JP2003004441A

JP2003004441A - 距離計測方法および距離計測機能を有する画像入力装置

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Publication number: JP2003004441A
Application number: JP2001183659A
Authority: JP
Inventors: Takaya Tanabata; 高也七夕; Keisuke Nakajima; 啓介中島; Yoshiharu Konishi; 義治小西; Takashi Matsuyama; 隆司松山
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2001-06-18
Filing date: 2001-06-18
Publication date: 2003-01-08
Also published as: US20020196422A1; KR20020096948A; US6738131B2; US6937321B2; KR100540963B1; TW580563B; US20040174516A1

Abstract

(57)【要約】【課題】高精度な焦点制御機構を持つことなく、安定か
つ高精度に対象の距離計測を行うことができる技術を提
供する。【解決手段】光が２以上の異なる通過位置を通過する
よう規制する光通過位置規制手段１１０と、光通過手段
１１０を通過した光を収束するレンズ系２１０と、この
レンズ系２１０によって収束された光から画像を取り込
む撮像素子２４０を有する画像取込手段と、異なる通過
位置を通過した光による画像を用いて、撮像素子２４０
から対象物までの距離を演算する距離演算手段３５０と
を備える。光通過位置規制手段１１０は、特定の位置の
み通過するよう規制する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、距離計測を光学的
に行う際に用いられる技術に係り、特に、距離計測装置
および画像入力装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、カメラで撮影した画像から、画像
内の物体の三次元形状や位置の情報を得るために、画像
中の各点におけるカメラからの距離を測定する装置が提
案、製品化されている。

【０００３】これらの画像を用いて距離を求める方法の
一つとして、レンズと像面の位置関係によって生じるぼ
けと被写体までの距離との関係を用いて距離を計測する
方法が、多数提案されている。

【０００４】その中で、レンズの合焦位置を直接求める
代わりに、距離に対するぼけ量の関係を用いる方法が、
複数提案されている。これらの方法のうち、コロンビア
大学のネイヤーによって提案されたものでは、テレセン
トリック光学系と二重フォーカスカメラを用いている。
また、特許第２９６３９９０号公報において提案される
技術では、ぼけ量の解析が容易となるように、構造化さ
れた符号化開口（瞳）を用いた方法が提案されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】特許第２９６３９９０
号公報において指摘されているように、ネイヤーによっ
て提案された方法によれば、単なる円形開口のレンズを
用いているにすぎないため、レンズ収差のモデリング、
ＣＣＤ（電荷結合素子）の精密な位置合わせ、および、
得られた画像からのノイズ除去が必要となる。また、ぼ
けの大きさも比較的小さいものに制限されるので、遠距
離物体の計測や奥行き精度の確保が困難である。

【０００６】一方、特許第２９６４９９０号で提案され
た方法では、ぼけ量の解析が容易となるように光を通過
させる瞳形状を有する光通過手段を用いている。これに
より、上記ネイヤーの方法での不都合を生ずることなく
距離計測を行うことが可能としている。

【０００７】また、上記の各方法は、いずれも、複数の
焦点で撮影した画像のぼけを解析し、距離計測を実施し
ている。複数焦点での画像を撮影する手段として、逐次
的にレンズを駆動し、焦点を変化させて複数回画像を取
り込む方法と、特許第２９６４９９０号で提案されてい
るように、プリズムを使うことにより、入射光をｎ方向
に分光し、複数焦点画像を同時に得る方法とが提案され
ている。

【０００８】逐次的なレンズ駆動による方法の場合、焦
点制御を高精度に行う必要がある。また、プリズムを使
った方法の場合には、入射光をｎ個に分割するため、各
焦点での観測画像での光の量は１／ｎとなる。従って、
ＣＣＤで得られる電荷の量が少なくなる。そのため、こ
の方法は、電子ノイズに弱くなり、計測精度を向上させ
ることが困難である。

【０００９】このように、従来の方式では、計測装置に
おける焦点制御機構の動作精度に対する要求が非常に高
くなる。その結果、その要求を満たすことが、実用化の
際に大きな問題となる。

【００１０】本発明の目的は、高精度な焦点制御機構を
持つことなく、安定かつ高精度に対象の距離計測を行う
ことができる距離計測技術を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
め、焦点制御機構のない単一焦点のカメラを使った距離
計測装置及び画像入力装置を提案する。

【００１２】本計測装置は、光の通過位置を自由に変え
ることのできる光通過位置規制手段と、この光通過位置
規制手段を通過した光を収束するレンズ系と、このレン
ズ系によって収束された光を取り込む画像取込手段と、
これらの取り込んだ画像を用いて、撮像素子から対象物
までの距離を演算する距離演算手段とを備える。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態につい
て、図面を参照して説明する。以下では、第１の実施形
態として、距離計測機能を有する画像入力装置を例とし
て説明する。この例では、距離計測機能を用いる画像入
力装置、距離計測方法、および、距離計測装置が実現で
きる。また、第２の実施形態として、距離計測機能を有
する画像入力装置の応用について説明する。もちろん、
本発明は、以下に述べる実施形態に限られるものではな
い。

【００１４】図１は、本発明の第１の実施形態に係る、
距離計測機能を有する画像入力装置のブロック図であ
る。図１に示す画像入力装置は、光通過位置規制装置１
００と、撮像機能を有するカメラ２００と、カメラ２０
０により撮像された画像に基づいて距離計測処理を行う
機能を備えた画像入力制御装置３００とを備える。この
画像入力制御装置３００は、情報伝送媒体４００を介し
て、情報処理システム５００等の外部装置と接続するこ
とができる。外部装置としては、情報処理システム５０
０の他、例えば、表示装置、印刷装置、記憶装置、通信
装置等が挙げられる。

【００１５】カメラ２００は、対象物の像を結像させる
レンズ系２１０と、カメラ本体２３０と、カメラ本体２
３０に設けられ対象物の画像を取り込むための手段とし
て機能する撮像素子であるＣＣＤ２４０とを備える。ま
た、カメラ２００は、焦点制御機構のない単一焦点のカ
メラを用いる。

