JP2007180952A - 書画カメラ装置、及び影認識方法 - Google Patents

Abstract

【課題】撮影した画像に存在する影部分を正確に判定することが可能となる書画カメラ装置、及び影認識方法を提供する。
【解決手段】
撮影対象となる書画原稿１００を置く原稿台６を回転方向に駆動可能な構成とする。撮影時には、原稿台６を固定した状態で１回目の撮像を行い、次に原稿台６を所定角度だけ回転駆動し、その状態で２回目の撮像を行う。原稿台６を回転することによりに書画原稿１００に対する影の投影方向を変化させ、その変化内容を２回目の撮像画像に反映ささせる。しかる後、１回目の撮像画像と２回目の撮像画像とを所定の画像認識技術を用いて比較し、その比較結果に基づき各々の撮像画像における影部分と他の部分とを識別する。
【選択図】 図５

Description

本発明は、書画原稿等を画像化する書画カメラ装置と、その影認識方法に関するものである。

従来、書画原稿（例えばカタログ、新聞、雑誌の切り抜き）を撮影し、その画像情報をデータプロジェクタやパーソナルコンピュータ等へ出力したり、記録媒体に画像データとして記録したりする装置として書画カメラ装置が知られている。係る書画カメラ装置は、撮影対象となる書画原稿を置く原稿台を含む本体に、原稿台との相対位置が調整できる撮影部が設けられ、撮影部にＣＣＤやＭＯＳ型の撮像素子が組み込まれたもの、さらには撮像信号の処理等や画像処理を行うための電子回路が設けられたものが一般的である。また、撮影部が着脱自在なデジタルカメラとしたものもある。

一方、下記特許文献１には、書画カメラ装置を使用して書画原稿を撮影するとき、撮影した画像内の原稿部分に不可避的に生じる配光ムラを、予め用意しておいた補正データや、事前に撮影した画像から読み取った照度分布に基づき補正して軽減（解消）するシェーディング補正に関する技術が記載されている。
特開２００３−１５３０４１号公報

しかしながら、上記技術によれば原稿部分に生じる配光ムラを軽減（解消）することはできるが、仮にそれを行ったとしても、書画カメラ装置によって撮影した画像から、そこに存在する書画原稿以外の不要な部分、例えば書画原稿の背景領域等を取り除くことを目的としてそれらの部分を認識する場合、それを確実に行うことは困難となっていた。

すなわち、撮影した画像から不要な部分（又は書画原稿部分）を認識する場合、一般には画像内における輝度変化に基づきそれらを認識する。しかし、書画原稿部分に、何らかの影が存在していた場合にあっては、前述したシェーディング補正では影を消すことは不可能であり、その部分が書画原稿であるのか影であるのかを判定することができないという問題があった。

本発明は、かかる従来の課題に鑑みてなされたものであり、撮影した画像に存在する影部分を正確に判定することが可能となる書画カメラ装置、及び影認識方法を提供することを目的とする。

前記課題を解決するため請求項１の発明にあっては、原稿台と、その原稿台に載置された原稿を撮像する撮像手段とを備えた書画カメラ装置において、前記原稿台が、前記原稿の絶対位置が互いに変化する異なる状態に駆動可能に設けられる一方、前記原稿台を前記異なる状態に駆動する駆動手段と、この駆動手段により前記原稿台がある状態から他の異なる状態へ駆動される前後に、前記原稿を前記撮像手段に撮像させる撮像制御手段と、前記撮像手段により撮像された前記原稿台の駆動前後の撮像画像を所定の画像認識技術を用いて比較し、その比較結果に基づき各々の撮像画像における影部分として他の部分と識別する識別手段とを備えたものとした。

かかる構成においては、原稿台を駆動することにより、原稿に対する相対的な影の投影条件が変化し、その変化内容が、原稿台の駆動前の撮像画像に存在する影情報とは異なる影情報として原稿台の駆動後の撮像画像に反映される。そのため、原稿台が駆動される前後の撮像画像を所定の画像認識技術を用いて比較し、その比較結果に基づき各々の撮像画像における影部分として他の部分と識別することにより、撮像画像に存在する影部分を正確に判定することが可能となる。

また、請求項２の発明にあっては、前記駆動手段は、前記原稿台を、前記撮像手段と対向する同一平面上で前記撮像手段に対して相対的に回転移動させることにより前記異なる状態に駆動するものとした。

かかる構成においては、原稿台を、撮像手段と対向する同一平面上で撮像手段に対して相対的に回転移動させることにより、原稿に対する相対的な影の投影条件として、その投影方向が変化し、その変化内容が、原稿台の駆動前の撮像画像に存在する影情報とは異なる影情報として原稿台の駆動後の撮像画像に反映される。

また、請求項３の発明にあっては、前記駆動手段は、前記原稿台を、前記撮像手段と対向する同一平面上で前記撮像手段に対して相対的に平行移動させることにより前記異なる状態に駆動するものとした。

かかる構成においては、原稿台を、撮像手段と対向する同一平面上で撮像手段に対して相対的に平行移動させることにより、原稿に対する相対的な影の投影条件として、その投影位置が変化し、その変化内容が、原稿台の駆動前の撮像画像に存在する影情報とは異なる影情報として原稿台の駆動後の撮像画像に反映される。

また、請求項４の発明にあっては、前記識別手段は、前記原稿台の駆動前後の撮像画像について、隣接する周辺よりも暗い候補部分の輪郭をそれぞれ抽出する輪郭抽出手段を含み、この輪郭抽出手段により輪郭を抽出した前記原稿台の駆動前後の撮像画像の双方における候補部分のうちで、双方の撮像画像の同一位置に共通して存在する候補部分を各々の撮像画像における影部分として他の部分と識別するものとした。

また、請求項５の発明にあっては、前記撮像手段は前記原稿台との相対位置を固定され、前記駆動手段は、前記原稿台を、前記撮像手段と対向する同一平面上で前記撮像手段と共に回転移動させることにより前記異なる状態に駆動するものとした。

かかる構成においては、原稿台を、撮像手段と対向する同一平面上で撮像手段と共に回転移動させることにより、原稿に対する相対的な影の投影条件として、その投影方向が変化し、その変化内容が、原稿台の駆動前の撮像画像に存在する影情報とは異なる影情報として原稿台の駆動後の撮像画像に反映される。

