CCD 102的像素P1讀取該原件21的圖像區(qū)域C1。所以在該四個分離周期的第一周期中，與CCD 102的像素P1對應(yīng)的信號b1包括與原件21的圖像區(qū)域C1對應(yīng)的圖像分量c1-1。
該CCD 102相對于原件21移動，并在從時間0至時間t1的曝光時間t1的四個分離周期的第二周期中，該CCD 102的像素P1讀取該原件21的圖像區(qū)域C2。所以在該四個分離周期的第二周期中的CCD 102的像素P1對應(yīng)的信號b1包括與原件21的圖像區(qū)域C2對應(yīng)的圖像分量c2-2。
該CCD 102相對于原件21移動，并在從時間0至時間t1的曝光時間t1的四個分離周期的第三周期中，該CCD 102的像素P1讀取該原件21的圖像區(qū)域C3。所以在該四個分離周期的第三周期中，與CCD 102的像素P1對應(yīng)的信號b1包括與原件21的圖像區(qū)域C3對應(yīng)的圖像分量c3-3。
該CCD 102相對于原件21移動，并在從時間0至時間t1的曝光時間t1的四個分離周期的第四周期中，該CCD 102的像素P1讀取該原件21的圖像區(qū)域C4。所以在該四個分離周期的第四周期中，與CCD 102的像素P1對應(yīng)的信號b1包括與原件21的圖像區(qū)域C4對應(yīng)的圖像分量c4-4。
同樣地，由于CCD 102相對于原件21移動，所以與CCD 102的像素P1對應(yīng)的信號b5包括與原件21的圖像區(qū)域C5至C8對應(yīng)的圖像分量c5-5至c8-8。由于CCD 102相對于原件21移動，所以與CCD 102的像素P1對應(yīng)的信號b9包括與原件21的圖像區(qū)域C9至C12對應(yīng)的圖像分量c9-9至c12-12。由于CCD 102相對于原件21移動，所以與CCD 102的像素P1對應(yīng)的信號b13包括與原件21的圖像區(qū)域C13至C16對應(yīng)的圖像分量c13-13至c16-16。由于CCD 102相對于原件21移動，所以與CCD 102的像素P1對應(yīng)的信號b17包括與原件21的圖像區(qū)域C17至C20對應(yīng)的圖像分量c17-17至c20-20。
由于CCD 102相對于原件21移動，所以與CCD 102的像素P1對應(yīng)的信號包括與原件21的圖像的不同區(qū)域?qū)?yīng)的不同圖像分量。
在從時間0至時間t1的曝光時間t1的四個分離周期的第一周期中，該CCD 102的像素P2讀取該原件21的圖像區(qū)域C2。所以在該四個分離周期的第一周期中，與CCD 102的像素P2對應(yīng)的信號b2包括與原件21的圖像區(qū)域C2對應(yīng)的圖像分量c2-1。
該CCD 102相對于原件21移動，并在從時間0至時間t1的曝光時間t1的四個分離周期的第二周期中，該CCD 102的像素P2讀取該原件21的圖像區(qū)域C3。所以在該四個分離周期的第二周期中，與CCD 102的像素P2對應(yīng)的信號b2包括與原件21的圖像區(qū)域C3對應(yīng)的圖像分量c3-2。
該CCD 102相對于原件21移動，并在從時間0至時間t1的曝光時間t1的四個分離周期的第三周期中，該CCD 102的像素P2讀取該原件21的圖像區(qū)域C4。所以在該四個分離周期的第三周期中，與CCD 102的像素P2對應(yīng)的信號b2包括與原件21的圖像區(qū)域C4對應(yīng)的圖像分量c4-3。
該CCD 102相對于原件21移動，并在從時間0至時間t1的曝光時間t1的四個分離周期的第四周期中，該CCD 102的像素P2讀取該原件21的圖像區(qū)域C5。所以在該四個分離周期的第四周期中的CCD 102的像素P2對應(yīng)的信號b2包括與原件21的圖像區(qū)域C5對應(yīng)的圖像分量c5-4。
同樣地，由于CCD 102相對于原件21移動，所以與CCD 102的像素P2對應(yīng)的信號b6包括與原件21的圖像區(qū)域C6至C9對應(yīng)的圖像分量c6-5至c9-8。由于CCD 102相對于原件21移動，所以與CCD 102的像素P2對應(yīng)的信號b10包括與原件21的圖像區(qū)域C10至C13對應(yīng)的圖像分量c10-9至c13-12。由于CCD 102相對于原件21移動，所以與CCD 102的像素P2對應(yīng)的信號b14包括與原件21的圖像區(qū)域C14至C17對應(yīng)的圖像分量c14-13至c17-16。由于CCD 102相對于原件21移動，所以與CCD 102的像素P2對應(yīng)的信號b18包括與原件21的圖像區(qū)域C18至C21對應(yīng)的圖像分量c18-17至c21-20。
由于CCD 102相對于原件21移動，所以與CCD 102的像素P2對應(yīng)的信號包括與原件21的圖像的不同區(qū)域?qū)?yīng)的不同圖像分量。
在從時間0至時間t1的曝光時間t1的四個分離周期的第一周期中，該CCD 102的像素P3讀取該原件21的圖像區(qū)域C3。所以在該四個分離周期的第一周期中，與CCD 102的像素P3對應(yīng)的信號b3包括與原件21的圖像區(qū)域C3對應(yīng)的圖像分量c3-1。
該CCD 102相對于原件21移動，并在從時間0至時間t1的曝光時間t1的四個分離周期的第二周期中，該CCD 102的像素P3讀取該原件21的圖像區(qū)域C4。所以在該四個分離周期的第二周期中，與CCD 102的像素P3對應(yīng)的信號b3包括與原件21的圖像區(qū)域C4對應(yīng)的圖像分量c4-2。
該CCD 102相對于原件21移動，并在從時間0至時間t1的曝光時間t1的四個分離周期的第三周期中，該CCD 102的像素P3讀取該原件21的圖像區(qū)域C5。所以在該四個分離周期的第三周期中，與CCD 102的像素P3對應(yīng)的信號b3包括與原件21的圖像區(qū)域C5對應(yīng)的圖像分量c5-3。
該CCD 102相對于原件21移動，并在從時間0至時間t1的曝光時間t1的四個分離周期的第四周期中，該CCD 102的像素P3讀取該原件21的圖像區(qū)域C6。所以在該四個分離周期的第四周期中，與CCD 102的像素P3對應(yīng)的信號b3包括與原件21的圖像區(qū)域C6對應(yīng)的圖像分量c6-4。
同樣地，由于CCD 102相對于原件21移動，所以與CCD 102的像素P3對應(yīng)的信號b7包括與原件21的圖像區(qū)域C7至C10對應(yīng)的圖像分量c7-5至c10-8。由于CCD 102相對于原件21移動，所以與CCD 102的像素P3對應(yīng)的信號b11包括與原件21的圖像區(qū)域C11至C14對應(yīng)的圖像分量c11-9至c14-12。由于CCD 102相對于原件21移動，所以與CCD 102的像素P3對應(yīng)的信號b15包括與原件21的圖像區(qū)域C15至C18對應(yīng)的圖像分量c15-13至c18-16。由于CCD 102相對于原件21移動，所以與CCD 102的像素P3對應(yīng)的信號b19包括與原件21的圖像區(qū)域C19至C22對應(yīng)的圖像分量c19-17至c22-20。
由于CCD 102相對于原件21移動，所以與CCD 102的像素P3對應(yīng)的信號包括與原件21的圖像的不同區(qū)域?qū)?yīng)的不同圖像分量。
在圖22中，c0-1可表示為c0。
在圖22中，作為與原件21的圖像區(qū)域C1對應(yīng)的圖像分量且因此具有相同值的c1-1和c1-2可表示為c1。
在圖22中，作為與原件21的圖像區(qū)域C2對應(yīng)的圖像分量且因此具有相同值的c2-1至c2-3可表示為c2。
在圖22中，作為與原件21的圖像區(qū)域C3對應(yīng)的圖像分量且因此具有相同值的c3-1至c3-4可表示為c3。
同樣地，隨后的與原件21的圖像區(qū)域C4至C22對應(yīng)的圖像分量可表示為c4至c22。
圖21中示出的CCD 102輸出的信號和圖22示出的圖像分量之間的關(guān)系可由方程式(4)表示。
b0＝c0+c1+c2+c3b1＝c1+c2+c3+c4b2＝c2+c3+c4+c5b3＝c3+c4+c5+c6b4＝c4+c5+c6+c7b5＝c5+c6+c7+c8
b6＝c6+c7+c8+c9b7＝c7+c8+c9+c10b8＝c8+c9+c10+c11b9＝c9+c10+c11+c12b10＝c10+c11+c12+c13b11＝c11+c12+c13+c14b12＝c12+c13+c14+c15b13＝c13+c14+c15+c16b14＝c14+c15+c16+c17b15＝c15+c16+c17+c18 (4)在該方程式(4)中，b1至b15是從CCD 102輸出的信號值，而c0至c18是未知變量。
圖23是示出用于獲得已知值并打破誤差影響鏈的具體例子的示意圖。在圖23中，在與描述為“0”的圖像分量對應(yīng)的周期中，CCD 102操作像素P0至P3的各電子快門，從而清除光電二極管中累積的電荷。
