JP2006101025A - 撮影装置、撮影装置の画像処理方法及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】原稿画像の輪郭を精度良く取得する。
【解決手段】台座１３の台座面には、予めドットが記されており、原稿５が載置されているときに、書画カメラ１は、撮影によって得られた撮影画像の解像度に基づいて、ドット画像のピクセル数、ドット画像の調査領域のピクセル数といった台座特定情報を取得する。そして、書画カメラ１は、取得した台座特定情報に基づいて台座画像の領域を識別し、台座画像の領域が白で表された二値化画像を取得し、原稿画像の領域と台座画像の領域との境界が明示されるようにした。書画カメラ１は、この二値化画像に基づいて、原稿画像の輪郭を判別し、原稿画像を取得する。
【選択図】図１

Description

本発明は、撮影装置、撮影装置の画像処理方法及びプログラムに関するものである。

近年、撮影装置として、ユーザが原稿台に載置した原稿をカメラで撮影して、カメラで撮影した原稿の画像データを記憶して画像処理を行い、プロジェクタを用いてスクリーン上に原稿の画像を拡大して投影するものがある（例えば、特許文献１参照）。

図２５（ａ）、（ｂ）に示すように、この撮影装置の支柱５２は、カメラ部５１の向きを変えることができるように可動式になっている。図２５（ａ）に示すように、カメラ部５１が原稿台５３の真上に配置されて、原稿台５３に載置された原稿（用紙）が撮影されると、図２６（ａ）に示すような画像が得られる。

ライトの映り込みがある場合は、図２５（ｂ）に示すように、カメラ部５１が少し斜め上方向に配置される。このようにカメラ部５１が配置されて原稿台５３に載置された原稿が撮影されると、図２６（ｂ）に示すような画像が得られる。

そして、この撮影装置は、得られた画像に対して画像処理を施し、原稿の画像を切り出して補正し、あたかも正面から撮影したような画像を生成する。

このような処理を行うため、従来の撮影装置は、撮影によって得られた撮影画像に存在する原稿部分と台座部分とを特定し、原稿画像の輪郭を取得して、この原稿画像を切り出すようにしている。
特開２００２−３５４３３１号公報（第２−３頁、図１）

しかし、このような従来の撮影装置では、原稿の文面、原稿の色、台座に載置された原稿の位置によって、撮影画像における原稿部分と台座部分とを特定できず、原稿画像の輪郭の取得精度が低下してしまう場合がある。

本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたもので、原稿画像の輪郭を精度良く取得することが可能な撮影装置、撮影装置の画像処理方法及びプログラムを提供することを目的とする。

この目的を達成するため、本発明の第１の観点に係る撮影装置は、
台座に載置された原稿を撮影する撮影装置において、
前記台座と前記原稿とを撮影する撮影部と、
前記撮影部の撮影によって得られた撮影画像から、前記原稿による原稿画像を取得する画像処理部と、を備え、
前記台座は、前記原稿を載置する台座面に、前記台座識別用の識別印が繰り返し記されたものであり、
前記画像処理部は、
前記台座に原稿が載置されたときの撮影画像から、前記識別印のみの識別印画像を生成する識別印画像生成部と、
前記識別印画像生成部が生成した識別印画像に対して調査領域を設定し、設定した調査領域を前記撮影部によって決定されるピクセル単位で移動させつつ、前記調査領域内における前記識別印画像のピクセル数を計数し、前記計数したピクセル数と予め設定された誤差範囲とを比較し、前記調査領域内において計数したピクセル数が前記誤差範囲内である場合、前記調査領域に前記識別印画像と同一の画素値を書き込むことにより、前記原稿画像の領域と前記台座画像の領域との境界が明示された二値化画像を生成する二値化画像生成部と、
前記二値化画像生成部が生成した二値化画像に基づいて前記原稿画像の領域を判別し、前記原稿画像を取得する原稿画像取得部と、を備えたことを特徴とする。

前記台座は、前記識別印として、予め設定された間隔でドットが繰り返し記されたものであり、
前記識別印画像生成部は、前記ドットによるドット画像の画素値と同一の画素値を有する隣接ピクセルを連結し、連結したピクセルのピクセル数を計数し、計数したピクセル数と前記ドット画像のピクセル数に対して予め設定された第２の誤差範囲とを比較し、前記ピクセル数が前記第２の誤差範囲外となったピクセルの領域を前記ドットによるドット画像の領域ではないと判定して当該ピクセルの連結領域に、前記原稿画像の領域と同一の画素値をピクセル単位で書き込んで、前記撮影画像から、前記ドットのみの識別印画像を生成するようにしてもよい。

前記台座は、前記識別印として、予め設定された間隔で直線が繰り返し記されたものであり、
前記識別印画像生成部は、前記撮影画像に対して、前記直線画像のみを保持するフィルタを用いてフィルタリングを行うことにより、前記撮影画像から、前記直線のみの識別印画像を生成するようにしてもよい。

前記二値化画像生成部は、
前記撮影部の撮影条件に基づいて前記撮影画像の画像解像度を取得し、取得した画像解像度に基づいて前記調査領域の大きさを設定し、前記調査領域のピクセル数と前記調査領域における前記識別印画像のピクセル数とを取得するようにしてもよい。

本発明の第２の観点に係る撮影装置は、
台座に載置された原稿を撮影する撮影装置において、
前記台座と前記原稿とを撮影する撮影部と、
前記撮影部の撮影によって得られた撮影画像から、前記原稿による原稿画像を取得する画像処理部と、を備え、
前記台座は、前記原稿を載置する台座面に、前記台座識別用の識別印として、前記原稿画像の輪郭を判別するように特定の傾きを有する直線が繰り返し記されたものであり、
前記画像処理部は、
前記台座に前記原稿が載置されたときの撮影画像から、前記直線のみの識別印画像を生成する識別印画像生成部と、
前記識別印画像生成部が生成した識別印画像に現れた直線の端点に基づいて、前記原稿画像と前記台座画像との境界線を取得する境界線取得部と、
前記境界線取得部が取得した境界線に囲まれた前記原稿画像を取得する原稿画像取得部と、を備えたことを特徴とする。

前記識別印画像生成部は、前記直線のみを保持するフィルタを用いて前記撮影画像に対してフィルタリングを行うことにより、前記直線のみの識別印画像を生成するようにしてもよい。

本発明の第３の観点に係る撮影装置は、
台座に載置された原稿を撮影する撮影装置において、
前記台座と前記原稿とを撮影する撮影部と、
前記撮影部の撮影によって得られた撮影画像から、前記原稿による原稿画像を取得する画像処理部と、を備え、
前記台座は、前記原稿を載置する台座面に、前記台座識別用の識別印として、交差する方向に複数の直線が繰り返し記されたものであり、
前記画像処理部は、
前記台座に前記原稿が載置されたときの撮影画像から、前記複数の直線のみの識別印画像を生成する識別印画像生成部と、
前記識別印画像生成部が生成した識別印画像に現れた各直線の端点に基づいて、前記原稿画像と前記台座画像との境界線を取得する境界線取得部と、
前記境界線取得部が取得した境界線に囲まれた前記原稿画像を取得する原稿画像取得部と、を備えたことを特徴とする。

本発明の第４の観点に係る撮影装置の画像処理方法は、
台座に載置された原稿を撮影する撮影装置の画像処理方法において、
前記台座は、前記原稿を載置する台座面に、台座識別用の識別印が繰り返し記されたものであり、
前記台座と前記原稿とを撮影するステップと、
前記台座に前記原稿が載置されたときの撮影画像から、前記識別印のみの識別印画像を生成するステップと、
前記生成した識別印画像に対して調査領域を設定し、設定した調査領域をピクセル単位で移動させつつ、前記調査領域内における前記識別印画像のピクセル数を計数し、前記計数したピクセル数と予め設定された誤差範囲とを比較し、前記調査領域内において計数したピクセル数が前記誤差範囲内である場合、前記調査領域に前記識別印画像と同一の画素値を書き込むことにより、前記原稿画像の領域と前記台座画像の領域との境界が明示された二値化画像を生成するステップと、
前記生成した二値化画像に基づいて前記原稿画像の領域を判別し、前記原稿画像を取得するステップと、を備えたことを特徴とする。

本発明の第５の観点に係るプログラムは、
コンピュータに、
原稿と前記原稿を載置する台座面に台座識別用の識別印が繰り返し記された台座とを撮影する手順、
前記台座に前記原稿が載置されたときの撮影画像から、前記識別印のみの識別印画像を生成する手順、
前記生成した識別印画像に対して調査領域を設定し、設定した調査領域をピクセル単位で移動させつつ、前記調査領域内における前記識別印画像のピクセル数を計数し、前記計数したピクセル数と予め設定された誤差範囲とを比較し、前記調査領域内において計数したピクセル数が前記誤差範囲内である場合、前記調査領域に前記識別印画像と同一の画素値を書き込むことにより、前記原稿画像の領域と前記台座画像の領域との境界が明示された二値化画像を生成する手順、
前記生成した二値化画像に基づいて前記原稿画像の領域を判別し、前記原稿画像を取得する手順、
を実行させるためのものである。

