JP2007259372A - 書画撮影装置、画像出力装置、撮像装置、および、プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】書画撮影における良好なスルー画像出力を実現する。
【解決手段】書画撮影装置１は、原稿台１０と、原稿台１０上の対象物を撮像する撮像装置１００と、撮像装置１００による撮像画像を出力する画像出力装置２００とを備える。撮像装置１００は、撮像画像データを圧縮率可変に圧縮する。画像出力装置２００は、撮像装置１００から撮像画像データを取得し、取得した撮像画像データに基づいて、スルー画像出力とすべきか静止画像出力とすべきかを判別する。スルー画像出力とすべきと判別した場合、画像出力装置２００は、スルー画像データを高圧縮率で圧縮して転送するよう撮像装置１００を制御する。これにより、スルー画像出力の場合は、高圧縮率で撮像画像データが圧縮されて画像出力装置２００に転送される。
【選択図】図１

Description

本発明は、書画撮影装置、画像出力装置、撮像装置、および、プログラムに関し、特に、スルー画像出力に好適な書画撮影装置、画像出力装置、撮像装置、および、プログラムに関する。

プレゼンテーションなどの場面において、文字や図表などをスクリーンに投影する装置として、従来より、ＯＨＰ（Over Head Projector）などが普及しているが、近時では、デジタルカメラの発達に伴い、デジタルカメラなどを持つ書画装置で原稿などを撮像して投影装置で投影する、いわゆる書画投影システムが実用化されている。デジタルカメラを用いることにより、透過原稿しか用いることができなかったＯＨＰとは異なり、紙媒体の原稿や立体物なども投影できることができる他、パーソナルコンピュータなどとの親和性も高いため幅広い用途で利用でき、ＯＨＰに代わる投影装置として普及しつつある。

このような書画投影システムでは、デジタルカメラによる撮像画像をデジタルデータとして処理しているため、その転送時におけるデータ量が処理速度や画質に影響する。データ量は画像の解像度によって変わるため、解像度を変えることでデータ量を調整し、投影内容に応じたパフォーマンスを得る手法が提案されている（例えば、特許文献１）。

特許文献１の手法では、撮像された画像に基づいて、原稿が撮像されているか、あるいは、原稿の無い原稿台のみが撮像されているかを判別して解像度を切り替える。これにより、原稿が撮像されているときには、高解像度の静止画として投影し、原稿がないときは、低解像度のスルー画像として投影することで、スルー画像のデータ量を減少させている。
特開２００５−１２３７５２号公報

このようにしてスルー画像投影時の解像度を低くすることでデータ量が減少すると、単位時間で処理できるスルー画像の枚数が増加するので、対象物が動いている場合であっても、その動きを反映したスルー画像を表示することができる。しかしながら、解像度は画質に影響するため、解像度を低くし過ぎると大幅な画質低下を招いてしまい、スルー画像の処理枚数の増加に反して、対象物の動きを十分に反映させることができないという問題がある。したがって、データ量を減少させるために解像度を低くする方法には限界があり、十分な効果を得ることができなかった。

また、近時では、無線ＬＡＮ技術や近距離無線通信技術などの発達などにより、ワイヤレス方式でデータ転送をおこなう場合も多いが、このようなワイヤレス方式によるデータ転送は、通常、有線方式よりも転送速度が遅いため、スムースなスルー画像表示のためには、転送するデータのデータ量がより少ない方が望ましい。このような背景からも、より効果的にスルー画像のデータ量を減少させる手法の確立が望まれている。

本発明は、上記実状に鑑みてなされたものであり、スルー画像のデータ量を効果的に減少させることができる書画撮影装置等を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の第１の観点にかかる書画撮影装置は、
原稿台と、前記原稿台上の対象物を撮像する撮像手段と、前記撮像手段による撮像画像を出力する画像出力手段と、を備えた書画撮影装置において、
撮像画像データを圧縮率可変に圧縮する画像圧縮手段と、
前記撮像手段から取得した撮像画像データに基づいて、動画データの出力であるスルー画像出力とすべきか、静止画データの出力である静止画像出力とすべきかを判別する画像判別手段と、
前記画像判別手段が、前記スルー画像出力とすべきと判別した場合、前記動画データを前記静止画データと比較して高圧縮率となるように圧縮した上で前記画像出力手段が出力するよう前記画像圧縮手段を制御する制御手段と、を備える、
ことを特徴とする。

上記書画撮影装置において、
前記画像出力手段は、
前記画像圧縮手段が前記高圧縮率で圧縮した前記動画データのフレーム間の差分に基づいて、次の動画データの圧縮率を設定する圧縮率設定手段、をさらに備え、
前記制御手段は、前記圧縮率設定手段が設定した圧縮率で動画データを圧縮するよう前記画像圧縮手段を制御することが望ましい。

上記書画撮影装置において、
前記撮像手段は、フレームレート可変に撮像データを生成するように構成されることが望ましく、この場合、
前記制御手段は、
前記画像判別手段がスルー画像出力とすべきと判別した場合、高フレームレートでスルー画像撮像するよう前記撮像手段を制御することが望ましい。