特別是，在從時間0至時間t1的曝光時間的四個分離周期的第四周期的起點(已經(jīng)過了曝光時間t1的3/4時)，CCD 102操作像素P0的電子快門，從而清除與該像素P0對應(yīng)的光電二極管中累積的電荷。在從時間0至時間t1的曝光時間的四個分離周期的第三周期的起點(已經(jīng)過了曝光時間t1的一半時)，CCD 102操作像素P1的電子快門，從而清除與該像素P1對應(yīng)的光電二極管中累積的電荷。在從時間0至時間t1的曝光時間的四個分離周期的第二周期的起點(已經(jīng)過了曝光時間t1的1/4時)，CCD 102操作像素P2的電子快門，從而清除與該像素P2對應(yīng)的光電二極管中累積的電荷。在第一曝光時間t1期間，CCD 102不操作像素P3的電子快門。
因此，在方程(4)中與b0至b3對應(yīng)的方程中的變量c0至c2是零，已知值。所以可基于方程(4)中與b0至b3對應(yīng)的方程來計算c3至c6。
而且，在從時間3*t1至時間4*t1的曝光時間的四個分離周期的第四周期的起點，CCD 102操作像素P0的電子快門，從而清除與該像素P0對應(yīng)的光電二極管中累積的電荷。在從時間3*t1至時間4*t1的曝光時間的四個分離周期的第三周期的起點，CCD 102操作像素P1的電子快門，從而清除與該像素P1對應(yīng)的光電二極管中累積的電荷。在從時間3*t1至時間4*t1的曝光時間的四個分離周期的第二周期的起點，CCD 102操作像素P2的電子快門，從而清除與該像素P2對應(yīng)的光電二極管中累積的電荷。在從時間3*t1至時間4*t1的曝光時間期間，CCD 102不操作像素P3的電子快門。
同樣地，在方程(4)中與b12至b15對應(yīng)的方程中的變量c12至c14是零，已知值。所以可基于方程(4)中與b12至b15對應(yīng)的方程來計算c15至c18。
因此，在作為c15至c18的答案所計算的值中消除了與該第一曝光時間對應(yīng)的通過解方程所獲得的結(jié)果中包含的誤差影響，從而可阻止誤差傳播。
可由方程(5)表達CCD 102輸出的信號與圖23所示圖像分量之間的關(guān)系。
b0＝c3b1＝c3+c4b2＝c3+c4+c5b3＝c3+c4+c5+c6b4＝c4+c5+c6+c7b5＝c5+c6+c7+c8b6＝c6+c7+c8+c9b7＝c7+c8+c9+c10b8＝c8+c9+c10+c11b9＝c9+c10+c11+c12b10＝c10+c11+c12+c13b11＝c11+c12+c13+c14b12＝c15b13＝c15+c16b14＝c15+c16+c17b15＝c15+c16+c17+c18 (5)方程(5)中包括b0至b3的方程式具有4個未知變量c3至c6。因此，獲得c3至c6的值。
接下來，基于所計算的c4至c6的值可解包括b4至b7的方程式，從而計算c7至c10的值。基于c8至c10的值可解包括b8至b11的方程式，從而可計算c11至c14的值。
包括b12至b15的方程式具有4個未知變量c15至c18。因此，無須使用c12至c14的值即可獲得c15至c18的值。
下面將說明當CCD 102以較低速度讀取原件21時的處理。信號處理單元107基于原件21和CCD 102之間的相對速度執(zhí)行下列處理。
圖24是示出當與曝光時間t0中的相對移動對應(yīng)的原件21的讀取區(qū)域的長度是CCD 102的一個像素的長度的3倍時，由CCD 102輸出的信號中包含的圖像分量的例子的示意圖。
將該曝光時間分為3個相等的周期。
在從時間0至時間t0的曝光時間t0的三個分離周期的第一周期中，該CCD 102的像素P0讀取該原件21的圖像區(qū)域A0。所以在該三個分離周期的第一周期中，與CCD 102的像素P0對應(yīng)的信號b0包括與原件21的圖像區(qū)域A0對應(yīng)的圖像分量a0-1。
該CCD 102相對于原件21移動，并在從時間0至時間t0的曝光時間t0的三個分離周期的第二周期中，該CCD 102的像素P0讀取該原件21的圖像區(qū)域A1。所以在該三個分離周期的第二周期中，與CCD 102的像素P0對應(yīng)的信號b0包括與原件21的圖像區(qū)域A1對應(yīng)的圖像分量a1-2。
該CCD 102相對于原件21移動，并在從時間0至時間t0的曝光時間t0的三個分離周期的第三周期中，該CCD 102的像素P0讀取該原件21的圖像區(qū)域A2。所以在該三個分離周期的第三周期中，與CCD 102的像素P0對應(yīng)的信號b0包括與原件21的圖像區(qū)域A2對應(yīng)的圖像分量a2-3。
同樣地，由于CCD 102相對于原件21移動，所以與CCD 102的像素P0對應(yīng)的信號b4包括與原件21的圖像區(qū)域A3至A5對應(yīng)的圖像分量a3-4至a5-6。由于CCD 102相對于原件21移動，所以與CCD 102的像素P0對應(yīng)的信號b8包括與原件21的圖像區(qū)域A6至A8對應(yīng)的圖像分量a6-7至a8-9。由于CCD 102相對于原件21移動，所以與CCD 102的像素P0對應(yīng)的信號b12包括與原件21的圖像區(qū)域A9至A11對應(yīng)的圖像分量a9-10至a11-12。
在從時間0至時間t0的曝光時間t0的三個分離周期的第一周期中，該CCD 102的像素P1讀取該原件21的圖像區(qū)域A1。所以在該三個分離周期的第一周期中，與CCD 102的像素P1對應(yīng)的信號b1包括與原件21的圖像區(qū)域A1對應(yīng)的圖像分量a1-1。
該CCD 102相對于原件21移動，并在從時間0至時間t0的曝光時間t0的三個分離周期的第二周期中，該CCD 102的像素P1讀取該原件21的圖像區(qū)域A2。所以在該三個分離周期的第二周期中，與CCD 102的像素P1對應(yīng)的信號b1包括與原件21的圖像區(qū)域A2對應(yīng)的圖像分量a2-2。
該CCD 102相對于原件21移動，并在從時間0至時間t0的曝光時間t0的三個分離周期的第三周期中，該CCD 102的像素P1讀取該原件21的圖像區(qū)域A3。所以在該三個分離周期的第三周期中，與CCD 102的像素P1對應(yīng)的信號b1包括與原件21的圖像區(qū)域A3對應(yīng)的圖像分量a3-3。
同樣地，由于CCD 102相對于原件21移動，所以與CCD 102的像素P1對應(yīng)的信號b5包括與原件21的圖像區(qū)域A4至A6對應(yīng)的圖像分量a4-4至a6-6。由于CCD 102相對于原件21移動，所以與CCD 102的像素P1對應(yīng)的信號b9包括與原件21的圖像區(qū)域A7至A9對應(yīng)的圖像分量a7-7至a9-9。由于CCD 102相對于原件21移動，所以與CCD 102的像素P1對應(yīng)的信號b13包括與原件21的圖像區(qū)域A10至A12對應(yīng)的圖像分量a10-10至a12-12。
在從時間0至時間t0的曝光時間t0的三個分離周期的第一周期中，該CCD 102的像素P2讀取該原件21的圖像區(qū)域A2。所以在該三個分離周期的第一周期中，與CCD 102的像素P2對應(yīng)的信號b2包括與原件21的圖像區(qū)域A2對應(yīng)的圖像分量a2-1。
該CCD 102相對于原件21移動，并在從時間0至時間t0的曝光時間t0的三個分離周期的第二周期中，該CCD 102的像素P2讀取該原件21的圖像區(qū)域A3。所以在該三個分離周期的第二周期中，與CCD 102的像素P2對應(yīng)的信號b2包括與原件21的圖像區(qū)域A3對應(yīng)的圖像分量a3-2。
該CCD 102相對于原件21移動，并在從時間0至時間t0的曝光時間t0的三個分離周期的第三周期中，該CCD 102的像素P2讀取該原件21的圖像區(qū)域A4。所以在該三個分離周期的第三周期中，與CCD 102的像素P2對應(yīng)的信號b2包括與原件21的圖像區(qū)域A4對應(yīng)的圖像分量a4-3。
同樣地，由于CCD 102相對于原件21移動，所以與CCD 102的像素P2對應(yīng)的信號b6包括與原件21的圖像區(qū)域A5至A7對應(yīng)的圖像分量a5-4至a7-6。由于CCD 102相對于原件21移動，所以與CCD 102的像素P2對應(yīng)的信號b10包括與原件21的圖像區(qū)域A8至A10對應(yīng)的圖像分量a8-7至a10-9。由于CCD 102相對于原件21移動，所以與CCD 102的像素P2對應(yīng)的信號b14包括與原件21的圖像區(qū)域A11至A13對應(yīng)的圖像分量a11-10至a13-12。
由于CCD 102以較低速度相對于原件21移動，所以與較高速度移動相比，與CCD 102的像素P2對應(yīng)的信號包括與原件21的圖像的不同區(qū)域?qū)?yīng)的較少圖像分量。
不使用由CCD 102的像素P3輸出的信號。
在圖24中，a0-1可表示為a0。
在圖24中，作為與原件21的圖像區(qū)域A1對應(yīng)的圖像分量且因此具有相同值的a1-1和a1-2可表示為a1。
在圖24中，作為與原件21的圖像區(qū)域A2對應(yīng)的圖像分量且因此具有相同值的a2-1至a2-3可表示為a2。
在圖24中，作為與原件21的圖像區(qū)域A3對應(yīng)的圖像分量且因此具有相同值的a3-1至a3-4可表示為a3。
同樣地，隨后的與原件21的圖像區(qū)域A4至A13對應(yīng)的圖像分量可表示為a4至a13。
