JP2002223381A - 文書カメラ - Google Patents
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Abstract
着座したままより便利に使用できる文書カメラを提供す
る。 【解決手段】 文書カメラ10は、対物レンズ18と、
対物レンズによって撮像した文書の電子画像を取り込む
ための光検出器22と、対物レンズによって撮像した文
書に視野インジケータを投射するためのプロジェクタ3
0とを包含し、ユーザは、撮影されつつある文書上の視
野インジケータを見ることができる。プロジェクタは、
可変位置に視野インジケータを投射するプロジェクタか
らなり、コントローラが、投射位置又は投射サイズを制
御する。
Description
ト)カメラの分野に関し、特に文書カメラの効果的視野
を示すことに関する。本発明は、特に、携帯式(たとえ
ば、手持ち式)の文書カメラに適している。
識(OCR)アルゴリズムによって取り込んだ文書画像
の処理を可能にするのに充分なデジタル解像度を有して
いるデジタル・カメラとして定義する。したがって、解
像度は、オリジナル文書の少なくとも100dpi(ド
ット/インチ)に等しい。
ページの画像を取り込むためには、たいていのデジタル
・カメラは、ユーザが立っている状態で取込みを行うよ
うに設計されており、ユーザはファインダを通して見て
視野を選ぶ必要がある。したがって、ページを見下ろす
不自然な傾斜姿勢を採る必要があるので、ユーザが着座
したままファインダを通して取り込もうとしているペー
ジを見るには不便である。これは、また、眼鏡をかけた
人にとっても不便である。
バック用のディスプレイを備えているが、これはカメラ
のコストを増大させると共に、通常は、ディスプレイが
カメラの背面に固定されているので、これも、座ったま
までユーザが使用するのを難しくしている。或る種のカ
メラは、折り畳み式ビデオ・ディスプレイを有する。し
かしながら、視点座標系がユーザの視点座標系と同じで
ないので、ハンド・アイ座標を扱い難くしている。さら
に、すべての電子ディスプレイは、満足できる視覚フィ
ードバックを得るためにユーザが動かしながらカメラの
焦点を保てることが必要である。
ユーザがズーミング・モードで文書の小さいセクション
を取り込みたい場合、ユーザが現在見ている文書画面が
取り込みたい領域に関係していることを正確に把握しな
ければならないということでる。
取り込もうとしている画面に投射し、光源が視野を示す
境界マーカを与えるプロジェクタを有するカメラが提案
されている。これは、視野が対象画面に示されているの
で、ユーザがファインダを通して見る必要性を排除する
ことができる。この光源は、たとえば、半導体レーザで
あってもよい。米国特許第5,589,905号、同第
5,500,702号および同第5,485,235号
を参照されたい。しかしながら、これらの構成は、文書
カメラを目的としたものではなく、この画像取込み分野
に固有の問題をなんら解決するものではない。
号、同第5,628,034号、同第5,546,15
6号、同第5,543,889号、同第5,666,5
77号および同第5,835,241号を参照された
い。
ることなく、ユーザが着座したままより便利に使用でき
る文書カメラがあれば、望ましいであろう。
を示すことができれば、望ましいであろう。
態様は、取り込もうとしている対象画面にインジケータ
を投射するプロジェクタを備え、このインジケータがカ
メラの視野を示す文書カメラを提供することにある。
も知れないカメラ・ファインダを通して見る必要なし
に、文書それ自体上の視野を見ることが可能となる。
可変のサイズおよび/または位置を有するように視野イ
ンジケータを投射するように作動可能である。カメラ
は、その視野を変化させるように投射された視野インジ
ケータのサイズおよび/または位置を制御するためのコ
ントローラを包含する。
少なくとも部分的に取り込まれた画像を処理して文書に
とって最適な取込みゾーンを検出する画像プロセッサを
包含する。この取込みゾーンは、カメラの利用できる視
野に入る文書のセクションまたは領域全体と一致する。
利用できる視野内に完全に入らない任意のセクション
は、取り込まれた画像に含まれないとみなされる。そし
