JP2005080116A - 撮像装置および情報伝達システム - Google Patents

撮像装置および情報伝達システム Download PDF

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Abstract

【課題】 正確且つ簡単に撮影範囲内の被写体に対して情報を割り当てる。
【解決手段】 情報発信用カメラ11は、被写体10を含むシーンを撮像して第1の画像を出力する撮像部42と、被写体10に付属した被写体情報を含む光信号を発信する光信号発生器30と、光信号の反射光を撮像して第2の画像を出力する赤外光撮像センサ31と、第1の画像と第2の画像とを比較して、第1の画像内における光信号の照射位置を検出する照射位置検出回路59と、被写体10に光信号が照射されるように、照射位置を変化させる照射位置調整回路58とを備え、光信号を被写体10に照射することで、被写体10に対して情報を割り当てる。情報受信用カメラ12は、光信号を被写体情報に復号化する復号化回路80を備え、被写体10を撮影することにより情報を取得する。
【選択図】 図4

Description

本発明は、特定の被写体に対して情報を割り当てる機能を有する撮像装置、情報が割り当てられた被写体を撮影することにより、情報を取得する機能を有する撮像装置、およびこれらの撮像装置を用いて情報の伝達を行う情報伝達システムに関する。
撮影者が入力する被写体情報などの情報を、特定の被写体に対して割り当てる機能を有する撮像装置や、この撮像装置を用い、写真撮影を介して任意のメンバー間で情報の伝達を行うことが可能な情報伝達システムが提案されている。
上記のような撮像装置として、特定の被写体に装着された赤外光発信器から発せられる赤外光を検出して被写体位置を特定し、この特定の被写体に対して、位置や名前などの情報を割り当ててディスプレイに表示するもの(特許文献1参照)や、被写体情報を変調して発光信号として出力する発光器を特定の被写体に取り付け、発光器からの光信号と被写体画像の光信号とを同時に撮像し、これら2つの信号を分離して、画像信号と情報を表す信号とを取得するもの(特許文献2参照)が提案されている。
また、上記のような情報伝達システムとして、GPS(Global Positioning System )を備えた撮像装置から、被写体の位置情報をサーバに送信し、サーバ内のデータベースを検索して被写体を特定するとともに、被写体に割り当てられた情報を撮像装置に伝達するものが提案されている(特許文献3参照)。
特開平9−74504号公報 特開平11−298775号公報 特開2002−344792号公報
特許文献1および2に記載の撮像装置には、被写体に発光器を装着させなければならないため、情報を割り当てる対象が限定されてしまい、汎用性に乏しいという問題があった。また、特許文献3に記載のシステムでは、被写体を特定する精度がGPSの性能に依存するため、衛星電波信号の受信状態によっては、被写体を特定することができなくなるなどの不具合が生じるおそれがあった。
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、正確且つ簡単に撮影範囲内の任意の被写体に対して情報を割り当てることができる撮像装置および情報伝達システムを提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明の撮像装置は、特定の被写体を含むシーンを撮像して第1の画像を出力する第1の撮像手段と、前記被写体に付属した被写体情報を含む光信号を発信する光信号発生器と、前記光信号の反射光を撮像して第2の画像を出力する第2の撮像手段と、前記第1の画像と第2の画像とを比較して、前記第1の画像内における前記光信号の照射位置を検出する照射位置検出手段と、前記被写体に前記光信号が照射されるように、前記照射位置を変化させる照射位置調整手段とを備えたことを特徴とする。
なお、前記照射位置を表す指標と、前記第1の画像とを合成表示する表示手段を備えることが好ましく、この表示手段は、前記照射位置が前記被写体と一致したときに、前記被写体情報と前記第1の画像とを合成表示することが好ましい。また、前記被写体情報を符号化する符号化手段を備えることが好ましい。