圖15中示出的CCD 102輸出的信號和圖24示出的圖像分量之間的關(guān)系可由方程式(6)表示。
b0＝a0+a1+a2b1＝a1+a2+a3b2＝a2+a3+a4b4＝a3+a4+a5b5＝a4+a5+a6b6＝a5+a6+a7b8＝a6+a7+a8b9＝a7+a8+a9b10＝a8+a9+a10b12＝a9+a10+a11b13＝a10+a11+a12b14＝a10+a12+a13(6)在該方程式(6)中，b0至b2、b4至b6、b8至b10、和b12至b14是從CCD 102輸出的信號值，而a0至a13是未知變量。
圖25是示出用于獲得已知值并打破誤差影響鏈的具體例子的示意圖。在圖25中，在與描述為“0”的圖像分量對應(yīng)的周期中，CCD 102操作像素P0至P2的各電子快門，從而清除光電二極管中累積的電荷。
具體地，在從時間0至時間t0的曝光時間的三個分離周期的第三周期的起點(已經(jīng)過了曝光時間t0的2/3時)，CCD 102操作像素P0的電子快門，從而清除與該像素P0對應(yīng)的光電二極管中累積的電荷。在從時間0至時間t0的曝光時間的三個分離周期的第二周期的起點(已經(jīng)過了曝光時間t0的1/3時)，CCD 102操作像素P1的電子快門，從而清除與該像素P1對應(yīng)的光電二極管中累積的電荷。在第一曝光時間t0期間，CCD 102不操作像素P2的電子快門。
因此，在方程(6)中與b0至b2對應(yīng)的方程中的變量a0至a1是零，已知值。所以可基于方程(6)中與b0至b2對應(yīng)的方程來計算a2至a4。
而且，在從時間3*t0至時間4*t0的曝光時間的三個分離周期的第三周期的起點，CCD 102操作像素P0的電子快門，從而清除與該像素P0對應(yīng)的光電二極管中累積的電荷。在從時間3*t0至時間4*t0的曝光時間的三個分離周期的第二周期的起點，CCD 102操作像素P1的電子快門，從而清除與該像素P1對應(yīng)的光電二極管中累積的電荷。在從時間3*t0至時間4*t0的曝光時間期間，CCD 102不操作像素P2的電子快門。
同樣地，在方程(6)中與b12至b14對應(yīng)的方程中的變量a9和a10是零，已知值。所以可基于方程(6)中與b12至b14對應(yīng)的方程來計算a11至a13。
因此，在作為a11至a13的答案所計算的值中消除了與該第一曝光時間對應(yīng)的、通過解方程所獲得的結(jié)果中包含的誤差影響，從而可阻止誤差傳播。
可由方程(7)表達CCD 102輸出的信號與圖25所示圖像分量之間的關(guān)系。
b0＝a2b1＝a2+a3b2＝a2+a3+a4b4＝a3+a4+a5b5＝a4+a5+a6b6＝a5+a6+a7b8＝a6+a7+a8b9＝a7+a8+a9
b10＝a8+a9+a10b12＝a11b13＝a11+a12b14＝a10+a12+a13 (7)方程(7)中包括b0至b2的方程式具有3個未知變量a2至a4。因此，獲得a2至a4的值。
接下來，基于所計算的a3和a4的值可解包括b4至b6的方程式，從而計算a5至a7的值?；赼6和a7的值可解包括b8至b10的方程式，從而可計算a8至a10的值。
包括b12至b14的方程式具有3個未知變量a11至a13。因此，無須使用所計算的a9和a10的值即可獲得a11至a13的值。
下面說明當CCD 102以更低速度讀取原件21時的處理。信號處理單元107基于原件21和CCD 102之間的相對速度而執(zhí)行下列處理。
圖26是示出當在曝光時間t0中移動的原件21的讀取區(qū)域的長度是CCD102的一個像素的長度的兩倍時，由CCD 102輸出的信號中包含的圖像分量的例子的示意圖。
將該曝光時間分為兩個相等周期。
在從時間0至時間t0的曝光時間t0的兩個分離周期的第一周期中，該CCD 102的像素P0正在讀取該原件21的圖像區(qū)域A0。所以在該兩個分離周期的第一周期中，與CCD 102的像素P0對應(yīng)的信號b0包括與原件21的圖像區(qū)域A0對應(yīng)的圖像分量a0-1。
在從時間0至時間t0的曝光時間t0的兩個分離周期的第一周期中，該CCD 102的像素P1讀取該原件21的圖像區(qū)域A0。所以在該兩個分離周期的第一周期中，與CCD 102的像素P1對應(yīng)的信號b1包括與原件21的圖像區(qū)域A0對應(yīng)的圖像分量a0-1。
該CCD 102相對于原件21移動，并在從時間0至時間t0的曝光時間t0的兩個分離周期的第二周期中，該CCD 102的像素P0讀取該原件21的圖像區(qū)域A1。所以在該兩個分離周期的第二周期中，與CCD 102的像素P0對應(yīng)的信號b0包括與原件21的圖像區(qū)域A1對應(yīng)的圖像分量a1-2。
該CCD 102相對于原件21移動，并在從時間0至時間t0的曝光時間t0的兩個分離周期的第二周期中，該CCD 102的像素P1讀取該原件21的圖像區(qū)域A1。所以在該兩個分離周期的第二周期中，與CCD 102的像素P1對應(yīng)的信號b1包括與原件21的圖像區(qū)域A1對應(yīng)的圖像分量a1-2。
同樣地，因為該CCD 102相對于原件21移動，所以與CCD 102的像素P0對應(yīng)的信號b4包括與原件21的圖像區(qū)域A2和A3對應(yīng)的圖像分量a2-3和a3-4。因為該CCD 102相對于原件21移動，所以與CCD 102的像素P1對應(yīng)的信號b5包括與原件21的圖像區(qū)域A2和A3對應(yīng)的圖像分量a2-3和a3-4。
因為該CCD 102相對于原件21移動，所以與CCD 102的像素P0對應(yīng)的信號b8包括與原件21的圖像區(qū)域A4和A5對應(yīng)的圖像分量a4-5和a5-6。因為該CCD 102相對于原件21移動，所以與CCD 102的像素P1對應(yīng)的信號b9包括與原件21的圖像區(qū)域A4和A5對應(yīng)的圖像分量a4-5和a5-6。
因為該CCD 102相對于原件21移動，所以與CCD 102的像素P0對應(yīng)的信號b12包括與原件21的圖像區(qū)域A6和A7對應(yīng)的圖像分量a6-7至a7-8。因為該CCD 102相對于原件21移動，所以與CCD 102的像素P1對應(yīng)的信號b13包括與原件21的圖像區(qū)域A6和A7對應(yīng)的圖像分量a6-7至a7-8。
在從時間0至時間t0的曝光時間的兩個分離周期的第一周期中，該CCD102的像素P2讀取該原件21的圖像區(qū)域A1。所以在該兩個分離周期的第一周期中，與CCD 102的像素P2對應(yīng)的信號b2包括與原件21的圖像區(qū)域A1對應(yīng)的圖像分量a1-1。
在從時間0至時間t0的曝光時間的兩個分離周期的第一周期中，該CCD102的像素P3讀取該原件21的圖像區(qū)域A1。所以在該兩個分離周期的第一周期中，與CCD 102的像素P3對應(yīng)的信號b3包括與原件21的圖像區(qū)域A0對應(yīng)的圖像分量a1-1。
該CCD 102相對于原件21移動，并在從時間0至時間t0的曝光時間的兩個分離周期的第二周期中，該CCD 102的像素P2讀取該原件21的圖像區(qū)域A2。所以在該兩個分離周期的第二周期中，與CCD 102的像素P2對應(yīng)的信號b2包括與原件21的圖像區(qū)域A2對應(yīng)的圖像分量a2-2。
該CCD 102相對于原件21移動，并在從時間0至時間t0的曝光時間的兩個分離周期的第二周期中，該CCD 102的像素P3讀取該原件21的圖像區(qū)域A2。所以在該兩個分離周期的第二周期中，與CCD 102的像素P3對應(yīng)的信號b3包括與原件21的圖像區(qū)域A2對應(yīng)的圖像分量a2-2。
同樣地，因為該CCD 102相對于原件21移動，所以與CCD 102的像素P2對應(yīng)的信號b6包括與原件21的圖像區(qū)域A3和A4對應(yīng)的圖像分量a3-3和a4-4。因為該CCD 102相對于原件21移動，所以與CCD 102的像素P3對應(yīng)的信號b7包括與原件21的圖像區(qū)域A3和A4對應(yīng)的圖像分量a3-3和a4-4。
因為該CCD 102相對于原件21移動，所以與CCD 102的像素P2對應(yīng)的信號b10包括與原件21的圖像區(qū)域A5和A6對應(yīng)的圖像分量a5-5和a6-6。因為該CCD 102相對于原件21移動，所以與CCD 102的像素P3對應(yīng)的信號b11包括與原件21的圖像區(qū)域A5和A6對應(yīng)的圖像分量a5-5和a6-6。
因為該CCD 102相對于原件21移動，所以與CCD 102的像素P2對應(yīng)的信號b14包括與原件21的圖像區(qū)域A7和A8對應(yīng)的圖像分量a7-7至a8-8。因為該CCD 102相對于原件21移動，所以與CCD 102的像素P3對應(yīng)的信號b15包括與原件21的圖像區(qū)域A7和A8對應(yīng)的圖像分量a7-7至a8-8。
由于CCD 102以較低速度相對于原件21移動，所以與較高速度移動相比，與CCD 102的像素P2對應(yīng)的信號包括與原件21的圖像的不同區(qū)域?qū)?yīng)的較少圖像分量。
在圖26中，a0-1可表示為a0。
