JP2004088191A - デジタルカメラ - Google Patents

Abstract

【課題】被写体の明るさにかかわらず被写体像から文字を構成する画像を適切に抽出できるデジタルカメラを得る。
【解決手段】ＣＣＤ１４により文字が含まれた被写体を撮像して複数階調の画像データを得、ＣＰＵ３２により、当該画像データによって示される被写体像のコントラストを示すコントラスト値を当該画像データに基づいて導出し、当該コントラスト値により示されるコントラストが弱いほど上記文字を構成する画像が抽出され易い値となるように上記画像データの２値化閾値を導出し、更に当該２値化閾値を用いて上記画像データを２値化する。
【選択図】　　　　図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、デジタルカメラに係り、特に、撮影によって複数階調の情報として得られた画像情報を２値化することのできるデジタルカメラに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ　Ｃｏｕｐｌｅｄ　Ｄｅｖｉｃｅ）、ＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ　Ｍｅｔａｌ　Ｏｘｉｄｅ　Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）イメージ・センサ等の撮像素子の高解像度化に伴い、デジタルカメラの需要が急増している。
【０００３】
ところで、この種のデジタルカメラでホワイトボードに書かれた議事録等を撮影した場合、当該撮影によって得られた画像を再生（表示又はプリント出力）したときにホワイトボードの色が灰色となったり、文字の部分が薄くなったりして、文字が見にくい場合があった。
【０００４】
そこで、この問題を解消するために、撮影によって得られた複数階調の画像情報を２値化して文字を構成する画像（画素）のみを抽出する技術があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この種の技術には、予め定められた２値化閾値を用いて画像情報を２値化するものが多く（特開平１１−２２０７４１号公報記載の技術、特開平１１−２３２３７８号公報記載の技術等）、この技術を適用した場合、撮影時においてストロボ光、太陽光、照明光等の光がホワイトボード等の被写体の撮影領域全域にわたって照射されたときに、当該照射光が被写体の表面で反射されてデジタルカメラの画角内に入ってしまい、この影響によって文字を構成する画像を適切に抽出できない場合がある、という問題点があった。
【０００６】
すなわち、この状態において２値化閾値を、文字を構成する画像を十分に抽出することができる閾値とした場合には文字以外の画像も抽出され易くなるため、文字以外の背景部分が黒っぽく、ノイズの多い画像となってしまう。その一方で、当該ノイズの発生を十分に低減できる値を２値化閾値として適用した場合には、撮影領域の全域にわたって文字を構成する画像を抽出することができなくなる可能性が高くなる。
【０００７】
なお、この問題点は、被写体に光が照射される場合のみに限らず、被写体が全体的に暗い場合にも生じる問題である。
【０００８】
本発明は上記問題点を解消するためになされたものであり、被写体の明るさにかかわらず被写体像から文字を構成する画像を適切に抽出できるデジタルカメラを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１記載のデジタルカメラは、文字が含まれた画像を撮像して複数階調の画像情報を得る撮像手段と、前記画像情報によって示される画像のコントラストを示すコントラスト情報を当該画像情報に基づいて導出するコントラスト情報導出手段と、前記コントラスト情報により示されるコントラストが弱いほど前記文字を構成する画像が抽出され易い値となるように前記画像情報の２値化閾値を導出する２値化閾値導出手段と、前記２値化閾値を用いて前記画像情報を２値化する２値化手段と、を備えている。
【００１０】
請求項１に記載のデジタルカメラによれば、撮像手段により文字が含まれた画像が撮像されて複数階調の画像情報が得られ、当該画像情報によって示される画像のコントラストを示すコントラスト情報がコントラスト情報導出手段により当該画像情報に基づいて導出される。なお、上記撮像手段には、ＣＣＤ、ＣＭＯＳイメージ・センサ等の固体撮像素子が含まれる。
【００１１】
ここで、本発明では、上記コントラスト情報により示されるコントラストが弱いほど上記文字を構成する画像が抽出され易い値となるように上記画像情報の２値化閾値が２値化閾値導出手段により導出され、当該２値化閾値を用いて２値化手段により上記画像情報が２値化される。ここで、上記「文字を構成する画像が抽出され易い値となるように」とは、文字を構成する画像に対応する画像情報が高階調値側の値である場合には「小さな値となるように」という意味であり、逆に文字を構成する画像に対応する画像情報が低階調値側の値である場合には「大きな値となるように」という意味である。
【００１２】
すなわち、本発明では、文字が含まれた画像（被写体）に対して光が入射された場合や、当該画像が暗い場合には、当該画像の明暗の差がつきにくい、すなわちコントラストが弱い、という点に着目し、コントラストが弱いほど文字を構成する画像が抽出され易い値となるように２値化閾値を導出して画像情報を２値化するようにしており、これによって、被写体の明るさにかかわらず、被写体像から文字を構成する画像のみを適切に抽出できるようにしている。