【００１６】光通過位置規制装置１００は、カメラ２０
０の前方に配置され、光が通過できる位置を規制する装
置である。光通過位置は、少なくとも一組の異なる位置
が想定される。具体的には、光束を特定の位置で通過可
能とすることができるマスク１１０と、その通過位置を
選択的に変えるための通過位置制御部１５０とを有す
る。マスク１１０は、特定位置に開口部１１２ａおよび
１１２ｂを持ち、当該開口部１１２ａおよび１１２ｂ以
外の部分では光を遮る遮蔽部１１１とを有する。開口部
１１２ａと１１２ｂは、図１では、共に開口した状態が
示されているが、異なるタイミングで開口する構成とす
ることができる。通過位置制御部１５０は、いずれの開
口部を開口させて、光を通過可能とするかを選択する制
御を行う。

【００１７】ここで、開口部１１２ａおよび１１２ｂを
異なるタイミングで、光の通過を可能とする構造とした
理由は、ＣＣＤ２４０の撮像面２４１において、開口部
１１２ａおよび１１２ｂのいずれを通過して投影された
画像であるのかを区別することを容易にするためであ
る。従って、区別ができるのであれば、同じタイミング
で、それぞれの開口１１２ａおよび１１３ｂを介して投
影された画像について、変位量を検出するようにしても
よい。従って、一組の開口部１１１ａおよび１１１ｂが
共に開口したマスク１１０を用いることができる。な
お、この場合には、通過位置制御部１５０を省略しても
よい。

【００１８】図１では、一組の異なる通過位置として、
２個の開口部１１２ａおよび１１２ｂを有するマスク１
１０を示している。本発明は、これに限られない。例え
ば、３個以上の開口部を有するマスクとすることができ
る。

【００１９】マスク１１０として、例えば、液晶パネル
や複数のシャッターを用いて構成することが可能であ
る。また、このマスク１は、レンズ系２が複数レンズで
構成されている場合などには、レンズ系２の内部に設置
することもある。

【００２０】図２Ａ、図２Ｂ、図２Ｃに、光通過位置規
制装置における光通過位置を規制する部材として機能す
るマスクの他の例を示す。ここでは、３枚のマスク１２
０ａ、１２０ｂ、１２０ｃを一組として用いる。図２Ａ
に示すマスク１２０ａは、基準画像（Ｉｍｇ⁰）用マス
クの例である。このマスク１２０ａは、遮蔽部１２１ａ
と、そのほぼ中心に位置する開口部１２２ａとで構成さ
れる。開口部１２２ａは、計測時には、その中心軸と光
軸とが同軸になるように配置される。図２Ｂに示すマス
ク１２０ｂは、基準画像（Ｉｍｇ¹）用マスクの例であ
る。このマスク１２０ｂは、遮蔽部１２１ｂと、該遮蔽
部１２１ｂのやや右より（図２Ｂに示す状態において）
に位置する開口部１２２ｂとで構成される。開口部１２
２ｂは、計測時には、その中心軸と光軸とが平行になる
ように配置される。図２Ｃに示すマスク１２０ｃは、基
準画像（Ｉｍｇ²）用マスクの例である。このマスク１
２０ｃは、遮蔽部１２１ｃと、該遮蔽部１２１ｃのやや
下より（図２Ｃに示す状態において）に位置する開口部
１２２ｃとで構成される。開口部１２２ｃは、計測時に
は、その中心軸と光軸とが平行になるように配置され
る。

【００２１】図４Ｂに、３枚のマスク１２０ａ、１２０
ｂ、１２０ｃを光軸に沿って並べた状態を示す。図４Ｂ
に示すように、３枚のマスク１２０ａ、１２０ｂ、１２
０ｃの開口部１２２ａ、１２２ｂ、１２２ｃは、いずれ
も異なる位置にある。すなわち、いずれか一つのマスク
のみが配置されたとき、光が通過可能となる。

【００２２】これらの３枚のマスク１２０ａ、１２０
ｂ、１２０ｃは、マスク１２０ａを共通の光通過位置を
決める開口部として用い、他のマスク１２０ｂおよび１
２０ｃは、このマスク１２０ａと組み合わせて、それぞ
れで二組の異なる光通過位置を構成する。異なる位置に
開口部を有するマスクをさらに増加させて、組み合わせ
を増やすようにしてもよい。

【００２３】また、このマスク１２０ａ、１２０ｂ、１
２０ｃの開口部の位置パターンは、計測する対象や周囲
の明るさなどに応じて、位置、開口形状、大きさ等を決
める。位置、開口形状、大きさ等を変えることで、精度
が変化する場合がある。

【００２４】画像入力制御装置３００は、画像取込と開
口形状の変化のタイミングおよび距離計算処理を制御す
るカメラ制御部３１０と、ＣＣＤ２４０で撮像された画
像を一時記憶する画像一時記憶メモリ３３０と、画像一
時記憶メモリ３３０に記憶される画像を用いて、距離を
求める処理を行う距離計算部３５０と、得られた画像お
よび距離の情報を外部に出力するための外部出力インタ
フェース３７０と、カメラ制御部３１０に接続され、ユ
ーザからの読み取り開始指示を受け付ける入力装置とし
て機能する読取開始ボタン３６０とを有する。

【００２５】カメラ制御部３１０および距離計算部３５
０は、それらを構成するハードウェアシステムを、共通
のコンピュータにより構成することができる。例えば、
中央処理ユニット（ＣＰＵ）、リードオンリーメモリ
（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）等を有
する。そして、カメラ制御部３１０および距離計算部３
５０は、対応するソフトウエアを実行することで、それ
ぞれの機能を実現する。もちろん、それぞれを個別のハ
ードウエアにより構成することもできる。例えば、プロ
グラマブルロジックアレイ等の論理回路により構成する
ことができる。

【００２６】カメラ制御部３１０は、カメラ２００の撮
像動作の制御と、読取開始ボタン３６０からの取込開始
の指示を受け付けると、通過位置制御部１５０に対し
て、マスク１１０の選択指示と、ＣＣＤ２４０に対し
て、像の取込指示とを行う。また、このカメラ制御部３
１０は、ＣＣＤ２４０で取り込んだ画像を画像一時記憶
メモリ３３０に記憶させる指示を行う。像の取込指示
と、画像の記憶指示とは、前述したように、開口部１１
２ａおよび１１２ｂとを異なるタイミングで光束を通過
させる場合には、それぞれごとに行う。また、後述する
ように、複数組の通過位置を介して像を取り込む場合に
は、各組の開口部ごとに行う。ただし、各組に共通する
通過位置がある場合には、その通過位置についての像の
取込処理は、各組に共通して、１回としてもよい。さら
に、カメラ制御部３１０は、画像一時記憶メモリ３３０
への画像記憶動作終了後、距離計算部３５０に対して、
距離計算の開始を指示する。