在圖26中，作為與原件21的圖像區(qū)域A1對應(yīng)的圖像分量且因此具有相同值的a1-1和a1-2可表示為a1。
在圖26中，作為與原件21的圖像區(qū)域A2對應(yīng)的圖像分量且因此具有相同值的a2-2和a2-3可表示為a2。
在圖26中，作為與原件21的圖像區(qū)域A3對應(yīng)的圖像分量且因此具有相同值的a3-3和a3-4可表示為a3。
同樣地，隨后的與原件21的圖像區(qū)域A4至A8對應(yīng)的圖像分量可表示為a4至a8。
圖15中示出的CCD 102輸出的信號和圖26示出的圖像分量之間的關(guān)系可由方程式(8)表示。
b0+b1＝2*(a0+a1)b2+b3＝2*(a1+a2)b4+b5＝2*(a2+a3)b6+b7＝2*(a3+a4)
b8+b9＝2*(a4+a5)b10+b11＝2*(a5+a6)b12+b13＝2*(a6+a7)b14+b15＝2*(a7+a8) (8)在方程(8)中，b1至b15是從CCD 102輸出的信號值，且a0至a8是未知變量。
圖27是示出用于獲得已知值并打破誤差影響鏈的具體例子的示意圖。在圖27中，在與描述為“0”的圖像分量對應(yīng)的周期中，CCD 102操作像素P0至P2的各電子快門，從而清除光電二極管中累積的電荷。
具體地，在從時間0至時間t0的曝光時間的兩個分離周期的第二周期的起點(已經(jīng)過了曝光時間t0的一半時)，CCD 102操作像素P0和像素P1的電子快門，從而清除與所述像素P0和像素P1對應(yīng)的光電二極管中累積的電荷。在第一曝光時間t0期間，CCD 102不操作像素P2和像素P3的電子快門。
因此，在方程(8)中與b0至b4對應(yīng)的方程中的變量a0是零，已知值。所以可基于方程(8)中與b0至b4對應(yīng)的方程來計算a1和a2。
而且，在從時間3*t0至時間4*t0的曝光時間的兩個分離周期的第二周期的起點，CCD 102操作像素P0和像素P1的電子快門，從而清除與該像素P0和像素P1對應(yīng)的光電二極管中累積的電荷。在從時間3*t0至時間4*t0的曝光時間期間，CCD 102不操作像素P2和像素P3的電子快門。
同樣地，在方程(8)中與b12至b15對應(yīng)的方程中的變量a6是零，已知值。所以可基于方程(8)中與b12至b15對應(yīng)的方程來計算a7和a8。
因此，在作為a7和a8的答案所計算的值中消除了通過解與該第一曝光時間對應(yīng)的方程所獲得的結(jié)果中包含的誤差影響，從而可阻止誤差傳播。
可由方程(9)表達CCD 102輸出的信號與圖27所示圖像分量之間的關(guān)系。
b0+b1＝2*a1b2+b3＝2*(a1+a2)b4+b5＝2*(a2+a3)b6+b7＝2*(a3+a4)b8+b9＝2*(a4+a5)b10+b11＝2*(a5+a6)
b12+b13＝2*a7b14+b15＝2*(a7+a8) (9)在方程(9)中包括b0至b3的方程具有兩個未知變量a1和a2。因此，獲得a1和a2的值。
接下來，基于所計算的a2的值可解包括b4至b7的方程，由此可計算a3和a4的值。基于a4的值可解包括b8至b11的方程，由此可計算a5和a6的值。
包括b12至b15的方程具有兩個未知變量a7和a8。因此，無須利用所計算的a6的值即可獲得a7和a8的值。
下面將參考圖28的流程圖說明根據(jù)本發(fā)明的掃描儀或圖像讀取設(shè)備的讀取處理。
在步驟S11，主CPU 111控制未示出的驅(qū)動單元以使CCD 102和原件21的讀取區(qū)域彼此相對移動。例如，主CPU111使CCD 102和原件21的讀取區(qū)域以參考圖19所示的速度彼此相對移動。
在步驟S12，透鏡12將與原件21的讀取區(qū)域?qū)?yīng)的由光圈101減少的光聚焦在CCD 102上，并在CCD 102上形成與原件21的讀取區(qū)域?qū)?yīng)的圖像。在步驟S13，該CCD 102控制電子快門將入射光轉(zhuǎn)換為電荷。該CCD 102還將所轉(zhuǎn)換的電荷轉(zhuǎn)換為電壓信號，并然后將所獲得的信號供給增益調(diào)整/噪聲抑制單元104。CCD 102例如基于由定時產(chǎn)生器103供給的驅(qū)動信號而在圖18所述定時操作每一像素的電子快門。
在步驟S14，該增益調(diào)整/噪聲抑制單元104調(diào)整由CCD 102提供的信號的增益，并例如通過應(yīng)用相關(guān)二次抽樣處理來抑制例如1/f噪聲等的噪聲。在步驟S15，A/D轉(zhuǎn)換單元105使通過調(diào)整增益和抑制噪聲所獲得的信號經(jīng)受模/數(shù)轉(zhuǎn)換，并從而產(chǎn)生數(shù)字信號。
在步驟S16，該A/D轉(zhuǎn)換單元105在存儲器106中存儲一維數(shù)字信號。順便說一句，該A/D轉(zhuǎn)換單元105可在存儲器108中存儲該數(shù)字信號。
在步驟S17，主CPU 111例如基于表示CCD 102的位置的信號來判定是否完成原件21的全部圖像表面的掃描。當主CPU 111判定沒有完成原件21的全部圖像表面的掃描時，需要讀取原件21的下一區(qū)域，并因此該處理返回到步驟11以重復該讀取處理。
當在步驟S17主CPU 111判定已完成原件21的全部圖像表面的掃描時，由于讀取了原件21的全部圖像表面且形成了二維圖像數(shù)據(jù)，所以處理進行到步驟S18。該信號處理單元107將圖像信號處理應(yīng)用于存儲器106中存儲的圖像數(shù)據(jù)。下面將詳細說明該圖像信號處理。
在步驟S19，該信號處理單元107將已應(yīng)用了信號處理的圖像數(shù)據(jù)存入存儲器110或使數(shù)據(jù)傳輸單元109傳輸該圖像數(shù)據(jù)，從而結(jié)束該處理。
圖29是輔助解釋與步驟S18對應(yīng)的圖像信號處理的細節(jié)的流程圖。
在步驟S31，糾錯單元151檢測輸入圖像數(shù)據(jù)的有瑕疵的或有缺陷的像素的位置，并例如通過在該有瑕疵的或有缺陷的像素中設(shè)置相鄰像素值而校正該有瑕疵的或有缺陷的像素。在步驟S32，該箝位單元152設(shè)置該圖像數(shù)據(jù)的亮度信號的建立電平，并箝位該圖像數(shù)據(jù)。
在步驟S33，該白平衡單元153調(diào)整與預定顏色溫度一致的RGB增益，并從而調(diào)整該圖像數(shù)據(jù)的白平衡。
在步驟S34，運動模糊去除單元154去除該圖像數(shù)據(jù)中包括的運動模糊。下面將詳細描述該運動模糊去除處理。
在步驟S35，伽瑪校正單元155向沒有運動模糊的圖像數(shù)據(jù)施加伽瑪校正，用于調(diào)整與CCD 102的光強對應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)的電平。
在步驟S36，圖像質(zhì)量調(diào)整單元156向該圖像數(shù)據(jù)施加用于在視覺上改善該圖像的處理，例如輪廓校正處理和其他圖像質(zhì)量調(diào)整處理。
在步驟S37，色彩空間轉(zhuǎn)換單元157根據(jù)該圖像數(shù)據(jù)的輸出格式轉(zhuǎn)換色彩空間。然后該處理結(jié)束。
下面將參考圖30的流程圖說明與步驟S34對應(yīng)的運動模糊去除處理。
在步驟S51，該處理單元提取單元171從該圖像數(shù)據(jù)中提取包括預定數(shù)目像素的處理單元。例如，該處理單元提取單元171提取圖15所示b0至b11作為處理單元。
在步驟S52，該建模單元172基于由該處理單元提取單元171供給的處理單元而產(chǎn)生模型，用于根據(jù)原件21和CCD 102之間的相對速度而分離在時間方向上的曝光時間中積分的信號。例如，該建模單元172產(chǎn)生模型，指示作為去除運動模糊的結(jié)果而產(chǎn)生的圖像數(shù)據(jù)的像素數(shù)目和該處理單元中包括的像素數(shù)目之間的關(guān)系。
在步驟S53，方程構(gòu)造單元173基于所產(chǎn)生的模型和提取的處理單元而構(gòu)造方程，用于計算無運動模糊的圖像數(shù)據(jù)的像素值。
在步驟S54，聯(lián)立方程計算單元174計算由該方程構(gòu)造單元173供給的聯(lián)立方程，從而解該聯(lián)立方程并計算圖像分量。具體地，該聯(lián)立方程計算單元174根據(jù)該曝光時間的劃分數(shù)目而校正所計算圖像分量的增益，并將該經(jīng)過增益校正的圖像分量設(shè)置為該圖像數(shù)據(jù)的像素值。因此，該聯(lián)立方程計算單元174從圖像數(shù)據(jù)中去除運動模糊，并然后輸出該無運動模糊的圖像數(shù)據(jù)。
在步驟S55，運動模糊去除單元154例如基于所提取處理單元相對于該圖像表面的位置而判定是否已完成整個圖像表面的處理。當該運動模糊去除單元154判定沒有完成整個圖像表面的處理時，該處理返回到步驟S51以提取另一處理單元，并重復該運動模糊去除處理。
當在步驟S55該運動模糊去除單元154判定已完成整個圖像表面的處理時，該處理結(jié)束。
因此，根據(jù)本發(fā)明的掃描儀可計算圖像分量并從讀取的圖像中去除運動模糊。