上記目的を達成するため、本発明の第２の観点にかかる画像出力装置は、
書画撮影装置の撮像装置による撮像画像を出力するための画像出力装置であって、
前記撮像装置と接続する接続手段と、
前記接続手段を介して、前記撮像装置が生成した撮像画像データを取得する画像取得手段と、
前記画像取得手段が取得した撮像画像データに基づいて、動画データの出力であるスルー画像出力とすべきか、静止画データの出力である静止画像出力とすべきかを判別する画像判別手段と、
前記画像取得手段が取得した前記撮像画像データを出力する画像出力手段と、
前記画像判別手段が、スルー画像出力とすべきと判別した場合、前記接続手段を介して、前記動画データを前記静止画データと比較して高圧縮率となるように圧縮した上で前記画像出力手段が出力するよう前記撮像手段を制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする。

上記画像出力装置は、
前記画像取得手段が取得する、前記制御手段の制御によって高圧縮率で圧縮された前記撮像画像データのフレーム間差分を算出する差分算出手段と、
前記画像取得手段が取得した前記撮像画像データの圧縮率と、前記差分算出手段が算出した差分とに基づいて、スルー画像データの圧縮率を設定する圧縮率設定手段と、をさらに備えていることが望ましく、この場合、
前記制御手段は、前記圧縮率設定手段が設定した圧縮率で撮像画像データを圧縮するよう前記撮像装置を制御することが望ましい。

上記画像出力装置において、
前記制御手段は、前記画像判別手段が、スルー画像出力とすべきと判別した場合、高フレームレートで撮像画像データを生成するよう前記撮像装置を制御することが望ましい。

上記目的を達成するため、本発明の第３の観点にかかる撮像装置は、
動画像であるスルー画像を出力可能な撮像装置であって、
書画撮影装置からの制御により、スルー画像と静止画像とを切り替えて撮像する撮像手段と、
前記撮像手段が生成する撮像画像データを圧縮する画像圧縮手段と、
前記画像圧縮手段によって圧縮された前記撮像画像データを前記書画撮影装置に転送する転送手段と、を備え、
前記画像圧縮手段は、前記書画撮影装置からの制御により、スルー画像出力時には前記撮像画像データを静止画像出力時と比較して高圧縮率で圧縮する、
ことを特徴とする。

上記撮像装置において、
前記画像圧縮手段は、前記書画撮影装置からの制御に基づき、可変的な前記高圧縮率で前記スルー画像の撮像画像データを圧縮することが望ましい。

上記撮像装置は、フレームレート可変に撮像可能な撮像装置であることが望ましく、この場合、
前記制御手段からの制御により、スルー画像出力時には前記撮像画像データを高フレームレートで撮像して前記書画撮影装置に転送することが望ましい。

上記目的を達成するため、本発明の第４の観点にかかるプログラムは、
コンピュータに、
書画撮影に用いられる撮像装置が生成する撮像画像データを取得する機能と、
取得した撮像画像データに基づいて、前記書画撮影における画像出力を、スルー画像出力とすべきか、静止画像出力とすべきかを判別する機能と、
スルー画像出力とすべきと判別された場合、前記撮像装置を、静止画出力とすべきと判別された場合と比較して高圧縮率で撮像画像データを圧縮して転送するよう制御する機能と、
前記高圧縮率で圧縮された撮像画像データを取得して出力する機能と、
取得した前記高圧縮率で圧縮された撮像画像データに基づいて、前記撮像画像データの圧縮率をさらに設定する機能と、
を実現させることを特徴とする。

本発明によれば、書画撮影におけるスルー画像出力の際、撮像装置から転送される撮像画像データのデータ量を効率的に減少させることができる。

以下、本発明を実施するための形態を、図面を参照して説明する。

（実施形態１）
図１は、本実施形態にかかる書画撮影装置１の構成を示す図である。図示するように、本実施形態にかかる書画撮影装置１は、原稿台１０と、支持部２０と、撮像装置１００（撮像手段）と、画像出力装置２００と、を備える。

本実施形態では、このような書画撮影装置１を用いることで、原稿台１０に載置された対象物を撮像装置１００が撮像し、撮像画像を画像出力装置２００が処理して出力する。よって、撮像装置１００は、原稿台１０に載置された対象物を撮像できるよう支持部２０によって支持されるとともに、画像出力装置２００と接続される。この画像出力装置２００は、接続された撮像装置１００を制御するとともに、撮像装置１００による撮像画像データを取得して、種々の方法で出力する。例えば、画像出力装置２００にプロジェクタ（不図示）を接続すれば、プロジェクタに撮像画像データを出力して投影することができる。

本実施形態にかかる書画撮影装置１を構成する撮像装置１００と画像出力装置２００の構成を、以下図面を参照して説明する。まず、図２を参照して、撮像装置１００の構成を説明する。図２は、撮像装置１００の構成を示すブロック図である。

本実施形態にかかる撮像装置１００は、例えば、デジタルカメラであり、図２に示すように、接続部１１０、撮像部１２０（撮像手段）、画像処理部１３０（画像圧縮手段）、などから構成される。

