JP2006163821A - 撮影装置、画像処理装置、画像処理方法及びプログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】書画カメラ1に備えられた画像処理装置は、予め、台座13に原稿5が載置されていない状態で撮影を行って比較画像を取得する。そして、画像処理装置は、台座13に原稿5が載置された状態の縮小画像と比較画像とを比較して、その差分画像を取得する。これにより、台座画像は除去される。さらに、画像処理装置は、取得した差分画像から、その2値エッジ画像、2値画像を作成する。画像処理装置は、それぞれ、作成した2値エッジ画像に基づいて原稿画像の輪郭を形成する直線を検出し、直線の角度を取得する。画像処理装置は、2値画像に基づいて投影ヒストグラムを作成し、原稿画像の領域を特定する。そして、画像処理装置は、取得した直線の角度と領域とに基づいて原稿画像を切り出す。
【選択図】図1
Description
多角形の原稿を撮影する撮影装置において、
前記原稿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、前記撮影画像に含まれる原稿画像を切り出す画像処理部と、を備え、
前記画像処理部は、
前記撮影画像を処理して前記原稿画像のみを含む画像を生成する撮影画像処理部と、
前記撮影画像処理部が処理した処理画像から、前記原稿画像の形状を示す輪郭による直線を取得し、取得した直線の角度として、前記撮影画像を基準とする座標系における角度を検出する角度検出部と、
前記撮影画像処理部が処理した処理画像から、前記原稿画像の輪郭による境界を、異なる画素値で表した2値画像を生成する2値画像生成部と、
前記2値画像生成部が生成した2値画像を、前記角度検出部が検出した角度に従って設定された方向に走査し、着目した画素値を有する画素の数を計数して前記処理画像の投影ヒストグラムを作成する投影ヒストグラム作成部と、
前記投影ヒストグラム作成部が作成した投影ヒストグラムから、前記原稿画像の領域を特定するための座標データを取得する領域座標取得部と、
前記領域座標取得部が取得した座標データに基づいて前記原稿画像の領域を特定し、前記撮影画像から前記原稿画像を切り出す原稿画像切り出し部と、を備えたことを特徴とする。
前記画像処理部の前記撮影画像処理部は、
前記撮影部が前記台座のみを撮影することによって得られた第1の撮影画像と前記台座及び前記原稿を撮影することによって得られた第2の撮影画像との差分画像を、前記原稿画像のみを含む画像として生成するようにしてもよい。
前記撮影画像処理部が処理した処理画像を処理して、前記原稿画像の輪郭をエッジ線で表した2値エッジ画像を生成する2値エッジ画像生成部を備え、
前記2値エッジ画像生成部が生成した2値エッジ画像から、前記原稿画像の輪郭によるエッジ線を判別して前記直線を取得し、取得した直線の角度を検出するようにしてもよい。
前記撮影画像処理部が処理した処理画像を第1の方向に走査して、前記原稿画像の第1の走査方向における輪郭をエッジ線で表した2値エッジ画像を生成する第1の2値エッジ画像生成部と、
前記撮影画像処理部が処理した処理画像を、前記第1の方向とは異なる第2の方向に走査して、前記原稿画像の第2の走査方向における輪郭をエッジ線で表した2値エッジ画像を生成する第2の2値エッジ画像生成部と、を備え、
前記第1の2値エッジ画像生成部が生成した2値エッジ画像と前記第2の2値エッジ画像生成部が生成した2値エッジ画像とから、前記原稿画像の輪郭による各辺のエッジ線を判別して複数の直線を独立して取得し、取得した複数の直線の前記座標系における各角度を検出するようにしてもよい。
原画像から、前記原画像に含まれる切り出し対象画像を切り出す画像処理装置において、
前記切り出し対象画像の形状を示す輪郭による直線を取得し、取得した直線の角度として、前記原画像を基準とする座標系における角度を検出する角度検出部と、
前記原画像を処理して、前記切り出し対象画像の輪郭による境界を、異なる画素値で表した2値画像を生成する2値画像生成部と、
前記2値画像生成部が生成した2値画像を、前記角度検出部が検出した角度に従って設定された方向に走査し、着目した画素値を有する画素の数を計数して前記切り出し対象画像の投影ヒストグラムを作成する投影ヒストグラム作成部と、
前記投影ヒストグラム作成部が作成した投影ヒストグラムから、前記切り出し対象画像の領域を特定するための座標データを取得する領域座標取得部と、
前記領域座標取得部が取得した座標データに基づいて前記切り出し対象画像の領域を特定し、前記原画像から前記切り出し対象画像を切り出す原稿画像切り出し部と、を備えたことを特徴とする。
多角形の原稿を撮影するステップと、
撮影によって得られた撮影画像から、前記原稿に対応する原稿画像の形状を示す輪郭による直線を取得し、取得した直線の角度として、前記撮影画像を基準とする座標系における角度を検出するステップと、