所計算圖像分量的S/N是比在與圖像分量對應(yīng)的每一原件區(qū)域由CCD102所拾取的圖像的S/N稍好的值。這是因為當對于圖像拾取而在與圖像分量對應(yīng)的每一原件區(qū)域操作電子快門時，需要在非常短的曝光時間內(nèi)執(zhí)行該圖像拾取，并且因此所拾取的圖像包括大量噪聲。
當掃描儀具有機械快門并由此機械快門執(zhí)行圖像拾取時，減少了快門操作次數(shù)，從而減少了該機械裝置上的負載并減少了失敗。
而且，由于不必在每一原件區(qū)域停止該CCD 102，所以與傳統(tǒng)設(shè)備相比縮短了拾取主體期望區(qū)域的圖像所需的時間。
圖31是示出了運動模糊去除單元154的另一功能構(gòu)造的方框圖。
處理單元提取單元301提取一個處理單元，該處理單元包括與CCD 102等的電子快門的定時一致的圖像數(shù)據(jù)的預定像素。該處理單元提取單元301向建模單元302供給該提取的處理單元。
該建模單元302基于由該處理單元提取單元301供給的處理單元而產(chǎn)生模型，并然后將該處理單元和所產(chǎn)生的模型一起提供給方程構(gòu)造單元303。由該建模單元302產(chǎn)生的模型例如指示像素中包含的無運動模糊的圖像分量的數(shù)目和該處理單元中包括的像素數(shù)目。
方程構(gòu)造單元303基于由該建模單元302供給的模型和處理單元而應(yīng)用最小平方方法，從而構(gòu)造用于計算無運動模糊的圖像分量的方程。該方程構(gòu)造單元303將所構(gòu)造的方程供給最小平方計算單元304。
該最小平方計算單元304求解由方程構(gòu)造單元303提供的方程，從而計算無運動模糊的圖像分量。該最小平方計算單元304根據(jù)像素值中包括的圖像分量數(shù)目來校正所計算圖像分量的增益，并設(shè)置該已校正了增益的圖像分量作為圖像數(shù)據(jù)的像素值。該最小平方計算單元304輸出無運動模糊的圖像數(shù)據(jù)。
如參考方程(1)所述，當在緊靠所關(guān)注的曝光時間的方程組之前的方程組中確定了所有未知變量時，在緊靠所關(guān)注的曝光時間的方程組之前的方程組中存在m-1個已知變量。通過使用這些已知變量，未知變量的數(shù)目變得與方程式數(shù)目相等。因此，可確定所有未知變量。
然而，并不能說上述方法能抵制噪聲干擾，因為當在與某曝光時間對應(yīng)的計算中發(fā)生了大誤差時，在與隨后曝光時間對應(yīng)的計算結(jié)果中導致誤差。
因此，提出了一種方法，通過對每一檢測元件(像素)控制CCD 102的快門定時，從而提供即使在干擾下的更精確結(jié)果。
圖32和圖33是輔助解釋用于控制對于每一檢測元件的CCD 102的快門定時和計算圖像分量的處理的具體例子的示意圖。圖32和圖33中的實線表示CCD 102操作電子快門的定時。
圖32是示出了由CCD 102輸出的信號中包括的圖像分量的示意圖。圖33是示出了由CCD 102輸出的信號的示意圖。
具體地，在第一曝光時間t0期間，CCD 102不操作像素P0的電子快門，并在時間t0，操作該電子快門。CCD 102使像素P0在時間t0輸出包括圖像分量a0-1至a3-4的信號b0。
在從時間0至時間t0的曝光時間t0的四個分離周期的第四周期的起點(已經(jīng)過了曝光時間t0的3/4時)，CCD 102操作像素P1的電子快門，以輸出與從時間0開始直至經(jīng)過曝光時間t0的3/4的曝光對應(yīng)的信號b1。該信號b1包括圖像分量a1-1至a3-3。
在時間t0，該CCD 102操作像素P1的電子快門，以輸出與從曝光時間t0的3/4的時間至時間t0的曝光對應(yīng)的信號b4。該信號b4包括圖像分量a4-4。
在從時間0至時間t0的曝光時間t0的四個分離周期的第三周期的起點(已經(jīng)過了曝光時間t0的一半時)，CCD 102操作像素P2的電子快門，以輸出與從時間0直至經(jīng)過曝光時間t0的一半的曝光對應(yīng)的信號b2。該信號b2包括圖像分量a2-1和a3-2。
在時間t0，該CCD 102操作像素P2的電子快門，以輸出與從曝光時間t0的1/2的時間已經(jīng)過至時間t0的曝光對應(yīng)的信號b5。該信號b5包括圖像分量a4-3和a5-4。
在從時間0至時間t0的曝光時間t0的四個分離周期的第二周期的起點(已經(jīng)過了曝光時間t0的1/4時)，CCD 102操作像素P3的電子快門，以輸出與從時間0直至經(jīng)過了曝光時間t0的1/4的曝光對應(yīng)的信號b3。該信號b3包括圖像分量a3-1。
在時間t0，該CCD 102操作像素P3的電子快門，以輸出與從曝光時間t0的1/4的時間至時間t0的曝光對應(yīng)的信號b6。該信號b6包括圖像分量a4-2至a6-4。
同樣地，在時間t0之后的圖像拾取中，該CCD 102在曝光時間t0期間不操作該像素P0的電子快門，并在已經(jīng)過了曝光時間t0時，操作該電子快門。
在時間t0之后的圖像拾取中，當已經(jīng)過了曝光時間t0的3/4時，CCD102操作像素P1的電子快門，以輸出與曝光對應(yīng)的信號。在已經(jīng)過了曝光時間t0的1/4時，CCD102操作像素P1的電子快門，以輸出與曝光對應(yīng)的信號。
CCD 102交替重復在已經(jīng)過了曝光時間t0的3/4時對像素P1的電子快門的操作和在已經(jīng)過了曝光時間t0的1/4時對像素P1的電子快門的操作。
在時間t0之后的圖像拾取中，當已經(jīng)過了曝光時間t0的1/2時，CCD102操作像素P2的電子快門，以輸出與曝光對應(yīng)的信號。
CCD 102重復在已經(jīng)過了曝光時間t0的1/2時對像素P2的電子快門的操作。
在時間t0之后的圖像拾取中，在已經(jīng)過了曝光時間t0的1/4時，CCD102操作像素P3的電子快門，以輸出與曝光對應(yīng)的信號。當已經(jīng)過了曝光時間t0的3/4時，CCD 102操作像素P3的電子快門，以輸出與曝光對應(yīng)的信號。
CCD 102交替重復在已經(jīng)過了曝光時間t0的1/4時對像素P3的電子快門的操作和在已經(jīng)過了曝光時間t0的3/4時對像素P3的電子快門的操作。
因此，未知變量數(shù)目變得與已知信號數(shù)目相等，所以可基于與各已知信號對應(yīng)的方程來計算未知變量。
方程(10)表示了圖32所示圖像分量與圖33所示信號之間的關(guān)系。
b0＝a0+a1+a2+a3b1＝a1+a2+a3b2＝a2+a3b3＝a3b4＝a4b5＝a4+a5b6＝a4+a5+a6b7＝a4+a5+a6+a7b8＝a5+a6+a7b9＝a6+a7b10＝a7b11＝a8b12＝a8+a9b13＝a8+a9+a10b14＝a8+a9+a10+a11b15＝a9+a10+a11b16＝a10+a11b17＝a11b18＝a12b19＝a12+a13b20＝a12+a13+a14b21＝a12+a13+a14+a15b22＝a13+a14+a15b23＝a14+a15b24＝a15b25＝a16b26＝a16+a17b27＝a16+a17+a18 (10)假設(shè)與信號b4至b10對應(yīng)的方程形成一個方程組，則在該一個方程組中具有4個未知變量a4至a7和7個方程。
與信號b11至b17對應(yīng)的方程被設(shè)置為一個方程組，并且對該方程組應(yīng)用最小平方方法以獲得未知變量a8至a11的值。
因此，通過將該最小平方方法應(yīng)用于在對應(yīng)于曝光時間的時間之前和之后所輸出的一組信號對應(yīng)的方程，可能計算具有較少誤差的圖像分量。
在這種情況下，既然由于短曝光時間和小累積電荷導致的信號S/N很低，則通過減少與短曝光時間產(chǎn)生的信號對應(yīng)的數(shù)據(jù)權(quán)重和增加與長曝光時間產(chǎn)生的信號對應(yīng)的數(shù)據(jù)權(quán)重，可以較高精度計算圖像分量。
下面簡要說明最小平方方法。
假設(shè)未知量W作用于輸入值X，以從二提供觀測值Y，則獲得由方程(11)表達的觀測方程式。
XW＝Y(jié) (11)X=X11X12···X1mX21X22···X2m············Xn1Xn2···Xnm,W=W1W2···Wm,Y=15y1y2···yn---(12)]]>方程(12)中m＜n。
考慮到觀測值Y中包括的誤差，可將方程(11)表達為剩余方程(13)。
XW＝Y(jié)+E (13)E=e1e2···en---(14)]]>為了從方程(13)得到未知量Wi(j＝1，2，...，m)的可能值，能夠得到滿足使方程(15)最小化，即方程(16)的條件的W1，W2，...，Wm。
Σi=1n35ei2---(15)]]>e1∂e1∂wj+e2∂e2∂wj+···+en∂en∂wj=0(j=1,2,···,m)---(16)]]>從方程(14)可得到方程(17)。
∂ei∂w1=Xi1,∂e2∂w2=Xi2,···,∂ei∂wm=Xim(i=1,2,···,n)---(17)]]>當根據(jù)方程(16)的條件對于j＝1，2，...，m建立方程時，可獲得方程(18)。
Σi=1neiXi1=0,Σi=1neiXi2=0,···,Σi=1neiXim=0---(18)]]>根據(jù)方程(14)和方程(18)，可獲得由方程(19)表達的標準方程。
該標準方程是包含與未知量具有相同數(shù)目的方程的聯(lián)立方程。通過求解該標準方程，可確定每一wj(j＝1，2，...，m)作為最可能值。