本発明によれば、原稿画像の輪郭を精度良く取得することができる。

以下、本発明の実施形態に係る撮影装置を図面を参照して説明する。

（実施形態１）
実施形態１に係る撮影装置の構成を図１に示す。
実施形態１に係る撮影装置は、書画カメラ１と、コンピュータ２と、プロジェクタ３と、を備える。書画カメラ１とコンピュータ２とは、通信ケーブル３１を介して接続され、コンピュータ２とプロジェクタ３とは、ビデオ映像ケーブル３２を介して接続される。

書画カメラ１は、撮影対象を撮影するためのカメラシステムであり、カメラ部１１と、支柱１２と、台座１３と、を備える。台座１３には、原稿５の輪郭を精度良く取得できるようにするため、図２に示すように、原稿５を載置する台座面に、台座識別用の識別印としてドットが等間隔で繰り返し記されている。

カメラ部１１は、原稿５を撮影するためのものである。カメラ部１１には、デジタルカメラが用いられる。支柱１２は、カメラ部１１を取り付けるためのものである。

カメラ部１１が台座１３の方向に向けられれば、撮影装置は、台座１３とともに台座１３に載置された原稿５を撮影する。そして、撮影装置は、図３（ａ）に示すような撮影画像を取得して、この撮影画像を、図３（ｂ）に示すようなあたかも原稿５を正面から撮影したような画像に変換し、スクリーン４に投影する。

書画カメラ１は、図４に示すように、画像データ生成部２１と、データ処理部２２と、からなる。この画像データ生成部２１とデータ処理部２２とは、図１に示すカメラ部１１に備えられる。画像データ生成部２１は、原稿５を撮影して原稿５の画像データを取り込むためのものである。

データ処理部２２は、画像データ生成部２１から、撮影対象の画像データを取得して、プロジェクタ３に出力するための画像の処理を行うものである。

画像データ生成部２１は、光学レンズ装置１０１と、イメージセンサ１０２と、から構成される。

光学レンズ装置１０１は、原稿５を撮影するために、光を集光するレンズなどで構成されたものであり、焦点、露出、ホワイトバランス等のカメラ設定パラメータを調整するための周辺回路を備える。

イメージセンサ１０２は、光学レンズ装置１０１が光を集光することによって結像した画像を、デジタル化した画像データとして取り込むためのものであり、ＣＣＤ等によって構成される。

データ処理部２２は、メモリ２０１と、ビデオ出力装置２０２と、画像処理装置２０３と、操作部２０４と、プログラムコード記憶装置２０５と、ＣＰＵ２０６と、ＰＣインタフェース装置２０７と、から構成される。

メモリ２０１は、画像データ、各種フラグの値、閾値等を記憶するものである。メモリ２０１は、これらのデータが書き込まれる領域として、図５に示すように、センサ画像記憶領域２０１ａ１，２０１ａ２と、処理画像記憶領域２０１ｂと、表示画像記憶領域２０１ｃと、作業データ記憶領域２０１ｄと、閾値記憶領域２０１ｅと、を有する。

センサ画像記憶領域２０１ａ，２０１ａ２は、イメージセンサ１０２が取り込んだ画像データを、撮影する毎に交互に一時記憶するための領域である。イメージセンサ１０２は、画像データをセンサ画像記憶領域２０１ａ１，２０１ａ２に交互に記憶し、画像処理装置２０３、ＣＰＵ２０６は、一時記憶された画像データをセンサ画像記憶領域２０１ａ１，２０１ａ２から交互に読み出す。

処理画像記憶領域２０１ｂは、画像処理装置２０３が処理に必要な画像データを書き込むための領域である。表示画像記憶領域２０１ｃは、表示用の出力画像の画像を記憶するための領域である。作業データ記憶領域２０１ｄは、座標データ、各種フラグを記憶するための領域である。閾値記憶領域２０１ｅは、各種判定に用いる閾値を記憶するための領域である。

図４に戻り、ビデオ出力装置２０２は、メモリ２０１の表示画像記憶領域２０１ｃに記憶された画像データに基づいてＲＧＢ信号を生成するものである。ビデオ出力装置２０２は、プロジェクタ３に接続されると、生成したＲＧＢ信号をプロジェクタ３に出力する。尚、ビデオ出力装置２０２は、ＲＧＢ信号をコンピュータ２を介してプロジェクタ３に送り出すように構成されてもよい。

画像処理装置２０３は、ＣＰＵ２０６に制御されて、メモリ２０１のセンサ画像記憶領域２０１ａ１，２０１ａ２に一時記憶された画像データに対して画像処理を行うためのものである。画像処理装置２０３は、書画カメラ１の機能を実現するため、以下のような画像処理を行う。

（１）動き検出処理
（２）台座１３上の撮影対象検出処理
（３）原稿画像の輪郭取得処理
（４）画像補正処理（切り抜きと射影補正）
（５）画像鮮明化処理

この（１）〜（５）までの処理を具体的に説明する。
（１）動き検出処理
画像の動き検出処理は、撮影された被写体の動きを検出する処理である。画像処理装置２０３は、この動きの検出を画像変化量ＭＤに基づいて行う。この画像変化量ＭＤは、新たに撮影した画像が前回撮影した時の画像と比較してどれぐらい変化したかを示す量である。画像処理装置２０３は、次の数１に基づいて、画像変化量ＭＤを求める。

尚、全画素の総和を求めるには、計算量が多いので、画像処理装置２０３は、いくつかの画素を抜き出して画像変化量ＭＤを求めるようにしてもよい。

画像処理装置２０３は、被写体の動きを検出するため、この画像変化量ＭＤと予め設定された閾値MD_thとを比較する。閾値MD_thは、この判定を行うために予め設定されたものであり、メモリ２０１は、この閾値MD_thを閾値記憶領域２０１ｅに記憶する。

原稿５等を差し替えている場合、撮影画像は変化して、画像変化量ＭＤは大きくなる。画像変化量ＭＤが閾値MD_thを越えた場合、画像処理装置２０３は、撮影された被写体に動きがあったことを検出する。

一方、原稿５の載置が終了して原稿５の投影が行われようとしている場合、画像変化量ＭＤは、原稿５等を差し替えている場合と比較して小さくなる。画像変化量ＭＤが閾値MD_th以下となった場合、画像処理装置２０３は、撮影された被写体に動きがないことを検出する。

画像処理装置２０３は、動きの有無に基づいて、動きの検出結果を示す動き検出結果フラグのフラグ値をセット又はリセットする。即ち、画像変化量ＭＤが閾値MD_thを越えた場合、画像処理装置２０３は、撮影された被写体に動きがあったことを示すため、動き検出結果フラグのフラグ値をセットする。

一方、画像変化量ＭＤが閾値MD_th以下の場合、画像処理装置２０３は、撮影された被写体に動きがなかったことを示すため、動き検出結果フラグのフラグ値をリセットする。画像処理装置２０３は、動き検出結果フラグのセット又はリセットしたフラグ値をメモリ２０１の作業データ記憶領域２０１ｄに記録する。

（２）投影対象検出取得処理
投影対象検出処理処理は、想定される台座エリアをマスキングしたエッジ画像のエネルギーPEを取得することにより、投影対象である原稿画像を検出する処理である。画像処理装置２０３は、図６に示すようなマスクを用いて、想定される台座画像のエリアをマスキングしてエッジ画像のエネルギーPEを取得する。エッジ画像のエネルギーPEは、原稿画像の輪郭に基づいて決定され、原稿５が台座１３に載置されていれば、載置されていない場合と比較して高くなる。

画像処理装置２０３は、このエネルギーPEを取得し、取得したエネルギPEに対して予め設定された閾値PE_thと比較する。そして、取得したエネルギーPEが閾値PE_thを超えていれば、画像処理装置２０３は、ＣＰＵ２０６が原稿５の有無判定に用いる撮影対象フラグのフラグ値をセットし、この撮影対象フラグをメモリ２０１の作業データ記憶領域２０１ｄに記憶する。

一方、取得したエネルギーPEが閾値PE_th以下であれば、画像処理装置２０３は、撮影対象フラグのフラグ値をリセットし、この撮影対象フラグをメモリ２０１の作業データ記憶領域２０１ｄに記憶する。

（３）原稿画像の輪郭取得処理
輪郭取得処理は、撮影によって得られた画像から、原稿画像の輪郭を取得する処理である。この輪郭は、通常、四角形である。

この際、画像処理装置２０３は、撮影画像の歪曲が強い場合、撮影画像の中心からの距離に従って、座標位置を補正する歪曲補正処理を行うことでより正確な輪郭を取得する。

画像処理装置２０３は、原稿画像の輪郭を取得するため、画素値として０と１とで表される図７（ａ）に示すような撮影画像の二値化画像を生成する。画像処理装置２０３は、静止画モード撮影によって得られた画像の各画素の値と予め設定された閾値とを比較することにより、二値化画像を生成する。画像処理装置２０３は、生成した二値化画像を処理画像記憶領域２０１ｂに記憶する。また、メモリ２０１は、この閾値を閾値記憶領域２０１ｅに予め記憶する。