【００１３】
このように、請求項１に記載のデジタルカメラによれば、文字が含まれた画像を撮像して複数階調の画像情報を得、当該画像情報によって示される画像のコントラストを示すコントラスト情報を当該画像情報に基づいて導出し、当該コントラスト情報により示されるコントラストが弱いほど上記文字を構成する画像が抽出され易い値となるように上記画像情報の２値化閾値を導出し、更に当該２値化閾値を用いて上記画像情報を２値化しているので、被写体の明るさにかかわらず被写体像から文字を構成する画像を適切に抽出できる。
【００１４】
ところで、撮影時においてストロボ光、太陽光、照明光等の光が被写体の撮影領域の一部に照射されたときに、当該照射領域と他の領域とで被写体の明るさが異なるにもかかわらず、各領域とも同一の２値化閾値で２値化する場合には、文字を構成する画像を適切に抽出できないことが懸念される。
【００１５】
すなわち、この状態において２値化閾値を、上記照射領域に位置された文字を構成する画像を抽出することができる閾値とした場合には文字以外の画像も抽出され易くなるため、上記他の領域における文字以外の背景部分が黒っぽく、ノイズの多い画像となってしまう。その一方で、当該ノイズの発生を十分に低減できる値を２値化閾値として適用した場合には上記照射領域に位置された文字を構成する画像を抽出することができなくなる可能性が高くなる。
【００１６】
この点に鑑み、請求項２記載のデジタルカメラは、請求項１記載の発明において、前記コントラスト情報導出手段は、前記画像情報によって示される画像を複数の分割領域に分割して各分割領域毎に前記コントラスト情報を導出し、前記２値化閾値導出手段は、各分割領域毎の前記コントラスト情報に基づいて各分割領域毎に前記２値化閾値を導出し、前記２値化手段は、各分割領域毎の前記２値化閾値を用いて前記画像情報を各分割領域毎に２値化するものである。
【００１７】
請求項２に記載のデジタルカメラによれば、コントラスト情報導出手段により、上記画像情報によって示される画像が複数の分割領域に分割されて各分割領域毎に上記コントラスト情報が導出され、２値化閾値導出手段により、各分割領域毎の上記コントラスト情報に基づいて各分割領域毎に上記２値化閾値が導出され、更に２値化手段により、各分割領域毎の上記２値化閾値が用いられて上記画像情報が各分割領域毎に２値化される。
【００１８】
すなわち、本発明では、請求項１に記載の発明における２値化を、撮像によって得られた画像情報により示される画像（被写体像）の複数の分割領域毎に行うようにしており、これによって、被写体の明るさにムラがある場合でも、明るい領域と暗い領域との双方において被写体像から文字を構成する画像を適切に抽出できるようにしている。なお、本発明では、上記被写体像の分割数を多くするほど、許容できる被写体の明るさのムラの度合いを高くすることができる反面、コントラスト情報及び２値化閾値の導出頻度が増加して演算負荷が増加してしまうため、使用用途や撮影環境等に応じて上記分割数を決定することが好ましい。
【００１９】
このように、請求項２に記載のデジタルカメラによれば、画像情報によって示される画像を複数の分割領域に分割して各分割領域毎に本発明のコントラスト情報を導出し、各分割領域毎のコントラスト情報に基づいて各分割領域毎に本発明の２値化閾値を導出し、各分割領域毎の２値化閾値を用いて画像情報を各分割領域毎に２値化しているので、被写体の明るさにムラがある場合でも、被写体像から文字を構成する画像を適切に抽出できる。
【００２０】
更に、請求項３記載のデジタルカメラは、請求項１又は請求項２記載の発明において、前記コントラスト情報導出手段は、前記コントラスト情報として前記画像情報により示される最大輝度と最小輝度の差を導出するものである。
【００２１】
請求項３に記載のデジタルカメラによれば、コントラスト情報導出手段により、本発明のコントラスト情報として上記画像情報により示される最大輝度と最小輝度の差が導出される。
【００２２】
このように、請求項３に記載のデジタルカメラによれば、請求項１又は請求項２記載の発明と同様の効果を奏することができると共に、本発明のコントラスト情報として画像情報により示される最大輝度と最小輝度の差を導出しているので、簡易でかつ高速にコントラスト情報を導出できる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００２４】
〔第１実施形態〕
まず、図１を参照して、本実施の形態に係るデジタルカメラ１０の外観上の構成を説明する。同図に示すように、デジタルカメラ１０の正面には、被写体像を結像させるためのレンズ１２と、撮影する被写体の構図を決定するために用いられるファインダ７０と、が備えられている。また、デジタルカメラ１０の上面には、撮影を実行する際に撮影者によって押圧操作されるレリーズボタン（所謂シャッター）６０と、電源スイッチ６６と、が備えられている。
【００２５】
なお、本実施の形態に係るレリーズボタン６０は、中間位置まで押下される状態（以下、「半押し状態」という。）と、当該中間位置を超えた最終押下位置まで押下される状態（以下、「全押し状態」という。）と、の２段階の押圧操作が検出可能に構成されている。そして、本実施の形態に係るデジタルカメラ１０では、レリーズボタン６０を半押し状態にすることによりＡＥ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ　Ｅｘｐｏｓｕｒｅ、自動露出）機能が働いて露出状態（シャッタースピード、絞りの状態）が設定された後、ＡＦ（Ａｕｔｏ　Ｆｏｃｕｓ、自動合焦）機能が働いて合焦制御され、その後、引き続き全押し状態にすると露光（撮影）が行われる。