また、本発明の撮像装置は、特定の被写体を含むシーンを撮像して第1の画像を出力する第1の撮像手段と、前記被写体に付属した被写体情報が符号化された光信号を撮像して第2の画像を出力する第2の撮像手段と、前記第1の画像と第2の画像とを比較して、前記第1の画像内における前記光信号の照射位置を検出する照射位置検出手段と、前記光信号を前記被写体情報に復号化する復号化手段と、前記照射位置を表す指標、および前記被写体情報を、前記第1の画像と合成表示する表示手段とを備えたことを特徴とする。なお、前記光信号は、赤外光の点滅パターンであることが好ましい。
また、本発明は、特定の被写体に付属した被写体情報を発信する情報発信用撮像装置と、前記被写体情報を受信する情報受信用撮像装置とから構成される情報伝達システムにおいて、前記情報発信用撮像装置は、前記被写体情報を含む光信号を被写体に照射する光信号発生器を備え、前記情報受信用撮像装置は、特定の被写体を含むシーンを撮像して第1の画像を出力する第1の撮像手段と、前記光信号を撮像して第2の画像を出力する第2の撮像手段と、前記第1の画像と第2の画像とを比較して、前記第1の画像内における前記光信号の照射位置を検出する照射位置検出手段と、前記光信号を前記被写体情報に復号化する復号化手段と、前記照射位置を表す指標、および前記被写体情報を、前記第1の画像と合成表示する第1の表示手段とを備えたことを特徴とする。
なお、前記情報発信用撮像装置は、前記特定の被写体を含むシーンを撮像する第3の撮像手段と、前記光信号の反射光を撮像する第4の撮像手段と、前記第3および第4の撮像手段で撮像された画像を比較して、前記光信号の照射位置を検出する照射位置検出手段と、前記被写体に前記光信号が照射されるように、前記照射位置を変化させる照射位置調整手段とを備えることが好ましい。さらに、前記情報発信用撮像装置は、前記照射位置を表す指標と、前記第3の撮像手段で得られた画像とを合成表示する第2の表示手段を備えることが好ましい。
本発明の撮像装置および情報伝達システムによれば、特定の被写体を含むシーンを撮像して第1の画像を出力する第1の撮像手段と、被写体に付属した被写体情報を含む光信号を発信する光信号発生器と、光信号の反射光を撮像して第2の画像を出力する第2の撮像手段と、第1の画像と第2の画像とを比較して、第1の画像内における光信号の照射位置を検出する照射位置検出手段と、被写体に光信号が照射されるように、照射位置を変化させる照射位置調整手段とを備え、光信号を被写体に照射することで、被写体に対して情報を割り当てるとともに、特定の被写体を含むシーンを撮像して第1の画像を出力する第1の撮像手段と、被写体に付属した被写体情報が符号化された光信号を撮像して第2の画像を出力する第2の撮像手段と、第1の画像と第2の画像とを比較して、第1の画像内における光信号の照射位置を検出する照射位置検出手段と、光信号を被写体情報に復号化する復号化手段と、照射位置を表す指標、および被写体情報を、第1の画像と合成表示する表示手段とを備え、光信号が照射された被写体を撮影することにより、情報を取得するので、正確且つ簡単に撮影範囲内の任意の被写体に対して情報を割り当てることができる。
図1において、本発明を適用した情報伝達システム2は、被写体10と、情報発信用カメラ11と、情報受信用カメラ12とから構成される。この情報伝達システム2は、例えばアミューズメントパークのアトラクションや観光名所の建造物などの特定の被写体10に対して、サービス業者が所有する情報発信用カメラ11により情報(情報発信用カメラ11や被写体10の固有ID情報、被写体10に関連する被写体情報など、図6参照)を割り当て、この被写体10を一般ユーザーが所有する情報受信用カメラ12で撮影することにより、情報受信用カメラ12に情報を伝達するものである。
図2および図3に示すように、情報発信用カメラ11には、撮像レンズ20が組み込まれたレンズ鏡胴21、光学ファインダを構成するファインダ対物窓22とファインダ接眼窓23、およびストロボ発光部24が設けられている。側面および上面には、グリップ部25、モードダイヤル26、レリーズボタン27、他方の側面には、メモリカード28が着脱自在に装填されるメモリカードスロット29が設けられている。また、ファインダ対物窓22の下部には、赤外光を発する赤外光発生器30、および赤外光の反射光を撮像する赤外光撮像センサ31が組み込まれている。
