JP2006179031A - 画像入力装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】被写体10に投光部3から所定の投光パターンを照射して投光パターンの歪を有する投光画像を撮像部2で撮影するものであって、投光部3と撮像部2との相対位置が固定され、移動部4で撮像部2を相対移動させて撮像位置の異なる複数の投光画像を撮影する構成。
【選択図】図2
Description
その結果、被写体の場所が予め認識でき、或いは被写体の種類(立体画像か平面画像か)を認識でき、適切な撮影条件を装置で自動設定して撮影可能となる。
少なくとも紙面等のほぼ平面の被写体を撮影する紙面撮影モードと、本等の見開き原稿を撮影する書籍撮影モードと、立体形状を含む被写体像を撮影する立体物撮影モードの三つの撮影モード設定を有し、該撮影モードに応じて異なった撮影条件で撮影可能な構成を含む。
tanθ2=v/f ・・・(5)
また、dは、投光部3の中心から撮像素子23の中心までの距離であり、fは、撮像部2の焦点距離である。
x=(u/f)×z ・・・(6)
y=(v/f)×z ・・・(7)
したがって、被写体33上の点の3次元位置が求まる。これを様々な点に対して求めることにより、被写体33の立体形状が求まることになる。
図15(a)は本画像入力装置を横から見た図である。支持部5を構成する支持柱51を、図15(b)に示す如くに倒すことにより、撮像部2でほぼ水平方向を撮影できるようになる。そして、例えば図15(b)に示す如く、被写体52をターンテーブル53上に乗せ、自動あるいは手動で回転させることによって、いくつかの方向から観た被写体画像を撮影することが可能となり、各方向から見た3D画像を合成して、全方位から観ることのできる3D画像を生成することできる。
この撮像部115では、パターン投光部122によって被写体119上に投射されたパターンの歪具合を撮像することで、立体形状を算出できる。立体形状の算出は、上述の如く、第18図に示した如くの三角測量の原理に基づいて行う。即ち、投光部122からのスリット光(パターン光)が照射された部分の像は、撮像素子106上の点(u.v)で結像される。撮像部115の光学系の光学中心を原点とする座標系を定義すると、個々のスリット光が照射された被写体上の奥行き距離は上記式(4)で表される。
本発明の第5の実施の形態は、このように立体形状を計測できる撮像部115において、前記撮影モード設定スイッチ123で、紙面撮影モード、書籍撮影モード、及び立体物撮影モードをそれぞれ設定し、各々の設定モードに応じて異なった撮像動作を行うようにするものである。以下、第19図の動作フローチャートを用いて、詳細に説明する。
図21の動作フローチャートを用い、前記自動選択手段を含め、第7の実施の形態の動作について詳細に説明する。
2、115 撮像部
3、122 投光部
4 移動部
5 支持部
6 投光スイッチ
7 撮影スイッチ
10、32、119 被写体
11、32、132 投光パターン
21、121 レンズ
22、103 絞り機構
23、106 撮像素子
24、107 相関二重サンプリング回路(CDS)
25、108 A/D変換器
26、109 タイミングジェネレータ(TG)
27、110 画像前処理回路(IPP)
28、111 メモリ
29、112 MPU
31、40 フィルタ
41 歯車
42 切替機構
113 入力指示スイッチ
116a 支持柱
117b 支持ユニット
117 制御ユニット
118 インタフェース
120 撮像領域
123 撮影モード設定スイッチ
128 駆動部
143 分割撮影領域
Claims (18)
- 被写体に撮影用の光を投光する投光手段と、
前記被写体を撮影する撮像手段と、
前記撮像手段を支持する支持手段と、
前記撮像手段を前記支持手段に対して相対的に移動させる移動手段とを有し、前記被写体に前記投光手段から所定の投光パターンの光を照射して、当該投光パターンの歪を有する投光画像を前記撮像手段で撮影する画像入力装置であって、 前記投光手段と前記撮像手段との相対位置が固定され、前記移動手段で前記撮像手段を相対移動させて、撮像位置の異なる複数の前記投光画像を当該撮像手段で撮影することを特徴とする画像入力装置。 - 前記投光手段と前記支持手段との相対位置が固定され、前記移動手段で前記撮像手段が移動されて、撮像位置の異なる複数の前記投光画像を前記撮像手段で撮影することを特徴とする請求項1記載の画像入力装置。