【００２６】
一方、デジタルカメラ１０の背面には、前述のファインダ７０の接眼部と、撮影によって得られたデジタル画像データにより示される被写体像や各種メニュー画面、メッセージ等を表示するための液晶ディスプレイ（以下、「ＬＣＤ」という。）３０と、撮影を行うモードである撮影モード及び撮影によって得られたデジタル画像データにより示される被写体像をＬＣＤ３０に表示（再生）するモードである再生モードの何れかのモードに設定するために操作されるモード切替スイッチ６２と、ＬＣＤ３０の表示領域における上下左右の４方向の移動方向を示す４つの矢印キー及び当該４つの矢印キーの中央部に位置された決定キーの合計５つのキーを含んで構成された十字カーソルボタン６４と、が備えられている。
【００２７】
一方、デジタルカメラ１０の側面には、撮影によって得られたデジタル画像データが記録可能な可搬型の記録メディアを装着することができるスロットＳＬ１及びスロットＳＬ２が設けられており、デジタルカメラ１０の底面には、外部装置と所定のインタフェース規格（本実施の形態では、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ　ＳｅｒｉａｌＢｕｓ））により電気的に接続するために用いられるレセプタクル７２が設けられている。
【００２８】
次に、図２を参照して、本実施の形態に係るデジタルカメラ１０の電気系の構成を説明する。
【００２９】
同図に示すように、デジタルカメラ１０は、前述のレンズ１２を含んで構成された光学ユニット１３と、レンズ１２の光軸後方に配設されたＣＣＤ１４と、相関二重サンプリング回路（以下、「ＣＤＳ」という。）１６と、入力されたアナログ信号をデジタルデータに変換するアナログ／デジタル変換器（以下、「ＡＤＣ」という。）１８と、を含んで構成されており、ＣＣＤ１４の出力端はＣＤＳ１６の入力端に、ＣＤＳ１６の出力端はＡＤＣ１８の入力端に、各々接続されている。
【００３０】
ここで、ＣＤＳ１６による相関二重サンプリング処理は、固体撮像素子の出力信号に含まれるノイズ（特に熱雑音）等を軽減することを目的として、固体撮像素子の１画素毎の出力信号に含まれるフィードスルー成分レベルと画素信号成分レベルとの差をとることにより正確な画素データを得る処理である。
【００３１】
一方、デジタルカメラ１０は、所定容量のラインバッファを内蔵すると共に入力されたデジタル画像データを後述する第２メモリ４０の所定領域に直接記憶させる制御を行う画像入力コントローラ２０と、デジタル画像データに対して各種画像処理を施す画像信号処理回路２２と、所定の圧縮形式でデジタル画像データに対して圧縮処理を施す一方、圧縮処理されたデジタル画像データに対して圧縮形式に応じた形式で伸張処理を施す圧縮・伸張処理回路２４と、デジタル画像データにより示される画像やメニュー画面等をＬＣＤ３０に表示させるための信号を生成してＬＣＤ３０に供給する一方、ＬＣＤ３０に表示させる画像を示す映像信号（本実施の形態では、ＮＴＳＣ信号。）を生成してビデオ出力端子ＯＵＴに出力するビデオ／ＬＣＤエンコーダ２８と、を含んで構成されている。なお、画像入力コントローラ２０の入力端はＡＤＣ１８の出力端に接続されている。
【００３２】
また、デジタルカメラ１０は、デジタルカメラ１０全体の動作を司るＣＰＵ３２と、ＡＦ機能を働かせるために必要とされる物理量（本実施の形態では、ＣＣＤ１４による撮像によって得られた画像のコントラスト値。）を検出するＡＦ検出回路３４と、ＡＥ機能及びＡＷＢ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ　Ｗｈｉｔｅ　Ｂａｌａｎｃｅ）機能を働かせるために必要とされる物理量（本実施の形態では、ＣＣＤ１４による撮像によって得られた画像の明るさを示す量。）を検出するＡＥ・ＡＷＢ検出回路３６と、ＣＰＵ３２による各種処理の実行時のワークエリア等として用いられるＳＤＲＡＭ（Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ　Ｄｙｎａｍｉｃ　Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ）により構成された第１メモリ３８と、主として撮影により得られたデジタル画像データを記憶するＶＲＡＭ（Ｖｉｄｅｏ　ＲＡＭ）により構成された第２メモリ４０と、を含んで構成されている。
【００３３】
更に、デジタルカメラ１０は、スロットＳＬ１に装着された記録メディア４２Ａ及びスロットＳＬ２に装着された記録メディア４２Ｂをデジタルカメラ１０でアクセス可能とするためのメディアコントローラ４２と、前述のレセプタクル７２に接続されると共にＵＳＢ規格による外部との間の通信を司るＵＳＢインタフェース４６と、を含んで構成されている。
【００３４】
以上の画像入力コントローラ２０、画像信号処理回路２２、圧縮・伸張処理回路２４、ビデオ／ＬＣＤエンコーダ２８、ＣＰＵ３２、ＡＦ検出回路３４、ＡＥ・ＡＷＢ検出回路３６、第１メモリ３８、第２メモリ４０、メディアコントローラ４２、及びＵＳＢインタフェース４６は、各々システムバスＢＵＳを介して相互に接続されている。