さらに、画像処理装置２０３は、記憶した二値化画像に対して画像処理を行うことにより、図７（ｂ）に示すような台座画像の領域を白で表して原稿画像の領域と台座画像の領域との境界が明示された二値化画像を取得する。

このため、画像処理装置２０３は、台座１３に記された図２に示すようなドットを利用して、台座特定情報を取得する。そして、カメラ部１１が被写体として台座１３と原稿５とを撮影することによって図８（ａ）に示すようなドット画像が得られる。各ドット画像は、図８（ｂ）に示すように、ピクセルの集合体である。１ピクセルは、撮影画像を構成する１画素に相当し、ピクセルの数は、カメラ部１１の特性によって決定される。

画像処理装置２０３は、カメラ部１１の撮影条件として、撮影距離、画角から、撮影画像の解像度（ＤＰＩ；Dot Per Inch）を求める。そして、画像処理装置２０３は、求めた解像度から、台座画像を特定するための台座特定情報として、DotPix，DotDist，AreaSize，AreaPixを取得する。

DotPixは、図８（ａ）に示すように、１つのドット画像のピクセル数を示す。DotDistは、図８（ａ）に示すように、ドット画像の中心座標間のピクセル数を示す。

AreaSizeは、図８（ａ）に示すように、各辺の長さをAreaX，AreaYとする調査領域Ａのピクセル数を示す。調査領域Ａは、台座画像の領域を調査するための領域であり、４つのドットを含む正方形の領域である。

AreaPixは、調査領域Ａ内に含まれる４つのドット画像のピクセル数を示す。ピクセル数AreaSizeとピクセル数AreaPixとは次の数２によって表される。

例えば、調査領域Ａ内のピクセル数DotPixを１７ピクセルとすると、ピクセル数AreaPixは、６８ピクセル（＝１７×４）となる。

尚、調査領域Ａは、４つのドットを含むものに限定されないものの、調査領域Ａに含まれるドット数が少ない方が、画素が細かくなり調査精度は高くなる一方、ドット数が少ないと、ドットのパターンを検出することが難しくなる。従って、調査領域Ａは、この調査精度とドットパターンの検出精度とに基づいて設定される。

また、撮影画像の解像度は、ズームを行うことによって変化するため、これらの台座特定情報の各値もズーム値に従って変化する。

次に、画像処理装置２０３は、台座１３に記されている識別印がドットである場合、二値化画像に対してラベリング処理を行う。ラベリング処理とは、各ピクセルの連結関係を判別するため、画素値が同一であるピクセルを連結し、連結したピクセルに同じ番号（ラベル）を割り当て、連結していないピクセルには異なる番号を割り当てる処理である。

図９（ａ）に示す撮影画像において、台座画像と原稿画像との境界線を含む領域ａを拡大してみると、領域ａの画像は、図９（ｂ）に示すような画像になる。この図９（ｂ）に示すように、画像には、ノイズが含まれている場合もある。

画像処理装置２０３は、ラベリング処理を行うことにより、ドット画像の画素値と同一の画素値を有する隣接ピクセルを連結し、図９（ｃ）に示すような領域ａ０１〜ａ１１を取得する。そして、画像処理装置２０３は、連結したそれぞれの領域ａ０１〜ａ１１に、異なる番号を付す。

次に、画像処理装置２０３は、領域ａ０１〜ａ１１のピクセルの数をそれぞれ計数し、計数したピクセル数NowDotPixと、１つのドット画像のピクセル数DotPixに対して予め設定された誤差範囲（DotPix±PixError）と、を比較する。尚、PixErrorは、想定誤差であり、メモリ２０１は、閾値記憶領域２０１ｅにこの想定誤差PixErrorを記憶する。

画像処理装置２０３は、領域ａ０１、ａ１０，ａ１１のように、比較の結果、ピクセル数NowDotPixがこの誤差範囲（DotPix±PixError）を超えている場合、その領域は、ドット画像によるものではないと判定する。そして、画像処理装置２０３は、このように判定した領域のすべてのピクセルに、ドット画像とは異なる画素値０を書き込み、図１０（ａ）に示すようなドット画像のみの画像を生成する。

次に、画像処理装置２０３は、図１０（ａ）に示すように、例えば、左上隅の座標を（column,line）として、この画像に対し、前述の調査領域Ａを設定する。画像処理装置２０３は、図１０（ｂ）に示すように、調査領域Ａ内において、画素値が１になっているピクセルの数を計数し、計数したピクセル数CountNowと、予め設定された誤差範囲（AreaPix±PixError×AreaDot）と、を比較する。

尚、AreaDotは、調査領域Ａ内における予め設定されたドット数であり、実施形態１では、４である。画像処理装置２０３は、比較結果の判定式は、次の数３によって表される判定式に従って調査領域Ａが台座画像の領域であるか否かを判定する。

画像処理装置２０３は、処理画像記憶領域２０１ｂに、既に記憶した二値化画像とは別に出力画像を記憶しておく。そして、数３によって表される判定式を満足する場合、即ち、図１０（ｂ）に示すように、ピクセル数CountNowが誤差範囲内である場合、画像処理装置２０３は、調査領域Ａが台座画像の領域であると判定して、調査領域Ａ内のすべてのピクセルに対応する出力画像のピクセルに対して画素値１（白）を書き込む。

一方、数３によって表される判定式を満足しない場合、即ち、図１０（ｃ）に示すように、ピクセル数CountNowが誤差範囲外である場合、画像処理装置２０３は、調査領域Ａが台座画像の領域ではないと判定して、出力画像は、そのままとする。

画像処理装置２０３は、撮影画像内において、調査領域Ａを１ピックセルずつ移動させつつ、このような処理を行うことによって、図７（ｂ）に示すような台座画像の領域を白で表した二値化画像を取得する。

この図７（ｂ）に示すような画像は、原稿５がどのような文面であっても、また、原稿５の色が色か不明な場合でも、また、台座１３のどの位置に原稿５が載置されても、原稿画像の領域と台座画像の領域との境界が明示される。

画像処理装置２０３は、このように生成した二値化画像から、例えば、Ｒｏｂｅｒｔｓフィルタと呼ばれるエッジ検出用のフィルタを用いる。このＲｏｂｅｒｔｓフィルタとは、２つの４近傍ピクセルの重み付けを行って２つのフィルタΔ１、Δ２を取得し、平均化することによって、画像のエッジを検出するフィルタである。

ある着目した座標（x,y）の画素値ｆ(x,y）にＲｏｂｅｒｔｓフィルタを適用すると、変換後の画素値ｇ(x,y）は、次の数４によって表される。

画像処理装置２０３は、このようにＲｏｂｅｒｔｓフィルタを用いてエッジ画像を生成し、生成したエッジ画像に対して、ハフ変換を行い、台座１３の輪郭を形成する直線を検出する。

ハフ変換とは、図１１（ａ）に示すようなＸ−Ｙ平面上の直線を構成する点を、次の数５によって表される図１１（ｂ）に示すようなρ-θ平面上に投票して、ρ-θ平面上の投票数に変換する変換手法である。

各点の座標（ｘ、ｙ）において角度θを０から３６０°まで変化させた場合、同一直線はρ-θ平面では一点で表される。このため、投票数の多いρ-θ座標を直線と判断することができる。この際、投票数は、直線上のピクセル数になるため、直線の長さとみなすことができる。したがって、投票数の極端に少ないρ-θ座標は、短い直線を表し、直線の候補から除外される。

画像処理装置２０３は、ハフ変換を行う際、処理速度を向上させるため、調査対象の点、角度θの数を少なくする。この手法について説明する。
ハフ変換を用いる手法では、調査対象の点、角度θが多くなるに従って、処理速度が低下する。この処理速度の低下を回避するため、エッジ検出時、調査対象の座標をＸ、Ｙ軸方向の双方に、データを一定間隔で間引くことにより、エッジ画像を縮小する。これにより、調査対象を減らすことができる。

さらに、以下の方法により調査角度を減らすことができる。
調査対象であるエッジ画像において画像中心を原点とした座標系で考えると、ρはマイナスの値も取ることになるため、角度θを０°≦θ＜１８０°の範囲で測定すれば、ρは残りの１８０°≦θ＜０°の範囲で負になる。

しかし、撮影対象の中心が画像の中心近辺に位置する場合、実際に撮影される撮影対象（四角形）の各辺は、上下左右に存在することになる。この場合、ρ-θ平面上の投票数を０°≦θ＜１８０°の範囲で調査するよりは、以下の数６で表される範囲で測定した方が、より効率的である。