為了更加精確，當作用于方程(19)中wj(j＝1，2，...，m)的矩陣 (其中k＝1，2，...，m且l＝1，2，...，m)是規(guī)則的時，可解方程(19)。
最小平方計算單元304通過將消元方法(Gauss-Jordan消元)等應(yīng)用于方程(19)可確定最可能值。
例如，與方程(10)中信號b4至b10的方程對應(yīng)的標準方程被表示為方程(20)。
1·a4+0·a5+0·a6+0·a7＝b41·a4+1·a5+0·a6+0·a7＝b51·a4+1·a5+1·a6+0·a7＝b61·a4+1·a5+1·a6+1·a7＝b70·a4+1·a5+1·a6+1·a7＝b80·a4+0·a5+1·a6+1·a7＝b90·a4+0·a5+0·a6+1·a7＝b10 (20)該方程(20)可表示為XW＝Y(jié)。
X表示為方程(21)；W表示為方程(22)；Y表示為方程(23)。
X=1000110011101111011100110001---(21)]]>W=a4a5a6a7---(22)]]>Y=b4b5b6b7b8b9b10---(23)]]>X為已知，W為未知，Y為已知。
當將最小平方方法應(yīng)用于此時，可獲得方程(24)。
4321343223431234a4a5a6a7=b4+b5+b6+b7b5+b6+b7+b8b6+b7+b8+b9b7+b8+b9+b10---(24)]]>當執(zhí)行與曝光時間對應(yīng)的加權(quán)時，方程(25)表示觀測方程式XW＝Y(jié)的例子。
1000110011001110111011101111111111111111011101110111001100110001a4a5a6a7b4b5b5b6b6b6b7b7b7b7b8b8b8b9b9b10----(25)]]>X可表示為方程(26)；W可表示為方程(27)；且Y可表示為方程(28)。
X=1000110011001110111011101111111111111111011101110111001100110001---(26)]]>
W=a4a5a6a7---(27)]]>Y=b4b5b5b6b6b6b7b7b7b7b8b8b8b9b9b10---(28)]]>當將最小平方方法應(yīng)用于此時，獲得方程(29)。
1097491210771012947910a4a5a6a7=b4+2b5+3b6+4n72b5+3b6+4b7+3b83b6+4b7+3b8+2b94b7+3b8+2b9+b10---(29)]]>通過執(zhí)行與曝光時間長度對應(yīng)的加權(quán)，可能進一步減少信號中包含的噪聲影響，并從而獲得高精度的圖像分量。
圖32所示的電子快門的定時的例子是一個純粹的例子。基本上，當方程式數(shù)目大于未知變量數(shù)目時可計算出每一圖像分量，并且因此可以想到各種方式作為電子快門的定時。
圖34和圖35是輔助解釋用于控制對于每一檢測元件的CCD 102的快門的定時和計算圖像分量的處理的另一具體例子的示意圖。圖34和圖35中的實線表示由CCD 102操作的電子快門的定時。
圖34是示出由CCD 102輸出的信號中包括的圖像分量的示意圖。圖35是示出由CCD 102輸出的信號的示意圖。
具體地，在第一曝光時間t0期間，CCD 102不操作像素P0的電子快門，并在時間t0操作該電子快門。CCD 102使像素P0在時間t0輸出包括圖像分量a0-1至a3-4的信號b0。
當從時間t0已經(jīng)過曝光時間t0的1/4時，CCD 102操作像素P0的電子快門，以輸出與從時間t0直至經(jīng)過了曝光時間t0的1/4的曝光對應(yīng)的信號b4。該信號b4包括圖像分量a4-5。
當從時間0已經(jīng)過曝光時間t0的3/4時，CCD 102操作像素P1的電子快門，以輸出與從時間0直至經(jīng)過了曝光時間t0的3/4的曝光對應(yīng)的信號b1。該信號b1包括圖像分量a1-1至a3-3。
當從已經(jīng)過曝光時間t0的3/4的時間再經(jīng)過曝光時間t0的1/2時，CCD102操作像素P1的電子快門，以輸出信號b5。該信號b5包括圖像分量a4-4和a5-5。
當從時間0已經(jīng)過曝光時間t0的1/2時，CCD 102操作像素P2的電子快門，以輸出與從時間0直至經(jīng)過了曝光時間t0的1/2的曝光對應(yīng)的信號b2。該信號b2包括圖像分量a2-1和a3-2。
當從已經(jīng)過曝光時間t0的1/2的時間再經(jīng)過曝光時間t0的3/4時，CCD102操作像素P2的電子快門，以輸出信號b6。該信號b6包括圖像分量a4-3至a6-5。
當經(jīng)過從時間0至時間t0的曝光時間t0的1/4時，CCD 102操作像素P3的電子快門，以輸出與從時間0直至經(jīng)過曝光時間t0的1/4的曝光對應(yīng)的信號b3。該信號b3包括圖像分量a3-1。
當從已經(jīng)過曝光時間t0的1/4的時間再經(jīng)過曝光時間t0時，CCD 102操作像素P3的電子快門，以輸出信號b7。該信號b7包括圖像分量a4-2至a7-5。
當再經(jīng)過曝光時間t0的1/2時，CCD 102操作像素P0至P3的電子快門，以輸出與經(jīng)過曝光時間t0的1/2的曝光對應(yīng)的信號b8至b11。該信號b8包括圖像分量a5-6和a6-7。該信號b9包括圖像分量a6-6和a7-7。該信號b10包括圖像分量a7-6和a8-7。該信號b11包括圖像分量a8-6和a9-7。
同樣地，當隨后經(jīng)過曝光時間t0時，CCD 102操作像素P0的電子快門。該CCD 102使像素P0輸出包括圖像分量a7-8至a10-11的信號b12。
當再經(jīng)過曝光時間t0的1/4時，CCD 102操作像素P0的電子快門，以輸出與經(jīng)過曝光時間t0的1/4的曝光對應(yīng)的信號b16。該信號b16包括圖像分量a11-12。
當從像素P1的電子快門的前一操作的時間經(jīng)過曝光時間t0的3/4時，CCD 102操作像素P1的電子快門，以輸出與直至經(jīng)過了曝光時間t0的3/4的曝光對應(yīng)的信號b13。該信號b13包括圖像分量a8-8至a10-10。
當再經(jīng)過曝光時間t0的1/2時，CCD 102操作像素P1的電子快門，以輸出信號b17。該信號b17包括圖像分量a11-11和a12-12。
當從像素P2的電子快門的前一操作的時間已經(jīng)過曝光時間t0的1/2時，CCD 102操作像素P2的電子快門，以輸出與直至經(jīng)過了曝光時間t0的1/2的曝光對應(yīng)的信號b14。該信號b14包括圖像分量a9-8和a10-9。
當再經(jīng)過曝光時間t0的3/4時，CCD 102操作像素P2的電子快門，以輸出信號b18。該信號b18包括圖像分量a11-10至a13-12。
當從像素P3的電子快門的前一操作的時間已經(jīng)過曝光時間t0的1/4時，CCD 102操作像素P3的電子快門，以輸出與直至經(jīng)過了曝光時間t0的1/4的曝光對應(yīng)的信號b15。該信號b15包括圖像分量a10-8。
當再經(jīng)過曝光時間t0時，CCD 102操作像素P3的電子快門，以輸出信號b19。該信號b19包括圖像分量a11-9至a14-12。
當從時間3*t0經(jīng)過曝光時間t0的1/2時，CCD 102操作像素P0至P3的電子快門，以輸出與直至經(jīng)過了曝光時間t0的1/2的曝光對應(yīng)的信號b20至b23。該信號b20包括圖像分量a12-13和a13-14。該信號b21包括圖像分量a13-13和a14-14。該信號b22包括圖像分量a14-13和a15-14。該信號b23包括圖像分量a15-13和a16-14。
CCD 102在上述定時重復該電子快門的操作以輸出信號。
因此，對于12個已知信號的未知變量數(shù)目為7，信號數(shù)目超過未知變量數(shù)目。所以可基于與各已知信號對應(yīng)的方程來計算未知變量。
方程(30)可表達圖34所示圖像分量與圖35所示信號之間的關(guān)系。
b4＝a4b5＝a4+a5b6＝a4+a5+a6b7＝a4+a5+a6+a7
b8＝a5+a6b9＝a6+a7b10＝a7+a8b11＝a8+a9b12＝a7+a8+a9+a10b13＝a8+a9+a10b14＝a9+a10b15＝a10 (30)可將最小平方方法應(yīng)用于該方程(30)以確定圖像分量a4至a10的值。也在這種情況下，可將要分配的權(quán)重改變得與信號的曝光時間一致。
將給出上述處理的更全面描述。
當CCD 102具有在相對于原件21移動的方向上以n列的行形式安排的例如光電二極管的元件時，方程數(shù)目基本是n的整數(shù)倍。具體地，通過在圖34和圖35所示電子快門的分段定時之間操作所有電子快門一次，方程數(shù)目變?yōu)閚的2倍。通過在圖34和圖35所示電子快門的分段定時之間操作所有電子快門2次，方程數(shù)目變?yōu)閚的3倍。
未知變量的數(shù)目與夾在圖34所示分段電子快門之間的圖像分量數(shù)目一致。假設(shè)m是圖像分量數(shù)目，需要方程(31)成立以確定每一圖像分量。
K*n≥m(31)其中k是大于或等于1的整數(shù)。