【００３５】
従って、ＣＰＵ３２は、画像入力コントローラ２０、画像信号処理回路２２、圧縮・伸張処理回路２４、及びビデオ／ＬＣＤエンコーダ２８の各々の作動の制御と、ＡＦ検出回路３４及びＡＥ・ＡＷＢ検出回路３６により検出された物理量の取得と、第１メモリ３８、第２メモリ４０、記録メディア４２Ａ、及び記録メディア４２Ｂへのアクセスと、レセプタクル７２に接続された外部装置との相互通信と、を各々行うことができる。
【００３６】
一方、デジタルカメラ１０には、主としてＣＣＤ１４を駆動させるためのタイミング信号を生成してＣＣＤ１４に供給するタイミングジェネレータ４８が設けられており、当該タイミングジェネレータ４８の入力端はＣＰＵ３２に、出力端はＣＣＤ１４に、各々接続されており、ＣＣＤ１４の駆動は、ＣＰＵ３２によりタイミングジェネレータ４８を介して制御される。
【００３７】
更に、ＣＰＵ３２はモータ駆動部５０の入力端に接続され、モータ駆動部５０の出力端は光学ユニット１３に備えられた焦点調整モータ、ズームモータ及び絞り駆動モータに接続されている。
【００３８】
本実施の形態に係る光学ユニット１３に含まれるレンズ１２は複数枚のレンズを有し、焦点距離の変更（変倍）が可能なズームレンズとして構成されており、図示しないレンズ駆動機構を備えている。このレンズ駆動機構に上記焦点調整モータ、ズームモータ及び絞り駆動モータは含まれるものであり、焦点調整モータ、ズームモータ及び絞り駆動モータは各々ＣＰＵ３２の制御下でモータ駆動部５０から供給された駆動信号によって駆動される。
【００３９】
ＣＰＵ３２は、光学ズーム倍率を変更する際にはズームモータを駆動制御して光学ユニット１３に含まれるレンズの焦点距離を変化させる。
【００４０】
また、ＣＰＵ３２は、ＣＣＤ１４による撮像によって得られた画像のコントラスト値が最大となるように上記焦点調整モータを駆動制御することによって合焦制御を行う。すなわち、本実施の形態に係るデジタルカメラ１０では、合焦制御として、読み取られた画像のコントラストが最大となるようにレンズの位置を設定する、所謂ＴＴＬ（Ｔｈｒｏｕｇｈ　Ｔｈｅ　Ｌｅｎｓ）方式を採用している。
【００４１】
更に、前述のレリーズボタン６０、モード切替スイッチ６２、十字カーソルボタン６４、及び電源スイッチ６６の各種ボタン類及びスイッチ類（図２では、「操作部５２」と総称。）はＣＰＵ３２に接続されており、ＣＰＵ３２は、これらのボタン類及びスイッチ類に対する操作状態を常時把握できる。
【００４２】
ＣＣＤ１４が本発明の撮像手段に、ＣＰＵ３２が本発明のコントラスト情報導出手段、２値化閾値導出手段、及び２値化手段に、各々相当する。
【００４３】
次に、本実施の形態に係るデジタルカメラ１０の作用を説明する。まず、撮影時におけるデジタルカメラ１０の作用を簡単に説明する。
【００４４】
光学ユニット１３を介した撮像によってＣＣＤ１４から出力された被写体像を示す信号は順次ＣＤＳ１６に入力されて相関二重サンプリング処理が施された後にＡＤＣ１８に入力され、ＡＤＣ１８は、ＣＤＳ１６から入力されたＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の信号を各々１２ビットのＲ、Ｇ、Ｂ信号（デジタル画像データ）に変換して画像入力コントローラ２０に出力する。
【００４５】
画像入力コントローラ２０は内蔵しているラインバッファにＡＤＣ１８から順次入力されるデジタル画像データを蓄積して一旦第２メモリ４０の所定領域に格納する。
【００４６】
第２メモリ４０の所定領域に格納されたデジタル画像データは、ＣＰＵ３２による制御下で画像信号処理回路２２によって読み出され、これらにＡＥ・ＡＷＢ検出回路３６により検出された物理量に応じたデジタルゲインをかけることでホワイトバランス調整を行うと共に、ガンマ処理及びシャープネス処理を行なって８ビットのデジタル画像データを生成し、更にＹＣ信号処理を施して輝度信号Ｙとクロマ信号Ｃｒ、Ｃｂ（以下、「ＹＣ信号」という。）を生成し、ＹＣ信号を第２メモリ４０の上記所定領域とは異なる領域に格納する。
【００４７】
なお、ＬＣＤ３０は、ＣＣＤ１４による連続的な撮像によって得られた動画像（スルー画像）を表示してファインダとして使用することができるものとして構成されているが、このようにＬＣＤ３０をファインダとして使用する場合には、生成したＹＣ信号を、所定周期でビデオ／ＬＣＤエンコーダ２８を介して順次ＬＣＤ３０に出力する。これによってＬＣＤ３０にスルー画像が表示されることになる。
【００４８】
ここで、レリーズボタン６０がユーザによって全押し状態とされたときには、その時点で第２メモリ４０に格納されているＹＣ信号を、圧縮・伸張処理回路２４によって所定の圧縮形式（本実施の形態では、ＪＰＥＧ形式）で圧縮した後にメディアコントローラ４２を介して記録メディア４２Ａに記録することにより、撮影が行われる。
【００４９】
次に、図３を参照して、デジタルカメラ１０において実行される２値化画像生成処理について説明する。なお、図３は、ＬＣＤ３０に表示される不図示のメニュー画面上で２値化画像生成処理の実行が指定されており、かつレリーズボタン６０の押圧操作に応じて撮影が行われた直後にデジタルカメラ１０のＣＰＵ３２において実行される２値化画像生成処理プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。また、ここでは、文字が記入されたホワイトボード、黒板等の筆記ボードをデジタルカメラ１０により撮影し、当該撮影によって得られたデジタル画像データに含まれる文字を構成する画像データ（画素データ）が低階調値側の値となっていることを前提に２値化処理を施す場合について説明する。