【００２７】距離計算部９は、画像一時記憶メモリ３３
０に蓄えられた画像を用いて距離計算を行う。距離計算
では、まず、蓄えられている画像について、異なる通過
位置によって生じる撮像面上の像の変位量を求める。こ
の変位量は、いずれかの通過位置を基準として、画像の
変位量を、画素数を計数して求めることができる。従っ
て、変位量を画素数で表してもよい。画素の線密度を用
いて長さの次元とすることができる。

【００２８】ここで、基準となる通過位置として、例え
ば、光軸上に設けられる通過位置を用いることができ
る。次に、求めた画像の変位量を、キャリブレーション
情報を用いて、変位量に対応する距離を求める。ここ
で、キャリブレーション情報は、次のようにして、距離
計算部３５０内のメモリに予め記憶させておくことがで
きる。例えば、変位量と対応する距離とをテーブルの形
で記憶することができる。また、計算式として記憶して
おき、変位量を計算式に代入して距離を求めるようにし
てもよい。その場合には、計算式は、距離を求める処理
を行うためのプログラム中に手順および数値として、書
き込んでおくことができる。キャリブレーション情報
は、距離が既知の対象物からの光を、異なる通過位置を
通過させて、それぞれ前記撮像素子の撮像面に投影さ
せ、前記異なる通過位置を介して投影された画像の撮像
面上での変位量を、対象物の撮像素子からの距離を変え
て、各距離について取得し、前記撮像素子から対象物ま
での距離の実測値と、対応して得られた前記変位量との
対応関係を求めることで得られる。

【００２９】図９に、キャリブレーションのための測定
結果の一例を示す。図９では、例えば、図１に示す装置
を用いて測定を行って、キャリブレーションのための対
応関係を求めた例を示す。具体的には、対象物のカメラ
２００からの複数の位置での距離を測定して、距離値を
取得する。一方、前記各位置において、前述した図１、
図２Ａ、図２Ｂ、図２Ｃ等に示したマスクを用いて、異
なる通過位置を通る光束により、それぞれＣＣＤ２４０
の結像面２４１に結像される像の変位を計測する。そし
て、変位量を、例えば、画素数として取得する。これを
カメラからの各位置で行う。なお、この計測方法につい
ては、距離を実測することを除いて、後述する距離計測
の手順と同じである。

【００３０】この変換式の求め方については、その一例
について説明する。図１０Ａに示すように、カメラ２０
０を固定し、カメラ２００のレンズ系の位置から距離D
の位置に対象物として原稿５０を設置する。この時、レ
ンズの焦点は原稿面にあわせる。この原稿５０には、図
１０Ａに示すように、原稿中心部に小さな黒丸５１を描
画したものを使うと、計測が簡単でよい。この状態で、
原稿５０をカメラのレンズ系からD1離れた距離に設置
し、開口位置パターンがP₀とP_iのマスクを使って、画像
の読込を行う。それぞれ得られた画像をImg₀、Img_iとす
る。この二つの画像を重ねて表示すると、図１０Ｂのよ
うに、黒丸の像５２ａおよび５２ｂを、それらの結像位
置がｄ画素離れた場所に、それぞれ観測することができ
る。この観測方法として、２つの画像内で観測した黒丸
５２ａと５２ｂの重心座標を、それぞれ求めることで、
ｄを求めることができる。画素量ｄと、原稿間の距離
D、D1を使い、開口位置パターンP_iのマスクを使って計
測を行った時の距離変換式E_iが、次式で得られる。

【００３１】

【数１】

【００３２】この測定を、定義したパターンP_i（i=1,
…,n）のすべてについて行い、各パターンについて変換
式を求めておく。

【００３３】以上の操作をすべてのマスクパターンP_i(i
=1,…,n-1)について行うことで、距離値d_i(i=1,…,n-1)
を得る。このd_i（i=1,…,n-1）の評価を行って、画素
（x,y）の距離値dist_x,yとする。この評価には、例え
ば、d_i（i=1,…,n-1）の平均を求める方法がある。

【００３４】より精度を上げるには、通過位置のパター
ンごとに距離を種々変えて得られる変位量の測定値と、
実測した距離値とを用いて、例えば、最小自乗法等によ
り実験式を求める。その結果、例えば、次のような１次
式が得られる。

【００３５】ｙ＝３．３８７６ｘ−２．９６２５ ……（２）図９は、（２）をグラフに表したもので、キャリブレー
ション線の一例である。

【００３６】このように、本実施形態では、距離値と変
位量との対応関係を１次式で表すことができる。そのた
め、変位量が与えられれば、この変換式に、計測した変
位量を代入して、ｙを計算することで、カメラ２００か
らの距離Ｅを求めることができる。すなわち、前記
（２）式は、変位量を距離値に変換するの変換式として
機能する。本実施形態では、この式によるｙの計算の手
順は、プログラムで記述される。距離計算部３５０の中
央処理ユニットがこれを実行して、距離計算を行う。ま
た、他の方法として、前記実験式を用いて、予め、複数
の異なる変位量に対する距離値を計算しておき、これを
テーブルとして記憶することもできる。このテーブル
は、例えば、距離計算部３５０に内蔵されるメモリに格
納しておく。得られた変位量がテーブルで与えられる、
二つの変位量の間に属する値である場合には、補間演算
を行って、距離を求める構成としてもよい。

【００３７】なお、異なる通過位置が複数組存在する場
合には、それぞれの組について、同様の手順で、実験式
を求める。そして、得られた複数の実験式から、目的に
応じて、適合する実験式を選び、それを前述したよう
に、距離計算の変換式として用いるようにすることがで
きる。また、異なる通過位置が複数組ある場合に、各組
について、同様の手順で求められた実験結果を用いて、
最小自乗法等により一つの実験式を決定するようにして
もよい。

【００３８】このような準備の後、後述するようにし
て、対象物についての距離計測を行う。従って、距離計
測装置としては、前述した変換式に基づく距離演算手
順、または、変換式に基づく変位量−距離対応関係テー
ブルを、予め用意しておく必要がある。