撮像レンズ20の背後には、図示しないCCDイメージセンサ(CCD)が配置されており、これらとレンズ鏡胴21とで撮像部42(図4参照)を構成している。CCDからの撮像信号は、A/D変換器43(図4参照)によりデジタルの画像データに変換される。この画像データは、情報発信用カメラ11の背面に設けられた液晶表示器(LCD)32で、いわゆるスルー画像として表示される。また、このLCD32、あるいは光学ファインダを通して被写体画像のフレーミングが行われる。
レリーズボタン27は、2段階押しのスイッチとなっており、LCD32または光学ファインダによるフレーミングの後にレリーズボタン27を軽く押圧(半押し)すると、露光調整(AE)、撮像レンズ20の焦点調整(AF)などの各種撮影準備処理が施される。レリーズボタン27をもう1度強く押圧(全押し)すると、撮影準備処理が施された1画面分の撮像信号が画像データに変換された後、フレームメモリ47(図4参照)や、メモリカード28に記録される。
情報発信用カメラ11の背面には、LCD32のほかに、電源のオン/オフ切替えを行う電源ボタンや、撮像レンズ20のズームレンズをワイド側、テレ側に変倍するズーム操作ボタン、LCD32に表示されるメニュー画面内でカーソルを移動させるカーソル操作キーや、被写体10に割り当てる情報を入力する入力ボタンなどからなる操作部33が設けられている。
情報発信用カメラ11では、静止画撮影を行う静止画撮影モード、動画撮影を行う動画撮影モード、撮影した画像をLCD32に表示する再生モード、および各種設定を行うセットアップモードが選択可能となっている。これらのモードの切り替えは、モードダイヤル26を回動操作させることで行われる。
情報発信用カメラ11の電気的構成を示す図4において、CPU40は、バス41を介して情報発信用カメラ11の各部を制御する。撮像部42は、撮像レンズ20からの光学的な被写体画像をCCDで電気的な撮像信号に変換する。撮像部42で出力された撮像信号は、A/D変換器43でデジタルの画像データに変換され、信号処理部44により輪郭強調、ガンマ補正、ホワイトバランス調整などの各種信号処理を施される。
システムメモリ45は、撮影シーケンスを行うための各種プログラムが記憶されるROMや、プログラムの実行に必要な各種データが一時記憶されるRAMから構成される。CPU40は、バス41を介してシステムメモリ45に記憶されたプログラムやデータを読み出し、これらに基づいて情報発信用カメラ11の各部を制御する。また、このシステムメモリ45には、操作部33で入力された情報がテキストデータとして記録される。
不揮発性メモリ46は、EEPROMなどの書き換え可能な記憶媒体からなり、情報発信用カメラ11を動作させるために必要な各種設定情報が記録される。この各種設定情報は、新機能を追加する際などに新しい情報に書き換えられる。フレームメモリ47には、画像処理が施された1フレーム分の画像データが書き込まれる。
画像圧縮・伸張回路48は、フレームメモリ47に書き込まれた画像データに対して、例えばJPEG形式で圧縮処理を施す。圧縮処理後の画像データは、カードI/F49を介してメモリカード28に記録される。
ストロボ装置50は、ストロボ制御回路51により動作制御される。情報発信用カメラ11には、上記の他にも、タイマ52、撮影日時を記録するためのカレンダー・時計回路53、操作部33と入出力信号の授受を行うI/Oポート54、各部に電源を供給する電源供給部55、LCD32の駆動制御を行うLCDドライバ56などが設けられている。
操作部33で入力された情報は、符号化回路57により予め定められたアルゴリズムにしたがって符号化され、この符号化された情報が赤外光発光器30で点滅パターンの光信号として発信される。赤外光発生器30には、照射位置調整回路58が接続されている。照射位置調整回路58は、後述する照射位置検出回路59による赤外光の照射位置の検出結果に応じて、被写体10上の指定された位置に赤外光が照射されるように、照射位置を調整する。なお、赤外光の照射位置を被写体10上に指定する方法としては、LCD32をタッチパネル式として、ユーザーの指入力により行ってもよいし、レリーズボタン27の半押し時のAF合焦位置に連動させてもよい。