また、請求項６の発明にあっては、前記撮像手段は前記原稿台との相対位置を固定され、前記駆動手段は、前記原稿台を、前記撮像手段と対向する同一平面上で前記撮像手段と共に平行移動させることにより前記異なる状態に駆動するものとした。

かかる構成においては、原稿台を、撮像手段と対向する同一平面上で撮像手段と共に平行移動させることにより、原稿に対する相対的な影の投影条件として、その投影方向が変化し、その変化内容が、原稿台の駆動前の撮像画像に存在する影情報とは異なる影情報として原稿台の駆動後の撮像画像に反映される。

また、請求項７の発明にあっては、前記撮像手段は前記原稿台との相対位置を固定され、前記駆動手段は、前記原稿台を、前記原稿の載置面が水平面となす傾き角度を変化させるように前記撮像手段と共に傾けることにより前記異なる状態に駆動するものとした。

かかる構成においては、原稿台を、原稿の載置面が水平面となす傾き角度を変化させるように撮像手段と共に傾けることにより、原稿に対する相対的な影の投影条件として、その投影角度が変化し、その変化内容が、原稿台の駆動前の撮像画像に存在する影情報とは異なる影情報として原稿台の駆動後の撮像画像に反映される。

また、請求項８の発明にあっては、前記識別手段は、前記原稿台の駆動前後の撮像画像について、隣接する周辺よりも暗い候補部分の輪郭をそれぞれ抽出する輪郭抽出手段を含み、この輪郭抽出手段により輪郭を抽出した前記原稿台の駆動前後の撮像画像の双方における候補部分のうちで、他方の撮像画像の同一位置に存在せず駆動前後の撮像画像のいずれか一方にのみ存在する候補部分を影部分として他の部分とを識別するものとした。

また、請求項９の発明にあっては、前記撮像手段として機能する撮像素子を備えたデジタルカメラを含み、前記デジタルカメラは、前記原稿台を前記複数の状態に駆動可能に支持する本体と一体的かつ着脱自在に装着されたものとした。

また、請求項１０の発明にあっては、前記撮像手段として機能する撮像素子を備えたデジタルカメラを含み、前記デジタルカメラは、前記原稿台と一体的かつ着脱自在に装着されたものとした。

また、請求項１１の発明にあっては、前記デジタルカメラに前記識別手段が設けられたものとした。

また、請求項１２の発明にあっては、前記デジタルカメラに、前記駆動手段による原稿台の駆動を制御する駆動制御手段が設けられたものとした。

また、請求項１３の発明にあっては、原稿台と、その原稿台に載置された原稿を撮像する撮像手段とを備えた書画カメラ装置における影認識方法であって、前記原稿台を、前記原稿の絶対位置が互いに変化する異なる状態に駆動する工程と、前記原稿台を前記異なる状態に駆動する前後に、前記原稿を前記撮像手段に撮像する工程と、原稿台の駆動前後にそれぞれ撮像した撮像画像を所定の画像認識技術を用いて比較し、その比較結果に基づき各々の撮像画像における影部分として他の部分と識別する工程とを含む方法とした。

かかる方法によれば、原稿台を駆動することにより、原稿に対する相対的な影の投影条件が変化し、その変化内容が、原稿台の駆動前の撮像画像に存在する影情報とは異なる影情報として原稿台の駆動後の撮像画像に反映される。そのため、原稿台が駆動される前後の撮像画像を所定の画像認識技術を用いて比較し、その比較結果に基づき各々の撮像画像における影部分として他の部分と識別することにより、撮像画像に存在する影部分を正確に判定することが可能となる。

また、請求項１４の発明にあっては、原稿台と、その原稿台に載置された原稿を撮像する撮像手段とを備えた書画カメラ装置を構成するコンピュータに、前記原稿台を、前記原稿の絶対位置が互いに変化する異なる状態に駆動する手順と、前記原稿台を前記異なる状態に駆動する前後に、前記原稿を前記撮像手段に撮像する手順と、原稿台の駆動前後にそれぞれ撮像した撮像画像を所定の画像認識技術を用いて比較し、その比較結果に基づき各々の撮像画像における影部分として他の部分と識別する手順とを実行させるためのプログラムとした。

以上のように本発明においては、原稿台を駆動することにより、原稿に対する相対的な影の投影条件が変化し、その変化内容が、原稿台の駆動前の撮像画像に存在する影情報とは異なる影情報として原稿台の駆動後の撮像画像に反映される。そのため、原稿台が駆動される前後の撮像画像を所定の画像認識技術を用いて比較し、その比較結果に基づき各々の撮像画像における影部分として他の部分と識別することにより、撮像画像に存在する影部分を正確に判定することが可能となる。

以下、本発明の一実施の形態を図にしたがって説明する。
（実施形態１）
図１は、本発明の第１の実施形態を示す書画カメラ装置１の外観斜視図である。書画カメラ装置１は、自立するカメラスタンド２と、カメラスタンド２それに着脱自在に装着されたデジタルカメラ２１とから構成されている。

カメラスタンド２は台座部３と、台座部３から起立するアーム部４と、アーム部４の上端部に設けられるとともにデジタルカメラ２１が装着されている装着部５とから構成されている。

台座部３には、カタログや新聞、雑誌の切り抜き等の書画原稿１００を置くための円板状の原稿台６が設けられている。原稿台６は、裏面側の中心を台座部３に軸支されることにより回転可能に保持されており、台座部３の内部には、原稿台６を回転駆動するための駆動モータ７（駆動手段）が設けられている。これにより、原稿台６は、必要に応じて、デジタルカメラ２１と対向する同一平面上で、デジタルカメラ２１に対して相対的に回転可能となっている。

なお、図示しないが、本実施形態において駆動モータ７の回転軸と原稿台６との間には、駆動モータ７の回転力を伝達するための動力伝達手段、例えばギヤ（ウォームギヤと内歯車）、駆動ベルト、アイドラーホイール等が設けられている。また、カメラスタンド２のアーム部４の側面には、ＵＳＢ接続端子８、及びＤＣ電源端子９が設けられている。