【００３９】こうして、距離の計算を行った結果は、外
部出力インタフェース３７０、および、情報伝送媒体４
００を通して、情報処理システム５００等の外部装置に
対して出力を行う。また、このとき、画像一時記憶メモ
リ３３０に記憶した画像を、併せて出力することができ
る。このように、画像と共に距離情報を出力すること
で、距離情報に基づいて画像の補正を行うことが可能に
なる。また、距離情報と画像情報とを組み合わせて、三
次元の画像情報を容易に合成することが可能となるとい
うメリットがある。この外部出力インタフェース３７０
は、SCSI、USB、IEEE1394などの汎用インタフェース手
段、Bluetoothのような無線による通信手段により構成
することができる。

【００４０】次に、本実施形態の距離計測装置による距
離計測について説明する。本実施形態の距離計測装置の
距離計測は、複数の異なる光通過位置を実現することが
できる、開口位置のパターンが異なる複数のマスクを使
って、その開口部を介して対象物の画像をカメラ２００
に導き、ＣＣＤ２４０の撮像面２４１に結像させて、画
像情報として取り込む。この際、異なる開口位置ごと
に、対象物の画像を取り込む。従って、複数の画像が取
り込まれることとなる。また、取り込んだ複数の画像
は、画像一時記憶メモリ３３０に格納される。そして、
格納されている画像を用いて、距離計算部３５０によ
り、対象物の距離の計算を行う。その際、取り込んだ複
数の画像のうちの一つを基準画像として定義する。そし
て、基準画像と残りの画像とを比較することで、変位量
を求め、得られた変位量に対応する距離値を求める。

【００４１】ここでは、図２Ａ、図２Ｂおよび図２Ｃに
示すマスクを用いる。すなわち、基準画像としてレンズ
系の光学中心にあたる位置にピンホール形の開口部１２
２ａを設けたマスク１２０ａと、基準画像とは違う位置
に、同じ大きさの開口形状を持ち、その開口位置が中心
から右方向に位置するマスク１２０ｂと、中心から下方
向に位置するマスク１２０ｃとを使用した場合について
説明を行う。そして、マスク１２０ａ、１２０ｂおよび
１２０ｃを通して取り込んだ画像を、順にImg⁰,Img¹ ,I
mg²と呼ぶことにする。

【００４２】３枚のマスク１２０ａ、１２０ｂ、１２０
ｃは、図４Ａに示すように、カメラ本体２３０の鏡筒の
前端に、マスク取付部２３１を設け、このマスク取付部
２３１に、必要なマスクを選択的に装着する。マスクの
選択的装着は、図示していないマスク着脱装置により行
うことができる。このマスク着脱装置による選択的な装
着は、通過位置制御部１５０からの制御信号に基づいて
行う。具体的には、通過位置を示す制御信号が出力され
ると、マスク着脱装置は、それまでに装着されていたマ
スクが、該当するマスクではない場合に、当該マスクを
取り外す。そして、装着すべきマスクを選択して、マス
ク取付部２３１に装着する。また、マスクの装着を手動
で行う構成とすることもできる。この場合には、通過位
置制御部１５０に表示装置を接続して、通過位置制御部
１５０は、当該制御装置に、次に装着すべきマスクを示
す表示を行わせる。例えば、マスクの番号を表示装置に
表示させると共に、マスクを交換して新たなマスクを装
着する旨のメッセージを表示装置に表示させることによ
り、装着すべきマスクを示す。

【００４３】図５に、本発明の装置で行う画像の取込処
理から距離計測処理について全体のフローを示す。ここ
では、撮像面２４１での画像の変位量と対象物の距離と
の関係を示す情報が、前述したようにすでに求められ
て、予め与えられているものとする。なお、距離と変位
量との関係を示す変換式を求めるための実験における手
順についても、同様に行うことができる。

【００４４】まず、ユーザにより読取開始ボタン３６０
が押下されると、カメラ制御部３１０は、読取開始ボタ
ン３６０に対する操作を受け付けて、予め用意してい
る、それぞれ異なる開口位置パターンP_i(i=0,…,n)を有
するｎ個のマスクから、対象物の画像を取り込むために
用いるマスクを選択して、通過位置制御部１５０に指示
する（ステップ１１００）。この処理を、ｎ枚のマスク
について行う。そして、それぞれの開口部を介してＣＣ
Ｄ２４０の撮像面に投影された画像の取込処理を行う。
その後、距離計算部３５０は、画像一時記憶メモリ３５
０に記憶されたｎ枚の画像を使って、距離計算処理を行
う（ステップ１２００）。得られた距離情報と画像一時
記憶メモリ３３０に格納された画像とを、外部出力イン
タフェース３７０と、情報伝送媒体４００とを経て出力
する（ステップ１３００）。これにより、一連の距離計
算処理を終了する（ステップ１４００）。

【００４５】距離値の出力フォーマットとして、一般的
に知られているものでは、取り込んだ画像の画素の値
に、カメラと対象物までの距離値を入力した距離画像と
いう方式がある。本実施形態でも、その方式での出力が
可能である。

【００４６】以下、各処理について詳細に説明を行う。
ここで、画像を取り込む際に用いる、マスクの開口位置
パターン（開口形状パターン）は、ｎ個（ P_i(i=0,…,
n) ただしi=0は基準画像用パターンとする）定義してあ
るものとする。また、CCD２４０で入力した画像の画素
サイズを、縦HEIGHT画素、横WIDTH画素とし、画像内の
座標系は、左上を(x,y)=(0,0)、右下を(x,y)=(WIDTH,HE
IGHT)となるように決める。

【００４７】図６に、画像読込処理のフローチャートを
示す。この処理は、主として、カメラ制御部３１０によ
り実行される。

【００４８】本装置が起動されると（ステップ１１０
１）、カメラ制御部３１０は、ユーザによる読取開始ボ
タン３６０の押下を待つ。ユーザが読取開始ボタン３６
０を押下すると、それを受け付ける（ステップ１１０
２）。通過位置制御部１５０に対して、特定のマスクを
レンズ系２１０の前方にセットするよう指示する。すな
わち、予め定義してある開口位置パターンのうち、はじ
めに基準画像とする開口位置パターンP₀を持つマスクを
セットさせる（ステップ１１０３）。セット完了後に、
ＣＣＤ２４０に、画像の読込動作を行うよう指示して、
画像の読み込みを行わせる（ステップ１１０４）。読み
込んだ画像を、ＣＣＤ２４０から画像一時記憶メモリ３
３０に転送させ、該画像一時記憶メモリ３３０に一時的
に記憶させる（ステップ１１０５）。ここで、この画像
データに、例えば、Img⁰ というインデックスを付加し
ておく（ステップ１１０５）。これは、画像データへの
アクセスを容易にするためのものである。