接続部１１０は、例えば、所定のデジタルデータ転送規格に基づいた接続装置などから構成され、撮像装置１００と画像出力装置２００とを接続する。ここで、画像出力装置２００との間のデジタルデータ転送規格として、例えば、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）、IEEE1394、IEEE802.3、などの有線方式や、Bluetooth、IEEE802.11諸規格、などのワイヤレス方式（無線方式）を用いることができる。したがって、有線方式で画像出力装置２００と接続する場合、接続部１１０は、画像出力装置２００と接続するケーブルに応じたコネクタなどから構成される。また、ワイヤレス方式で接続する場合、接続部１１０は、所定のワイヤレス通信方式に準拠したワイヤレス通信装置（着脱式モジュールなどを含む）などから構成される。このような接続部１１０は、撮像装置１００による撮像画像データを画像出力装置２００に転送するとともに、画像出力装置２００からの制御信号を受信して撮像部１２０や画像処理部１３０などに供給する。

撮像部１２０は、原稿台１０上の対象物についての被写体光を集光するレンズや、レンズによる結像に応じた光電変換をおこなう撮像素子（例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device：電荷結合素子）やＣＭＯＳ（Complementally Metal Oxide Semiconductor：相補型金属酸化物半導体）など）、および、撮像素子によって生成された電気信号をデジタルデータに変換するＡＤＣ（Analog-Digital Converter：アナログ−デジタル変換器）などから構成され、原稿台１０上の対象物を撮像して、撮像画像データを生成する。

本実施形態では、接続部１１０を介して供給された画像出力装置２００からの制御信号によって撮像部１２０が動作する。この場合において、撮像部１２０は、画像出力装置２００からの制御信号に基づいて、撮像解像度のモード切替や撮像モードの切替などをおこなって撮像する。本実施形態では、例えば、６００×４８０のＶＧＡ（Video Graphics Array）を「高解像度モード」、３２０×２４０のＱＶＧＡ（Quarter VGA）を「低解像度モード」とし、これらの解像度モードを切り替える。そして、高解像度モードでは対象物を静止画像で撮像し（静止画像モード）、低解像度モードでは対象物を動画であるスルー画像として撮像する（スルー画像モード）。スルー画像モードの際、撮像部１２０は、所定のフレームレート（例えば、秒間１０〜６０フレーム）で撮像画像データを出力する。

また、撮像部１２０のレンズ部に、例えば、オートフォーカス機構などが備えられていてもよい。この場合も、画像出力装置２００からの制御信号に基づいてレンズ部が動作することで、原稿台１０上の対象物に合焦するよう動作する。また、オートフォーカス機構に限らず、例えば、ズーム機構などといった種々の動作機構を備えていてもよく、いずれの場合も、画像出力装置２００からの制御信号に基づいて動作することとする。

画像処理部１３０は、例えば、画像処理用のＬＳＩなどから構成され、撮像部１２０によって生成された撮像画像データに対し所定の画像処理（例えば、画素補間や色補正など）をおこなう他、所定の画像圧縮形式で圧縮する。本実施形態では、画像圧縮形式として、JPEG（Joint Photographic Expert Group）形式に基づく圧縮形式（例えば、M-JPEG（Motion JPEG）など）を用いるものとする。また、本実施形態では、圧縮率が可変であるものとし、画像処理部１３０は、接続部１１０を介した画像出力装置２００からの制御信号に基づいて圧縮率を切り替えて撮像画像データを圧縮する。

JPEG方式に準拠した圧縮の場合、画像処理部１３０は、撮像部１２０が生成した画像データに対し、ダウンサンプリング、ＤＣＴ（Discrete Cosine Transform：離散的コサイン変換）、量子化、ハフマン符号化、などの処理をおこなうことで画像データを圧縮する。ここで、量子化の過程における量子化ビット数の大小によって圧縮率が定まる。よって、画像処理部１３０は、量子化ビット数を変化させることで、圧縮率を切り替えて圧縮する。本実施形態では、例えば、オリジナルのデータ量の約１／２程度に圧縮する圧縮率を低圧縮率（ファインモード）とし、オリジナルのデータ量の約１／４程度に圧縮する圧縮率を高圧縮率（ノーマルモード）とする。

なお、本実施形態では、上述したような画像処理用のＬＳＩなどといったハードウェアによって画像処理部１３０を構成するが、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit：中央演算処理装置）などの演算装置がプログラムを実行することで、上述した画像処理部１３０として機能してもよい。

画像処理部１３０によって圧縮された撮像画像データを接続部１１０が画像出力装置２００に転送し、出力される。撮像画像データが転送される画像出力装置２００の構成を、図３を参照して説明する。図３は、画像出力装置２００の構成を示すブロック図である。

図示するように、本実施形態にかかる画像出力装置２００は、接続部２１０、画像処理部２２０（画像判別手段）、カメラ制御部２３０（制御手段）、基準画像格納部２４０、画像出力部２５０、などから構成される。