また、ρの値が正の値か負の値かによって、辺の上下、または辺の左右を特定することが可能である。このように、従って、撮影対象の中心が画像の中心近辺に位置する場合、輪郭を構成する辺をより効率的に選択することが可能となる。

尚、書画撮影の場合、カメラ部１１は、原稿５をほぼ真上から撮影するので、原稿画像の形状（四角形）の歪は少なくなる。撮影対象の原稿５が用紙である場合、用紙の相対する辺は平行であり、縦横の辺はほぼ直交する。

直線は各辺を形成するため、相対する辺も特定される。この中から直線のθが同一の直線同士を平行とみなすことができる。さらに直交する別方向の直線のうち、２本の平行線が存在すれば、輪郭の四角形（長方形）が特定される。

このため、カメラ部１１は、これらの平行線のうち、辺を形成する候補から、画像中央から見て上、下、左、右、それぞ独立してみた場合、画像内の台座１３の上面が移っている領域のみに対するエッジのため、各辺の方向には１ないし２本の候補しか存在しないことを利用して、２本の場合は内側の候補、１本の場合はその１本を候補とする。尚、この撮影対象の輪郭取得処理の詳細については、後述する。

（４）画像補正処理（切り抜きと射影補正）
画像変換処理は、画像の切り抜き、射影補正等を含む処理である。切り抜き処理は、抽出した四角形の輪郭に基づいて、撮影画像から撮影対象である原稿５の画像を切り抜く処理である。通常、切り抜いた原稿５の画像は歪んだものになる。

射影補正処理は、切り取った原稿５の画像を射影変換して、原稿５、スクリーン４の画像の歪みを補正する処理である。画像処理装置２０３は、この歪みを補正するため、画像の空間変換に幅広く応用されているアフィン変換を用いる。

画像処理装置２０３は、図１２に示すように、原稿５等の元画像から、アフィン変換に用いるアフィンパラメータApを抽出し、抽出したアフィンパラメータApの逆変換Ａをもとめ、この逆変換Ａを用いて、求める射影補正画像の各ピクセルＰ（ｕ，ｖ）に対応する元画像のピクセル点ｐ（ｘ、ｙ）を求めることによって射影補正処理を行う。

（５）画像補正処理
画像の鮮明化処理は、切り出した画像から、輝度引き伸ばし、カラー補正等を行って、視認性の優れた画像に修正する処理である。

画像処理装置２０３は、画像の鮮明化処理を行うため、切り出した画像から、画像効果補正用パラメータを抽出する。この画像効果補正用パラメータは、輝度ヒストグラムの最大値、最小値、ピーク値、色差ヒストグラムのピーク値、平均値といった画像効果処理に必要な変数である。画像処理装置２０３は、抽出した画像効果補正用パラメータを、画像が鮮明化されるような値に変換することにより画像の鮮明化処理を行う。

操作部２０４は、ユーザの操作情報を取得するためのものであり、撮影装置の機能を制御するためのスイッチ、キーとして、電源スイッチと、シャッターと、画像調整キーと、撮影／解除キーと、を備える（図示せず）。

電源スイッチは、書画カメラ１の電源をオン（ＯＮ）、オフ（ＯＦＦ）するためのものである。

シャッターは、撮影時に押下するスイッチである。画像調整キーは、画像処理を行うとき又は画像処理された画像の調整を行うときに操作するキーであり、複数のキーからなる。

操作部２０４は、ユーザがスイッチ、キーを操作したときの操作情報をＣＰＵ２０６に出力する。

プログラムコード記憶装置２０５は、ＣＰＵ２０６が実行するプログラムを記憶するためのものであり、ＲＯＭ等によって構成される。

ＣＰＵ２０６は、プログラムコード記憶装置２０５に格納されているプログラムに従って、各部を制御する。

具体的には、ＣＰＵ２０６は、後述するカメラ基本処理を実行する。ＣＰＵ２０６は、カメラ基本処理において、カメラ部１１の撮影条件の初期化を行う。撮影条件には、カメラ部１１のフォーカス、シャッター速度（露光時間）、絞りなどの露出、ホワイトバランス、ＩＳＯ感度などを含む。ＣＰＵ２０６は、オートフォーカス測定、測光などをおこなって撮影が最適になる条件を探して、画像データ生成部２１をその条件となるように初期化を行う。

また、ＣＰＵ２０６は、メモリ２０１の初期化、通信、画像処理等に用いるデータ、各種フラグの初期化、撮影モードの設定を行う。

尚、撮影モードとしては、動画モードと静止画モードとがあり、動画モードは、画像データ生成部２１に低解像度画像撮影を行わせるモードであり、リアルタイム性を重視したモードである。一方、静止画モードは、画像データ生成部２１に高解像度画像撮影を行わせるモードであり、解像度を重視するモードである。ＣＰＵ２０６は、撮影モードを設定すると、設定した撮影モードをメモリ２０１の作業データ記憶領域２０１ｄに記憶する。

ＣＰＵ２０６は、原稿５を台座１３に置いたり、置いてある原稿５を差し替えたりした場合、画像モードを動画モードに設定する。ＣＰＵ２０６は、動画モードにおいて、例えば、画像解像度がＸＧＡ（１０２４×７６８ドット）程度の画像を３０ｆｐｓ（フレーム/秒）の速さで動画投影を行うように、各部を制御する。

また、原稿５が台座１３に載置されたまま、スクリーン４に原稿５の画像を投影している場合のように、撮影範囲内に動きがないと判定すると、ＣＰＵ２０６は、画像モードを静止画モードに設定する。

ＣＰＵ２０６は、静止画モードにおいて、カメラ部１１に高解像度の画像撮影を行わせる。そして、ＣＰＵ２０６は、動作中モード時よりも解像度が高く、より鮮明な原稿画像を取得する。そして、ＣＰＵ２０６は、この高解像度の静止画像の投影を行うように、各部を制御する。例えば、カメラ部１１が撮影解像度３００万画素のカメラである場合、ＣＰＵ２０６は、切り出した投影画像としてＸＧＡ（１０２４×７６８）の静止画像を生成するにように各部を制御する。

ＣＰＵ２０６は、初期化を行うと、低解像度画像撮影を行うように画像データ生成部２１を制御する。ＣＰＵ２０６は、イメージセンサ１０２が取り込んだ画像データをメモリ２０１のセンサ画像記憶領域２０１ａ１，２０１ａ２に、交互に記憶するように、イメージセンサ１０２、メモリ２０１を制御する。

そして、ＣＰＵ２０６は、センサ画像記憶領域２０１ａ１，２０１ａ２から、画像データを交互に読み出して処理画像記憶領域２０１ｂに書き込み、画像処理装置２０３に画像の動き検出処理を実行させる。

そして、ＣＰＵ２０６は、メモリ２０１の作業データ記憶領域２０１ｄに記録された動き検出結果フラグを参照して撮影範囲内の被写体に動きがあるか否かを判定する。

ＣＰＵ２０６は、動き検出結果フラグがセットされ、撮影範囲内の被写体に動きがあると判定した場合、撮影モードを動画モードに設定する。

一方、動き検出結果フラグがセット状態からリセット状態に変化した場合、撮影範囲内の被写体に動きが停止したと判定し、ＣＰＵ２０６は、画像処理装置２０３に、前述の各処理を実行させる。

ＰＣインタフェース装置２０７は、画像データ等を、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）規格のデータに変換し、通信ケーブル３１を介してコンピュータ２に送信するとともに、コンピュータ２からのデータ、信号を受信するためのものである。

コンピュータ２は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、記憶装置（ＨＤＤ）等を備えたものであり、書画カメラ１から通信ケーブル３１を介して画像データを受信し、圧縮された画像データをデコードして、描画処理又はファイル保存処理を行う。書画撮影の場合、コンピュータ２は、描画処理を行い、ビデオ映像ケーブル３２を介してプロジェクタ３に画像データを供給する。ボード撮影の場合、コンピュータ２は、デコードした画像データをファイル保存する。

プロジェクタ３は、書画撮影の場合に、コンピュータ２から供給された画像データを投影光に変換し、スクリーン４にこの投影光を照射して原稿５の画像をスクリーン４上の画像に結像させるものである。

次に実施形態１に係る撮影装置の動作を説明する。
ユーザが書画カメラ１の電源をＯＮすると、書画カメラ１のＣＰＵ２０６は、プログラムコード記憶装置２０５からプログラムコードを読み出してカメラ基本処理を実行する。

このカメラ基本投影処理の内容を図１３に示すフローチャートに従って説明する。
ＣＰＵ２０６は、光学レンズ装置１０１の周辺回路を制御して、光学レンズ装置１０１の焦点、露出、ホワイトバランス等のカメラ設定パラメータの初期化を行う（ステップＳ１１）。