前記撮影画像を処理して、前記原稿画像の輪郭による境界を異なる画素値で表した2値画像を生成するステップと、
前記生成した2値画像を、前記検出した角度に従って設定された方向に走査して、着目した画素値を有する画素の数を計数して前記原稿画像の投影ヒストグラムを作成するステップと、
前記作成した投影ヒストグラムから、前記原稿画像の領域を特定するための座標データを取得するステップと、
前記取得した座標データに基づいて前記原稿画像の領域を特定し、前記撮影画像から前記原稿画像を切り出すステップと、を備えたことを特徴とする。
コンピュータに、
多角形の原稿を撮影する手順、
撮影によって得られた撮影画像から、前記原稿に対応する原稿画像の形状を示す輪郭による直線を取得し、取得した直線の角度として、前記撮影画像を基準とする座標系における角度を検出する手順、
前記撮影画像を処理して、前記原稿画像の輪郭による境界を異なる画素値で表した2値画像を生成する手順、
前記生成した2値画像を、前記検出した角度に従って設定された方向に走査して、着目した画素値を有する画素の数を計数して前記原稿画像の投影ヒストグラムを作成する手順、
前記作成した投影ヒストグラムから、前記原稿画像の領域を特定するための座標データを取得する手順、
前記取得した座標データに基づいて前記原稿画像の領域を特定し、前記撮影画像から前記原稿画像を切り出す手順、
を実行させるためのものである。
(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。
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。
(1)差分画像生成処理
(2)2値エッジ画像作成処理
(3)角度検出処理
(4)2値画像作成処理
(5)投影ヒストグラム作成処理
(6)領域座標変換処理
(7)画像変換処理(切り抜きと射影補正)
(8)画像の鮮明化処理
(9)画像の圧縮処理
複合機能画像処理
(10)原稿有無判定処理
(11)動画投影処理
(12)原稿投影処理
(1)差分画像生成処理
差分画像生成処理は、原稿5が台座13に載置されていないときの撮影画像を比較画像、原稿5が台座13に載置されているときの撮影画像を対象画像として比較し、両画像の各ピクセルの差としての差分画像を生成する処理である。この差分画像は、次の数1によって表される。
2値エッジ画像作成処理は、画像のエッジを検出し、輪郭によって形成されるエッジ画像を作成する処理である。
角度検出処理は、2値エッジ画像作成処理において得られた2値エッジ画像djから、原稿画像の形状を示す輪郭による直線として、最も長い直線を取得し、その角度を検出する処理である。画像処理装置203は、この処理によって取得した直線の角度を、投影ヒストグラム作成処理においても用いる。
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。
2値画像作成処理は、差分画像の各画素値と予め設定された閾値とを比較することにより、差分画像の各画素値を2値化して、その2値画像を作成する処理である。
投影ヒストグラム作成処理は、2値画像作成処理において取得した差分2値画像b(x,y)の投影ヒストグラムを作成する処理である。画像処理装置203は、差分2値画像b(x,y)に基づいて原稿画像の領域を取得するためにこの処理を行う。
領域座標変換処理は、原稿画像5qの輪郭によって形成される矩形の4つの頂点を取得する処理である。画像処理装置203は、図7に示すような投影ヒストグラムHhθを一端Hhθ[0]から走査して、その立ち上がり位置hθs、hθlを取得する。また、画像処理装置203は、投影ヒストグラムHvθの一端Hvθ[0]から走査して、その立ち上がり位置vθs、vθlを取得する。
画像変換処理は、画像の切り抜きと射影補正等を含む処理である。切り抜き処理は、領域座標変換処理において取得した矩形の4つの頂点に基づいて、撮影画像から原稿画像を切り抜く処理である。通常、補正を行わずに切り抜かれた原稿画像は歪んだものになる。
画像の鮮明化処理は、切り出した画像を、輝度引き伸ばし、カラー補正等を行うことにより、視認性の優れた画像に修正する処理である。
画像の圧縮処理は、プロジェクタ3に送り出す画像データを圧縮する処理である。
原稿有無判定処理は、台座13に原稿5が載置されているか否かを判定する処理である。画像処理装置203は、この処理を、被写体が静止したときに実行する。
また、画像処理装置203は、十字エッジ画像14jの座標に基づいて台座画像の4つの頂点座標(xstand_i,ystand_i)を算出する(i=0,1,2,3)。画像処理装置203は、算出した4つの頂点座標(xstand_i,ystand_i)のデータを、原稿画像の輪郭を取得できなかった場合の画像切り出し用座標として用いる。画像処理装置203は、この4つの頂点座標(xstand_i,ystand_i)のデータをメモリ201の作業データ記憶領域201dに記憶する。