接続部２１０は、上述した撮像装置１００の接続部１１０と同様の接続装置などから構成され、接続部１１０と接続する。すなわち、撮像装置１００の接続部１１０と同様、所定のデジタルデータ転送規格に基づく、有線もしくは無線方式の接続装置であり、撮像装置１００から撮像画像データを受信するとともに、撮像装置１００を制御するための制御信号を撮像装置１００に送信する。

画像処理部２２０は、例えば、所定の画像処理用ＬＳＩや、画像データを展開するメモリ（例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory））、計時用のタイマ回路、などから構成され、接続部２１０を介して撮像画像データを時系列に取得して展開（伸張）する他、時系列順に取得される複数の撮像画像間での変化の有無を判別する。画像処理部２２０は、撮像装置１００から取得した画像データを時系列にメモリに展開し、時間的に前後となる画像を、例えば、パターンマッチングなどの手法を用いて比較することで、撮像画像に変化が生じたか否かを判別する。また、撮像画像に変化がない場合、予め原稿台１０のみを撮像した画像（以下、「基準画像」とする）と比較することで、対象物が原稿台１０に載置されているか否かを判別する。

カメラ制御部２３０は、例えば、所定の信号生成回路などから構成され、画像処理部２２０の判別結果に基づいて、撮像装置１００を制御する制御信号を生成する。本実施形態では、画像処理部２２０によって、撮像画像に変化がないと判別された場合、撮像装置１００を高解像度の静止画像モードで撮像させる制御信号を生成する。ただし、撮像画像に変化がないが、原稿台１０に対象物が載置されていないと判別された場合は、撮像装置１００を低解像度のスルー画像モードで撮像させる制御信号を生成する。また、画像処理部２２０によって、撮像画像に変化があると判別された場合も、撮像装置１００を低解像度のスルー画像モードで撮像させる制御信号を生成する。

カメラ制御部２３０が生成した制御信号は、接続部２１０によって撮像装置１００に送出され、撮像装置１００が制御される。なお、撮像装置１００の撮像部１２０が各種動作機構（例えば、オートフォーカス機構やズーム機構など）を有している場合、カメラ制御部２３０が、これらの動作機構の動作を制御するための制御信号を生成するものとする。また、カメラ制御部２３０は、画像出力装置２００の外面上に形成されている種々のボタンなどの操作部２３５（不図示）と接続されているものとし、画像出力装置２００の使用者が操作部２３５を操作した場合は、当該操作に応じた制御信号を生成して撮像装置１００に送出するものとする。

基準画像格納部２４０は、例えば、ＲＡＭやフラッシュメモリなどの半導体記憶装置、あるいは、ハードディスク装置などの磁気記憶装置などといった、書換可能な記憶装置から構成され、画像処理部２２０が撮像画像との比較に用いる基準画像の画像データを格納する。なお、基準画像は、書画撮影装置１の使用開始時における初期動作時に撮像装置１００によって撮像し、基準画像格納部２４０に格納される。この場合、基準画像を撮像する動作を指示する制御信号をカメラ制御部２３０が生成することで、撮像装置１００を制御して基準画像を撮像し、基準画像の画像データを撮像装置１００から取得して基準画像格納部２４０に格納する。なお、基準画像格納部２４０が不揮発性の記憶装置から構成されている場合、撮像装置１００から基準画像の画像データが取得される度に新たな基準画像の画像データに更新される。

画像出力部２５０は、例えば、アナログ信号処理回路や出力端子などから構成され、画像処理部２２０が取得した撮像画像データをＲＧＢ信号などに変換し、出力端子から出力する。画像出力部２５０の出力端子には、例えば、上述したプロジェクタなどの表示装置が接続され、変換されたＲＧＢ信号を接続されている表示装置に出力する。

なお、本実施形態では、上述したような画像処理用のＬＳＩや信号生成回路などといったハードウェアによって画像処理部２２０およびカメラ制御部２３０を構成するが、例えば、ＣＰＵなどの演算装置がプログラムを実行することで、上述したような画像処理部２２０やカメラ制御部２３０として機能してもよい。

次に、以上のような構成の書画撮影装置１の動作を以下説明する。ここでは、撮像装置１００による撮像画像をスクリーンなどに投影するプロジェクタが画像出力装置２００に接続されているものとし、書画撮影装置１の原稿台１０の上に載置された対象物（例えば、紙原稿や立体物）を撮像して投影する場合を例に以下説明する。このような場合に撮像装置１００および画像出力装置２００が実行する「書画撮影処理」を、図４に示すフローチャートを参照して説明する。この書画撮影処理は、画像出力装置２００が起動したことを契機に開始されるものとする。

処理が開始されると、カメラ制御部２３０はまず、低解像度のスルー画像モードでの撮像動作と高圧縮率での画像圧縮を指示する制御信号を生成し、接続部２１０を介して撮像装置１００に送出する。これにより、撮像装置１００の撮像部１２０は、低解像度モードでスルー画像の撮像を開始し、画像処理部１３０が高圧縮率（ノーマルモード）で撮像画像を圧縮する。接続部１１０はこのようにして生成された撮像画像データを順次画像出力装置２００に送出する。画像出力装置２００では、撮像装置１００が送出したスルー画像データを画像処理部２２０が順次取得し、画像出力部２５０によって出力される（ステップＳ１０１）。