ＣＰＵ２０６は、通信、画像処理等に用いるデータの初期化を行う（ステップＳ１２）。

ＣＰＵ２０６は、モードを動画モードに設定する（ステップＳ１３）。
ＣＰＵ２０６は、光学レンズ装置１０１を制御して、動画モードで撮影処理を実行する（ステップＳ１４）。

ＣＰＵ２０６は、図１４に示すフローチャートに従って、画像の動き検出処理を実行する（ステップＳ１５）。
まず、ＣＰＵ２０６は、画像処理装置２０３を制御し、画像処理装置２０３は、イメージセンサ１０２が取り込んだ画像データから、次に撮影する画像と比較するための画像データとして、エッジ画像を生成する（ステップＳ３１）。

画像処理装置２０３は、生成したエッジ画像データをメモリ２０１のセンサ画像記憶領域２０１ａ１，２０１ａ２に交互に記憶する（ステップＳ３２）。

画像処理装置２０３は、既にメモリ２０１のセンサ画像記憶領域２０１ａ１，２０１ａ２に記憶されているエッジ画像データと、イメージセンサ１０２が取り込んだ画像データとの画像変化量ＭＤを、数１を用いて求める（ステップＳ３３）。

画像処理装置２０３は、メモリ２０１の閾値記憶領域２０１ｅから閾値MD_thを読み出し、求めた画像変化量ＭＤと読み出した閾値MD_thとを比較することにより、撮影範囲内の被写体に動きがあるか否かを判定する（ステップＳ３４）。

画像変化量ＭＤが閾値MD_thを越えている場合、画像処理装置２０３は、台座１３等、撮影範囲内の被写体に動きがあると判定する（ステップＳ３４においてＹｅｓ）。この場合、画像処理装置２０３は、動き検出結果フラグをセットする（ステップＳ３５）。

一方、画像変化量ＭＤが閾値MD_th以下の場合、画像処理装置２０３は、撮影範囲内の被写体に動きがないと判定する（ステップＳ３４においてＮｏ）。この場合、画像処理装置２０３は、動き検出結果フラグをリセットする（ステップＳ３６）。

このように画像処理装置２０３が動き検出処理を実行すると、ＣＰＵ２０６は、動き検出結果フラグの内容に基づいて、被写体に動きがあったか否かを判定する（図１３のステップＳ１６）。

ＣＰＵ２０６は、動き検出結果フラグのフラグ値を参照し、セットされている場合、被写体に動きありと判定する（ステップＳ１６においてＹｅｓ）。ＣＰＵ２０６は、このように判定すると、動画モードで撮影した画像をスクリーン４に投影させる（ステップＳ１７）。そして、ＣＰＵ２０６は、再度、動画モードで撮影処理を実行し、動き検出処理を実行する（ステップＳ１３〜Ｓ１５）。

一方、動き検出結果フラグがリセットされている場合（ステップＳ１６においてＮｏ）、ＣＰＵ２０６は、被写体に動きはないと判定する。この場合、ＣＰＵ２０６は、動きなしが継続しているか否かを判定する（ステップＳ１８）。

初めて、動きなしと判定した場合、即ち、動いている被写体の動きが停止したと判定した場合（ステップＳ１８においてＮｏ）、ＣＰＵ２０６は、モードを静止画モードに設定する（ステップＳ１９）。

ＣＰＵ２０６は、投影対象検出処理を画像処理装置２０３に実行させる（ステップＳ２０）。

画像処理装置２０３は、図１５に示すフローチャートに従って、投影対象検出処理を実行する。

即ち、画像処理装置２０３は、メモリ２０１のセンサ画像記憶領域２０１ａ１，ａ２から、エッジ画像のデータを取り出し、台座画像のエッジをマスキングする（ステップＳ４１）。

画像処理装置２０３は、マスキングした画像に対してエネルギーPEを取得する（ステップＳ４２）。そして、画像処理装置２０３は、この画像をメモリ２０１の処理画像記憶領域２０１ｂに記憶する。

画像処理装置２０３は、閾値PE_thをメモリ２０１の閾値記憶領域２０１ｅから取り出し、取得したエネルギーPEと閾値PE_thとを比較する。そして、画像処理装置２０３は、比較結果に基づいて、台座１３に投影対象である原稿５があるか否かを判定する（ステップＳ４３）。

取得したエネルギーPEが閾値PE_th未満であれば、画像処理装置２０３は、台座１３上に原稿５は載置されていないと判定する（ステップＳ４３においてＮｏ）。このように判定すると、画像処理装置２０３は、撮影対象フラグをリセットする（ステップＳ４４）。

一方、取得したエネルギーPEが閾値PE_th以上であれば（ステップＳ４３においてＹｅｓ）、画像処理装置２０３は、撮影対象フラグをセットする（ステップＳ４５）。

画像処理装置２０３がこのように投影対象検出処理を実行すると、ＣＰＵ２０６は、メモリ２０１の作業データ記憶領域２０１ｄに記憶されている撮影対象フラグのフラグ値を参照し、台座１３に投影対象である原稿５が載置されているか否かを判定する（ステップＳ２１）。

撮影対象フラグがセットされている場合（ステップＳ２１においてＹｅｓ）、ＣＰＵ２０６は、台座１３に原稿５が載置されていると判定する。このように判定すると、ＣＰＵ２０６は、静止画モードで撮影処理を行う（ステップＳ２２）。

ＣＰＵ２０６は、その撮影画像（四角形）に対して輪郭取得処理を実行するように、画像処理装置２０３を制御する（ステップＳ２３）。

画像処理装置２０３は、図１６に示すフローチャートに従って、撮影画像の輪郭（四角形）取得処理（１）を実行する。

画像処理装置２０３は、メモリ２０１のセンサ画像記憶領域２０１ａ１，ａ２から撮影画像を読み出して、図１７に示すフローチャートに従って、台座パターン領域の検出処理を実行する（ステップＳ５１）。

即ち、画像処理装置２０３は、静止画モード撮影によって得られた撮影画像の各画素の値と予め設定された閾値とを比較することにより、画素値として０と１とで表される撮影画像の二値化画像を生成する（ステップＳ７１）。

画像処理装置２０３は、台座特定情報を取得する（ステップＳ７２）。画像処理装置２０３は、この台座特定情報取得処理を図１８に示すフローチャートに従って実行する。

即ち、画像処理装置２０３は、撮影条件として、撮影距離、画角から撮影画像の解像度（ＤＰＩ）を算出する（ステップＳ９１）。

画像処理装置２０３は、算出した解像度から、台座特定情報として、DotPix（１つのドット画像のピクセル数），DotDist（ドット画像の中心座標間のピクセル数）を取得する（ステップＳ９２）。

画像処理装置２０３は、台座特定情報として、AreaSize（調査領域Ａのピクセル数），AreaPix（調査領域Ａ内に含まれる４つのドット画像のピクセル数）を、数２に従って算出する（ステップＳ９３）。

画像処理装置２０３は、このようにして台座特定情報を取得すると、二値化画像に対し、ラベリング処理を行い、連結する同一ラベルのピクセルの数を調べる（ステップＳ７３）。

画像処理装置２０３は、計数したピクセル数NowDotPixと、１つのドット画像のピクセル数DotPixに対して予め設定された誤差範囲（DotPix±PixError）と、を比較する。そして、ピクセル数NowDotPixがこの誤差範囲（DotPix±PixError）を超えている場合、画像処理装置２０３は、その領域がドット画像によるものではないと判定し、この領域のすべてのピクセルに、ドット画像とは異なる画素値０を書き込む。一方、ピクセル数NowDotPixがこの誤差範囲（DotPix±PixError）内である場合、画像処理装置２０３は、その領域がドット画像によるものと判定し、この領域のすべてのピクセルに画素値１を書き込む（ステップＳ７４）。

画像処理装置２０３は、調査領域Ａの座標としてのカウンタcolumn, lineを初期化する（ステップＳ７５）。

画像処理装置２０３は、カウンタcolumn, lineで示す座標（column,line）を起点とする調査領域Ａ内のピクセル数CountNowが、数３に示す判定式を満足する否かを判定する（ステップＳ７６）。

この判定式を満足すると判定した場合（ステップＳ７６においてＹｅｓ）、画像処理装置２０３は、この調査領域Ａが台座画像の領域であると判定して、この調査領域Ａ内のすべてのピクセルに対応する出力画像のピクセルに対して１（白）を書き込む（ステップＳ７７）。

一方、この判定式を満足しないと判定した場合（ステップＳ７６においてＮｏ）、画像処理装置２０３は、この調査領域Ａが台座画像の領域ではないと判定する。そして、画像処理装置２０３は、カウンタcolumnが、その最大値SizeX未満か否かを判定する（ステップＳ７８）。

カウンタcolumnがSizeX未満と判定した場合（ステップＳ７８においてＹｅｓ）、画像処理装置２０３は、カウンタcolumnの値をインクリメントする（ステップＳ７９）。そして、画像処理装置２０３は、ステップＳ７６，Ｓ７７の処理を再度、実行する。