【００４９】以後、用意した残りの（ｎ−１）個のパタ
ーンP_iすべてについて、同様にマスクのセットを行い
（ステップ１１０３）、画像の読込を行い（ステップ１
１０４）、メモリ３３０への転送処理を行う（ステップ
１１０５）。こうして、それぞれ異なる開口位置に対応
する開口位置パターンを持つ各マスクについて、画像読
込の動作が完了したことを確認し（ステップ１１０
６）、確認できたとき、読込処理は終了する（ステップ
１１０７）。

【００５０】読込処理終了した時点では、画像はすべて
一時記憶メモリ３３０に記憶され、各マスクを介して取
り込んだ画像には、インデックスImgⁱ （i=1,2,…,n-
1）が付加されている。以後、Imgⁱ （i=0,1,…,n-1）を
使い、距離計算処理を行う。

【００５１】図７に、距離計算処理のフローを示す。こ
の処理は、主として、距離計算部３５０により実行され
る。距離計算部３５０は、カメラ制御部３１０の起動指
示に応じて、処理を開始する（ステップ１２０１）。

【００５２】距離計算部３５０は、はじめに、座標(x,
y)=(0,0)の画素から距離計算処理を開始する（ステップ
１２０２）。まず、基準画像の座標（x,y）の周辺の画
像の切り出しを行う（ステップ１２０３）。この処理
は、例えば、図８Ａに示すように、注目する画素（x,
y）の周辺部の画像をテンプレート画像８０として切り
出しを行う処理である。この切り出す画像の画素サイズ
は、入力画像の画素サイズにより変化する。そこで、後
で行うパターンマッチングの際に、マッチングミスが少
なく、かつ、できるだけ小さな画素サイズを、あらかじ
め実験を行い、決めておく。

【００５３】次に、テンプレート画像８０とImgⁱ （i=
1,2,…,n-1）とを用いて、パターンマッチング処理を行
う（ステップ１２０５）。この処理は、図８Ｂに示すよ
うに、このテンプレート画像８０が、読み込んだ基準画
像以外の画像Imgⁱ （i=1,2,…,n-1）のどの位置にある
かを、パターンマッチング処理を用いて画像検索を行
う。このパターンマッチング処理は、一般に、画像処理
の書籍等などで紹介されている方式を用いることが可能
であり、実現することは容易である。この処理により、
テンプレート画像８０がImgⁱ のどの位置に存在するか
を求めることができる。二つの画像がマッチした座標
（x_i', y_i'）が得られる（ステップ１２０６）。座標
（x,y）と（x_i', y_i'）の２つの座標間の画素数が注目
画素（x,y）の変位量としてえられる。なお、この現象
は、画像が撮像素子の画素面上をあたかも移動した可能
用に見えるので、画素移動量と称してもよい。この量を
dとする。

【００５４】座標間の画素数を求める方法として、次式
に示す、２つの座標間のユークリッド距離を用いる。

【００５５】

【数２】

【００５６】得られた変位量dから、予め与えられる、
変位量と距離値の変換式を使って、画素（x,y）におけ
る距離値d_iを求める（ステップ１２０８）。

【００５７】以上の操作をすべての画像内の画素につい
て行い、画素ごとに距離値を求める。また、画像全体の
画素に対して計算を行う場合、計算量が多くなるため、
距離値の必要な部分の座標のみで計算し、残りの画素は
近似処理を行うことで処理時間の短縮をすることも可能
である。

【００５８】次に、本発明の他の実施形態として、本発
明の距離計測機能を有する画像入力装置を用いた応用例
の一つとして、非接触スキャナに適用する場合について
説明する。

【００５９】非接触スキャナは、従来製品化されている
フラットベッドスキャナ、シートスキャナなどに比べ
て、原稿の設置の際の制約が少ないというメリットがあ
る。すなわち、従来のスキャナの場合、裏返す、シート
フィーダーに通すといった操作が必要であるが、非接触
スキャナは、その必要がない。原稿台に置くだけで良
く、従来の製品にはない使いやすいという点で大きなメ
リットがある。

【００６０】ところが、ユーザが原稿台に原稿をおくだ
けの操作で画像を取り込む場合に、原稿に、しわ、紙の
折れ、曲がりなどの凹凸があると、カメラで読み込んだ
画像の原稿内の文字や絵・写真が歪んで写ってしまうと
いう大きな欠点がある。

【００６１】本発明の距離計測機能を有する画像入力装
置は、画像の取得と共に、距離情報を取得することがで
きる。そのため、本発明の距離計測機能を有する画像入
力装置を画像入力用のカメラとして用いると、画像の歪
みを補正することが可能となる。すなわち、非接触スキ
ャナの特徴である使いやすさを残したまま、従来のフラ
ットベッドスキャナ、シートスキャナ等のような、歪み
の少ない画像を得る装置を実現することが可能となる。

【００６２】図１１Ａに、本発明の距離計測機能を有す
る画像入力装置を適用した、画像歪み補正機能を有する
非接触スキャナの斜視図を示す。

【００６３】図１１Ａに示すスキャナ７００は、原稿台
７１０と、これに設けられた支柱７２０と、支柱７２０
から原稿台７１０の上方に張り出すアーム７３０と、ア
ーム７３０で指示されるカメラ２００と、原稿台７１０
に内蔵される画像入力制御装置３００とを有する。原稿
台７１０の一部には、外部に露出した状態で、読取開始
ボタン３６０が設けられている。

【００６４】カメラ２００は、アーム７３０で指示され
て、原稿台７１０の上方から原稿台７１０の上面のほぼ
全体を望み得る位置に配置される。カメラ２００の対象
物側には、レンズ系２１０、光通過位置規制装置１００
のマスク１１０が装着される。なお、マスク１１０に限
定されるものではない。

【００６５】原稿台７１０に内蔵される画像入力制御装
置３００は、情報伝送媒体４００、例えば、ケーブルを
介して情報処理システム５００のコンピュータ５１０と
接続され、取り込んだ画像情報と共に、距離情報をコン
ピュータ５１０に送る。コンピュータ５１０には、指示
等の入力を受け付ける入力装置５２０と、画像表示を行
う表示装置５３０とが接続される。