て、投射された視野インジケータは、取込みゾーンだけ
を示すように制御される。画像を取り込もうとするとき
には、カメラをズームインして、取込みゾーンに対応す
る画像領域を最大(あるいは、少なくとも拡大)解像度
で取り込む。
発明の実施例を説明する。図1〜3を参照して、ここに
は、文書カメラ10が示してあり、ユーザ12がこのカ
メラ10のファインダ・レンズを通して見る必要なく、
着座したままで文書14の画像を取り込むことができ
る。
り、このハウジングは、対物レンズ18と、カメラの動
作を制御するための1つまたはそれ以上の操作ボタン2
0を収容している。カメラ10内には、画像を取り込む
ための光電検出器22と、後に行うOCRに適するよう
に取り込まれた画像を鮮明にかつ確実に合焦させるオー
トフォーカス機構24と、取り込まれた画像を記憶する
ための記憶媒体26とが設けてある。これらの構成要素
の構造は、カメラ製造業者にとって周知であるから、こ
こでは詳細に説明する必要はないであろう。カメラは、
コントローラ28の制御の下に作動する。
ち、取り込もうとしている文書14に視野インジケータ
32を投射するための光学プロジェクタ30を備えてい
る。視野インジケータ32は、文書それ自体の上で見る
ことができ(図2)、ユーザがカメラ・ファインダを通
して文書を見る必要がなく、文書画像の所望ページまた
は他の領域を取り込むようにカメラを正しく位置決めす
ることができる。たとえば、図2においては、文書14
の下半分にあるテキスト34をカメラの視野によって取
り囲むようにカメラを位置決めしている。
形、たとえば、フレーム・コーナを示すマーカ、点線、
グリッドあるいは領域全体照明の任意の形を採り得る。
本実施例においては、視野境界を明白かつ明確に指示す
るために好ましいと考え、矩形の境界線を採用してい
る。しかしながら、後述する変形実施例においては、グ
リッド・インジケータが好ましいと考えられる。
意適当なプロジェクタ30を使用し得る。適当な構造に
ついては後述する。
視野、すなわち、固定視野角を有する。カメラ10を文
書撮像に適したモードに置いたとき、コントローラ28
が、プロジェクタ30を制御して、視野インジケータ3
2を投射する。取り込もうとしている所望領域は、カメ
ラを物理的に動かすことによって調節し、所望の画像を
視野インジケータ32によって枠取りする。カメラのシ
ャッタ・リリース・ボタンが押されると、コントローラ
28はプロジェクタ30を制御して、視野インジケータ
32を消去する。こうして、画像が、光検出器24によ
って取り込まれ、記憶媒体26へ転送される。
を説明する。この実施例において同じ特徴を示すために
同じ参照符号を使用する。この第2実施例は、第1実施
例と同様であるが、ゾーン40a、40b、40cとし
て示す複数の異なった、所定の視野をカメラが有する点
で異なっている。これらのゾーンは、文書の或る特定の
セクションを取り込むための所定のページ・サイズまた
は所定のセクション・サイズに対応している。第2実施
例において、ユーザは、視野の所望サイズを選び、プロ
ジェクタ30は、それぞれのゾーン40a、40bまた
は40cを枠取りするように対応するインジケータ32
を投射する。ここで、投射された視野インジケータ32
のサイズがカメラ10の文書14からの距離に依存する
ことはいうまでもない。従って、本実施例において、カ
メラは、距離測定装置42(たとえば、上記のオートフ
ォーカス機構24の一部であり得る赤外測距計)を包含
し、これが、文書のカメラからの距離を決定するのに用
いられる。
2のサイズを変え得るようにコントローラ28によって
制御可能である。コントローラ28は、カメラに対する
文書の検出距離に基づいて所定のゾーン40a(または
40bまたは40c)と一致するように視野インジケー
タの正しいサイズを決定する。したがって、視野インジ
ケータ32がその距離で文書に投射されると、それはゾ
ーンの所定サイズと一致することになる。
と、カメラ10は、視野インジケータによって示される
領域の画像を取り込む。所望に応じて、カメラの光電検
出器によって獲得した後に画像を切り取ることによって
撮像領域を制御してもよい。しかしながら、本実施例に
おいては、カメラ10は、さらに、カメラ・レンズ18
を所望の視野にズームするためのズーム機構44を包含