カウンタcolumnがSizeXに達したと判定した場合（ステップＳ７８においてＮｏ）、画像処理装置２０３は、カウンタlineが、その最大値SizeY未満か否かを判定する（ステップＳ８０）。

カウンタlineがSizeY未満と判定した場合（ステップＳ８０においてＹｅｓ）、画像処理装置２０３は、カウンタlineの値をインクリメントして、カウンタcolumnの値を０にする（ステップＳ８１）。そして、画像処理装置２０３は、ステップＳ７６〜Ｓ７８の処理を再度、実行する。

カウンタlineがSizeYに達したと判定した場合（ステップＳ８０においてＮｏ）、画像処理装置２０３は、この台座パターン領域の検出処理（１）を終了させる。

次に、画像処理装置２０３は、二値化画像から、エッジ画像を作成する（図１６のステップＳ５２）。
画像処理装置２０３は、直線を検出するため、数５を用いてハフ変換を行う（ステップＳ５３）。

画像処理装置２０３は、数６に従い、４５°≦θ＜１３５°の範囲において、上下の辺を形成する直線の候補として、投票数が多い複数の座標を取得する（ステップＳ５４）。

画像処理装置２０３は、数６に従い、１３５°≦θ＜２２５°の範囲において、左右の辺を形成する直線の候補として、投票数が多い複数の座標を取得する（ステップＳ５５）。

画像処理装置２０３は、図７（ｂ）に示す台座画像の領域が白で表された二値化画像おいて、候補となる複数の座標の中から、台座１３の輪郭と思われる上、下、左、右、それぞれ独立した辺の候補から２個以上候補がある場合、外側のものを候補から外す（ステップＳ５６）。

画像処理装置２０３は、Ｘ軸方向の候補、Ｙ軸方向の候補のうち、ρの値が正と負とで互いに異なり、角度θが設定範囲内のものを検索し、その候補を選択する（ステップＳ５７）。
画像処理装置２０３は、このような条件に適合する４つの直線を取得できたか否かを判定する（ステップＳ５８）。

取得できたと判定した場合（ステップＳ５８においてＹｅｓ）、画像処理装置２０３は、取得した４つの直線の交点を取得する（ステップＳ６１）。

検索できなかったと判定した場合（ステップＳ５８においてＮｏ）、画像処理装置２０３は、候補から除外した直線として台座画像の輪郭と一致する直線も含めて、ステップＳ５７と同じように検索を行い、その候補を選択する（ステップＳ５９）。そして、画像処理装置２０３は、４つの直線を取得できたか否かを判定する（ステップＳ６０）。

４つの直線を取得できたと判定した場合（ステップＳ６０においてＹｅｓ）、画像処理装置２０３は、取得した４つの直線の交点を求める（ステップＳ６１）。
４つの直線を取得できなかったと判定した場合（ステップＳ６０においてＮｏ）、画像処理装置２０３は、画像の四隅の座標をセットして（ステップＳ６２）、輪郭取得処理を終了させる。

このように撮影画像の輪郭取得処理を実行すると、ＣＰＵ２０６は、画像処理装置２０３を制御し、画像処理装置２０３は、さらに、原稿画像の切り抜き、射影補正等の画像補正を行う（図１３のステップＳ２４）。

画像処理装置２０３は、画像変換の結果、得られた画像に対して、輝度引き伸ばし、カラー補正等の鮮明化処理を行って、視認性の優れた画像を取得する（ステップＳ２５）。そして、画像処理装置２０３は、画像鮮明化処理を施した画像をメモリ２０１の表示画像記憶領域２０１ｃに記憶する（ステップＳ２６）。

ＣＰＵ２０６は、画像処理装置２０３が画像鮮明化処理を施した画像をスクリーン４に投影する（ステップＳ２７）。

ＣＰＵ２０６は、スクリーン４に画像を投影すると、再度、モードを動画モードに設定して、撮影処理を行い、動き検出処理を実行する（ステップＳ１３〜Ｓ１５）。そして、継続して動きなしと判定した場合（ステップＳ１８においてＹｅｓ）、ＣＰＵ２０６は、メモリ２０１の表示画像記憶領域２０１ｃから、補正画像を読み出して、この画像をスクリーン４に投影する（ステップＳ２７）。

以上説明したように、本実施形態１によれば、台座面には、予めドットが記されており、原稿５が載置されているときに、画像処理装置２０３は、撮影によって得られた撮影画像の解像度に基づいて台座特定情報を取得するようにした。そして、画像処理装置２０３は、取得した台座特定情報に基づいて台座画像の領域を識別し、台座画像の領域が白で表された二値化画像を取得し、原稿画像の領域と台座画像の領域との境界が明示されるようにした。

従って、原稿５がどのような文面であっても、また、原稿５の色が色か不明な場合でも、台座１３に載置された位置に左右されることなく、原稿画像の輪郭のみを精度良く取得することができる。

（実施形態２）
実施形態２に係る撮影装置は、特定の角度で配置されたドットで構成されている台座画像を識別するようにしたものである。

台座１３の台座面に記されたドットは、図２に示すように等間隔で配置されたものである必要はなく、図１９（ａ）に示すように、特定の角度で等間隔で配置されたものであってもよい。ドットは、台座１３の辺に対して約４５°の角度で等間隔で配置されている。

書画カメラ１が台座１３と原稿５とを撮影することによって、撮影装置は、図１９（ａ）に示すようなパターンのドット画像を取得する。この場合、画像処理装置２０３は、３つのドット画像を含む領域を調査領域Ａとする。

また、Dotdistは、図１９（ａ）に示すような２つのドット画像の中心点間のピクセル数となる。また、ピクセル数AreaSizeとピクセル数AreaPixとは次の数７によって表される。

画像処理装置２０３は、台座特定情報取得処理において、この数７に従い、台座特定情報として、ピクセル数AreaSize，AreaPixを取得する。調査領域Ａ内のピクセル数DotPixを１７ピクセルとすると、実施形態２では、ピクセル数AreaPixは、５１ピクセル（＝１７×３）となる。

また、図１９（ｂ）に示すような撮影画像の領域ａを拡大すると、領域ａの画像は、図１９（ｃ）に示すような画像になる。画像処理装置２０３は、実施形態１と同様にラベリング処理を行うことにより、図２０（ａ）に示すようなドット画像のみが白で表された画像を取得する。

画像処理装置２０３は、実施形態１と同様に、図２０（ａ）に示すように設定した調査領域Ａ内の画素値が１になっているピクセルの数を計数し、計数したピクセル数CountNowと、予め設定された誤差範囲（AreaPix±PixError×AreaDot）と、を比較する。

画像処理装置２０３は、数３によって表される判定式を満足する場合、画像処理装置２０３は、調査領域Ａが台座画像の領域であると判定して、図２０（ｂ）に示すように、調査領域Ａ内のすべてのピクセルに対応する出力画像のピクセルに対して画素値１（白）を書き込む。

一方、数３によって表される判定式を満足しない場合、画像処理装置２０３は、調査領域Ａが台座画像の領域ではないと判定して、図２０（ｃ）に示すように、出力画像は、そのままとする。

画像処理装置２０３は、画像処理装置２０３は、撮影画像内において、調査領域Ａを１ピックセルずつ移動させつつ、このような処理を行うことによって、実施形態１と同様に、図７（ｂ）に示すような台座画像の領域を白で表した二値化画像を取得する。

このように、特定の角度で配置されたドットで構成されている場合でも、画像処理装置２０３は、台座特定情報を取得することができ、取得した台座特定情報に基づいて台座１３の表面に記された台座画像の領域を識別することができる。

（実施形態３）
実施形態３に係る台座は、識別印としての直線が予め設定された間隔で繰り返し記されたものであり、撮影装置は、この台座画像の領域を白で表した二値化画像を生成するようにしたものである。

台座１３の台座面には、図２１（ａ）に示すような直線として、斜線が繰り返し記されている。この場合、実施形態３に係る撮影装置の画像処理装置２０３は、この画像に対し、ラベリング処理を行う代わりに、図２１（ｂ）に示すようなエッジフィルタを用いて出力画像を生成する。このエッジフィルタは、調査領域Ａにおいて一定長以上の斜線画像のみを保持するように設定されたフィルタである。

画像処理装置２０３は、このエッジフィルタを用いて、図２１（ｃ）に示すような斜線のみの画像を生成する。画像処理装置２０３は、この画像に対し、調査領域Ａを設定する。

画像処理装置２０３は、静止画モード撮影時の解像度に基づいて、斜線画像間ピクセル数の平方倍のピクセル数が一辺をなす正方形の領域を調査領域Ａとして設定する。

そして、画像処理装置２０３は、調査領域Ａ内において、画素値が１になっているピクセルの数と予め設定された誤差範囲（AreaPix±PixError×AreaDot）とを比較する。