【００５０】
同図のステップ１００では、この時点で第２メモリ４０に記憶されている被写体像１枚分のデジタル画像データ（本実施の形態では、輝度信号Ｙ。）を読み込み、次のステップ１０２では、読み込んだデジタル画像データに基づいて予め定められたフォーマットの反転指示画面を示す画像データを作成してビデオ／ＬＣＤエンコーダ２８に送信することにより、当該反転指示画面をＬＣＤ３０に表示し、次のステップ１０４で、所定情報の入力待ちを行う。
【００５１】
図４（Ａ）には、上記ステップ１０２の処理によってＬＣＤ３０に表示された反転指示画面が示されている。同図に示すように、本実施の形態に係る反転指示画面では、上記ステップ１００において読み込んだ輝度信号Ｙによって示されるモロクロ多値の画像（グレイスケール画像）の一部（同図では、左上角部）が表示されると共に、表示された画像の白と黒を反転させるか否かの指定を促す旨のメッセージが表示される。なお、同図では、白色系の文字が記入された黒色系の筆記ボードを撮影した場合（例えば、白色系のチョークで文字が記入された黒板を撮影した場合）について示している。
【００５２】
同図に示されるような反転指示画面がＬＣＤ３０に表示されると、当該デジタルカメラ１０のユーザは、表示された画像に含まれる文字が白色、又は白色に近い灰色である場合には当該画面の最下に表示された「はい」ボタンを、表示された画像に含まれる文字が黒色、又は黒色に近い灰色である場合には当該画面の最下に表示された「いいえ」ボタンを、各々十字カーソルボタン６４の操作により指定する。例えば、反転指示画面が図４（Ａ）に示されるものである場合には、ユーザは「はい」ボタンを指定する。これによって、ＣＰＵ３２には、ユーザによって指定されたボタンを示す情報が入力され、上記ステップ１０４が肯定判定となってステップ１０６に移行する。
【００５３】
ステップ１０６では、上記ステップ１０４において入力された情報により示されるボタンが「はい」ボタンであったか否かを判定することにより、ユーザによって表示画像の反転が指示されたか否かを判定し、肯定判定の場合はステップ１０８に移行する。
【００５４】
ステップ１０８では、次の（１）式を用いて、上記ステップ１００において読み込んだ被写体像１枚分の輝度信号Ｙを、当該輝度信号Ｙにより示される明るさが明るくなるほど暗くなるものとするように変換する。
【００５５】
Ｙ＝ＫＭ−Ｙ　　　・・・（１）
ここで、ＫＭは輝度信号Ｙの採り得る最大値であり、例えば、輝度信号Ｙが８ビット構成の信号である場合には、最大値ＫＭは‘２５５’となる。なお、上記（１）式は、最大値ＫＭから輝度信号を示す変数Ｙの値を減算して得られた値を再び変数Ｙに代入することを意味する。
【００５６】
次のステップ１１０では、ＬＣＤ３０に表示されている画像（被写体像）が、上記ステップ１０８の処理によって得られた輝度信号Ｙにより示される画像となるように表示画面を更新し、その後にステップ１１２に移行する。一方、上記ステップ１０６において否定判定となった場合には、上記ステップ１０８及びステップ１１０の処理を実行することなく、ステップ１１２に移行する。
【００５７】
図４（Ｂ）には、上記ステップ１０２の処理によってＬＣＤ３０に表示された画面が図４（Ａ）に示すものである場合の、上記ステップ１１０の処理によって更新されたＬＣＤ３０の表示画面の一例が示されている。
【００５８】
同図に示すように、上記ステップ１０８の処理によって得られた輝度信号Ｙは、撮影によって得られた被写体像を示す画像（グレイスケール画像）の白と黒が反転された画像を示すものとされている。すなわち、本実施の形態に係る２値化画像生成処理では、前述のように、撮影によって得られたデジタル画像データに含まれる文字を構成する画像データ（画素データ）が低階調値側の値となっていることを前提に２値化処理を施すものとされている。従って、例えば、白色系のチョークにより文字が記入された黒板が被写体とされて撮影された場合等には、当該撮影によって得られた輝度信号Ｙによって示される画像は、一例として図４（Ａ）に示されるような画像となるが、このままでは、文字を構成する画像を抽出するための２値化処理が、逆に、文字を消去するための２値化処理となってしまうことになる。そこで、本実施の形態に係るデジタルカメラ１０では、以上の処理によって文字色が低階調値側の色であるか否か（黒っぽいか否か）をユーザに判断させ、低階調値側の色でない場合には、低階調値側の色となるように輝度信号Ｙの値を変換しているのである。
【００５９】
ステップ１１２では、以上の処理によって得られた輝度信号Ｙにより示される被写体像のコントラスト値ＣＴを、当該輝度信号Ｙの値に基づいて、次の（２）式により導出する。
【００６０】
ＣＴ＝ＹＭＸ−ＹＭＮ　　　・・・（２）
ここで、ＹＭＸは輝度信号Ｙの最大値であり、ＹＭＮは輝度信号Ｙの最小値である。このように、本実施の形態に係るデジタルカメラ１０では、コントラスト値ＣＴを輝度信号Ｙの最大値ＹＭＸから最小値ＹＭＮを減算することのみによって得ているので、簡易でかつ短時間に得ることができる。
【００６１】
次のステップ１１４では、上記ステップ１１２で導出したコントラスト値ＣＴに基づいて、次の（３）式により２値化閾値ＴＨを導出する。