【００６６】図１２に、画像歪み補正機能を有する非接
触スキャナ装置の機能ブロックを示す。図１２に示すス
キャナ７００は、大きく分けて、同図には図示していな
いカメラの光学系部分と、画像読取部３２０と、距離計
算部３５０と、画像一時記憶メモリ３３０と、出力デー
タ一時保存メモリ３９０と、外部出力インタフェース３
７０とで構成される。

【００６７】画像読取部３２０の機能は、読取開始ボタ
ン３６０、カメラ制御部３１０、通過位置制御部１５
０、および、ＣＣＤ等で構成される読取部２４０により
実現される。画像読取部３２０で読み取った画像は、画
像一時記憶メモリ３３０に転送され、当該メモリ３３０
において記憶される。距離計算部３５０は、その機能と
して、画像切り出し部３５１、パターンマッチング処理
部３５２、および、距離値変換部３５３を有する。距離
計算部３５０で計算された距離情報は、出力データ一時
保存メモリ３９０に転送され、該メモリ３９０で一時保
持される。距離計算が終了した後、外部出力インタフェ
ース３７０を通して、外部からのデータ読み出しの指示
を受けると、外部出力インタフェース３７０を通して、
情報処理システム５００のコンピュータ５１０などの外
部機器に対して、画像と距離情報とが転送される。

【００６８】以上のスキャナにおける各機能は、前述し
た本発明の距離計測機能を有する画像入力装置と同様の
機能を有するものである。そして、その処理内容も同じ
ものである。また、距離計算部３５０を外部機器（コン
ピュータ）で、ソフトウエアによる処理を行い、スキャ
ナ本体には、画像読取部と出力インタフェースのみで構
成することも可能である。この場合、従来製品化されて
いるスキャナの読み取り部に、開口位置制御部と開口形
状可変型マスクを追加することで同等のスキャナを実現
することも可能となり、これまで製品化されたものを有
効に活用するというメリットがある。

【００６９】スキャナ７００から出力した画像と距離情
報は、コンピュータ５１０に転送される。受け取った画
像と距離情報は、コンピュータ５１０でソフトウエアに
より処理され、画像の歪みを補正した画像の出力が行わ
れる。コンピュータ５１０で行うソフトウエアにより処
理されることで実現される機能として、距離情報を基
に、原稿の折れや曲がりの形状をモデル化するための形
状モデル作成処理５１１、歪みを補正するために、読み
込んだ画像を形状モデルに従ってポリゴン分割を行うポ
リゴン分割処理５１３、および、分割したポリゴンごと
に画像をテクスチャマッピングの技術を用いて、歪みを
補正した画像を作り出す画像合成処理５１５がある。コ
ンピュータ５１０は、歪みを補正した画像を、表示装置
５３０、プリンタ５４０に出力することができる。表示
装置５３０およびプリンタ５４０には、歪みの少ない画
像が出力される。

【００７０】なお、図１１Ａに示す例において、画像の
転送にBluetoothなどの無線を用いた方法を適用するこ
とができる。このようにすることにより、ケーブルがな
くなり、設置の自由度が増す。このため、使い勝手が向
上する。さらに、カメラ２００に、画像入力制御装置３
００と読取開始ボタン３６０とを取り付けて、ユニット
にすることができる。このように構成しておくと、支柱
からこのユニットを取り外して利用することが可能とな
り、机の端や壁に取り付けてスキャナを利用することが
可能となり、さらに使い勝手のよいものとなる。

【００７１】次に、スキャナの動作について説明する。
ここでは、原稿台３６０上に原稿５０が載せられた状態
で原稿５０のスキャンを行うものとする。

【００７２】スキャナの動作は、読取開始ボタン６の押
下による読取開始指示を受け付け、画像入力制御装置３
００がカメラ２００により画像を取り込むことにより行
われる。画像入力制御装置３００は、前述したように、
原稿５０からの光を、前記マスク１１０により異なる通
過位置を通過させて、カメラ２００の撮像素子の撮像面
にそれぞれ投影させ、画像の撮像面上での変位量を検出
し、前記対象物の距離と前記変位量との対応関係を示す
情報から、検出された変位量に対応する対象物の距離を
求める。そして、カメラ２００により取得した原稿の像
と共に、距離の情報を、コンピュータ５１０に出力す
る。コンピュータ５１０は、画像入力制御装置３００か
らの入力された信号のうち、距離情報を用いて、原稿の
凹凸による画像情報の歪みを補正する。

【００７３】図１１Ｂは、距離の計測結果を原稿台にお
ける仮想的な３次元空間ＶＳにプロットして、原稿５０
の各点の距離の分布状態Ｌｄを可視的に表現したもので
ある。図１１Ａには、原稿台３１０上に、谷折り状態に
折れ曲がり、その一部が浮き上がった状態で原稿５０が
載置されている。そのため、図１１Ｂの仮想空間に示す
ように、原稿５０のうち、原稿台３６０上に載っている
部分に相当する領域の各点は、カメラからの距離が一定
の位置に分布し、フラットな状態となっている。一方、
原稿５０のうち、浮き上がった部分に相当する領域の各
点は、谷折り位置から端に向かうほどカメラからの距離
が小さくなっていることがわかる。この可視的な状態
は、距離情報をコンピュータ５１０で処理することで得
られる。処理結果は、表示装置５３０に表示させること
で、例えば、図１１Ｂのような状態を示すことができ
る。

【００７４】このように、本発明を適用した場合、対象
物について、カメラからの距離の分布を示す情報を取得
できる。そのため、これを用いて、表面が凹凸状態とな
っている対象物の画像を平坦な状態に補正することが可
能となる。図１１Ｂの例でいえば、折れ線部分からの対
象物の曲がりを補正して、フラットな状態にすることが
できる。

【００７５】次に、コンピュータ５１０により処理を行
う、歪み補正処理について説明する。図１３Ａから図１
４を参照して説明する。

【００７６】図１３Ａに、原稿が谷折りされて、その一
部が浮き上がった状態において撮像された画像の例を示
す。図１３Ａに示すように、原稿画像５５の左側部分５
５Ｌが、本来、長方形の一部となるべき形であるにもか
かわらず、その形が歪んでしまっている。そこで、本発
明のスキャナを使って、画像入力と同時にカメラと原稿
の各点における距離情報を取得する。出力された距離情
報から、図１３Ｂに示すように、原稿の形状を３次元空
間上にプロットすることができる。この３次元情報を元
に、原稿が原稿面から浮き上がっている部分について、
距離の変化に応じて三角形のポリゴンに分割をする。こ
のポリゴン分割の方法として、3次元の点群データから
ポリゴン分割を行うソフトウエアが製品化されている。
そこで、このソフトウエアを用いることにより、ポリゴ
ン分割することは実現可能である。その結果、図１３Ｃ
の場合、二つ三角形のポリゴンＰ１、Ｐ２に分割するこ
とができる。分割したポリゴンＰ１、Ｐ２は、コンピュ
ータグラフィックス技術のテクスチャマッピング処理を
用いて、本来の歪みのないポリゴン形状へ、画像のマッ
ピング操作を用いて画像の合成を行い、図１３Ｄのよう
な歪みのない画像が得られる。