動画投影処理は、原稿5が載置される前、あるいは原稿5の差し替えを行っているときに、プロジェクタ3を介してリアルタイムに現在の画像を投影する処理である。
原稿投影処理は、原稿5が載置されて静止しているときに、プロジェクタ3に図21(c)に示すような変換画像をスクリーン4に投影させる処理である。
モードスイッチは、撮影モードとして静止画モードと動画動作モードとのいずれかを設定するためのスイッチである。
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206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。
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、ズームレンズ位置、絞りなどのカメラ設定と、ビデオ出力装置202等の初期化と、を行う(ステップS11)。
ビデオ出力装置202は、圧縮した画像データをプロジェクタ3に送信する(ステップS33)。
即ち、画像処理装置203は、メモリ201のセンサ画像記憶領域201aから低解像度画像を読み出して、この低解像度画像に対して2値エッジ画像作成処理を実行し、2値エッジ画像を生成する(ステップS61)。
CPU206は、画像データ生成部21を制御して撮影条件を最適化する(ステップS47)。
CPU206は、画像処理装置203に原稿投影処理を実行させる(ステップS50)。
即ち、画像処理装置203は、メモリ201の処理画像記憶領域201bに保存した画像を比較画像rとして読み出し、数1に従い、低解像度の対象画像qと比較画像rとの差分画像dを生成する(ステップS81)。画像処理装置203は、生成した差分画像d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、取得した直線候補の角度θを取得する(ステップS85)。
画像処理装置203は、検出した交点を原稿画像5qの輪郭をなす矩形の4つの頂点座標として、切り出し領域に設定する(ステップS91)。
画像処理装置203は、鮮明化処理を施した切り出し画像をメモリ201の表示画像記憶領域201cに記録して、圧縮処理を行う(ステップS96)。
実施形態2に係る撮影装置は、台形歪みを考慮して、原稿画像の上下左右の辺について、それぞれ、投影ヒストグラムを生成し、原稿画像の領域を取得するようにしたものである。
実施形態2に係る撮影装置の書画カメラ1は、図18及び図19に示すフローチャートに従って、原稿投影処理(2)を実行する。
画像処理装置」203は、取得した各角度を用い、上下左右辺のそれぞれについて投影ヒストグラムHhθ,Hvθを生成する(ステップS112)。
Claims (11)
- 多角形の原稿を撮影する撮影装置において、
前記原稿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、前記撮影画像に含まれる原稿画像を切り出す画像処理部と、を備え、
前記画像処理部は、
前記撮影画像を処理して前記原稿画像のみを含む画像を生成する撮影画像処理部と、
前記撮影画像処理部が処理した処理画像から、前記原稿画像の形状を示す輪郭による直線を取得し、取得した直線の角度として、前記撮影画像を基準とする座標系における角度を検出する角度検出部と、
前記撮影画像処理部が処理した処理画像から、前記原稿画像の輪郭による境界を、異なる画素値で表した2値画像を生成する2値画像生成部と、
前記2値画像生成部が生成した2値画像を、前記角度検出部が検出した角度に従って設定された方向に走査し、着目した画素値を有する画素の数を計数して前記処理画像の投影ヒストグラムを作成する投影ヒストグラム作成部と、
前記投影ヒストグラム作成部が作成した投影ヒストグラムから、前記原稿画像の領域を特定するための座標データを取得する領域座標取得部と、
前記領域座標取得部が取得した座標データに基づいて前記原稿画像の領域を特定し、前記撮影画像から前記原稿画像を切り出す原稿画像切り出し部と、を備えた、
ことを特徴とする撮影装置。 - 前記撮影部は、前記原稿を載置する台座のみ又は前記台座と前記原稿とを撮影し、
前記画像処理部の前記撮影画像処理部は、
前記撮影部が前記台座のみを撮影することによって得られた第1の撮影画像と前記台座及び前記原稿を撮影することによって得られた第2の撮影画像との差分画像を、前記原稿画像のみを含む画像として生成する、
ことを特徴とする請求項1に記載の撮影装置。 - 前記角度検出部は、
前記撮影画像処理部が処理した処理画像を処理して、前記原稿画像の輪郭をエッジ線で表した2値エッジ画像を生成する2値エッジ画像生成部を備え、
前記2値エッジ画像生成部が生成した2値エッジ画像から、前記原稿画像の輪郭によるエッジ線を判別して前記直線を取得し、取得した直線の角度を検出する、