【００６２】
ＴＨ＝ＫＭ−ＣＴ　　　・・・（３）
この（３）式から明らかなように、本実施の形態に係るデジタルカメラ１０では、コントラスト値ＣＴが小さくなるほど、すなわち、コントラストが弱いほど大きくなるように２値化閾値ＴＨを導出している。
【００６３】
次のステップ１１６では、上記ステップ１１４において導出した２値化閾値ＴＨを用いて被写体像１枚分の輝度信号Ｙを２値化し、次のステップ１２２で、２値化後の輝度信号Ｙを記録メディア４２Ａの所定領域に記録し、その後に本２値化画像生成処理プログラムを終了する。
【００６４】
本２値化画像生成処理プログラムのステップ１１２の処理が本発明のコントラスト情報導出手段に、ステップ１１４の処理が本発明の２値化閾値導出手段に、ステップ１１６の処理が本発明の２値化手段に、各々相当する。
【００６５】
以上詳細に説明したように、本実施の形態に係るデジタルカメラ１０では、文字が含まれた被写体を撮像して複数階調の画像データを得、当該画像データによって示される被写体像のコントラストを示すコントラスト値を当該画像データに基づいて導出し、当該コントラスト値により示されるコントラストが弱いほど上記文字を構成する画像が抽出され易い値となるように上記画像データの２値化閾値を導出し、更に当該２値化閾値を用いて上記画像データを２値化しているので、被写体の明るさにかかわらず被写体像から文字を構成する画像を適切に抽出できる。
【００６６】
また、本実施の形態に係るデジタルカメラ１０では、コントラスト値として画像データにより示される最大輝度と最小輝度の差を導出しているので、簡易でかつ高速にコントラスト値を導出できる。
【００６７】
〔第２実施形態〕
上記第１実施形態では、１枚の被写体像の全域にわたって１つの２値化閾値により２値化する場合の形態について説明したが、本第２実施形態では、被写体像を複数の分割領域に分割して各分割領域毎に２値化する場合の形態、すなわち請求項２に記載の発明の形態について説明する。なお、本第２実施形態に係るデジタルカメラ１０の構成は上記第１実施形態に係るデジタルカメラ１０と同一であるので、ここでの説明は省略する。また、本第２実施形態に係るデジタルカメラ１０の撮影時における作用も上記第１実施形態に係るデジタルカメラ１０と同一であるので、ここでの説明は省略する。
【００６８】
以下、図５を参照して、本第２実施形態に係るデジタルカメラ１０において実行される２値化画像生成処理について説明する。なお、図５は、ＬＣＤ３０に表示される不図示のメニュー画面上で２値化画像生成処理の実行が指定されており、かつレリーズボタン６０の押圧操作に応じて撮影が行われた直後に本第２実施形態に係るデジタルカメラ１０のＣＰＵ３２において実行される２値化画像生成処理プログラムの処理の流れを示すフローチャートであり、図３と同一の処理を行うステップには、図３と同一のステップ番号を付して、その説明を省略する。また、ここでも、文字が記入されたホワイトボード、黒板等の筆記ボードをデジタルカメラ１０により撮影し、当該撮影によって得られたデジタル画像データに含まれる文字を構成する画像データ（画素データ）が低階調値側の値となっていることを前提に２値化処理を施す場合について説明する。
【００６９】
図６（Ａ）には、本第２実施形態に係る２値化画像生成処理プログラムのステップ１０２の処理によってＬＣＤ３０に表示された反転指示画面の一例が示されている。なお、同図において表示された画像の右下部が徐々に白くグラデーションがかかった状態となっているのは、撮影時に不図示のストロボから射出された光が被写体の撮影領域における略中央部分に照射され、この反射光が写り込んだためである。このように、ここでは、撮影によって得られた被写体像に、ストロボ光の被写体からの反射光が写り込んでいる場合を例に説明する。
【００７０】
この場合、２値化画像生成処理プログラムのステップ１１０の処理によって更新されたＬＣＤ３０の表示画面は、一例として図６（Ｂ）に示すようになる。
【００７１】
図５のステップ１１２Ｂでは、ここまでの処理によって得られた輝度信号Ｙにより示される１枚分の被写体像を、一例として図７に示されるように複数（同図では、水平方向に３つで、垂直方向に３つの合計９つ）の分割領域に分割し、そのうちの１つの分割領域（以下、「処理対象分割領域」という。）のコントラスト値ＢＣＴを、当該処理対象分割領域に含まれる輝度信号Ｙの値に基づいて、次の（４）式により導出する。
【００７２】
ＢＣＴ＝ＢＹＭＸ−ＢＹＭＮ　　　・・・（４）
ここで、ＢＹＭＸは処理対象分割領域に含まれる輝度信号Ｙの最大値であり、ＢＹＭＮは処理対象分割領域に含まれる輝度信号Ｙの最小値である。このように、本実施の形態に係るデジタルカメラ１０では、コントラスト値ＢＣＴを輝度信号Ｙの最大値ＢＹＭＸから最小値ＢＹＭＮを減算することのみによって得ているので、簡易でかつ短時間に得ることができる。
【００７３】
次のステップ１１４Ｂでは、処理対象分割領域の２値化閾値ＢＴＨを、上記ステップ１１２Ｂで導出したコントラスト値ＢＣＴに基づいて、次の（５）式により導出する。
【００７４】
ＢＴＨ＝ＫＭ−ＢＣＴ　　　・・・（５）
この（５）式から明らかなように、本実施の形態に係るデジタルカメラ１０では、コントラスト値ＢＣＴが大きくなるほど小さくなるように２値化閾値ＢＴＨを導出している。
【００７５】