する。これにより、文書の選択された領域を最大解像度
で取り込むことができる。いうまでもなく、取り込まれ
た画像の解像度が高ければ高いだけ、後の処理、たとえ
ば、OCRにとって画像がより良好になる。
0の第3実施例が示してある。ここで再び、先に説明し
たものに均等な特徴を示すために、必要に応じて同じ参
照番号を使用する。本実施例においては、カメラは、第
2実施例で説明したようなズーム機構44を包含する。
カメラ10は、さらに、自動的に文書画像の完全なセグ
メントまたはゾーンの境界を検出するように文書画像を
処理する画像プロセッサ46を包含する。このプロセッ
サ46の目的は、どのゾーンがカメラの視野に完全に入
っているかを検出することにある。これらのゾーンは、
視野の縁と重なっている(その結果、視野の外側に延び
ている)。
ここでは、カメラの視野48は文書14に相対して示し
てある。第1のテキスト画像ゾーン50は、視野48内
に完全に入っている。第2のテキスト画像ゾーン52
は、視野48内にほんの部分的に入っている。第3ゾー
ン54は、視野48内に入っているブランク・マージン
・ゾーンである。画像プロセッサ46の目的は、現視野
内で得られる有用な文書画像を表すので、第1ゾーン5
0の境界を識別することである。
検出するために任意の適当な検出アルゴリズムを使用で
きる。一般的に、検出は、処理を速くするために、視野
内の低解像度画像を使用して実施される。好ましくは、
検出アルゴリズムは、スキュー除去した文書ページを想
定しない(すなわち、文書は、必ずしもカメラの矩形視
野と整合している訳ではない)。さらに、アルゴリズム
が、100dpiのオーダーの解像度で画像に迅速かつ
確実に作用するように選ぶと好ましい。
Sato and K. Matsumoto, "DocumentImage Segmentation
as Selection of Voroni Edges", in Proc. Workshop
onDocument Image Analysis, Eds. L. Vincent and G.
Kopec, San Juan, June 1997, pages 32-39に記載され
ている。このアルゴリズムからの出力は、テキスト・ブ
ロックまたは図面または表を取り囲む閉じた(必ずしも
凸面でない)多角形領域の集合である。次に、これらの
領域が内向きに漸次浸食され、完全なブロックまたはゾ
ーンだけが視野によって覆われ、不完全なブロックは切
り取られる。
を示している。まず、ステップ60で、カメラは、画像
を分析するための初期またはデフォルト・モードにセッ
トされる。次に、ステップ62で、低解像度画像が光電
検出器22によって獲得される。ステップ64で、低解
像度画像が画像プロセッサ46によって処理され、カメ
ラの最大視野(図7に関連して説明した)内に全体的に
入る完全なテキスト、図面または表に対応するゾーンを
識別する。これは、「取込みゾーン」と呼ぶ。ステップ
66で、コントローラ28は、プロジェクタ30を制御
して、取込みゾーン(すなわち、検出された完全なゾー
ン)を枠取りするように視野インジケータ32を投射す
る。
ーザがシャッタ・リリース・ボタンを押すのを待つ。あ
るいは、シャッタ・リリース・ボタンが或る期間内で押
されなかった場合には、または、カメラの移動が検出さ
れた場合には、作動はステップ62に戻る。カメラの移
動は、光学的な変化(たとえば、画像の運動)あるいは
加速度計によって検出され得る。
されたならば、コントローラ28がプロジェクタ30を
制御してステップ72で視野インジケータ32を消去す
る。次に、ステップ74で、コントローラ28はズーム
機構44を制御して取込みゾーンに向かってズームイン
する。ここで、取込みゾーンが軸から外れているかも知
れず、その結果、ズーム機構44が取込みゾーン上に中
心を合わせることができないことはいうまでもない。そ
れにもかかわらず、カメラ・レンズをズームすることに
よって、現カメラ位置にとって最良の可能性ある解像度
で画像を取り込むことが可能となる。
ング後に光検出器22から獲得される。ステップ78
で、切り取り操作が行われ、取込みゾーンの外側にある
画像の任意領域を切り取る。このような領域は、たとえ
ば、上述したように取込みゾーンが軸から外れている場