ここで、画像出力装置２００のカメラ制御部２３０は、操作部２３５の操作により、基準画像の撮像が指示されたか否かを判別する（ステップＳ１０２）。ここでは、基準画像の撮像を指示するボタンが操作部２３５として構成されているものとし、該当する操作部２３５が操作されたか否かによって、基準画像の撮像指示を判別する。

基準画像の撮像が指示された場合（ステップＳ１０２：Ｙｅｓ）、カメラ制御部２３０は、基準画像の撮像を指示する制御信号を生成し、接続部２１０を介して撮像装置１００に送出する。ここで、撮像装置１００にオートフォーカス機構やズーム機構などの動作機構が備えられている場合、これらの動作を操作するボタンなどが操作部２３５に含まれている他、撮像装置１００のシャッタ動作を指示するためのボタンなど（シャッタボタン）が操作部２３５に含まれているものとする。

書画撮影装置１の使用者は、所望する画角となるようズーム機構に対応する操作部２３５や支持部２０を調整し、オートフォーカス機構がある場合には、対応する操作部２３５を操作して原稿台１０に合焦させる。そして、画角やフォーカスが定まったところで、使用者はシャッタボタンに相当する操作部２３５を操作する。この操作に応じて、カメラ制御部２３０は、高解像度の静止画像モードでの撮像と低圧縮率での画像圧縮を指示する制御信号を撮像装置１００に送出する。これにより、撮像装置１００の撮像部１２０が原稿台１０の静止画像（基準画像）を高解像度で撮像し、画像処理部１３０が低圧縮率（ファインモード）で撮像画像データを圧縮する。接続部１１０は、このようにして生成された基準画像の画像データを画像出力装置２００に転送する（ステップＳ１０３）。

画像出力装置２００では、撮像装置１００から転送された基準画像の画像データを画像処理部２２０が取得し、基準画像格納部２４０に格納する（ステップＳ１０４）。基準画像の画像データを基準画像格納部２４０に格納すると、画像処理部２２０は、その旨をカメラ制御部２３０に通知する。画像処理部２２０からの通知に応じて、カメラ制御部２３０は、低解像度モードでのスルー画像撮像と高圧縮率での画像圧縮を指示する制御信号を生成し、撮像装置１００に送出する。画像出力装置２００からの制御信号に応じて、撮像装置１００の撮像部１２０は低解像度のスルー画像撮像をおこない、画像処理部１３０が撮像画像データを高圧縮率（ノーマルモード）で圧縮する（ステップＳ１０５）。接続部１１０は、このようにして生成された撮像画像データを順次画像出力装置２００に送出する。これにより、画像出力装置２００は、原稿台１０を写したスルー画像を順次出力する。

このようにして、基準画像を取得した場合、あるいは、基準画像の取得が指示されない場合（ステップＳ１０２：Ｎｏ）、高圧縮率で圧縮された転送データによる低解像度のスルー画像が出力される。この場合、画像処理部２２０は、タイマ回路を起動し、カウンタ値をリセットするとともにタイマカウントを開始する（ステップＳ１０６）。

画像処理部２２０は、撮像装置１００から順次送出されるスルー画像をフレーム単位で時系列順にメモリに展開する。このとき、画像処理部２２０は、各フレーム画像に、取得したときのタイマカウント値を付加してメモリに展開する。そして、タイマカウントにより所定時間の経過（例えば、１秒間）を判別すると（ステップＳ１０７：Ｙｅｓ）、メモリに展開したフレーム画像のタイマカウント値に基づいて、所定時間経過前のフレーム画像と、所定時間経過後に取得されたフレーム画像を比較する（ステップＳ１０８）。ここでは、例えば、パターンマッチングなどの手法を用いて所定時間経過前と経過後のフレーム画像とを比較し、類似度などに基づいてこれらが同一もしくは略同一であるか否かを判別することで、所定時間の間に撮像画像に変化がなかったか否かを判別する（ステップＳ１０９）。

撮像画像に変化がない場合（ステップＳ１０９：Ｙｅｓ）、画像処理部２２０は、基準画像格納部２４０に格納されている基準画像と取得された撮像画像とを比較し（ステップＳ１１０）、原稿台１０に対象物が載置されているか否かを判別する（ステップＳ１１１）。すなわち、基準画像は原稿台１０のみを撮像したものであるため、撮像画像がこの基準画像と同一もしくは略同一である場合、原稿台１０に対象物が載置されていないことになる。よって、画像処理部２２０は、撮像画像と基準画像とを、例えば、パターンマッチングなどの手法を用いて比較し、類似度などに基づいてこれらが同一もしくは略同一であるか否かを判別することで、原稿台１０上に対象物（原稿など）があるか否かを判別する。