図２は、カメラスタンド２の電気回路図である。カメラスタンド２には、上述したように装着されたデジタルカメラ２１に充電用の電力を供給するための充電回路１０と、前記駆動モータ７へ電力を供給するための駆動回路１１とが設けられている。充電回路１０と駆動回路１１は、前記ＤＣ電源端子９に接続されており、双方の回路１０，１１にはＤＣ電源端子９を介して、外部ＡＣ電源に接続されたＡＣアダプタ１５から電源が供給される。また、充電回路１０の充電系配線と前記ＵＳＢ接続端子８の信号系配線とは、それぞれがカメラスタンド２の前記装着部５内に設けられている中継コネクタ１２に接続されており、中継コネクタ１２を介して、それぞれがデジタルカメラ２１と接続されている。これにより、カメラスタンド２とデジタルカメラ２１との間における電気的な接続状態が確保されている。

次に、前記デジタルカメラ２１について説明する。デジタルカメラ２１は、薄型の本体２２の背面に液晶モニタ２３やモード選択キー２４、ズーミングキー２５が設けられ、上面には、電源スイッチ２６とシャッターキー２７が設けられた一般的な構造であるとともに、カメラスタンド２から取り外すことにより単体での使用が可能な以下の構成を備えている。

図３は、上記デジタルカメラ２１の電気的構成を示すブロック図である。すなわちデジタルカメラ２１は、撮像素子であるＣＣＤ３１と、ＤＳＰ／ＣＰＵ３２とを有している。ＣＣＤ３１は、図示しないズームレンズ、フォーカスレンズを含む光学系を介して結像された被写体の光学像を光電変換し、被写体の光学像に応じたアナログの撮像信号を出力する。

ＤＳＰ／ＣＰＵ３２は、ＪＰＥＧ方式による画像データの圧縮・伸張を含むデジタル信号処理を行うとともにデジタルカメラ２１の各部を制御するワンチップマイコンである。ＤＳＰ／ＣＰＵ３２には、ＣＣＤ３１を駆動するＴＧ（Timing Generator）３３が接続されており、ＴＧ３３は、ＣＣＤ３１から出力される撮像信号が入力する信号処理回路３４にも接続されている。信号処理回路３４は、相関二重サンプリングによりＣＣＤ３１の出力信号等のノイズを除去するＣＤＳ回路、ノイズが除去された撮像信号を増幅するゲイン調整用アンプ（ＡＧＣ）、増幅後の撮像信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器（ＡＤ）から構成されており、ＣＣＤ３１の出力信号は信号処理回路３４にてデジタル信号に変換されＤＳＰ／ＣＰＵ３２に送られる。

また、ＤＳＰ／ＣＰＵ３２にはレンズ駆動部３５と、ＵＳＢインターフェース３６、電源制御部３７、キー入力部３８、前記液晶モニタ２３が接続されている。またアドレス・データバス３９を介してＤＲＡＭ４０と内蔵フラッシュメモリ４１、カード・インターフェース４２がそれぞれ接続されている。カード・インターフェース４２には、前記本体２２に設けられている図示しないカードスロットに着脱自在に装着されたメモリーカード４３が接続されている。

ＤＲＡＭ４０は、ＣＣＤ３１により撮像されデジタル化された被写体の画像データを一時記憶するバッファであるとともに、ＤＳＰ／ＣＰＵ３２のワーキングメモリとして使用される。そして、シャッターキー２７が押された撮影時には、ＤＲＡＭ４０に一時記憶された画像データが、ＤＳＰ／ＣＰＵ３２により圧縮され、最終的には所定のフォーマットの画像ファイルとしてメモリーカード４３に記録される。

液晶モニタ２３はカラーＬＣＤとその駆動回路とを含み、通常の撮影待機モードではＣＣＤ３１によって撮像された被写体画像をスルー画像として表示し、また、再生モード（ＰＬＡＹモード）では、メモリーカード４３から読み出されＤＳＰ／ＣＰＵ３２によって伸張された記録画像を表示する。また、操作補助用として、機能選択時の処理メニュー表示や設定用の図形若しくはアイコン等の表示を行う。

レンズ駆動部３５は、図示しないズームレンズ及びフォーカスレンズを含むレンズ群を光軸方向に駆動するためのステッピングモータ、及びそれらをＤＳＰ／ＣＰＵ３２から送られる制御信号に応じて駆動するモータドライバから構成される。

ＵＳＢインターフェース３６には、前述したカメラスタンド２の装着部５内に設けられている中継コネクタ１２と接続された外部機器接続コネクタ４４が接続されている。これによりデジタルカメラ２１は、カメラスタンド２に装着された状態では、前記ＵＳＢ接続端子８を介してカメラスタンド２が接続されたパーソナルコンピュータ等の他の外部機器と電気的に接続可能である。また、その状態では、例えばパーソナルコンピュータへ、メモリーカード４３に記録されている画像データや、撮影待機モードでＣＣＤ３１により撮像した被写体の画像データ等を転送することが可能となっている。

電源制御部３７には、ニッケル水素等の充電池を含む電源回路４５が接続されており、電源制御部３７は外部機器接続コネクタ４４を介してカメラスタンド２から供給される電力を電源回路４５へ供給する。キー入力部３８は、前述した電源スイッチ２６とシャッターキー２７等を含み、ユーザーによるキー操作に応じた操作信号をＤＳＰ／ＣＰＵ３２に出力する。

そして、内蔵フラッシュメモリ４１には、ＤＳＰ／ＣＰＵ３２に、上記各部を制御させるための制御プログラム、例えばＡＥ・ＡＦ制御用のプログラムや、各種の動作モードに応じた制御、及び画像処理を実行させるためのアプリケーションプログラム等が記憶されている。特に本実施形態では、ＤＳＰ／ＣＰＵ３２を本発明の撮像制御手段、識別手段、輪郭抽出手段、駆動制御手段として機能させるためのプログラムが格納されている。

次に、以上の構成からなる書画カメラ装置１において、原稿台６に置いた書画原稿１００を撮影し、その画像を記録する場合の動作を説明する。まず、書画原稿１００の撮影時に、ユーザーは、カメラスタンド２にＡＣアダプタ１５から電源供給を行い、原稿台６に書画原稿１００を置いた状態で、デジタルカメラ２１の電源を投入し、その動作モードをスキャナモードに設定する。スキャナモードは、カメラスタンド２に装着されている状態で選択可能なモードであり、原稿台６に置かれた書画原稿、又は立体物等の任意の資料を撮影し、画像データとして記録するためのモードである。