画像処理装置２０３は、数３によって表された判定式を満足する場合には、図２１（ｄ）に示すように、調査領域Ａ内のすべてのピクセルに対応する出力画像のピクセルに対して画素値１（白）を書き込む。一方、数３によって表された判定式を満足しない場合には、図２１（ｅ）に示すように、調査領域Ａ内の出力画像に対して処理を行わない。

画像処理装置２０３は、撮影画像内において、調査領域Ａを１ピックセルずつ移動させつつ、このような処理を行うことによって、図７（ｂ）に示すような台座画像の領域を白で表した二値化画像を取得する。

以上説明したように、本実施形態３によれば、画像処理装置２０３は、直線パターン用のフィルタを用いて、画像を取得するようにした。
従って、台座画像が直線パターンによって構成されている場合でも、台座特定情報を取得することができ、取得した台座特定情報に基づいて台座１３の表面に刻印された領域を識別することができる。そして、原稿画像の輪郭のみを精度良く取得することができる。

（実施形態４）
実施形態４に係る台座は、識別印として、互いに交差するように予め設定された間隔で水平垂直方向の直線が繰り返し記されたものであり、撮影装置は、台座画像の領域を白で表した二値化画像を生成するようにしたものである。

台座１３の台座面に、図２２（ａ）に示すような水平垂直方向の直線が記されている。画像処理装置２０３は、この画像に対し、図２２（ｂ），（ｃ）に示すような画像フィルタを用いて出力画像を生成する。図２２（ｂ），（ｃ）に示す画像フィルタは、それぞれ、水平方向、垂直方向の直線のみを反転させて水平、垂直方向の直線画像のみを保持するように設定されたフィルタである。尚、図２２（ｂ），（ｃ）に示すＡ，Ｂは、ラインの幅を表す。

画像処理装置２０３は、撮影画像の解像度に基づいてラインの幅ピクセル数と間隔ピクセル数とを定義する。画像処理装置２０３は、フィルタの幅を、投影対象の画像の中のラインの幅のピクセル数とする。

画像処理装置２０３は、この図２２（ｂ），（ｃ）にそれぞれ示すような画像フィルタを用いてフィルタリングを行い、それぞれ、図２２（ｄ），（ｅ）に示すような水平垂直方向の直線のみの画像を生成する。図２２（ｄ），（ｅ）に示すように、出力画像には、水平垂直方向の直線の各端点が現れる。

画像処理装置２０３は、図２２（ｆ）に示すように、最小二乗法により、水平方向、垂直方向の直線画像の中央方向の端点を有する線（Ｙ＝ｐＸ＋ｑ）を原稿画像と台座画像との境界を示す直線と判定して、この直線によって形成される図２３に示すような４辺を取得する。そして画像処理装置２０３は、その４辺から、４辺に囲まれた原稿画像の輪郭を取得する。

次に実施形態４に係る撮影装置の動作を説明する。
画像処理装置２０３は、図２４に示すフローチャートに従って、撮影画像の輪郭（四角形）取得処理を実行する。

画像処理装置２０３は、撮影距離、ズーム値から、台座１３に記された水平垂直方向の直線画像における直線間ピクセル数（距離）を算出する（ステップＳ１０１）。

画像処理装置２０３は、メモリ２０１のセンサ画像記憶領域２０１ａ１，２０１ａ２から撮影画像を読み出して、図２２（ｂ），（ｃ）に示すような画像フィルタを生成する（ステップＳ１０２）。

画像処理装置２０３は、メモリ２０１から撮影画像を読み出して、台座１３に刻印された垂直方向の直線に対応する画像を、図２２（ｃ）に示すような垂直方向の直線画像のみを残す画像フィルタを用いてフィルタリングし、図２２（ｅ）に示すような二値化画像を生成する（ステップＳ１０３）。

画像処理装置２０３は二値化画像の残存直線を追跡し、画像上部の場合は下方向端点を判別し、画像下部の場合は上方向端点を判別する。そして、画像処理装置２０３は、最小二乗法に従って各端点を結ぶような直線を生成し、それぞれ上辺候補、下辺候補とする（ステップＳ１０４）。

画像処理装置２０３は、メモリ２０１から撮影画像を読み出して、台座１３に刻印された水平方向の直線に対応する画像を、生成した図２２（ｂ）に示すような画像フィルタを用いてフィルタリングし、図２２（ｄ）に示すような二値化画像を生成する（ステップＳ１０５）。

画像処理装置２０３は、二値化画像の残存直線を追跡し、画像左部の場合は右方向端点を判別し、画像右部の場合は左方向端点を判別する。そして、画像処理装置２０３は、最小二乗法に従って各端点を結ぶような直線を生成し、それぞれ左辺候補、右辺候補とする（ステップＳ１０６）。

画像処理装置２０３は、このような４方向の直線を取得できたかどうかを判定する。（ステップＳ１０７）。

４方向の直線を取得できなかったと判定した場合（ステップＳ１０７においてＮｏ）、画像処理装置２０３は、画像全体を示す座標をセットする（ステップＳ１０８）。

４方向の直線を取得できたと判定した場合（ステップＳ１０７においてＹｅｓ）、画像処理装置２０３は、取得した４方向の直線が各方向に１本づつの４本のみか否かを判定する（ステップＳ１０９）。

取得した直線が４本のみと判定した場合（ステップＳ１０９においてＹｅｓ）、画像処理装置２０３は、その直線同士の交点を求める（ステップＳ１１０）。

検出した直線が４本ではない場合（ステップＳ１０９においてＮｏ）、画像処理装置２０３は、Ｘ軸方向の直線、Ｙ軸方向の直線のうち、上下左右の直線が水平、垂直の関係を有するものを選択する（ステップＳ１１１）。

画像処理装置２０３は、このような条件に適合する４つの直線を取得できたか否かを判定する（ステップＳ１１２）。

取得できたと判定した場合（ステップＳ１１２においてＹｅｓ）、画像処理装置２０３は、取得した４つの直線の交点を求める（ステップＳ１１０）。

取得できなかったと判定した場合（ステップＳ１１２においてＮｏ）、画像処理装置２０３は、画像全体を示す四隅の座標をセットする（ステップＳ１０８）。

以上説明したように、本実施形態４によれば、水平垂直方向の直線が記された台座１３の画像に対し、図２２（ｂ），（ｃ）に示すような画像フィルタを用いて出力画像を生成することにより、原稿画像の輪郭のみを精度良く取得することができる。

また、画像処理装置２０３は、ハフ変換ではなく最小二乗法により、台座画像の輪郭線を特定するようにした。従って、全角度を計算するハフ変換に比べ、ゴーストが出にくく正しい直線候補数を取得することが出来る。

尚、本発明を実施するにあたっては、種々の形態が考えられ、上記実施形態に限られるものではない。
例えば、上記実施形態では、調査領域Ａ内のすべての画素に０又は１を書き込むようにした。しかし、これに限られるものではなく、例えば、例えば、台座１３がグレーで表現されているような場合、調査領域Ａ内の画素を１つ置きに選択して、０又は１を書き込でもよい。この場合、台座画像の色がグレーである場合には、グレーにすることもできる。

実施形態３では、画像処理装置２０３は、台座画像の斜線に基づいて、台座画像の領域を白で表した二値化画像を生成するようにした。しかし、台座１３に原稿５が載置された撮影画像には、この斜線の端面が現れるため、画像処理装置２０３は、実施形態４と同様に、この斜線の各端点に基づいて原稿画像と台座画像との境界線を取得するようにしてもよい。一方、実施形態４においても、水平垂直方向の直線のみの画像から、台座画像の領域を白で表した二値化画像を生成することができる。

また、実施形態１〜４の撮影装置は、書画カメラ１に画像処理装置２０３を備えるようにした。しかし、画像処理装置２０３をコンピュータを備えるようにしてもよい。このようにすれば、カメラ部１１には、汎用のデジタルカメラを用いることもできる。逆に、必ずしも、撮影装置は、コンピュータを備えたものでなくてもよい。

上記実施形態では、プログラムが、それぞれメモリ等に予め記憶されているものとして説明した。しかし、撮影装置を、装置の全部又は一部として動作させ、あるいは、上述の処理を実行させるためのプログラムを、フレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disk Read-Only Memory）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）、ＭＯ（Magneto Optical disk）などのコンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納して配布し、これを別のコンピュータにインストールし、上述の手段として動作させ、あるいは、上述の工程を実行させてもよい。

さらに、インターネット上のサーバ装置が有するディスク装置等にプログラムを格納しておき、例えば、搬送波に重畳させて、コンピュータにダウンロード等するものとしてもよい。