ステップＳ１１０での比較の結果、原稿台１０上に対象物があると判別した場合（ステップＳ１１１：Ｙｅｓ）、画像処理部２２０は、その旨をカメラ制御部２３０に通知する。カメラ制御部２３０は、画像処理部２２０からの通知に応じて、静止画撮像モードでの撮像と低圧縮率での画像圧縮を指示する制御信号を生成する。すなわち、静止している対象物が原稿台１０に載置されているので、高品位の画像品質を得るために高解像度の静止画像を撮像させる。一方で、対象物が静止しているので、動きを反映するような画像表示は必要としない。よって、データ転送時のフレームレートが低下しても画像表示に影響がないため、画質優先の低圧縮率での画像圧縮を要求する。

このような制御信号を接続部２１０が撮像装置１００に送出することで、撮像装置１００の撮像部１２０および画像処理部１３０が動作する。すなわち、撮像部１２０が高解像度で撮像し、この撮像で得られた撮像画像データを画像処理部１３０が低圧縮率（ファインモード）で圧縮する。このように高解像度で撮像され、低圧縮率で圧縮された撮像画像データは、接続部１１０によって画像出力装置２００に転送される（ステップＳ１１２）。

画像出力装置２００では、撮像装置１００から転送される撮像画像データを、接続部２１０が順次受信し、画像処理部２２０に入力する。画像処理部２２０は、取得した画像データを順次メモリに展開し、例えば、切り出し処理などをおこなう。ここでは、例えば、基準画像格納部２４０に格納されている基準画像に基づいて、基準画像が示す原稿台１０の部分を撮像画像から削除し、対象物のみを示す画像として切り出す処理などをおこなう。このような切り出し処理は、既存の画像切り出し技術を用いておこなうものとする。画像処理部２２０は、このような切り出し処理後の画像データを画像出力部２５０に順次出力する。

画像出力部２５０は、取得した画像データをＲＧＢ信号に変換して出力することで、撮像装置１００が撮像した対象物の静止画像がプロジェクタによって投影される。この場合、高解像度で撮像され低圧縮率で圧縮された撮像画像データに基づく画像が出力されるので（ステップＳ１１３）、対象物を示す高品位な画像が出力される。

そして、例えば、画像出力装置２００の電源オフなどといった所定の終了指示があるまで、ステップＳ１０７以降の処理が繰り返しおこなわれる（ステップＳ１１４：Ｎｏ）。すなわち、所定時間が経過する毎に、フレーム画像を比較して、撮像画像に変化が生じたか否かを判別する。ここで、画像処理部２２０が、撮像画像に変化が生じたと判別した場合（ステップＳ１０９：Ｎｏ）、もしくは、所定時間以上にわたって原稿台１０が撮像されており原稿台１０に対象物がないと判別した場合（ステップＳ１１１：Ｎｏ）、画像処理部２２０はその旨をカメラ制御部２３０に通知する。

この場合、カメラ制御部２３０は、低解像度でのスルー画像の撮像と高圧縮率での画像圧縮を指示する制御信号を生成し、撮像装置１００に送出する。すなわち、所定時間内に撮像画像に変化が生じている場合、対象物に動きが発生していることになる。このような動きを反映した画像を出力するには所定のフレームレートを維持したスルー画像出力をおこなう必要がある。また、原稿台１０に対象物がない場合、原稿台１０自体は表示価値の低い物であるから高品位な画像を必要としないので、低解像度の静止画像で表示してもよいが、例えば、対象物が原稿台１０上に載置される様子を表示したり、対象物が原稿台１０に載置されたことを判別するためには、スルー画像出力とする必要がある。

よって、撮像画像に変化が生じた場合と静止状態の原稿台１０が撮像されている場合、カメラ制御部２３０は、低解像度のスルー画像撮像と高圧縮率の画像圧縮を撮像装置１００に要求し、これに応じて撮像部１２０が生成する低解像度のスルー画像データを、画像処理部１３０が高圧縮率（ノーマルモード）で圧縮し、接続部１１０が画像出力装置２００に転送する（ステップＳ１１５）。

この場合において、ステップＳ１１２の処理によって、高解像度かつ低圧縮率の撮像画像データが得られている状態でステップＳ１１５の処理をおこなう場合は、カメラ制御部２３０が生成する制御信号によって、撮像装置１００における撮像モードが高解像度から低解像度に切り替わるとともに、画像圧縮モードも低圧縮率から高圧縮率に切り替わることになる。

画像出力装置２００では、撮像装置１００から転送されたスルー画像データを接続部２１０が受信し、画像処理部２２０に入力する。画像処理部２２０は、取得したスルー画像データを順次メモリに展開し、画像出力部２５０に供給することで、動く対象物を示すスルー画像や、原稿台１０のみを示すスルー画像を出力する（ステップＳ１１３）。

ここで、撮像装置１００が低解像度で撮像したスルー画像データを高圧縮率で圧縮しているので、転送される画像データのデータ量が小さくなっている。これにより、画像処理部２２０は、より高速にスルー画像データをメモリに展開することができるので、圧縮率を変えない場合に比べ、単位時間により多くのスルー画像データを処理することができる。結果として、原稿台１０上での動きがより反映されたスルー画像を出力することができる。