図４は、上記スキャナモードが設定された後、デジタルカメラ２１のＤＳＰ／ＣＰＵ３２が実行する処理の内容を示したフローチャートである。ＤＳＰ／ＣＰＵ３２は電源投入後にスキャナモードが設定されると、ＣＣＤ３１を駆動してスルー画像の表示を開始し（ステップＳＡ１）、シャッターキー２７が押されるまでスルー画像表示を継続する（ステップＳＡ２でＮＯ）。そして、シャッターキー２７が押されたら（ステップＳＡ２でＹＥＳ）、その時点で１回目の撮像処理を実施し、撮像した画像を内蔵フラッシュメモリ４１の所定の作業領域に一時記憶する（ステップＳＡ３）。図５（ａ）は、係る１回目の撮像時において、原稿台６上の書画原稿１００と、そのとき存在していた影Ｓとの位置関係を例示した模式平面図である。なお、図示した例は、カメラスタンド２のアーム部４の後方から原稿台６へ向かう光が存在している場合の例である。

次に、カメラスタンド２の前記駆動回路１１に駆動制御信号を送り、駆動モータ７を動作させることによって、前記原稿台６を所定角度だけ回転させる（ステップＳＡ４）。同時に、内部クロックを用いたタイマ機能によって待ち時間のカウントを開始し（ステップＳＡ５）、原稿台６の所定角度分の回転に要する時間に相当する一定時間が経過するまでの動作待ちを行う（ステップＳＡ６でＮＯ）。

やがて上記一定時間が経過したら（ステップＳＡ６でＹＥＳ）、その時点で２回目の撮像処理を実施し、撮像した画像を内蔵フラッシュメモリ４１の所定の作業領域に一時記憶する（ステップＳＡ７）。図５（ｂ）は、その時点での原稿台６上の書画原稿１００と影Ｓとの位置関係を示す同図（ａ）に対応する図である。係る２回目の撮像時には、書画原稿１００を含む被写体内における影Ｓの位置は変化しないが、原稿台６の回転に伴い、それが書画原稿１００に対して相対的に回転した状態にあり、この状態で書画原稿１００が撮像される。

引き続き、内蔵フラッシュメモリ４１に一時記憶されている、図６に示した１回目の撮像画像１０１と、２回目の撮像画像１０２の各々について以下の処理を行う。まず、画像内で隣接する周辺よりも暗い候補部分の輪郭をそれぞれ抽出する（ステップＳＡ８）。そして、撮像画像１０１からその輪郭を抽出した１又は複数の候補部分と、撮像画像１０２からその輪郭を抽出した１又は複数の候補部分とにおいて、双方の撮像画像１０１，１０２内の同一位置に共通して存在する候補部分Ｓ１，Ｓ２を、双方の撮像画像１０１，１０２における影部分として認識する（ステップＳＡ９）。

次に、２回目の撮像画像１０２の向きを、ステップＳＡ４で回転させた原稿台６の回転方向と逆方向に回転させることによって補正する（ステップＳＡ１０）。しかる後、補正後における２回目の撮像画像１０２から、１回目の撮像画像１０１の影部分（候補部分Ｓ１，Ｓ２）に対応する部分の部分画像を切り出し、その部分画像を１回目の撮像画像１０１の影部分に合成し、合成後の画像１０３すなわち影を除去した画像を撮影画像としてメモリーカード４３に記録する（ステップＳＡ１１）。これにより一回の撮影動作を完了する。なお、ステップＳＡ１１で記録する画像の生成元は、上記と異なり２回目の撮像画像１０２としてもよい。

以上のように本実施形態においては、原稿台６を回転させることによって書画原稿１００に対する影の投影方向を変化させ、その変化内容を２回目の撮像画像１０２に反映させるとともに、係る２回目の撮像画像１０２と、原稿台６を回転させる以前の１回目の撮像画像１０１とを比較することにより、双方の撮像画像１０１，１０２における影部分を認識するようにした。よって、双方の撮像画像１０１，１０２について、その部分が書画原稿であるのか影であるのかの判定を正確に行うことができる。

また、上記判定に基づき１回目の撮像画像１０１から影を自動的に除去し、それを記録するため、スキャナモードによる撮影後には、影が存在しない書画原稿を含む画像を有効利用することができる。例えばパーソナルコンピュータで使用したり、プロジェクタ装置によって投影表示させたりすることができる。

（実施形態２）
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。図７は、本実施形態を示す書画カメラ装置５１の外観斜視図である。図から明らかなように、書画カメラ装置５１においては、前述したカメラスタンド２のアーム部４が原稿台６の外周部に一体的に設けられており、デジタルカメラ２１が原稿台６との相対位置を固定されている。これ以外の機械的構成については、デジタルカメラ２１の構成を含め先に説明したものと同一である。

そして、本実施形態においては、デジタルカメラ２１にスキャナモードが設定されたとき、ＤＳＰ／ＣＰＵ３２が図８に示した処理を実行する。すなわち本実施形態においても、ＤＳＰ／ＣＰＵ３２は、スキャナモードが設定された後にスルー画像を表示している間にシャッターキー２７が押されたら、その時点で１回目の撮像処理を実施し、撮像した画像を内蔵フラッシュメモリ４１の所定の作業領域に一時記憶する（ステップＳＢ１〜ＳＢ３）。図９（ａ）は、係る１回目の撮像時において、原稿台６上の書画原稿１００と、そのとき存在していた影Ｓとの位置関係を例示した模式平面図である。この例も、アーム部４の後方から原稿台６へ向かう光が存在している場合の例である。

次に、原稿台６をアーム部４（デジタルカメラ２１）と共に所定角度だけ回転させる（ステップＳＢ４）。同時に、待ち時間のカウントを開始し（ステップＳＢ５）、一定時間が経過するまでの動作待ちを行う（ステップＳＢ６でＮＯ）。やがて一定時間が経過したら（ステップＳＢ６でＹＥＳ）、その時点で２回目の撮像処理を実施し、撮像した画像を内蔵フラッシュメモリ４１の所定の作業領域に一時記憶する（ステップＳＢ７）。図９（ｂ）は、その時点での原稿台６上の書画原稿１００と影Ｓとの位置関係を示す同図（ａ）に対応する図である。係る２回目の撮像時には、原稿台６とアーム部４の回転に伴い、前述した実施形態１の場合とは異なり、影Ｓの位置が書画原稿１００を含む被写体に対して相対的に回転した状態にあり、この状態で書画原稿１００が撮像される。

