信息读取用摄像装置制造方法及图纸

本发明专利技术的信息读取用摄像装置能够缩短其中的图像处理的处理时间，而且实施所期望的滤波处理。摄影对象物（２５）的各点的具有宽度的光，其光路在浓度滤光片（２２）的光圈部（２２ａ）被限制。浓度滤光片部（２２ｂ）具有所期望的透射率特性，所以通过浓度滤光片部（２２ｂ）的光成为光量随着从光束的中心接近周边而连续变化的光。该光束在成像面（２６）上成像后，朝向成像传感器（２４）的感光面发散，并成为在感光面中发散到预定范围的像。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于从对象物读取信息的信息读取用摄像装置。
技术介绍
为了读取打印在纸等介质上的信息，使用摄像装置。图1和图2是表示读取打印在纸等介质上的条形码等信息的摄像装置11的光学系统的结构的图。 如图1和图2所示，摄像装置11具有光圈12、镜头13(或镜头模块16)、和成像传感器14。 在摄影对象物15反射的光由光圈12限制其光路后，通过镜头13被成像传感器14接收。 在利用摄像装置11读取打印在介质上的信息时，调整镜头13与成像传感器14的距离，使成像面与成像传感器14的表面对齐，由此获取鲜明的图像。 但是，鲜明的图像的信息量比较多，但另一方面存在因介质的表面的凹凸等导致的信号变化作为噪声叠加在本来的图像信号上的问题。 图3 (A) 、 (B)是表示摄影对象物15的一例的图。在利用摄像装置11读取打印在图3(A)所示的纸等上的图像时，导致因纸面的细小凹凸形成的信号变化作为噪声叠加在本来的图像信号上。 在读取图3(B)所示的手掌内部的静脉时，也导致来自静脉周围的活体组织的散射光作为噪声叠加在本来的图像信号上，因此需要实施低通滤波(LPF)处理等的运算来去除噪声。 图4(A)表示叠加了摄影对象物的任意行(例如图3(A)中的行A)的噪声的图像信号，图4(B)表示通过低通滤波(LPF)处理去除了该噪声后的图像信号。 图5是表示以往的摄像装置的成像传感器14的输出的图。图5表示相对摄影对象物体上的任意一点的、成像传感器14的任意像素的输出信号的电平的分布(点像分布)，由于能够获得鲜明的图像的成像面与传感器面对齐，所以输出信号的电平的分布实质上成为集中于一个像素的波形。 如上所述，由摄像装置ll获取的图像越鲜明，根据介质表面的凹凸等，高频的噪声越叠加在图像信号上。 因此，以往对从成像传感器14输出的图像信号实施低通滤波处理的运算，去除高频的噪声。 图6(A) 、 (B)是表示在低通滤波处理中使用的高斯滤光片和移动平均滤光片的运算矩阵的图。 说明图6(A)中的3X3的运算矩阵的情况，关注像素Q(a、b)是将下面的值相加计算得到的，所述值包括向左上部的获取像素P(a-l、 b+l)乘以O. 063得到的值；向上一个获取像素P(a、 b+l)乘以O. 125得到的值；向右上部的获取像素P(a+l、b+l)乘以0. 063得到的值；向左侧相邻的获取像素P(a-l、 b)乘以O. 125得到的值；向获取像素P(a、b)乘以O. 25得到的值；向右侧相邻的获取像素P(a+l、b)乘以O. 125得到的值；向左下部的获取像素P(a-l、b-l)乘以O. 063得到的值；向下一个获取像素P(a、b-l)乘以O. 125得到的值；以及向右下部的获取像素P(a+l、b-l)乘以O. 063得到的值。 通过对各个像素进行上述的运算，能够获得实施了高斯滤波处理的图像信号。 图6(B)中的运算矩阵也相同，通过向关注像素及其周边的像素乘以图6(B)所示的运算矩阵的值，能够获得实施了移动平均滤波处理的图像信号。 但是，使用了上述的运算矩阵的低通滤波处理，需要针对由摄像装置读取的全部像素进行运算矩阵的元素数量(例如，如果是3X3的矩阵则进行9次)的运算，在像素数比较多时，存在图像处理的处理时间变长的问题。 专利文献1记载了以下内容，在指纹图像读取装置中，縮小镜头与CCD摄像元件的距离，在偏离镜头的焦点位置的位置配置CCD摄像元件，由此去除指纹图像的噪声成分。 专利文献1的专利技术使由CCD摄像元件读取的指纹图像的焦点变模糊，由此使高频噪声不明显。专利文献1日本特开2003-50991号公报
技术实现思路