次のステップ１１６Ｂでは、上記ステップ１１４Ｂにおいて導出した２値化閾値ＢＴＨを用いて処理対象分割領域に属する輝度信号Ｙを２値化し、次のステップ１１８で、２値化後の輝度信号Ｙを第２メモリ４０の当該処理対象分割領域に対応付けられた所定領域に記憶する。
【００７６】
次のステップ１２０では、全ての分割領域について上記ステップ１１２Ｂ〜ステップ１１８の処理が終了したか否かを判定し、否定判定の場合は上記ステップ１１２Ｂに戻って再びステップ１１２Ｂ〜ステップ１１８の処理を行い、肯定判定となった時点でステップ１２２Ｂに移行する。なお、上記ステップ１１２Ｂ〜ステップ１２０の繰り返し処理を実行する際には、それまでに処理対象としなかった分割領域を処理対象分割領域とする。上記ステップ１１２Ｂ〜ステップ１２０の繰り返し処理によって１枚の被写体像分の２値化画像データ（２値化輝度信号）を得ることができる。
【００７７】
次のステップ１２２Ｂでは、以上の処理によって得られた２値化輝度信号を記録メディア４２Ａの所定領域に記録し、その後に本２値化画像生成処理プログラムを終了する。
【００７８】
本２値化画像生成処理プログラムのステップ１１２Ｂの処理が本発明のコントラスト情報導出手段に、ステップ１１４Ｂの処理が本発明の２値化閾値導出手段に、ステップ１１６Ｂの処理が本発明の２値化手段に、各々相当する。
【００７９】
図８には、本第２実施形態に係るデジタルカメラ１０による２値化画像生成処理の流れが模式的に示されている。同図に示すように、本第２実施形態に係るデジタルカメラ１０では、撮影によって得られた被写体像を複数（ここでは、３×３の９）の分割領域に分割して各分割領域毎にコントラスト値を導出した後、各分割領域毎のコントラスト値に基づいて各分割領域毎の２値化閾値を導出し、更に、導出した各分割領域毎の２値化閾値を用いて各分割領域毎に２値化を行っている。
【００８０】
従って、同図に示すように、被写体像の中央部（略中心部）にストロボ光が照射され、当該部位から反射光がデジタルカメラ１０の画角内に入射された場合であっても、当該部位と他の部位とで各々異なる適切な２値化閾値により画像データを２値化することが可能となり、同図下部に示すように、ノイズが少なく、かつ文字を構成する画像（画素）が高精度に抽出された好適な２値化画像を得ることができる。
【００８１】
以上詳細に説明したように、本実施の形態に係るデジタルカメラ１０では、上記第１実施形態に係るデジタルカメラ１０と同様の効果を奏することができると共に、画像データによって示される被写体像を複数の分割領域に分割して各分割領域毎にコントラスト値を導出し、各分割領域毎のコントラスト値に基づいて各分割領域毎に２値化閾値を導出し、各分割領域毎の２値化閾値を用いて画像データを各分割領域毎に２値化しているので、被写体の明るさにムラがある場合でも、被写体像から文字を構成する画像を適切に抽出できる。
【００８２】
なお、上記各実施の形態では、本発明のコントラスト情報導出手段、２値化閾値導出手段、及び２値化手段をデジタルカメラ１０に設けられたＣＰＵ３２によりソフトウェアの処理として実現する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、これらの手段に各々対応するハードウェアを予めデジタルカメラ１０に設けておき、当該ハードウェアによって実現する形態とすることもできる。この場合は、デジタルカメラ１０の小型化の面では不利であるものの、ＣＰＵ３２に対する処理の負荷を分散することができる。
【００８３】
また、上記第２実施形態では、本発明の分割領域をマトリクス状に配列された矩形形状とした場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、図９（Ａ）及び図９（Ｂ）に示すように、被写体像の中心、又は中心より外れた位置を中心とした同心円によって分割された領域とする形態とすることもできる。
【００８４】
この場合は、ストロボ等のスポット光を用いた撮影時において、当該スポット光の略中心に上記同心円の中心を合わせることにより、各分割領域毎に被写体の明るさの変化（上記スポット光の中心から同心円状に外側に向かって徐々に減衰する変化）に応じた適切な２値化閾値を導出することができ、被写体像から文字を構成する画像をより適切に抽出できる。なお、上記同心円は同心楕円（図示省略）とすることもできる。
【００８５】
また、上記各実施の形態では、本発明のコントラスト情報として画像情報により示される最大輝度と最小輝度の差を導出する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、画像情報から、画像中のエッジに相当する比較的高周波数の周波数成分のみをエッジデータとして抽出し、当該エッジデータの絶対値を積算した値をコントラスト情報として導出する形態とすることもできる。この場合は、上記各実施の形態に比較して、より適切なコントラスト情報を導出することができるので、文字を構成する画像をより適切に抽出することができるものの、コントラスト情報を導出するための演算負荷が大きくなる。
【００８６】
また、上記各実施の形態では、２値化画像生成処理において、撮影により得られたデジタル画像データに含まれる文字を構成する画像データ（画素データ）が低階調値側の値となっていることを前提に２値化処理を施す場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、文字を構成する画像データ（画素データ）が高階調値側の値となっていることを前提に２値化処理を施す形態とすることもできる。この場合は、図３のステップ１１４及び図５のステップ１１４Ｂの各々において導出される２値化閾値を、コントラスト値が小さくなるほど、すなわち、コントラストが弱いほど小さくなるように導出するようにする。この場合も、上記各実施の形態と同様の効果を奏することができる。