引き続き、内蔵フラッシュメモリ４１に一時記憶されている、図１０に示した１回目の撮像画像１０１と２回目の撮像画像１０２の各々について以下の処理を行う。まず、画像内で隣接する周辺よりも暗い候補部分の輪郭をそれぞれ抽出する（ステップＳＢ８）。そして、撮像画像１０１からその輪郭を抽出した１又は複数の候補部分と、撮像画像１０２からその輪郭を抽出した１又は複数の候補部分とにおいて、双方の撮像画像１０１，１０２内の同一位置に存在しておらず、いずれか一方の撮像画像のみに存在する候補部分Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４を双方の撮像画像１０１，１０２における影部分として認識する（ステップＳＢ９）。

しかる後、２回目の撮像画像１０２から、１回目の撮像画像１０１の影部分（候補部分Ｓ１，Ｓ２）に対応する部分の部分画像を切り出し、その部分画像を１回目の撮像画像１０１の影部分に合成し、合成後の画像１０３すなわち影を除去した画像を撮影画像としてメモリーカード４３に記録する（ステップＳＢ１０）。これにより一回の撮影動作を完了する。なお、ステップＢ１０で記録する画像の生成元は、上記と異なり２回目の撮像画像１０２としてもよい。

以上のように本実施形態においては、原稿台６をデジタルカメラ２１と共に回転させることによって書画原稿１００における影の投影方向を変化させ、その変化内容を２回目の撮像画像１０２に反映させるとともに、係る２回目の撮像画像１０２と、原稿台６を回転させる以前の１回目の撮像画像１０１とを比較することにより、双方の撮像画像１０１，１０２における影部分を認識するようにした。よって、双方の撮像画像１０１，１０２について、その部分が書画原稿であるのか影であるのかの判定を正確に行うことができる。

また、第１の実施形態と同様、上記判定に基づき１回目の撮像画像１０１から影を自動的に除去し、それを記録するため、スキャナモードによる撮影後には、影が存在しない書画原稿を含む画像を有効利用することができる。

（実施形態３）
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。図１１は、本実施形態における書画カメラ装置６１の外観斜視図である。書画カメラ装置６１は、前述した実施形態で示したものと異なり、書画原稿１００を置くための原稿台６が矩形であり、その原稿台６が、図示しないスライド機構（例えばレール及び／又はローラ等からなる機構）を介して図に矢印で示した左右方向へ移動自在に台座部３に支持されている。また、台座部３の内部には、原稿台６を左右方向へ移動（駆動）させるための駆動モータ６７（駆動手段）が第１の実施形態における駆動モータ７７に代えて設けられている。

これにより、原稿台６は、必要に応じて、デジタルカメラ２１と対向する同一平面上で、デジタルカメラ２１に対向する同一平面上における相対的な平行移動が可能となっている。なお、図示しないが、本実施形態において駆動モータ６７の回転軸と原稿台６との間には、駆動モータ６７の回転力を左右方向の駆動力に変換して伝達するための動力伝達手段、例えばラックアンドピニオンが設けられている。これ以外の機械的構成については、デジタルカメラ２１の構成を含め先に説明したものと同一である。

そして、本実施形態においては、デジタルカメラ２１にスキャナモードが設定されたとき、ＤＳＰ／ＣＰＵ３２が図１２に示した処理を実行する。すなわち本実施形態においても、ＤＳＰ／ＣＰＵ３２は、スキャナモードが設定された後にスルー画像を表示している間にシャッターキー２７が押されたら、その時点で１回目の撮像処理を実施し、撮像した画像を内蔵フラッシュメモリ４１の所定の作業領域に一時記憶する（ステップＳＣ１〜ＳＣ３）。図１３（ａ）は、係る１回目の撮影時において、原稿台６上の書画原稿１００と、そのとき存在していた影Ｓとの位置関係を例示した模式平面図である。この例も、アーム部４の後方から原稿台６への光が存在している場合の例である。

次に、カメラスタンド２の前記駆動回路１１に駆動制御信号を送り、駆動モータ６７を動作させることによって、原稿台６をいずれか一方向へ所定量だけ移動させる（ステップＳＣ４）。同時に、待ち時間のカウントを開始し（ステップＳＣ５）、一定時間が経過するまでの動作待ちを行う（ステップＳＣ６でＮＯ）。

やがて一定時間が経過したら（ステップＳＣ６でＹＥＳ）、その時点で２回目の撮像処理を実施し、撮像した画像を内蔵フラッシュメモリ４１の所定の作業領域に一時記憶する（ステップＳＣ７）。図１３（ｂ）は、ステップＳＣ４で原稿台６をデジタルカメラ２１から見て右方向（図１１で左上方向）に移動した場合における、同図（ａ）に対応する図である。係る２回目の撮像時には、書画原稿１００を含む被写体内における影Ｓの位置は変化しないが、原稿台６の移動に伴い、それが書画原稿１００に対して相対的に平行移動した状態にあり、この状態で書画原稿１００が撮像される。

引き続き、内蔵フラッシュメモリ４１に一時記憶されている、図１４に示した１回目の撮像画像１０１と、２回目の撮像画像１０２の各々について以下の処理を行う。まず、画像内で隣接する周辺よりも暗い候補部分の輪郭をそれぞれ抽出する（ステップＳＣ８）。そして、撮像画像１０１からその輪郭を抽出した１又は複数の候補部分と、撮像画像１０２からその輪郭を抽出した１又は複数の候補部分とにおいて、双方の撮像画像１０１，１０２内の同一位置に共通して存在する候補部分Ｓ１，Ｓ２を、双方の撮像画像１０１，１０２における影部分として認識する（ステップＳＣ９）。

しかる後、２回目の撮像画像１０２から、１回目の撮像画像１０１の影部分（候補部分Ｓ１，Ｓ２）に対応する部分の部分画像を切り出し、その部分画像を１回目の撮像画像１０１の影部分に合成し、合成後の画像１０３すなわち影を除去した画像を撮影画像としてメモリーカード４３に記録する（ステップＳＣ１０）。これにより一回の撮影動作を完了する。なお、ステップＳＣ１０で記録する画像の生成元は、上記と異なり２回目の撮像画像１０２としてもよい。