因此，在建模與從CCD 102輸出的信號以及原件21和CCD 102之間的相對速度對應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)時，當滿足方程(31)時，可計算出原件21的圖像的圖像分量。因此可去除運動模糊。
下面將參考圖36的流程圖說明與步驟S34對應(yīng)的運動模糊去除處理。
在步驟S101，該處理單元提取單元301從該圖像數(shù)據(jù)中提取包括預定數(shù)目像素的處理單元。例如，該處理單元提取單元301提取圖33所示的b4至b10作為處理單元。
在步驟S102，該建模單元302產(chǎn)生模型，用于基于從該處理單元提取單元301供給的處理單元，根據(jù)原件21和CCD 102之間的相對速度而分離在時間方向上的曝光時間內(nèi)積分的信號。例如，該建模單元302產(chǎn)生模型，指示作為去除運動模糊的結(jié)果而產(chǎn)生的圖像數(shù)據(jù)的像素數(shù)目和該處理單元中包括的像素數(shù)目之間的關(guān)系。
在步驟S103，該方程構(gòu)造單元303基于所產(chǎn)生的模型和所提取的處理單元而構(gòu)造用于計算無運動模糊的圖像數(shù)據(jù)的像素值的方程，作為標準方程。
在步驟S104，該最小平方計算單元304將該消元方法例如應(yīng)用于由方程構(gòu)造單元303供給的標準方程，從而求解該標準方程并計算圖像分量。該最小平方計算單元304根據(jù)該曝光時間的劃分數(shù)目而校正所計算圖像分量的增益，并將該經(jīng)過增益校正的圖像分量設(shè)置為該圖像數(shù)據(jù)的像素值。因此，該最小平方計算單元304從圖像數(shù)據(jù)中去除運動模糊，并然后輸出該無運動模糊的圖像數(shù)據(jù)。
在步驟S105，例如該運動模糊去除單元154基于所提取的處理單元相對于該圖像表面的位置而判定是否已完成整個圖像表面的處理。當該運動模糊去除單元154判定沒有完成整個圖像表面的處理時，該處理返回到步驟S101以提取另一處理單元，并重復該運動模糊去除處理。
當在步驟S105該運動模糊去除單元154確定已完成整個圖像表面的處理時，該處理結(jié)束。
因此，根據(jù)本發(fā)明的掃描儀可計算圖像分量并從讀取的圖像中去除運動模糊。
所計算圖像分量的S/N是比在與圖像分量對應(yīng)的每一原件區(qū)域由CCD102所拾取的圖像的S/N稍好的值。這是因為當對于圖像拾取而在與圖像分量對應(yīng)的每一原件區(qū)域操作電子快門時，需要在非常短的曝光時間內(nèi)執(zhí)行該圖像拾取，并且因此所拾取的圖像包括大量噪聲。
當掃描儀具有機械快門并由此機械快門執(zhí)行圖像拾取時，減少了快門操作次數(shù)，從而減少了該機械裝置上的負載并減少了失敗。
而且，由于不必在每一原件區(qū)域停止該CCD 102，所以與傳統(tǒng)設(shè)備相比縮短了拾取主體期望區(qū)域的圖像所需的時間。
本發(fā)明具有應(yīng)用了最小平方方法的結(jié)構(gòu)，從而去除了運動模糊并不向隨后的處理傳播噪聲影響。因此有可能一直穩(wěn)定獲得無運動模糊的圖像。
圖37是示出根據(jù)本發(fā)明的掃描儀的另一個實施例的配置的示意圖。
具有圖37所示配置的掃描儀是具有非放大光學系統(tǒng)的所謂饋紙掃描儀。
運載單元501基于由圖中未示出的驅(qū)動單元提供的驅(qū)動力，以預定速度從圖37的左邊向右運載安排于原件壓板41上的原件21。
棒形透鏡502接收入射其上的、由照明光源16提供且由原件21的讀取區(qū)域反射的光?；谠撊肷溆诎粜瓮哥R502的光，該棒形透鏡502在線性圖像傳感器11上形成與原件21的讀取區(qū)域長度實質(zhì)相等的圖像。
圖38是示出了根據(jù)本發(fā)明的掃描儀的另一個實施例的配置的示意圖。
具有圖38所示配置的掃描儀是集成承載器(integrated carriage)類型的所謂平板掃描儀。
承載器單元521具有結(jié)合并整體形成于其中的照明光源16、鏡子531、鏡子532、鏡子533、透鏡12、和線性圖像傳感器11。當讀取原件21時，該承載器單元521整體移動。
該照明光源16以預定強度的光照射原件21的讀取區(qū)域。鏡子531、鏡子532、和鏡子533反射由照明光源16供給且經(jīng)由原件壓板41由原件21反射的光，并從而使光經(jīng)由透鏡12入射于線性圖像傳感器11。
透鏡12折射由鏡子531、鏡子532、和鏡子533反射的光，并從而在線性圖像傳感器11上形成與原件21的讀取區(qū)域?qū)?yīng)的圖像。
該線性圖像傳感器11讀取原件21的讀取區(qū)域的圖像，并將與該讀取圖像對應(yīng)的信號供給處理單元13。
該集成承載器類型的掃描儀的特征在于，很難減小其尺寸，但容易維持該光學系統(tǒng)的精度。
圖39是示出了根據(jù)本發(fā)明的掃描儀的另一個實施例的配置的示意圖。
具有圖39所示配置的掃描儀是移動鏡子類型的所謂平板掃描儀。
承載器單元551包括照明光源16和鏡子561。承載器單元552包括鏡子571和鏡子572。
當讀取原件21時，承載器單元551和承載器單元552以彼此分開的方式移動，以使得保持線性圖像傳感器11和原件21的讀取區(qū)域之間的恒定光程。
鏡子561、鏡子571、和鏡子572反射由照明光源16供給且經(jīng)由原件壓板41由原件21反射的光，并從而使光經(jīng)由透鏡12入射于線性圖像傳感器11。
透鏡12折射由鏡子561、鏡子571、和鏡子572反射的光，并從而在線性圖像傳感器11上形成與原件21的讀取區(qū)域?qū)?yīng)的圖像。
該線性圖像傳感器11讀取原件21的讀取區(qū)域的圖像。并將與該讀取圖像對應(yīng)的信號供給處理單元13。
該移動鏡子類型的掃描儀的特征在于，由于其復雜的機械構(gòu)造和位移、運行(play)、驅(qū)動皮帶的彈性等而很難保持該光學系統(tǒng)的精度，但很容易減小該掃描儀的尺寸。
因此，根據(jù)本發(fā)明的掃描儀或圖像讀取設(shè)備可去除讀取圖像中包括的運動模糊，并因此輸出具有更高分辨率或更高精度的圖像數(shù)據(jù)?？扇菀椎乜刂谱鳛橹黧w的原件與作為讀取傳感器的線傳感器之間的相對速度，且運動模糊的建模相對容易。因此可以說本發(fā)明具有很高的實用性。
如上所述，本發(fā)明可實現(xiàn)與傳統(tǒng)掃描儀或其它圖像讀取設(shè)備相比具有更高速度的圖像讀取設(shè)備，而即使當所讀取數(shù)據(jù)包括運動模糊時，也不會降低精度和S/N。
應(yīng)注意的是，根據(jù)本發(fā)明的圖像讀取設(shè)備不限于所謂饋紙掃描儀、平板掃描儀或手持掃描儀，而可為制作底片(plate)的鼓形掃描儀、相機類型掃描儀等。該鼓形掃描儀的特征在于通過使用單一元件作為用于主掃描和副掃描的圖像傳感器，而具有不依賴于圖像傳感器的分辨率的很高的分辨率。該相機類型掃描儀的特征在于通過使用數(shù)字相機中的二維傳感器，而因此在傳感器的像素數(shù)目上受限，并具有低分辨率。本發(fā)明可應(yīng)用于以上兩種掃描儀，以去除運動模糊并以較高分辨率獲得圖像數(shù)據(jù)。
而且，本發(fā)明可應(yīng)用于具有單一掃描儀功能的設(shè)備和具有例如傳真機、數(shù)字復印設(shè)備等其它功能的設(shè)備。
應(yīng)注意的是，該線性圖像傳感器不限于CCD或CMOS傳感器，可為例如BBD(組桶式器件-Bucket Brigade Devide)、CID(電荷注入器件-ChargeInjection Device)、CPD(電荷灌注器件-Charge Priming Device)的固態(tài)圖像拾取器件。本發(fā)明不限于該線性圖像傳感器的類型。
可由硬件或軟件執(zhí)行上述一系列處理。當由軟件執(zhí)行上述一系列處理時，從記錄介質(zhì)(存儲介質(zhì))向例如合并在指定硬件中的計算機、或通過安裝各種程序而能執(zhí)行各種功能的通用目的個人計算機等安裝形成該軟件的程序。
如圖3所示，該記錄介質(zhì)(存儲介質(zhì))可由分布至用戶以提供與計算機分離的程序的封裝介質(zhì)形成，所述封裝介質(zhì)可由其上記錄(存儲)有程序的磁盤131(包括軟盤)、光盤132(包括CD-ROM(只讀存儲器光盤)和DVD(數(shù)字通用盤))、磁-光盤133(包括MD(迷你盤)(注冊商標))、半導體存儲器134等組成，該記錄介質(zhì)(存儲介質(zhì))也可由其上記錄(存儲)有程序、并以預先合并入計算機的狀態(tài)提供給用戶的ROM(例如由嵌入式計算機形成的信號處理單元107中集成形成的ROM)、硬盤等。
順便說一句，可將執(zhí)行上述一系列處理的程序經(jīng)由所需的例如路由器或調(diào)制解調(diào)器的接口、通過例如局域網(wǎng)、因特網(wǎng)或數(shù)字衛(wèi)星廣播的有線或無線通信介質(zhì)而安裝在計算機上。
而且，在本說明書中，描述記錄介質(zhì)(存儲介質(zhì))上存儲的程序的步驟不僅包括以所述順序的時間序列執(zhí)行的處理，也包括不必以時間序列，而以并行或單獨執(zhí)行該處理。
應(yīng)注意的是，在本說明書中，系統(tǒng)涉及由多個設(shè)備總體上形成的設(shè)備。