赤外光撮像センサ31は、赤外光発生器30から発せられ、被写体10で反射した赤外光を撮像し、撮像信号を照射位置検出回路59に送信する。後述するように、この赤外光撮像センサ31は、赤外光が撮影範囲内のどの部分に照射されたかを検出するためのものであるので、その解像度は撮像部42のCCDと同等か、低くてもよい。また、赤外光の点滅パターンが検出可能な限り、赤外光撮像センサ31のフレームレートを、CCDのそれよりも低くしてもよい。
照射位置検出回路59は、撮影範囲内における赤外光の照射位置を検出し、この検出結果をCPU40に送信する。CPU40は、この検出結果に応じて照射位置調整回路58を制御し、赤外光の照射位置が被写体10上の指定された位置と一致するように調整する。また、図5に示すように、LCDドライバ56を制御して、照射位置を表すポインタ70、および被写体10上に指定された位置を表す枠71(点線で囲む部分)を、被写体10とともにLCD32に合成表示する。なお、赤外光の照射位置は、初期動作時には撮影範囲の中心となっている。
情報発信用カメラ11では、照射位置調整回路58を作動させて自動的に照射位置を合わせる自動調整モードと、照射位置調整回路58を無効にしてマニュアルで照射位置を合わせるマニュアル調整モードとを選択することが可能となっている。
照射位置調整回路58を制御して赤外光の照射位置を被写体10上の指定された位置に合わせ、レリーズボタン27を全押しするなどして照射位置の調整が終了すると、図6に示すように、CPU40は再びLCDドライバ56を制御して、割り当てられた情報の内容を表すウィンドウ72(2点鎖線で囲む部分)を、被写体10とともにLCD32に合成表示する。これにより、被写体10に割り当てた情報の内容を確認することができる。
図7に示すように、情報受信用カメラ12は、情報発信用カメラ11から赤外光発生器30および照射位置調整回路58を除いた構成となっている。情報受信用カメラ12では、撮像部42のCCDから得られた画像と、赤外光撮像センサ31より出力された画像とを比較して、赤外光が照射された被写体を特定する。そして、赤外光撮像センサ31で検出された赤外光の点滅パターンを復号化回路80によりデコードして被写体情報を取得し、この被写体情報と撮影した画像とを関連付けて、図6に示す合成画像をLCD32に表示する。この状態でレリーズボタン27が全押しされると、合成画像がメモリカード28に記録される。
次に、上記実施形態による作用について、図8および図9のフローチャートを参照して説明する。まず、情報発信用カメラ11の操作部33を操作して、被写体10に割り当てる情報を入力した後、撮影範囲を決定し、情報を割り当てる被写体10上の位置を指定する。
符号化回路57で、操作部33で入力された情報が赤外光の光信号に符号化され、この符号化した光信号が赤外光発生器30から点滅パターンとして発信される。そして、赤外光撮像センサ31により光信号の反射光が撮像され、この撮像信号に基づいて、照射位置検出回路59により赤外光の照射位置が検出される。
このとき、CPU40によりLCDドライバ56が制御され、照射位置を表すポインタ70、および被写体10上に指定された位置を表す枠71が、被写体10とともにLCD32に合成表示される。また、照射位置調整回路58が制御され、あるいはマニュアル操作により、赤外光の照射位置が被写体10上の指定された位置と一致するように調整される。
赤外光の照射位置と被写体10上の指定された位置とが合致し、レリーズボタン27が全押しされるなどして照射位置の調整が終了すると、CPU40により再びLCDドライバ56が制御され、割り当てられた情報の内容を表すウィンドウ72が、被写体10とともにLCD32に合成表示される。これにより、被写体10に情報が割り当てられる。