以上のように本実施形態においては、原稿台６を平行移動させることによって書画原稿１００に対する影の投影位置を変化させ、その変化内容を２回目の撮像画像１０２に反映させるとともに、係る２回目の撮像画像１０２と、原稿台６を平行移動させる以前の１回目の撮像画像１０１とを比較することにより、双方の撮像画像１０１，１０２における影部分を認識するようにした。よって、双方の撮像画像１０１，１０２について、その部分が書画原稿であるのか影であるのかの判定を正確に行うことができる。

また、本実施形態においても、上記判定に基づき１回目の撮像画像１０１から影を自動的に除去し、それを記録するため、スキャナモードによる撮影後には、影が存在しない書画原稿を含む画像を有効利用することができる。

また、本実施形態の書画カメラ装置６１にあっては、前述した第１及び第２の実施形態ので説明したものと比べ、以下の利点がある。すなわち第１及び第２の実施形態で説明したものでは、原稿台６の中心部分に影が投影されている場合には、原稿台６の回転前後に撮像した１回目及び２回目の撮像画像１０１，１０２における影部分の存在位置が重なるため、影部分を正確に判別することができないが、本実施形態によれば、原稿台６の中心部分に投影されていた影についても正確に判別することができる。

ここで、以上説明した第３の実施形態では、原稿台６をデジタルカメラ２１に対し相対的に平行移動させる構成としたが、アーム部４を原稿台６と一体化し、原稿台６をデジタルカメラ２１と共に平行移動させる構成とすることもできる。また、その場合においては、原稿台６の移動後における２回目の撮像処理については、原稿台６が停止状態でなくとも、主たる被写体である書画原稿１００にブレが生じる心配がないため、移動途中に行わせることができる。なお、この点については、前述した第２の実施形態についても同様である。

（実施形態４）
次に、本発明の第４の実施形態について説明する。図１５は、本実施形態を示す書画カメラ装置７１の外観斜視図である。図示したように、書画カメラ装置７１は、第３の実施形態で示したものと同様に書画原稿１００を置くための原稿台６が矩形であるが、その原稿台６が一方の側辺を台座部３に軸支されており、他方の側辺の側が図示した回転の軸Ｏを中心として上方向へ回動自在となっている。また、デジタルカメラ２１が装着されたアーム部４が、原稿台６の上記の一方の側辺と他方の側辺との中間に位置する外周部に一体的に設けられており、デジタルカメラ２１が原稿台６との相対位置を固定されている。

また、台座部３の内部には、原稿台６の上記一方の側辺の側に位置して、原稿台６を回動させるための駆動モータ７７（駆動手段）が、第１の実施形態における駆動モータ７７に代えて設けられている。これにより、原稿台６は、必要に応じて上面すなわち書画原稿１００の載置面６ａが水平面となす傾き角度を変化させるようにデジタルカメラ２１と共に傾ける、つまりチルトさせることが可能となっている。

なお、図示しないが、本実施形態において、駆動モータ７７の回転軸と原稿台６との間には、駆動モータ７７の回転力を上下方向の駆動力に変換して伝達するための動力伝達手段、例えばラックアンドピニオンが設けられている。これ以外の機械的構成については、デジタルカメラ２１の構成を含め先に説明したものと同一である。

そして、本実施形態においては、デジタルカメラ２１にスキャナモードが設定されたとき、ＤＳＰ／ＣＰＵ３２が図１６に示した処理を実行する。すなわち本実施形態においても、ＤＳＰ／ＣＰＵ３２は、スキャナモードが設定された後にスルー画像を表示している間にシャッターキー２７が押されたら、その時点で１回目の撮像処理を実施し、撮像した画像を内蔵フラッシュメモリ４１の所定の作業領域に一時記憶する（ステップＳＤ１〜ＳＣ３）。図１７（ａ）は、係る１回目の撮影時におけるカメラスタンド２の状態を模式的に示した正面図である。

次に、カメラスタンド２の前記駆動回路１１に駆動制御信号を送り、駆動モータ７７を動作させることによって、原稿台６を所定の角度だけチルトさせる（ステップＳＤ４）。同時に、待ち時間のカウントを開始し（ステップＳＤ５）、一定時間が経過するまでの動作待ちを行う（ステップＳＤ６でＮＯ）。やがて一定時間が経過することにより、カメラスタンド２が図１７（ｂ）に示したような状態となったら（ステップＳＤ６でＹＥＳ）、その時点で２回目の撮像処理を実施し、撮像した画像を内蔵フラッシュメモリ４１の所定の作業領域に一時記憶する（ステップＳＤ７）。

これにより、内蔵フラッシュメモリ４１には、図１８に示したような１回目の撮像画像１０１と、２回目の撮像画像１０２とが一時記憶される。すなわち図１８に示したように、１回目の撮像画像１０１が、書画原稿１００部分に形状の異なる２つの影部分Ｓ１，Ｓ２が存在するものであれば、２回目の撮像画像１０２として、前述した原稿台６のチルト（ステップＳＤ４）に伴う書画原稿１００に対する影の投影角度の変化により、１回目の撮像画像１０１に比べて幅が増大した状態の２つの影部分Ｓ１ａ，Ｓ２ａが存在する画像が一時記憶される。

そして、ステップＳＤ８以降では、１回目の撮像画像１０１と２回目の撮像画像１０２とについて、以下の処理を行う。まず、双方の画像１０１，１０２について、画像内で隣接する周辺よりも暗い候補部分の輪郭をそれぞれ抽出する（ステップＳＤ８）。そして、１回目の撮像画像１０１からその輪郭を抽出した１又は複数の候補部分と、撮像画像１０２からその輪郭を抽出した１又は複数の候補部分とにおいて、双方の撮像画像１０１，１０２内の同一位置に存在しておらず、いずれか一方の撮像画像のみに存在する候補部分Ｓ１，Ｓ２，Ｓ１ａ，Ｓ２ａを双方の撮像画像１０１，１０２における影部分として認識する（ステップＳＤ９）。

しかる後、１回目の撮像画像１０１と２回目の撮像画像１０２のうちで全ての影部分の面積が小さい側の撮像画像、つまり図１８の例で１回目の撮像画像１０１について、影の除去を目的として影部分つまり候補部分（Ｓ１，Ｓ２）の明るさ、彩度等を周囲の明るさ、彩度等に応じて補正する（ステップＳＤ１０）。そして、補正後の画像１０３すなわち影を除去した画像を撮影画像としてメモリーカード４３に記録する（ステップＳＤ１１）。これにより一回の撮影動作を完了する。