【００８７】
また、上記各実施の形態では、（１）式〜（５）式による演算により、必要とされる値を導出した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、各数式における右辺のパラメータを入力データとして、左辺の値を出力するルックアップテーブル等のテーブルにより導出する形態とすることもできる。この場合、当該テーブルを記憶しておく必要があるものの、演算負荷を低減することができる。
【００８８】
また、上記各実施の形態において示した各数式（（１）式〜（５）式）は一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において適宜変更可能であることは言うまでもない。
【００８９】
更に、上記各実施の形態において説明した２値化画像生成処理プログラム（図３、図５参照）の処理の流れも一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において適宜変更可能であることは言うまでもない。
【００９０】
【発明の効果】
請求項１に記載のデジタルカメラによれば、文字が含まれた画像を撮像して複数階調の画像情報を得、当該画像情報によって示される画像のコントラストを示すコントラスト情報を当該画像情報に基づいて導出し、当該コントラスト情報により示されるコントラストが弱いほど上記文字を構成する画像が抽出され易い値となるように上記画像情報の２値化閾値を導出し、更に当該２値化閾値を用いて上記画像情報を２値化しているので、被写体の明るさにかかわらず被写体像から文字を構成する画像を適切に抽出できる、という効果が得られる。
【００９１】
また、請求項２に記載のデジタルカメラによれば、画像情報によって示される画像を複数の分割領域に分割して各分割領域毎に本発明のコントラスト情報を導出し、各分割領域毎のコントラスト情報に基づいて各分割領域毎に本発明の２値化閾値を導出し、各分割領域毎の２値化閾値を用いて画像情報を各分割領域毎に２値化しているので、被写体の明るさにムラがある場合でも、被写体像から文字を構成する画像を適切に抽出できる、という効果が得られる。
【００９２】
更に、請求項３に記載のデジタルカメラによれば、本発明のコントラスト情報として画像情報により示される最大輝度と最小輝度の差を導出しているので、簡易でかつ高速にコントラスト情報を導出できる、という効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態に係るデジタルカメラ１０の外観を示す外観図である。
【図２】実施の形態に係るデジタルカメラ１０の電気系の構成を示すブロック図である。
【図３】第１実施形態に係る２値化画像生成処理プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。
【図４】第１実施形態に係る２値化画像生成処理プログラムの実行途中でＬＣＤ３０に表示される画像の一例を示す概略図である。
【図５】第２実施形態に係る２値化画像生成処理プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。
【図６】第２実施形態に係る２値化画像生成処理プログラムの実行途中でＬＣＤ３０に表示される画像の一例を示す概略図である。
【図７】第２実施形態に係る分割領域の説明に供する概略図である。
【図８】第２実施形態に係るデジタルカメラ１０による２値化画像生成処理の流れ及び効果の説明に供する模式図である。
【図９】分割領域の他の例を示す概略図である。
【符号の説明】
１０　　デジタルカメラ
１４　　ＣＣＤ（撮像手段）
３２　　ＣＰＵ（コントラスト情報導出手段、２値化閾値導出手段、２値化手段）

Claims (3)

1. 文字が含まれた画像を撮像して複数階調の画像情報を得る撮像手段と、
   前記画像情報によって示される画像のコントラストを示すコントラスト情報を当該画像情報に基づいて導出するコントラスト情報導出手段と、
   前記コントラスト情報により示されるコントラストが弱いほど前記文字を構成する画像が抽出され易い値となるように前記画像情報の２値化閾値を導出する２値化閾値導出手段と、
   前記２値化閾値を用いて前記画像情報を２値化する２値化手段と、
   を備えたデジタルカメラ。
2. 前記コントラスト情報導出手段は、前記画像情報によって示される画像を複数の分割領域に分割して各分割領域毎に前記コントラスト情報を導出し、
   前記２値化閾値導出手段は、各分割領域毎の前記コントラスト情報に基づいて各分割領域毎に前記２値化閾値を導出し、
   前記２値化手段は、各分割領域毎の前記２値化閾値を用いて前記画像情報を各分割領域毎に２値化する
   請求項１記載のデジタルカメラ。
3. 前記コントラスト情報導出手段は、前記コントラスト情報として前記画像情報により示される最大輝度と最小輝度の差を導出する
   請求項１又は請求項２記載のデジタルカメラ。

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