合に存在し得る。切り取り後、画像は、取込みゾーンか
らの完全なテキスト・ブロックに一致する。次いで、こ
の画像は、ステップ80で、カメラ記憶媒体26内に記
憶される。
得動作を提供できることはいうまでもなかろう。画像
は、そのどの領域全体を取り込み得るかを検出するよう
に処理され、カメラは、その領域のみを、利用できる最
良の解像度で取り込むようにズーム操作される。ユーザ
がカメラによって検出される取込みゾーンを変えたい場
合には、文書が多少とも利用できる視野に入るようにカ
メラを動かすだけでよい。先の実施例におけると同様
に、ユーザは、カメラ・ファインダを通して文書を見る
必要はない。その代わりに、視野(または、本実施例に
おいては、検出された取込みゾーン)が、文書それ自体
の上に直接投射される。
プロジェクタ30を使用して視野インジケータ32を投
射することができる。プロジェクタ30のための光源
は、レーザまたは白熱電球または蛍光灯であってよい。
半導体レーザ・ソースが好ましい。これがコンパクト
で、比較的強い出力ビームを発生することができるから
である。
(Single-Lens Reflex)カメラにおけるファインダ経路
であり得るカメラの対物レンズ18を82で示すように
通ってもよいし、画像センサ経路に沿って通ってもよ
い。この具体例は、ズーム機構(44)が使われた場
合、表示領域がカメラのズーム設定に常に一致すること
になるという利点を有する。また、投射画像と視野との
間には視差がまったくない。また、カメラが合焦してい
るときには、投射されたインジケータも合焦することに
なるという特性を有する。これは、安定したオートフォ
ーカスを必要とするかも知れないが、同時に、カメラ・
ファインダを通して見ていないときにフォーカスの状態
についての情報をユーザが得ることができるという有用
な方法でもある。
分(84で示す)に収容してもよいし、あるいは、たと
えば、フラッシュ・ホルダ(86で示す)上に他のカメ
ラ部分から便利して収容してもよい。このような具体例
は、既存のカメラ設計の改造に適しているかも知れな
い。
する種々の選択肢を記載している。光源光は、また、制
御可能な伝送媒体(たとえば、LCD)、制御可能な偏
差媒体(たとえば、作動式円筒レンズ)または選択可能
な固定伝送媒体(たとえば、フィルタ・ホイールから選
んだ小型写真スライドまたはホログラム)を通すことに
より制御され得る。あるいは、光源光は、急速移動ミラ
ーで反射させ(或る種の公知のバーコード・リーダと同
様)、残像性を使用して閉境界の効果を与えてもよい。
は、画像取込みのためにはオフにする。しかしながら、
視野インジケータ32を対象フィールドに投射している
間に付加的な画像獲得を実施する(主画像取込み前)場
合には、撮影しようとしている対象物についてのさらな
る情報を獲得することができる。プロジェクタ30がカ
メラ・レンズの光軸からずれている場合(すなわち、プ
ロジェクタがカメラ・レンズを通して画像を投射してい
ない場合)には、これは特に有用である。適切なオフセ
ット位置は、図9に84、86で示す位置である。それ
故、プロジェクタ30とレンズ18の間には少なくとも
或る程度の視差がある。この視差は、撮像しようとして
いる文書が平らであるかあるいはカメラに対して湾曲し
ているかどうか(すなわち、カメラに向かってあるいは
カメラから離れるような弯曲)、あるいは、文書がカメ
ラに対して斜めになっているかどうかを検出するのに使
用することができる。このような湾曲および/またはス
キューは、取り込まれた画像における対象物の光学的ひ
ずみを生じさせるので重要である。スキューおよび/ま
たは湾曲によって、カメラで撮影されるときに視野イン
ジケータ32に対する或る程度のひずみも生じるため、
検出することができる。
つの見開きページ92、94を示している。本の背は、
ページをわずかに湾曲した形状にする(概略輪郭線96
で示す)。図10において、カメラは、撮影している人
間から見て、背後から見ているように示してある。カメ
ラのプロジェクタ30は、カメラ本体より上方に取り付
けてあり、したがって、カメラの対物レンズ98(およ
び光軸100)からオフセットしている。プロジェクタ
30とカメラの光軸100との間の視差は、光軸100
に沿って見たときに、視野インジケータ32の外観を、