【００７７】図１４に、距離計測に基づく歪み補正処理
のフローチャートを示す。処理開始後２０００、前述の
本発明の画像入力装置における処理に従って、距離計測
を行う（ステップ２００１）。距離情報を取得する。取
得した距離情報を元に原稿の形状のモデル化を行う（ス
テップ２００２）。原稿５０とカメラ２００（レンズ系
の中心または撮像素子）との間の距離計測を行い、原稿
各点とカメラ（レンズ系または撮像素子）との間の距離
情報を求め、原稿５０の折れ、曲がりの情報をモデル化
する。このモデル化した情報を元に、ポリゴン分割を行
う（ステップ２００３）。分割したポリゴンすべてにつ
いて、テクスチャマッピングを行う（ステップ２００
４）。テクスチャマッピングした画像を出力（ステップ
２００５）し、処理が完了する（ステップ２００６）。

【００７８】図１３に示す例は、原稿が谷折りされた例
であるが、本発明が適用される非接触式のスキャナは、
原稿の折れ状態が緩やかであっても、また、全体に凹凸
があっても、対応可能である。少なくとも、画像が取得
できれば対応できる。

【００７９】次に、通過位置の規制に用いるマスクの他
の例について説明する。

【００８０】図３Ａ〜図３Ｂに、液晶パネルを用いた通
過位置規制部材の例を示す。液晶パネル１３０は、図３
Ｃに示すように、例えば、カメラのレンズ系２１０の前
方に取り付けられる。液晶パネルの大きさおよび解像度
は、使用するレンズ系２１０に合わせて決めることがで
きる。なお、取付位置によっては、大きさおよび解像度
を変える必要がある。取付位置は、光学的に可能であれ
ば、図３Ｃに示す位置に限定されない。例えば、それと
共役な位置に取り付けることができる。液晶パネル１３
０の取り付けは、図３Ｃに示すように、レンズ系２１０
の前面にぴったりと取り付け、すきまから光が入りこま
ないようにする。

【００８１】液晶パネル１３０は、セル１３１_ijを複数
個マトリクス状に配置して構成される。セル１３１
_ijは、それぞれ電圧が印加されて、図３Ａに示すよう
に、光が通過または不通過の状態となる。この性質を利
用して、マトリクスを構成するセルについて、任意のア
ドレスのセルを光通過状態となるように制御して、通過
位置を任意の位置の設けることができる。どの位置を光
通過可能とするかの制御は、液晶ディスプレイについて
通常用いられる制御技術で対応することができる。

【００８２】液晶パネルを用いる場合、電気的に任意の
位置を光通過可能とすることができるため、計測時に、
光の通過位置と、測定データとの対応関係を持たせるこ
とが容易に、しかも、自動的に行える利点がある。ま
た、開口部の面積、開口形状等についても、指示に応じ
て任意に変えることができるという利点がある。開口位
置、開口形状および開口面積を選ぶことにより、対象物
の光学的な性質に応じて最適な距離計測が行い得る。

【００８３】

【発明の効果】本発明によれば、高精度な焦点制御機構
を持つことなく、安定かつ高精度に対象の距離計測を行
うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の第１の実施形態に係る、距離
計測機能を有する画像入力装置のブロック図である。

【図２】図２Ａは光通過規制部材として用いられるマス
クの一例を示す正面図、図２Ｂは異なる位置に開口を有
するマスクの他の例を示す正面図、図３Ｃはさらに異な
る位置に開口を有するマスクのさらに他の例を示す正面
図である。

【図３】図３Ａは液晶セルの光通過状来および不通過状
態を示す説明図、図３Ｂは液晶表示素子を用いて実現す
るマスクの一例を示す説明図である。

【図４】図４Ａは複数のマスクを選択的に装着する状態
を示す説明図、図４Ｂは光通過位置を異ならせるための
各マスクの開口位置が相違することを示す説明図であ
る。

【図５】図５は距離計測装置における距離計測の全体の
処理手順を示すフローチャートである。

【図６】図６は画像入力装置における画像読込処理手順
を示すフローチャートである。

【図７】図７は距離計算部における処理手順を示すフロ
ーチャートである。

【図８】図８Ａは画像切り出し処理について示す説明
図、図８Ｂは切り出した画像を用いて行うパターンマッ
チング処理について示す説明図である。

【図９】図９は画像変位量と距離値の測定結果を示すグ
ラフである。

【図１０】図１０Ａは距離計算式の算出に際し、マスク
の位置を異ならせ手、それぞれの位置で開口位置の異な
るマスクを用いて距離計測を行うことを示す説明図、図
１０Ｂは開口位置の異なるマスクにより撮像面に形成さ
れた像の変位量を示す説明図である。

【図１１】図１１Ａは非接触型スキャナの構成概要を示
す斜視図、図１１Ｂはスキャナにより計測された原稿面
の位置の三次元分布を示す説明図である。

【図１２】図１２は画像歪み補正機能を有する非接触型
スキャナ装置の機能構成を示すブロック図である。

【図１３】図１３Ａ〜図１３Ｄはスキャナにより抽出さ
れる対象物についての像の歪みを補正する処理の概要を
模式的に示す説明図である。

【図１４】図１４は歪み補正処理手順を示すフローチャ
ートである。

【符号の説明】

１００…光通過位置規制装置、１１０、１２０、１３０
…光通過規制部材（マスク）、２００…カメラ、２１０
…レンズ系、２３０…カメラ本体、２４０…撮像素子、
３００…画像入力装置、３１０…カメラ制御部、３３０
…画像一時記憶メモリ、３５０…距離計算部、３７０…
外部出力インタフェース、５００…情報処理システム、
５１０…コンピュータ、７００…スキャナ、５０…原
稿。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者小西義治愛知県尾張旭市晴丘町池上１番地株式会社日立製作所情報機器事業部内 (72)発明者松山隆司京都府京都市左京区上高野東田町15−37 Ｆターム(参考） 2F065 AA06 BB13 CC02 FF04 JJ03 JJ26 LL30 QQ18 QQ31 QQ38 2F112 AC06 BA11 CA12 FA03 FA08 FA38 5B047 AA07 BB04 BC14 CB05 CB15 CB22 5B057 AA11 BA02 BA15 BA17 BA19 CA12 CA16 CB12 CB16 CC01 DA07 DB02 DC03 5C072 AA01 BA04 EA08 FB27 RA11