- 前記画像入力装置は、前記撮像手段が、前記投光手段から前記被写体に投光されていないときの非投光画像を撮影することを特徴とする請求項1または請求項2記載の画像入力装置。
- 前記画像入力装置は、前記撮影時の前記撮像手段の位置を記憶する位置記憶手段をさらに備え、前記撮像手段で撮影された前記画像のあおり歪を前記位置記憶手段の記憶する位置データに基づいて補正することを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載の画像入力装置。
- 平面撮影用の第1の状態と立体撮影用の第2の状態とを切り替える切り替え手段を更に有することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載の画像入力装置。
- 前記撮像手段で撮影領域を予備撮影することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項に記載の画像入力装置。
- 前記撮像手段で前記被写体を撮影する前に、前記投光手段は撮影領域を指示する投光パターンを照射することを特徴とする請求項1乃至6のいずれか一項に記載の画像入力装置。
- 前記第1の状態では前記投光手段からの光を投光せずに前記撮像手段で撮影し、前記第2の状態では前記被写体に前記投光手段から所定の投光パターンの光を照射して当該投光パターンの歪を有する投光画像を前記撮像手段で撮影することを特徴とする請求項1乃至8のうちのいずれか一項に記載の画像入力装置。
- 前記第2の状態では、前記投光画像を前記撮像手段で撮影する前、あるいは後に、前記投光手段から前記被写体に投光されていないときの非投光画像を前記撮像手段で撮影することを特徴とする請求項1乃至8のうちのいずれか一項に記載の画像入力装置。
- 前記撮影手段による撮影画像から被写体の立体形状を計算する立体形状計算手段を有することを特徴とする請求項1乃至9のうちのいずれか一項に記載の画像入力装置。
- 前記撮影手段による撮影画像と、前記立体形状計算手段によって得られた被写体の立体形状から、3次元画像を生成する3D画像生成手段を有することを特徴とする請求項10記載の画像入力装置。
- 撮影画像のあおり歪を補正するあおり補正手段を有することを特徴とする請求項1乃至11のいずれか一項に記載の画像入力装置。
- 前記支持手段が回動自在であることを特徴とする請求項1乃至12のうちのいずれか一項に記載の画像入力装置。
- 撮像手段と該撮像手段を支持する支持手段と被写体の立体形状を計測する立体形状計測手段とを有する画像入力装置であって、
少なくとも紙面等のほぼ平面の被写体を撮影する紙面撮影モードと、本等の見開き原稿を撮影する書籍撮影モードと、立体形状を含む被写体像を撮影する立体物撮影モードの三つの撮影モード設定を有し、該撮影モードに応じて異なった撮影条件で撮影可能な画像入力装置。 - 請求項14記載の画像入力装置において、
各撮影モード設定に応じて前記撮像手段が複数の撮像解像度設定を有することを特徴とした画像入力装置。 - 請求項14又は15に記載の画像入力装置において、
前記立体形状計測手段による立体計測結果より、被写体の特徴を判定する被写体判定手段を具備し、該被写体判定手段の判定結果によって前記3種類の被写体に対応する撮影モードを自動的に選択して動作させる撮影モード自動選択手段を有することを特徴とした画像入力装置。 - 被写体に撮影用の光を投光する投光手段と、
前記被写体を撮影する撮像手段と、
前記撮像手段を支持する支持手段と、
前記撮像手段を前記支持手段に対して相対的に移動させる移動手段とよりなり、前記被写体に前記投光手段から所定の投光パターンの光を照射して、当該投光パターンの歪を有する投光画像を前記撮像手段で撮影する画像入力装置であって、
前記移動手段で前記撮像手段を微小に移動させることにっよって、撮像位置が微小に異なる複数の前記投光画像を当該撮像手段で撮影することを特徴とする画像入力装置。 - 前記複数の投光画像の各々から得られた立体形状データを合成し、合成立体形状データを生成する合成手段を更に有する請求項17に記載の画像入力装置。
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