それが投射された対象物の形状に従属させる。
に、光軸に沿って見たとき、視野インジケータ32は、
少量の湾曲によってゆがめられているように見える。し
たがって、視野インジケータ32が投射されている間に
対象物の画像を獲得し、視野インジケータ32の既知の
投射形状と獲得した形状102との間のひずみを検出す
ることによって、既知の形状に一致するように獲得画像
を「訂正する」ための訂正ファクタを決定することがで
きる。この訂正ファクタは、カメラの見る画像における
対象物(ならびに視野インジケータ)のひずみを除去す
るためのスキュー除去および/またはゆがみ除去ファク
タである。
があることはいうまでもない(図10参照)。本実施例
においては、矩形フレーム形状の代わりに、矩形グリッ
ドを視野インジケータ32として使用する。これは、カ
メラに相対的なページの弯曲およびスキューについての
より多くの空間情報を与えることができるので、好まし
い。
置からの投射)によって照らされる対象物画像を獲得
し、獲得画像における矩形形状からグリッドがひずんで
いる程度を検出することによって、適切な訂正が行わ
れ、画像におけるゆがみ除去、スキュー除去を行うこと
ができる。
は、米国特許第5,835,241号、そしてまた、Do
ncescu A. et al, "Former Books Digital Processing:
Image Warping", Proc. Workshop on Document Image
Analysis, San Juan, PuertoRico, June 20, 1997, Ed
s. L. Vincent & G. E. Kopecに見出せる。
除去技術は、前述の実施例のいずれにおいても使用する
ことができる。図9の実施例と関連して、1つまたはそ
れ以上の回数の獲得を行って訂正情報を得るようにして
もよい。たとえば、「取込みゾーン」の決定前に訂正獲
得を行って判定のための最適情報を得るようにすると望
ましいかも知れない。さらにまたは代わりに、主画像取
込みの直前(ズーミング後)に訂正獲得を行って、ズー
ム画像についての最適な訂正情報を得ることも望ましい
かも知れない。
ろを示す概略図である。
斜視図である。
略図である。
略図である。
トである。
図である。
物の湾曲をカメラで検出してゆがみ除去を行う方法を例
示している概略斜視図である。
Claims (4)
- 【請求項1】 文書カメラであって、 a)対物レンズと、 b)この対物レンズによって撮像した文書の電子画像を
取り込むための光検出器と、 c)前記レンズによって撮像した文書に視野インジケー
タを投射するためのプロジェクタとを包含し、それによ
って、ユーザは、撮影されつつある文書上の視野インジ
ケータを見ることができることを特徴とする文書カメ
ラ。 - 【請求項2】 請求項1による文書カメラにおいて、プ
ロジェクタが、可変位置に視野インジケータを投射する
ためのプロジェクタからなり、コントローラが、投射位
置を制御するように作動できることを特徴とする文書カ
メラ。 - 【請求項3】 請求項1による文書カメラにおいて、プ
ロジェクタが、可変サイズを有する視野インジケータを
投射するためのプロジェクタからなり、コントローラ
が、投射サイズを制御するように作動できることを特徴
とする文書カメラ。 - 【請求項4】 請求項1による文書カメラにおいて、プ
ロジェクタが、可変サイズを有する視野インジケータを
可変位置に投射するためのプロジェクタからなり、コン
トローラが、投射のサイズおよび位置を制御するように
作動できることを特徴とする文書カメラ。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US09/707930 | 2000-11-08 | ||
US09/707,930 US6463220B1 (en) | 2000-11-08 | 2000-11-08 | Method and apparatus for indicating a field of view for a document camera |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
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