以上のように本実施形態においては、原稿台６をデジタルカメラ２１と共にチルトさせることによって書画原稿１００における影の投影角度を変化させ、その変化内容を２回目の撮像画像１０２に反映させるとともに、係る２回目の撮像画像１０２と、原稿台６をチルトさせる以前の１回目の撮像画像１０１とを比較することにより、双方の撮像画像１０１，１０２における影部分を認識するようにした。よって、双方の撮像画像１０１，１０２について、その部分が書画原稿であるのか影であるのかの判定を正確に行うことができる。

また、第１の実施形態と同様、上記判定に基づき１回目又は２回目の撮像画像１０１，１０２から影を自動的に除去し、それを記録するため、スキャナモードによる撮影後には、影が存在しない書画原稿を含む画像を有効利用することができる。

また、前述した第３の実施の形態と同様に、原稿台６をチルトさせる以前に原稿台６の中心部分に投影されていた影についても正確に判別することができる。また、原稿台６の移動後における２回目の撮像処理を、原稿台６をチルトさせている途中に行わせることもできる。

なお、以上説明した第４の実施形態においては、撮影画像として記録する画像を、１回目の撮像画像１０１又は２回目の撮像画像１０２における影部分を補正によって除去したものとしたが、これに限らず、第１〜第３の実施形態のように、１回目の撮像画像１０１（又は２回目の撮像画像１０２）の影部分を、２回目の撮像画像１０１（又は１回目の撮像画像１０２）の部分画像の合成によって除去したものとしてもよい。また、逆に、第１〜第３の実施形態において、撮影画像として記録する画像を、１回目の撮像画像１０１又は２回目の撮像画像１０２における影部分を補正によって除去したものとすることもできる。

また、以上説明した第１〜第４の実施形態においては、１回目及び２回目の撮像画像１０１，１０２についての影部分の識別を、いったん双方の撮像画像１０１，１０２について輪郭抽出により候補部分を特定し、両者間にえける各候補部分の存在位置の一致の有無を確認することにより行う場合について説明したが、これ以外の方法で影部分を識別するようにしても構わない。

また、原稿台６を１回だけ駆動し、その前後に撮像した１回目及び２回目の撮像画像１０１，１０２を比較することによって、双方の撮像画像１０１，１０２における影部分と他の部分とを識別するようにしたが、これに限らず以下のようにしてもよい。すなわち原稿台６を２回以上駆動して３回以上の撮像を行い、それにより取得した３以上の撮像画像を用いて、１又は複数の撮像画像について影部分と他の部分とを識別するようにしてもよい。また、その際には、具体的な影部分の判別方法に応じて、影部分を識別する撮像画像に対して、他のいずれか１つの撮像画像を比較対照としたり（１：１）、他の複数の撮像画像を比較対照としたり（１：ｎ）してもよい。

また、第１〜第４の実施形態のように１回目及び２回目の撮像画像１０１，１０２とに基づいて影部分を識別する場合、影の形状や大きさによっては、それを正確に行うのに必要な画像を得ることができない場合も予想される。したがって、例えば１回目の撮像画像１０１と２回目の撮像画像１０２との比較によって影部分が識別できなかったときには、原稿台６を再度駆動（回転又は移動）して撮像処理を行い、撮像した画像を新たな２回目の撮像画像１０２として用いることにより影部分の識別を行わせるとよい。さらに、２回目以降の原稿台６の駆動つまり状態変化と、撮像処理とを影部分の識別が成功するまで、決められた回数以内で繰り返し行わせるようにしてもよい。

また、第１〜第４の実施形態では、本発明の駆動手段として駆動モータ７を用いる構成を示したが、駆動モータ７は他のアクチュエータに適宜変更することができる。

また、カメラスタンド２と、それに着脱自在に装着されたデジタルカメラ２１とによって本発明の書画カメラ装置を構成する場合について説明したが、以下のようにすることもできる。例えばカメラスタンド２に、デジタルカメラ２１が有する撮像機能や、画像記録機能等を有するカメラ部が一体的に設けられた構成としてもよい。

また、原稿台６の駆動制御や、撮像画像における影部分の識別については、それらの一方又は双方の機能を、例えばカメラスタンド２にＵＳＢケーブルを介して接続させるパーソナルコンピュータによって実現するようにしてもよい。その場合、１回目の撮影指示をパーソナルコンピュータから行うようにしてもよい。また、前述したカメラスタンド２に所定のキーを別途設け、その操作に応じてデジタルカメラ２１に１回目の撮像動作を行わせ、かつ原稿台６を一定時間駆動させたりしてもよい。

また、カメラスタンド２にパーソナルコンピュータが接続され、さらにパーソナルコンピュータにデータプロジェクタが接続されたようなプロジェクタシステムや、カメラスタンド２とデータプロジェクタが直接接続されたようなプロジェクタシステムにおいては、影部分を除去した書画原稿１００の撮影画像を、記録の有無を問わずデータプロジェクタによって投影させてもよい。

第１の実施形態を示す書画カメラ装置の外観斜視図である。 各実施形態に共通するカメラスタンドの電気回路図である。 各実施形態に共通するデジタルカメラの電気的構成を示すブロック図である。 第１の実施形態におけるスキャナモードでのデジタルカメラの処理内容を示すフローチャートである。 同実施形態における原稿台の回転に伴う書画原稿と影との位置関係の変化を示す模式平面図である。 原稿台の回転前後の撮像画像、及び記録画像を示す図である。 第２の実施形態を示す書画カメラ装置の外観斜視図である。 同実施形態におけるスキャナモードでのデジタルカメラの処理内容を示すフローチャートである。 同実施形態における原稿台の回転に伴う書画原稿と影との位置関係の変化を示す模式平面図である。 原稿台の回転前後の撮像画像、及び記録画像を示す図である。 第３の実施形態を示す書画カメラ装置の外観斜視図である。 同実施形態におけるスキャナモードでのデジタルカメラの処理内容を示すフローチャートである。 同実施形態における原稿台の移動に伴う書画原稿と影との位置関係の変化を示す模式平面図である。 原稿台の移動前後の撮像画像、及び記録画像を示す図である。 第４の実施形態を示す書画カメラ装置の外観斜視図である。 同実施形態におけるスキャナモードでのデジタルカメラの処理内容を示すフローチャートである。 同実施形態における原稿台のチルト前後の状態を示す模式正面図である。 原稿台のチルト前後の撮像画像、及び記録画像を示す図である。