図9において、情報受信用カメラ12側では、情報発信用カメラ11の赤外光発生器30から発せられ、被写体10で反射した赤外光が赤外光撮像センサ31で検出される。この赤外光撮像センサ31で撮像された画像とCCDで得られた画像とが比較され、赤外光が照射された被写体10が特定される。そして、赤外光の点滅パターンが復号化回路80で被写体情報にデコードされ、図6に示す合成画像がLCD32に表示される。このような構成であると、被写体10上の指定された位置に、ピンポイントで情報を割り当てることができる。
上記実施形態では、操作部33により情報を入力しているが、情報発信用カメラ11にマイクを内蔵させ、音声により情報を入力するようにしてもよい。また、赤外光の照射位置を調整する機構としては、赤外光発生器30を首振り自在な構成とし、機械的に赤外光発生器30を移動させてもよいし、ミラーなどの光学的な手法を用いてもよい。
赤外光発生器30が照射する照射位置は、1シーン中において1箇所に限らず、複数箇所設けてもよい。この場合、撮影範囲内の複数の被写体や、同一被写体中の複数の箇所に対して情報を割り当てることが可能となる。さらに、赤外光発生器30を、情報発信用カメラ11と切り離して別体にしてもよい。このようにすると、照射位置の調整をマニュアルで行わなければならないが、照射位置調整回路58を省略することができ、情報受信用カメラ12と略同一の構成とすることができる。
なお、赤外光撮像センサ31から出力された撮像信号を解析して、図6に示す合成画像を作成する機能を有するサーバを用意しておき、ユーザーがこのサーバに撮影した画像と赤外光撮像センサ31から出力された撮像信号とを転送して、サーバで合成画像を作成し、サーバからカメラに合成画像を返信させるようにしてもよい。この場合、情報を復号化させる機能を持たせる必要がなくなり、ハード設計の負担を軽減させることができる。
また、赤外光の点滅パターンに含ませる情報を、情報発信用カメラ11や被写体10に固有のID情報のみとし、被写体情報をID情報と対応付けて、無線通信、あるいはサーバ経由で情報発信用カメラ11から情報受信用カメラ12へ伝達させてもよい。情報受信用カメラ12では、赤外光に含まれる情報より被写体10のID情報がデコードされ、このID情報と対応付けられた被写体情報が取得される。このようにすると、被写体毎に関連する被写体情報を、発信側、受信側双方で自由に追加・更新することが可能となる。
情報を割り当てる被写体として移動体を対象とする場合は、例えばマニュアルで赤外光の照射位置を被写体上の指定された位置に合わせてデータを確定させた後、指定された位置の画像を切り出してフレームメモリ47に一時記憶し、公知の局所パターンマッチング技術を用いて、動画フレーム毎に移動体の動きを自動追尾することにより、情報の割り当てを行う。
さらに、取得した情報、例えば上記ID情報や被写体情報内のキーワードを利用して、情報受信用カメラ12内のメモリカード28に記憶された画像の検索を行えるようにしてもよい。また、ステレオ撮影やパノラマ撮影などの特殊撮影に本発明の情報伝達システムを応用してもよい。この場合、1台のカメラを情報発信用カメラとして機能させ、このカメラで赤外光の照射位置を設定し、AE、AFや撮影範囲を決定する。そして、AE、AF、撮影範囲のパラメータを他のカメラに赤外光の情報として伝達する。これらの情報が伝達されたカメラのLCD32に、被写体とともに情報を合成表示させる。ユーザーは、この情報に合致するようにマニュアルで撮影範囲などを調整し、撮影を行う。このようにすると、正確に赤外光の照射位置が分かり、撮影範囲などの調整もスムーズに行えるので、より高度な特殊撮影を簡単に行うことが可能となる。
なお、被写体情報を含む光信号として、上記実施形態の点滅パターン以外に、光の強度を複数段階に分けて発光させてもよい。この場合、例えば強度を4段階に分けて発光させれば、1つのタイミングで4bit分の情報を伝達することができる。この他にも、複数の波長光を同時に発光させてもよい。
本発明を適用した情報伝達システムの概略構成を示す図である。 情報発信用カメラの正面外観斜視図である。 情報発信用カメラの背面外観斜視図である。 情報発信用カメラの電気的構成を示すブロック図である。 照射位置を表すポインタ、および被写体上に指定された位置を表す枠を被写体とともにLCDに合成表示した様子を示す説明図である。 情報の内容を表すウィンドウを被写体とともにLCDに合成表示した様子を示す説明図である。 情報受信用カメラの電気的構成を示すブロック図である。 情報発信用カメラの動作を示すフローチャートである。 情報受信用カメラの動作を示すフローチャートである。