本発明の実施形態に係る撮影装置の構成を示す図である。 図１に示す台座に記されたドットの説明図である。 図１に示す撮影装置の機能の説明図である。 図１に示す書画カメラの構成を示すブロック図である。 図４に示すメモリの各記憶領域を示すブロック図である。 投影対象検出処理において用いるマスクデータの説明図である。 二値化画像の説明図である。 本発明の実施形態１に係る撮影装置が識別するパターンとして、等間隔にドットが配置されたパターンを示す図である。 ラベリング処理の説明図である。 図８（ａ）に示すドットパターンに基づいて台座パターン領域の取得処理の内容を示す図である。 ハフ変換の説明図である。 アフィン変換の説明図である。 図１に示す撮影装置が実行するカメラ基本処理の内容を示すフローチャートである。 図１に示す撮影装置が実行する画像の動き検出処理の内容を示すフローチャートである。 図１に示す撮影装置が実行する投影対象検出処理の内容を示すフローチャートである。 図１に示す撮影装置が実行する輪郭取得処理（１）の内容を示すフローチャートである。 図１に示す撮影装置が実行する台座パターン領域の検出処理の内容を示すフローチャートである。 図１に示す撮影装置が実行する台座特定情報の取得処理の内容を示すフローチャートである。 本発明の実施形態２に係る撮影装置が識別するパターンとして、特定の方向にドットが配置されたパターンを示す説明図、その撮影画像を示す説明図である。 図１９（ａ）に示すドットパターンに基づいて台座パターン領域の取得処理の内容を示す図である。 本発明の実施形態３に係る撮影装置が識別するパターンとして、斜線パターンを示す図と、その撮影画像の処理内容を示す図である。 本発明の実施形態４に係る撮影装置が識別するパターンとして、水平垂直方向の直線パターンを示す図と、その撮影画像の処理内容を示す図である。 原稿画像と台座画像との境界を示す直線によって形成される４辺の説明図である。 本発明の実施形態４に係る撮影装置が実行する輪郭取得処理（２）の内容を示すフローチャートである。 従来の撮影装置を示す図である。 図２５の従来の撮影装置の機能の説明図である。

符号の説明

１・・・書画カメラ、２・・・コンピュータ、３・・・プロジェクタ、４・・・スクリーン、５・・・原稿、１１・・・カメラ部、１３・・・台座、２０１・・・メモリ、２０２・・・ビデオ出力装置、２０３・・・画像処理装置、２０４・・・操作部、２０６・・・ＣＰＵ

Claims (10)

1. 台座に載置された原稿を撮影する撮影装置において、
   前記台座と前記原稿とを撮影する撮影部と、
   前記撮影部の撮影によって得られた撮影画像から、前記原稿による原稿画像を取得する画像処理部と、を備え、
   前記台座は、前記原稿を載置する台座面に、前記台座識別用の識別印が繰り返し記されたものであり、
   前記画像処理部は、
   前記台座に原稿が載置されたときの撮影画像から、前記識別印のみの識別印画像を生成する識別印画像生成部と、
   前記識別印画像生成部が生成した識別印画像に対して調査領域を設定し、設定した調査領域を前記撮影部によって決定されるピクセル単位で移動させつつ、前記調査領域内における前記識別印画像のピクセル数を計数し、前記計数したピクセル数と予め設定された誤差範囲とを比較し、前記調査領域内において計数したピクセル数が前記誤差範囲内である場合、前記調査領域に前記識別印画像と同一の画素値を書き込むことにより、前記原稿画像の領域と前記台座画像の領域との境界が明示された二値化画像を生成する二値化画像生成部と、
   前記二値化画像生成部が生成した二値化画像に基づいて前記原稿画像の領域を判別し、前記原稿画像を取得する原稿画像取得部と、を備えた、
   ことを特徴とする撮影装置。
2. 前記台座は、前記識別印として、予め設定された間隔でドットが繰り返し記されたものであり、
   前記識別印画像生成部は、前記ドットによるドット画像の画素値と同一の画素値を有する隣接ピクセルを連結し、連結したピクセルのピクセル数を計数し、計数したピクセル数と前記ドット画像のピクセル数に対して予め設定された第２の誤差範囲とを比較し、前記ピクセル数が前記第２の誤差範囲外となったピクセルの領域を前記ドットによるドット画像の領域ではないと判定して当該ピクセルの連結領域に、前記原稿画像の領域と同一の画素値をピクセル単位で書き込んで、前記撮影画像から、前記ドットのみの識別印画像を生成する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の撮影装置。
3. 前記台座は、前記識別印として、予め設定された間隔で直線が繰り返し記されたものであり、
   前記識別印画像生成部は、前記撮影画像に対して、前記直線画像のみを保持するフィルタを用いてフィルタリングを行うことにより、前記撮影画像から、前記直線のみの識別印画像を生成する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の撮影装置。
4. 前記二値化画像生成部は、
   前記撮影部の撮影条件に基づいて前記撮影画像の画像解像度を取得し、取得した画像解像度に基づいて前記調査領域の大きさを設定し、前記調査領域のピクセル数と前記調査領域における前記識別印画像のピクセル数とを取得する、
   ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の撮影装置。
5. 台座に載置された原稿を撮影する撮影装置において、
   前記台座と前記原稿とを撮影する撮影部と、
   前記撮影部の撮影によって得られた撮影画像から、前記原稿による原稿画像を取得する画像処理部と、を備え、
   前記台座は、前記原稿を載置する台座面に、前記台座識別用の識別印として、前記原稿画像の輪郭を判別するように特定の傾きを有する直線が繰り返し記されたものであり、
   前記画像処理部は、
   前記台座に前記原稿が載置されたときの撮影画像から、前記直線のみの識別印画像を生成する識別印画像生成部と、
   前記識別印画像生成部が生成した識別印画像に現れた直線の端点に基づいて、前記原稿画像と前記台座画像との境界線を取得する境界線取得部と、
   前記境界線取得部が取得した境界線に囲まれた前記原稿画像を取得する原稿画像取得部と、を備えた、
   ことを特徴とする撮影装置。
6. 前記識別印画像生成部は、前記直線のみを保持するフィルタを用いて前記撮影画像に対してフィルタリングを行うことにより、前記直線のみの識別印画像を生成する、
   ことを特徴とする請求項５に記載の撮影装置。
7. 台座に載置された原稿を撮影する撮影装置において、
   前記台座と前記原稿とを撮影する撮影部と、
   前記撮影部の撮影によって得られた撮影画像から、前記原稿による原稿画像を取得する画像処理部と、を備え、
   前記台座は、前記原稿を載置する台座面に、前記台座識別用の識別印として、交差する方向に複数の直線が繰り返し記されたものであり、
   前記画像処理部は、
   前記台座に前記原稿が載置されたときの撮影画像から、前記複数の直線のみの識別印画像を生成する識別印画像生成部と、
   前記識別印画像生成部が生成した識別印画像に現れた各直線の端点に基づいて、前記原稿画像と前記台座画像との境界線を取得する境界線取得部と、
   前記境界線取得部が取得した境界線に囲まれた前記原稿画像を取得する原稿画像取得部と、を備えた、
   ことを特徴とする撮影装置。
8. 前記識別印画像生成部は、
   それぞれの方向の直線のみを保持する複数のフィルタを用いて前記撮影画像に対してフィルタリングを行うことにより、前記複数の直線のみの識別印画像を生成する、
   ことを特徴とする請求項７に記載の撮影装置。
9. 台座に載置された原稿を撮影する撮影装置の画像処理方法において、
   前記台座は、前記原稿を載置する台座面に、台座識別用の識別印が繰り返し記されたものであり、
   前記台座と前記原稿とを撮影するステップと、
   前記台座に前記原稿が載置されたときの撮影画像から、前記識別印のみの識別印画像を生成するステップと、
   前記生成した識別印画像に対して調査領域を設定し、設定した調査領域をピクセル単位で移動させつつ、前記調査領域内における前記識別印画像のピクセル数を計数し、前記計数したピクセル数と予め設定された誤差範囲とを比較し、前記調査領域内において計数したピクセル数が前記誤差範囲内である場合、前記調査領域に前記識別印画像と同一の画素値を書き込むことにより、前記原稿画像の領域と前記台座画像の領域との境界が明示された二値化画像を生成するステップと、
   前記生成した二値化画像に基づいて前記原稿画像の領域を判別し、前記原稿画像を取得するステップと、を備えた、
   ことを特徴とする撮影装置の画像処理方法。
10. コンピュータに、
    原稿と前記原稿を載置する台座面に台座識別用の識別印が繰り返し記された台座とを撮影する手順、
    前記台座に前記原稿が載置されたときの撮影画像から、前記識別印のみの識別印画像を生成する手順、
    前記生成した識別印画像に対して調査領域を設定し、設定した調査領域をピクセル単位で移動させつつ、前記調査領域内における前記識別印画像のピクセル数を計数し、前記計数したピクセル数と予め設定された誤差範囲とを比較し、前記調査領域内において計数したピクセル数が前記誤差範囲内である場合、前記調査領域に前記識別印画像と同一の画素値を書き込むことにより、前記原稿画像の領域と前記台座画像の領域との境界が明示された二値化画像を生成する手順、
    前記生成した二値化画像に基づいて前記原稿画像の領域を判別し、前記原稿画像を取得する手順、
    を実行させるためのプログラム。

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