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】対象物の画像を光学的に取り込んで撮像
素子により撮像して、撮像素子から対象物までの距離を
計測するための距離計測方法において、撮像素子からの距離が既知の対象物からの光を、異なる
通過位置を通過させて、それぞれ前記撮像素子の撮像面
に投影させ、前記異なる通過位置を介して投影された画
像の撮像面上での変位量を、撮像素子から対象物までの
距離を変えて取得し、得られた前記撮像素子から対象物
までの距離値と前記変位量との対応関係を示す情報を予
め記憶しておき、距離を計測すべき対象物からの光を、前記異なる通過位
置を通過させて、それぞれ前記撮像素子の撮像面に投影
させ、前記異なる通過位置を介して投影された画像の撮
像面上での変位量を検出し、前記撮像素子から対象物ま
での距離と前記変位量との対応関係を示す情報から、検
出された変位量に対応する撮像素子から対象物までの距
離を求めることを特徴とする距離計測方法。
【請求項２】請求項１に記載の距離計測方法におい
て、前記異なる通過位置を複数組用意し、それぞれについて
撮像素子から対象物までの距離値と前記変位量との対応
関係を示す情報を記憶しておき、距離を計測すべき対象物からの光を、前記複数組の通過
位置を通過させて、それぞれ前記撮像素子の撮像面に投
影させ、投影された前記異なる通過位置を介して投影さ
れた画像の撮像面上での変位量を検出し、対応する組の
通過位置についての前記撮像素子から対象物までの距離
値と前記変位量との対応関係を示す情報から、検出され
た変位量に対応する撮像素子から対象物までの距離を求
め、各組ごとに得られた距離を統計的に処理して対象物
の距離を求めることを特徴とする距離計測方法。
【請求項３】請求項２に記載の距離計測方法におい
て、前記複数組の通過位置のうち、一の通過位置は、各組に
共通の位置であることを特徴とする距離計測方法。
【請求項４】請求項３に記載の距離計測方法におい
て、前記各組に共通の通過位置は、対象物の画像を光学的に
取り込む際の光軸上に位置することを特徴とする距離計
測方法。
【請求項５】請求項１、２、３および４のいずれか一
項に記載の距離計測方法において、前記異なる通過位置での光の通過を、通過位置ごとに異
なるタイミングで行い、撮像面上での位置を記憶して、
前記異なる通過位置を通過した光の撮像面上での変位量
を、前記記憶されている位置を用いて求めることを特徴
とする距離計測方法。
【請求項６】光が２以上の異なる通過位置を通過する
よう規制する光通過位置規制手段と、前記光通過手段を通過した光を収束するレンズ系と、このレンズ系によって収束された光から画像を取り込む
画像取込手段と、異なる通過位置を通過した光による画像を用いて、撮像
素子から対象物までの距離を演算する距離演算手段とを
備え、前記光通過位置規制手段は、特定の位置のみ通過するよ
う規制するものであることを特徴とする、距離計測機能
を有する画像入力装置。
【請求項７】請求項６において、前記画像取込手段は、画像取込開始信号を出力し、該画
像取込開始信号の出力に応じて、前記光通過位置規制手
段は、光の通過位置の規制動作を実行することを特徴と
する距離計測機能を有する画像入力装置。
【請求項８】請求項６および７のいずれか一項におい
て、光通過位置規制手段に液晶パネルを有することを特徴と
する距離計測装置。
【請求項９】請求項６および７のいずれか一項におい
て、光通過位置規制手段は、開口位置の異なる複数のマスク
を有することを特徴とする距離計測装置。
【請求項１０】請求項６から９のいずれかにおいて、レンズ系が複数枚のレンズにより構成されている場合、
光通過位置規制手段がレンズ系のレンズの間に配置され
ることを特徴とする距離計測装置。
【請求項１１】請求項６から１０のいずれかにおい
て、前記光通過位置手段は、その開口部の形状として複数個
のピンホールを用いることを特徴とする距離計測装置。
【請求項１２】請求項１から１１のいずれか一項にお
いて、前記距離演算手段は、撮像素子からの距離が既知の対象物からの光を、異なる
通過位置を通過させて、それぞれ前記撮像素子の撮像面
に投影させ、前記異なる通過位置を介して投影された画
像の撮像面上での変位量を、撮像素子から対象物までの
距離を変えて取得して得られた前記撮像素子から対象物
までの距離値と前記変位量との対応関係を示す情報を記
憶する手段と、距離を計測すべき対象物からの光を、前記異なる通過位
置を通過させて、それぞれ前記撮像素子の撮像面に投影
させ、前記異なる通過位置を介して投影された画像の撮
像面上での変位量を検出する手段と、前記撮像素子から対象物までの距離と前記変位量との対
応関係を示す情報から、検出された変位量に対応する撮
像素子から対象物までの距離を求める手段とを有するこ
とを特徴とする距離計測装置。
【請求項１３】請求項１から１２のいずれか一項にお
いて、計測した距離情報及び画像を同時に出力すること
を特徴とする距離計測装置機能を有する画像入力装置。
【請求項１４】可視的に描かれている画像を光学的に
読み取る画像入力装置であって、取り込むべき対象について走査して、画像を取り込むス
キャナと、読み取った結果を表示するディスプレイまたはプリンタ
とを有する非接触画像入力装置において、前記スキャナとして、請求項１３に記載の画像入力装置
を用いたことを特徴とする非接触画像入力装置。
【請求項１５】請求項１４において、測定した距離情
報から画像を平面へ展開する手段を有することを特徴と
する非接触文書画像入力装置。
【請求項１６】請求項１５において、画像を平面へ展
開する動作の可否を指示するためのスイッチまたはイン
タフェースを有することを特徴とする非接触文書画像入
力装置。