工業(yè)應(yīng)用性根據(jù)本發(fā)明，可在短讀取時間內(nèi)可靠地獲得具有好的S/N和高分辨率的圖像數(shù)據(jù)。
權(quán)利要求
1.一種圖像讀取設(shè)備，包括通過將線傳感器安排在相對移動方向中的多個列而形成的讀取裝置，其中具有時間積分效果的檢測元件被安排在與該讀取裝置相對于被檢測對象移動的所述相對移動方向正交的方向上；像素分量檢測裝置，用于基于將由所述檢測元件在處理單元時間內(nèi)獲得的第一像素值分成與所述被檢測對象的檢測位置對應(yīng)的多個像素分量的模型而檢測所述像素分量；和像素值產(chǎn)生裝置，用于基于所述像素分量檢測裝置檢測的所述像素分量而產(chǎn)生與所述被檢測對象的所述檢測位置對應(yīng)的第二像素值。
2.如權(quán)利要求1所述的圖像讀取設(shè)備，其特征在于所述像素分量檢測裝置包括模型產(chǎn)生裝置，用于產(chǎn)生表示所述第一像素值與對應(yīng)于所述檢測位置的多個所述像素分量之間關(guān)系的所述模型，所述像素分量累積在通過將所述處理單元時間除以所述線傳感器的列數(shù)所得到的每一分離單元時間內(nèi)；并且所述像素分量檢測裝置基于所述模型產(chǎn)生裝置產(chǎn)生的所述模型而檢測所述像素分量。
3.如權(quán)利要求2所述的圖像讀取設(shè)備，還包括速度檢測裝置，用于檢測所述被檢測對象和所述檢測元件之間的相對速度，其中所述模型產(chǎn)生裝置產(chǎn)生表示所述第一像素值和所述像素分量之間關(guān)系的所述模型，所述第一像素值從安排于所述讀取裝置中的所述線傳感器的部分所述檢測元件中獲得，所述像素分量與所述速度檢測裝置檢測的所述相對速度一致。
4.如權(quán)利要求2所述的圖像讀取設(shè)備，還包括速度檢測裝置，用于檢測所述被檢測對象和所述檢測元件之間的相對速度，其中所述模型產(chǎn)生裝置產(chǎn)生表示第三像素值和所述像素分量之間關(guān)系的所述模型，所述第三像素值通過將安排于從所述讀取裝置的所述相對移動方向上的各列中的多個所述檢測元件的相鄰所述檢測元件中獲得的第一像素值加在一起而獲得，所述像素分量與所述速度檢測裝置檢測的所述相對速度一致。
5.如權(quán)利要求2所述的圖像讀取設(shè)備，還包括控制裝置，用于控制所述讀取裝置，使得當所述讀取裝置被定位于初始位置時，所述讀取裝置拾取所述被檢測對象的圖像，并在所述處理單元時間期間，在相對于所述被檢測對象保持靜止的狀態(tài)下輸出與所述檢測元件對應(yīng)的所述第一像素值，其中所述像素分量檢測裝置可通過將所述像素分量替換為所述模型來檢測其它的所述像素分量，所述像素分量是基于在所述控制裝置的控制下、在相對于所述被檢測對象保持靜止的狀態(tài)下、由所述讀取裝置的圖像拾取所產(chǎn)生的所述第一像素值而產(chǎn)生的，所述模型表示所述第一像素值和對應(yīng)于所述檢測位置的多個所述像素分量之間的關(guān)系。
6.如權(quán)利要求5所述的圖像讀取設(shè)備，其特征在于所述控制裝置控制所述讀取裝置，使得所述讀取裝置拾取所述被檢測對象的圖像，并以預定時間間隔、在所述處理單元時間期間、在相對于所述被檢測對象保持靜止的狀態(tài)下輸出對應(yīng)于所述檢測元件的所述第一像素值。
7.如權(quán)利要求2所述的圖像讀取設(shè)備，還包括控制裝置，用于控制所述讀取裝置的每一所述檢測元件的曝光時間，使得所述第一像素值的每一個都包括對應(yīng)于所述被檢測對象的相對移動方向上的不同位置的所述像素分量，其中所述像素分量檢測裝置基于表示所述第一像素值與對應(yīng)于所述檢測位置的多個所述像素分量之間的關(guān)系的所述模型而檢測所述像素分量，所述第一像素值的每一個都包括對應(yīng)于所述被檢測對象的相對移動方向上的不同位置的所述像素分量。
8.如權(quán)利要求7所述的圖像讀取設(shè)備，其特征在于所述控制裝置控制所述讀取裝置的每一所述檢測元件的曝光時間，使得所述第一像素值的每一個都包括對應(yīng)于以預定時間間隔被檢測的所述對象的相對移動方向上的不同位置的所述像素分量。
9.如權(quán)利要求1所述的圖像讀取設(shè)備，還包括移動裝置，用于移動所述被檢測對象和所述讀取裝置之一，以改變所述被檢測對象和所述讀取裝置之間的相對位置。
10.如權(quán)利要求1所述的圖像讀取設(shè)備，其特征在于所述像素分量檢測裝置包括標準方程產(chǎn)生裝置，用于基于將由所述檢測元件獲得的第一像素值分成與所述被檢測對象的檢測位置對應(yīng)的多個像素分量的模型而產(chǎn)生標準方程；并且所述像素分量檢測裝置基于由所述標準方程產(chǎn)生裝置產(chǎn)生的所述標準方程而檢測所述像素分量。
11.如權(quán)利要求10所述的圖像讀取設(shè)備，還包括第一控制裝置，用于控制所述讀取裝置的圖像拾取，使得安排在所述相對移動方向上的多個列中的所述檢測元件的每一個在所述被檢測對象的所述檢測位置的相同第一位置開始曝光，并在不同于所述第一位置的相同第二位置結(jié)束曝光；和第二控制裝置，用于控制所述讀取裝置的圖像拾取，使得各所述檢測元件在第三時間結(jié)束曝光之后開始曝光，所述第三時間介于第一時間和第二時間之間，第一時間是安排于多個列中的全部所述檢測元件已到達所述第一位置并已開始曝光的時間，第二時間是安排于多個列中的所述檢測元件之一已到達所述第二位置并已結(jié)束曝光；其中所述標準方程產(chǎn)生裝置通過在所述標準方程中設(shè)置由所述檢測元件獲得的所述第一像素值而產(chǎn)生所述標準方程，所述標準方程表示所述第一像素值和多個所述像素分量之間的關(guān)系，所述多個像素分量包括對應(yīng)于在所述第三時間作為所述檢測位置的所述第一位置、所述第二位置和第三位置之一的所述像素分量。
12.如權(quán)利要求10所述的圖像讀取設(shè)備，其特征在于所述標準方程產(chǎn)生裝置產(chǎn)生所述標準方程，用于通過應(yīng)用最小平方方法而計算所述像素分量。
13.如權(quán)利要求10所述的圖像讀取設(shè)備，其特征在于所述標準方程產(chǎn)生裝置產(chǎn)生其加權(quán)與獲取所述第一像素值的曝光時間的長度一致的所述標準方程。
14.一種圖像讀取設(shè)備的圖像讀取方法，所述圖像讀取設(shè)備包括通過將線傳感器安排在相對移動方向上的多個列中而形成的讀取裝置，其中具有時間積分效果的檢測元件被安排在與該讀取裝置相對于被檢測對象移動的所述相對移動方向正交的方向上，所述圖像讀取方法包括像素分量檢測步驟，用于基于將由所述檢測元件在處理單元時間內(nèi)獲得的第一像素值分成與所述被檢測對象的檢測位置對應(yīng)的多個所述像素分量的模型而檢測像素分量；和像素值產(chǎn)生步驟，用于基于所述像素分量檢測步驟的處理所檢測的所述像素分量而產(chǎn)生與所述被檢測對象的所述檢測位置對應(yīng)的第二像素值。
15.一種其上存儲了計算機可讀程序的存儲介質(zhì)，所述程序用于圖像讀取設(shè)備的圖像讀取處理，所述圖像讀取設(shè)備包括通過將線傳感器安排在相對移動方向上的多個列中而形成的讀取裝置，其中具有時間積分效果的檢測元件被安排在與該讀取裝置相對于被檢測對象移動的所述相對移動方向正交的方向上，所述程序包括像素分量檢測步驟，用于基于將由所述檢測元件在處理單元時間內(nèi)獲得的第一像素值分成與所述被檢測對象的檢測位置對應(yīng)的多個所述像素分量的模型而檢測像素分量；和像素值產(chǎn)生步驟，用于基于所述像素分量檢測步驟的處理所檢測的所述像素分量而產(chǎn)生與所述被檢測對象的所述檢測位置對應(yīng)的第二像素值。
16.一種可由計算機執(zhí)行的程序，所述計算機控制圖像讀取設(shè)備，所述圖像讀取設(shè)備包括通過將線傳感器安排在相對移動方向上的多個列中而形成的讀取裝置，其中具有時間積分效果的檢測元件被安排在與該讀取裝置相對于被檢測對象移動的所述相對移動方向正交的方向上，所述程序包括像素分量檢測步驟，用于基于將由所述檢測元件在處理單元時間內(nèi)獲得的第一像素值分成與所述被檢測對象的檢測位置對應(yīng)的多個所述像素分量的模型而檢測像素分量；和像素值產(chǎn)生步驟，用于基于所述像素分量檢測步驟的處理所檢測的所述像素分量而產(chǎn)生與所述被檢測對象的所述檢測位置對應(yīng)的第二像素值。
全文摘要
在短讀取時間中以好的S/N比確實獲取高分辨率的圖像數(shù)據(jù)。CCD(102)包括安排在相對移動方向上的多行線傳感器，并包括具有時間積分效果、被安排在與相對于原件移動的相對移動方向正交的方向上的檢測元件。信號處理單元(107)基于將由CCD(102)在處理單元時間內(nèi)獲得的第一像素值分成與被檢測對象的檢測位置對應(yīng)的多個像素分量的模型而檢測所述像素分量，并基于該所檢測的像素分量而產(chǎn)生與被檢測對象的檢測位置對應(yīng)的第二像素值。本發(fā)明可應(yīng)用于掃描儀。
文檔編號H04N1/191GK1507740SQ03800230
公開日2004年6月23日 申請日期2003年1月8日 優(yōu)先權(quán)日2002年1月9日
發(fā)明者近藤哲二郎, 澤尾貴志, 石橋淳一, 永野隆浩, 藤原直樹, 三宅徹, 和田成司, 一, 司, 志, 樹, 浩 申請人:索尼公司