本专利技术的课题是在信息读取用摄像装置中，縮短图像处理的处理时间，对图像实施所期望的滤波处理。 本专利技术的信息读取用摄像装置具有限制来自摄影对象物的光的感光范围的光圈；配置在所述光圈的开口部或所述开口部的附近，具有因位置而异的透射率的滤光片；镜头；和成像传感器，调整所述镜头与所述成像传感器的距离，以使所述镜头的成像位置处于所述成像传感器的感光面的前方或里侧，通过所述滤光片得到了期望的透射率特性的光，在所述感光面中按照预定范围进行发散。 根据该信息读取用摄像装置，能够縮短图像处理的处理时间，同时能够对图像以光学方式实施所期望的低通滤波处理。 根据本专利技术，能够縮短信息读取用摄像装置中的图像处理的处理时间，同时能够对图像以光学方式实施所期望的低通滤波处理。并且，通过縮短图像处理的处理时间，例如针对要求实时处理的信息读取用摄像装置，能够使用处理速度比较慢的CPU等，所以能够使用处理速度比较慢的低廉的CPU等，能够降低信息读取用摄像装置的成本。附图说明 图1是表示摄像光学系统的结构的图。 图2是表示摄像光学系统的其他结构的图。 图3是表示摄影对象物的一例的图。 图4是表示被叠加了噪声的图像信号和LPF处理后的图像信号的图。 图5是表示以往的摄像装置的成像传感器的输出的图。 图6是表示高斯滤光片和移动平均滤光片的运算矩阵的图。 图7是表示第1实施方式的摄像装置的结构的图。 图8是表示第2实施方式的摄像装置的结构的图。 图9是表示第3实施方式的摄像装置的结构的图。 图10是表示浓度滤光片的透射率特性的图。 图11是表示使浓度滤光片和光圈形成为分体部件时的示例的图。 图12是表示兼做浓度滤光片和光圈时的示例图。 图13是表示关注像素的周边像素的入射光量的图。 图14是实施方式的动作说明图。 图15是表示成像传感器的任意的像素列的入射光量的图。 图16是表示浓度滤光片的透射率特性和成像传感器的光量的关系的图。 标号说明 21信息读取用摄像装置；22、31、33浓度滤光片；23镜头；24成像传感器；25摄影对象物。具体实施例方式以下，说明本专利技术的优选实施方式。图7是表示第1实施方式的信息读取用摄像装置21的结构的图。信息读取用摄像装置21能够用于读取一维或二维条形码的条形码读取器、读取指纹和静脉等的活体认证装置等。 信息读取用摄像装置21具有兼做光圈的浓度滤光片(滤光片)22和镜头23和成像传感器24。浓度滤光片22配置在镜头23和摄影对象物25之间。 浓度滤光片22是外周部作为限制光的感光角的光圈部22a发挥作用，中心部作为浓度滤光片22b发挥作用的光学滤光片元件，该浓度滤光片22b使光路被光圈部22a限制后的光的透射率因位置而异。另外，在与滤光片的中心轴正交的方向，透射率因位置而变化，作为具有任意的透射率特性(高斯分布等)的浓度滤光片22，可以使用光的吸收率变化的吸收型滤光片、光的反射率变化的反射型滤光片等。 在图7中，来自摄影对象物25的光发散着入射到浓度滤光片22上。摄影对象物25的各点的具有宽度的光(把其称为光束)，入射到镜头23的光的范围被浓度滤光片22的光圈部22a限制。并且，光路被光圈部22a限制后的光在通过浓度滤光片部22b时，成为光量随着从光束的中心接近外侧而连续变化的光。该光束在成像面(成像位置)26上成像后，朝向成像传感器24的感光面发散，并成为在感光面中具有预定范围的宽度的像。这是因为镜头23与成像传感器24的距离被调整，使得成像面26处于成像传感器24的感光面的前方侧或里侧。 成像传感器24的感光面中的像向多个像素例如以直径为3本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种信息读取用摄像装置，其具有：限制来自摄影对象物的光的感光范围的光圈；配置在所述光圈的开口部或所述开口部的附近，具有因位置而异的透射率的滤光片；镜头；和成像传感器，调整所述镜头与所述成像传感器之间的距离，以使所述镜头的成像位置处于所述成像传感器的感光面的前方或里侧，通过所述滤光片得到了期望的透射率特性的光，在所述感光面中按照预定范围进行发散。

【技术特征摘要】
JP 2008-9-30 2008-254848一种信息读取用摄像装置，其具有限制来自摄影对象物的光的感光范围的光圈；配置在所述光圈的开口部或所述开口部的附近，具有因位置而异的透射率的滤光片；镜头；和成像传感器，调整所述镜头与所述成像传感器之间的距离，以使所述镜头的成像位置处于所述成像传感器的感光面的前方或里侧，通过所述滤光片得到了期望的透射率特性的光，在所述感光面中按照预定范围进行发散。2. 根据权利要求1所述的信息读取用摄像装置，其中，调整所述镜头与所述成像传感器之间...

【专利技术属性】
技术研发人员：山崎行造，岩口功，
申请(专利权)人：富士通先端科技株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]