この場合も、所定の終了指示がなければ（ステップＳ１１４：Ｎｏ）、上記ステップＳ１０７以降の処理を繰り返しおこない、終了指示があれば（ステップＳ１１４：Ｙｅｓ）、処理を終了する。

以上説明したように、上記実施形態１によれば、スルー画像表示の際に、低解像度で撮像するとともに、撮像画像データを高圧縮率で圧縮する。このため、スルー画像データのデータ量が、単に解像度を落とした場合よりもさらに減少するので、単位時間でさらに多くのフレーム画像を処理することができ、対象物の動きがより反映された滑らかな映像のスルー画像表示を実現することができる。これにより、例えば、使用者が原稿に筆記具で書き込みをしながら説明する場面や、動く立体物などを表示して説明する場合などに、それらの動きをよく見ることのできる画像を表示することができ、プレゼンテーションの効果を向上させることができる。

（実施形態２）
上記実施形態１では、スルー画像表示の際に、画像圧縮率を高圧縮率と低圧縮率の２種類で切り替えるものとしたが、より細かく圧縮率を設定してもよい。この場合を実施形態２として以下説明する。なお、書画撮影装置１の各構成については、実施形態１で示したものと同一であり、実施形態１と同じ参照符号によって表す。

ここで、実施形態１と異なるのは、スルー画像の撮像を撮像装置１００に指示する場合の画像出力装置２００の動作である。よって、実施形態１の場合とは異なる画像出力装置２００の動作を以下説明する。ここでは、実施形態１の書画撮像処理（図４）が実行された際に、ステップＳ１０９で撮像画像に変化があると判別した場合（ステップＳ１０９：Ｎｏ）と、ステップＳ１１１で対象物がないと判別した場合（ステップＳ１１１）に、スルー画像の圧縮率を設定する「圧縮率設定処理」を画像出力装置２００が実行するものとする。

すなわち、上述した書画撮像処理（図４）のステップＳ１１５が実行されるフェーズで、本実施形態にかかる圧縮率設定処理が実行されることになる。なお、対象物が静止している際における画像圧縮率は、実施形態１と同様の低圧縮率とし、スルー画像撮像の際の画像圧縮率を、静止画像の圧縮率よりも高い圧縮率の範囲（以下、「高圧縮率範囲ＨＲ」とする）内で変化させて設定する。この圧縮率設定処理を、図５に示すフローチャートを参照して説明する。

処理が開始されると、カメラ制御部２３０は、低解像度のスルー画像撮像と、高圧縮率範囲ＨＲ内で最も低い圧縮率（以下、「圧縮率β」とする）でのデータ圧縮を指示する制御信号を生成し、接続部２１０を介して撮像装置１００に送出する。すなわち、スルー画像データの圧縮率として圧縮率βを設定し、設定した圧縮率βでのデータ圧縮を撮像装置１００に指示する（ステップＳ２０１）。本実施形態では、圧縮率βを、実施形態１で示した「高圧縮率」と同じ圧縮率（例えば、オリジナルのデータ量を１／４程度まで圧縮する圧縮率）であるものとする。

カメラ制御部２３０による制御信号に基づき、撮像装置１００の撮像部１２０は低解像度のスルー画像撮像をおこなうとともに、画像処理部１３０が圧縮率βで撮像画像データを圧縮し、接続部１１０がこれを画像出力装置２００に転送する。

画像出力装置２００では、圧縮率βで圧縮されたスルー画像データを受信すると（ステップＳ２０２）、画像処理部２２０が、タイマ回路を起動し、カウンタ値をリセットするとともにタイマカウントを開始する（ステップＳ２０３）。

画像処理部２２０は、撮像装置１００から順次送出されるスルー画像をフレーム単位で時系列順にメモリに展開する。このとき、画像処理部２２０は、各フレーム画像に、取得したときのタイマカウント値を付加してメモリに展開する。そして、タイマカウントにより所定時間の経過（例えば、１秒間）を判別すると（ステップＳ２０４：Ｙｅｓ）、メモリに展開したフレーム画像のタイマカウント値に基づいて、所定時間経過前のフレーム画像と、所定時間経過後に取得されたフレーム画像の差分を算出する（ステップＳ２０５）。すなわち、画像処理部２２０は、差分算出手段として機能する。ここでは、例えば、フレーム間差分符号化と同様の手法によって、直近のフレーム画像の画素数と所定時間経過前のフレーム画像の画素数との差分を算出する。算出された差分画素数を以下、差分量αとする。

このようにして、圧縮率βで圧縮されたスルー画像データについて、フレーム画像間の差分を算出すると、画像処理部２２０は、次に設定する圧縮率を算出する。ここで、現段階での圧縮率βをβ_iとすると、画像処理部２２０は、以下の数１を算出することで、次に設定する圧縮率β_i+1を算出する（ステップＳ２０６）。

（数１）
β_i+1＝α÷全画素数＋β_i

ここで、差分量αが大きくなることは、撮像装置１００の画角内にある時間的変化が大きくなることであることを示している。このような場合、さらに圧縮率を上げることによって画質が劣化してもその影響は少ない。よって、画像処理部２２０は、上記数１を演算することで、さらに高い圧縮率を算出する。