符号の説明
2 情報伝達システム
10 被写体
11 情報発信用カメラ
12 情報受信用カメラ
20 撮像レンズ
27 レリーズボタン
28 メモリカード
30 赤外光発生器
31 赤外光撮像センサ
32 液晶表示器(LCD)
33 操作部
40 CPU
42 撮像部
44 信号処理部
57 符号化回路
58 照射位置調整回路
59 照射位置検出回路
70 ポインタ
71 枠
72 ウィンドウ
80 復号化回路

Claims (9)

  1. 特定の被写体を含むシーンを撮像して第1の画像を出力する第1の撮像手段と、
    前記被写体に付属した被写体情報を含む光信号を発信する光信号発生器と、
    前記光信号の反射光を撮像して第2の画像を出力する第2の撮像手段と、
    前記第1の画像と第2の画像とを比較して、前記第1の画像内における前記光信号の照射位置を検出する照射位置検出手段と、
    前記被写体に前記光信号が照射されるように、前記照射位置を変化させる照射位置調整手段とを備えたことを特徴とする撮像装置。
  2. 前記照射位置を表す指標と、前記第1の画像とを合成表示する表示手段を備えたことを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。
  3. 前記表示手段は、前記照射位置が前記被写体と一致したときに、前記被写体情報と前記第1の画像とを合成表示することを特徴とする請求項2に記載の撮像装置。
  4. 前記被写体情報を符号化する符号化手段を備えたことを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の撮像装置。
  5. 特定の被写体を含むシーンを撮像して第1の画像を出力する第1の撮像手段と、
    前記被写体に付属した被写体情報が符号化された光信号を撮像して第2の画像を出力する第2の撮像手段と、
    前記第1の画像と第2の画像とを比較して、前記第1の画像内における前記光信号の照射位置を検出する照射位置検出手段と、
    前記光信号を前記被写体情報に復号化する復号化手段と、
    前記照射位置を表す指標、および前記被写体情報を、前記第1の画像と合成表示する表示手段とを備えたことを特徴とする撮像装置。
  6. 前記光信号は、赤外光の点滅パターンであることを特徴とする請求項1ないし5のいずれかに記載の撮像装置。
  7. 特定の被写体に付属した被写体情報を発信する情報発信用撮像装置と、前記被写体情報を受信する情報受信用撮像装置とから構成される情報伝達システムにおいて、
    前記情報発信用撮像装置は、前記被写体情報を含む光信号を被写体に照射する光信号発生器を備え、
    前記情報受信用撮像装置は、特定の被写体を含むシーンを撮像して第1の画像を出力する第1の撮像手段と、
    前記光信号を撮像して第2の画像を出力する第2の撮像手段と、
    前記第1の画像と第2の画像とを比較して、前記第1の画像内における前記光信号の照射位置を検出する照射位置検出手段と、
    前記光信号を前記被写体情報に復号化する復号化手段と、
    前記照射位置を表す指標、および前記被写体情報を、前記第1の画像と合成表示する第1の表示手段とを備えたことを特徴とする情報伝達システム。
  8. 前記情報発信用撮像装置は、前記特定の被写体を含むシーンを撮像する第3の撮像手段と、
    前記光信号の反射光を撮像する第4の撮像手段と、
    前記第3および第4の撮像手段で撮像された画像を比較して、前記光信号の照射位置を検出する照射位置検出手段と、
    前記被写体に前記光信号が照射されるように、前記照射位置を変化させる照射位置調整手段とを備えたことを特徴とする請求項7に記載の情報伝達システム。
  9. 前記情報発信用撮像装置は、前記照射位置を表す指標と、前記第3の撮像手段で得られた画像とを合成表示する第2の表示手段を備えたことを特徴とする請求項8に記載の情報伝達システム。
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