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の撮影装置。 - 前記角度検出部は、
前記撮影画像処理部が処理した処理画像を第1の方向に走査して、前記原稿画像の第1の走査方向における輪郭をエッジ線で表した2値エッジ画像を生成する第1の2値エッジ画像生成部と、
前記撮影画像処理部が処理した処理画像を、前記第1の方向とは異なる第2の方向に走査して、前記原稿画像の第2の走査方向における輪郭をエッジ線で表した2値エッジ画像を生成する第2の2値エッジ画像生成部と、を備え、
前記第1の2値エッジ画像生成部が生成した2値エッジ画像と前記第2の2値エッジ画像生成部が生成した2値エッジ画像とから、前記原稿画像の輪郭による各辺のエッジ線を判別して複数の直線を独立して取得し、取得した複数の直線の前記座標系における各角度を検出する、
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の撮影装置。 - 前記角度検出部は、独立して取得した複数の直線から有効な直線を判定し、有効と判定した直線の角度に基づいて、各直線の角度に範囲を設定し、設定した範囲を越える直線の角度があった場合、当該直線の角度に代えて、有効と判定した直線の角度に基づいて設定した角度を用いる、
ことを特徴とする請求項4に記載の撮影装置。 - 前記角度検出部は、取得した複数の角度を平均化して、1つの角度を特定する、
ことを特徴とする請求項4に記載の撮影装置。 - 前記角度検出部は、独立して取得した複数の直線から有効な直線を判定し、有効と判定した直線の角度に基づいて、各直線の角度に範囲を設定し、設定した範囲内の直線の角度のみを用いて平均化し、1つの角度を特定する、
ことを特徴とする請求項6に記載の撮影装置。 - 前記2値エッジ画像生成部は、前記原稿画像の輪郭の近傍に範囲を設定し、設定した範囲内でエッジを取得して、前記原稿画像の輪郭をエッジ線で表した2値エッジ画像を生成する、
ことを特徴とする請求項3乃至7のいずれか1項に記載の撮影装置。 - 原画像から、前記原画像に含まれる切り出し対象画像を切り出す画像処理装置において、
前記切り出し対象画像の形状を示す輪郭による直線を取得し、取得した直線の角度として、前記原画像を基準とする座標系における角度を検出する角度検出部と、
前記原画像を処理して、前記切り出し対象画像の輪郭による境界を異なる画素値で表した2値画像を生成する2値画像生成部と、
前記2値画像生成部が生成した2値画像を、前記角度検出部が検出した角度に従って設定された方向に走査し、着目した画素値を有する画素の数を計数して前記切り出し対象画像の投影ヒストグラムを作成する投影ヒストグラム作成部と、
前記投影ヒストグラム作成部が作成した投影ヒストグラムから、前記切り出し対象画像の領域を特定するための座標データを取得する領域座標取得部と、
前記領域座標取得部が取得した座標データに基づいて前記切り出し対象画像の領域を特定し、前記原画像から前記切り出し対象画像を切り出す原稿画像切り出し部と、を備えた、
ことを特徴とする画像処理装置。 - 多角形の原稿を撮影するステップと、
撮影によって得られた撮影画像から、前記原稿に対応する原稿画像の形状を示す輪郭による直線を取得し、取得した直線の角度として、前記撮影画像を基準とする座標系における角度を検出するステップと、
前記撮影画像を処理して、前記原稿画像の輪郭による境界を異なる画素値で表した2値画像を生成するステップと、
前記生成した2値画像を、前記検出した角度に従って設定された方向に走査して、着目した画素値を有する画素の数を計数して前記原稿画像の投影ヒストグラムを作成するステップと、
前記作成した投影ヒストグラムから、前記原稿画像の領域を特定するための座標データを取得するステップと、
前記取得した座標データに基づいて前記原稿画像の領域を特定し、前記撮影画像から前記原稿画像を切り出すステップと、を備えた、
ことを特徴とする画像処理方法。 - コンピュータに、
多角形の原稿を撮影する手順、
撮影によって得られた撮影画像から、前記原稿に対応する原稿画像の形状を示す輪郭による直線を取得し、取得した直線の角度として、前記撮影画像を基準とする座標系における角度を検出する手順、
前記撮影画像を処理して、前記原稿画像の輪郭による境界を異なる画素値で表した2値画像を生成する手順、
前記生成した2値画像を、前記検出した角度に従って設定された方向に走査して、着目した画素値を有する画素の数を計数して前記原稿画像の投影ヒストグラムを作成する手順、
前記作成した投影ヒストグラムから、前記原稿画像の領域を特定するための座標データを取得する手順、
前記取得した座標データに基づいて前記原稿画像の領域を特定し、前記撮影画像から前記原稿画像を切り出す手順、
を実行させるためのプログラム。
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