符号の説明

１ 書画カメラ装置
２ カメラスタンド
３ 台座部
４ アーム部
５ 装着部
６ 原稿台
６ａ 載置面
７ 駆動モータ
１０ 充電回路
１１ 駆動回路
２１ デジタルカメラ
２７ シャッターキー
３１ ＣＣＤ
３２ ＤＳＰ／ＣＰＵ
４１ 内蔵フラッシュメモリ
４３ メモリーカード
５１ 書画カメラ装置
６１ 書画カメラ装置
７１ 書画カメラ装置
１００ 書画原稿
１０１ １回目の画像
１０２ ２回目の画像
Ｓ 影
Ｓ１〜Ｓ４，Ｓ１ａ，Ｓ２ａ 候補部分

Claims (14)

1. 原稿台と、その原稿台に載置された原稿を撮像する撮像手段とを備えた書画カメラ装置において、
   前記原稿台が、前記原稿の絶対位置が互いに変化する異なる状態に駆動可能に設けられる一方、
   前記原稿台を前記異なる状態に駆動する駆動手段と、
   この駆動手段により前記原稿台がある状態から他の異なる状態へ駆動される前後に、前記原稿を前記撮像手段に撮像させる撮像制御手段と、
   前記撮像手段により撮像された前記原稿台の駆動前後の撮像画像を所定の画像認識技術を用いて比較し、その比較結果に基づき各々の撮像画像における影部分と他の部分とを識別する識別手段と
   を備えたことを特徴とする書画カメラ装置。
2. 前記駆動手段は、前記原稿台を、前記撮像手段と対向する同一平面上で前記撮像手段に対して相対的に回転移動させることにより前記異なる状態に駆動することを特徴とする請求項１記載の書画カメラ装置。
3. 前記駆動手段は、前記原稿台を、前記撮像手段と対向する同一平面上で前記撮像手段に対して相対的に平行移動させることにより前記異なる状態に駆動することを特徴とする請求項１記載の書画カメラ装置。
4. 前記識別手段は、前記原稿台の駆動前後の撮像画像について、隣接する周辺よりも暗い候補部分の輪郭をそれぞれ抽出する輪郭抽出手段を含み、この輪郭抽出手段により輪郭を抽出した前記原稿台の駆動前後の撮像画像の双方における候補部分のうちで、双方の撮像画像の同一位置に共通して存在する候補部分を各々の撮像画像における影部分として他の部分と識別することを特徴とする請求項２又は３記載の書画カメラ装置。
5. 前記撮像手段は前記原稿台との相対位置を固定され、
   前記駆動手段は、前記原稿台を、前記撮像手段と対向する同一平面上で前記撮像手段と共に回転移動させることにより前記異なる状態に駆動する
   ことを特徴とする請求項１記載の書画カメラ装置。
6. 前記撮像手段は前記原稿台との相対位置を固定され、
   前記駆動手段は、前記原稿台を、前記撮像手段と対向する同一平面上で前記撮像手段と共に平行移動させることにより前記異なる状態に駆動する
   ことを特徴とする請求項１記載の書画カメラ装置。
7. 前記撮像手段は前記原稿台との相対位置を固定され、
   前記駆動手段は、前記原稿台を、前記原稿の載置面が水平面となす傾き角度を変化させるように前記撮像手段と共に傾けることにより前記異なる状態に駆動する
   ことを特徴とする請求項１記載の書画カメラ装置。
8. 前記識別手段は、前記原稿台の駆動前後の撮像画像について、隣接する周辺よりも暗い候補部分の輪郭をそれぞれ抽出する輪郭抽出手段を含み、この輪郭抽出手段により輪郭を抽出した前記原稿台の駆動前後の撮像画像の双方における候補部分のうちで、他方の撮像画像の同一位置に存在せず駆動前後の撮像画像のいずれか一方にのみ存在する候補部分を影部分として他の部分とを識別することを特徴とする請求項５，６又は７記載の書画カメラ装置。
9. 前記撮像手段として機能する撮像素子を備えたデジタルカメラを含み、
   前記デジタルカメラは、前記原稿台を前記複数の状態に駆動可能に支持する本体と一体的かつ着脱自在に装着された
   ことを特徴とする請求項２，３又は４記載の書画カメラ装置。
10. 前記撮像手段として機能する撮像素子を備えたデジタルカメラを含み、
    前記デジタルカメラは、前記原稿台と一体的かつ着脱自在に装着されたことを特徴とする請求項５乃至８いずれか記載の書画カメラ装置。
11. 前記デジタルカメラに前記識別手段が設けられたことを特徴とする請求項９又は１０記載の書画カメラ装置。
12. 前記デジタルカメラに、前記駆動手段による原稿台の駆動を制御する駆動制御手段が設けられたことを特徴とする請求項９，１０又は１１記載の書画カメラ装置。
13. 原稿台と、その原稿台に載置された原稿を撮像する撮像手段とを備えた書画カメラ装置における影認識方法であって、
    前記原稿台を、前記原稿の絶対位置が互いに変化する異なる状態に駆動する工程と、
    前記原稿台を前記異なる状態に駆動する前後に、前記原稿を前記撮像手段に撮像する工程と、
    原稿台の駆動前後にそれぞれ撮像した撮像画像を所定の画像認識技術を用いて比較し、その比較結果に基づき各々の撮像画像における影部分として他の部分と識別する工程と
    を含むことを特徴とする影認識方法。
14. 原稿台と、その原稿台に載置された原稿を撮像する撮像手段とを備えた書画カメラ装置を構成するコンピュータに、
    前記原稿台を、前記原稿の絶対位置が互いに変化する異なる状態に駆動する手順と、
    前記原稿台を前記異なる状態に駆動する前後に、前記原稿を前記撮像手段に撮像する手順と、
    原稿台の駆動前後にそれぞれ撮像した撮像画像を所定の画像認識技術を用いて比較し、その比較結果に基づき各々の撮像画像における影部分として他の部分と識別する手順と
    を実行させるためのプログラム。
    

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