次の圧縮率β_i+1を算出すると、画像処理部２２０は、算出した圧縮率β_i+1が高圧縮率範囲ＨＲ内であるか否かを判別する（ステップＳ２０７）。ここで、高圧縮率範囲ＨＲは実効的な圧縮率の範囲であるものとする。よって、画像処理部２２０は、算出した次の圧縮率β_i+1が実効的な圧縮率であるか否かを判別する。

ここで、算出した次の圧縮率β_i+1が高圧縮率範囲ＨＲの範囲外である場合（ステップＳ２０７：Ｎｏ）、当該圧縮率β_i+1でのデータ圧縮は実効的ではないので、処理を終了する。この場合、直前の圧縮率β_iでのデータ圧縮が継続されることになる。

一方、算出した圧縮率β_i+1が高圧縮率範囲ＨＲ内である場合（ステップＳ２０７：Ｙｅｓ）、画像処理部２２０は、算出した圧縮率β_i+1をカメラ制御部２３０に通知する。画像処理部２２０からの通知に応じて、カメラ制御部２３０は、通知された圧縮率β_i+1でのスルー画像データ圧縮を指示する制御信号を生成し、接続部２１０を介して撮像装置１００に送出する。すなわち、前の圧縮率β_iよりも高い圧縮率β_i+1でのスルー画像データ圧縮を撮像装置１００に指示する（ステップＳ２０８）。すなわち、画像処理部２２０およびカメラ制御部２３０は、圧縮率設定手段として機能する。

撮像装置１００では、カメラ制御部２３０から受信した制御信号に基づいて、撮像部１２０が生成したスルー画像データを、画像処理部１３０が圧縮率β_i+1で圧縮し、これを接続部１１０が画像出力装置２００に転送する。

画像出力装置２００では、前回よりも高い圧縮率β_i+1で圧縮されたスルー画像データを撮像装置１００から取得すると（ステップＳ２０９）、静止画像撮像への切り替えがあるまで（ステップＳ２１０：Ｎｏ）、ステップＳ２０６で算出した圧縮率β_i+1をβ_iとし（ステップＳ２１１）、上記ステップＳ２０４以降の処理を繰り返し実行する。すなわち、撮像装置１００にスルー画像撮像を指示している間は、高圧縮率範囲ＨＲ内で圧縮率を段階的に高めていく。これにより、転送されるスルー画像データのサイズはさらに小さくなるので、単位時間でより多くのスルー画像データを処理することができ、対象物の動きをより反映したスルー画像を得ることができる。

そして、静止画像撮像への切り替えが発生すると（ステップＳ２１０：Ｙｅｓ）、処理を終了する。ここでは、実施形態１の書画撮影処理（図４）におけるステップＳ１１１で、静止した対象物が撮像されていると判別された場合に、静止画像撮像と低圧縮率でのデータ圧縮を指示する制御信号がカメラ制御部２３０によって生成され、この制御信号に基づいて、撮像装置１００での撮像モードとデータ圧縮率が変更されることになる。

以上説明したように、実施形態２によれば、スルー画像撮像の際に、時間的に異なる撮像画像間の差分に基づいて圧縮率を可変としているので、画角内で時間的変化が大きく圧縮率を高めても影響が少ない場合には、より高い圧縮率とすることができる。これにより、単位時間で処理可能なスルー画像の枚数がさらに増えるので、動きをより反映したスルー画像を得ることができる。

（実施形態３）
上記各実施形態では、スルー画像撮像の際に、静止画像よりも高い圧縮率でデータを圧縮するものとしたが、圧縮率を可変とするだけでなく、転送データのフレームレートを可変とするようにしてもよい。この場合、撮像装置１００の撮像部１２０がフレームレートを変えて撮像できるものとする（例えば、秒間１０フレームと３０フレーム、など）。そして、図４に示す書画撮影処理において画像出力装置２００からスルー画像撮像を撮像装置１００に指示する際に、カメラ制御部２３０が、低解像度での撮像と高圧縮率でのデータ圧縮の指示に加え、高フレームレートでの撮像を指示する制御信号を生成して撮像装置１００に送出する。

この制御信号に基づいて、撮像装置１００の撮像部１２０は、所定のフレームレートの内、秒間フレーム数がより多いフレームレートで撮像する。一方、静止画撮像時には、他方の低いフレームレートでの撮像を画像出力装置２００から撮像装置１００に指示する。このように動作することによって、スルー画像の表示品質に影響するフレームレートを撮像内容に応じて変えることができるので、スルー画像表示時には、高いフレームレートのスルー画像データを得ることができる。一方、フレームレートが影響しない静止画像の場合には、より低いフレームレートに切り替えられるので、静止画像データ転送にかかるデータ量も低減させることができる。

すなわち、実施形態３によれば、スルー画像データを高い圧縮率で圧縮するとともに、高フレームレートで転送するので、秒間枚数のより多いフレーム画像データを単位時間により多く処理することができ、転送時のデータ量を効率的に減少させる効果に加え、撮像対象の動きをより反映したスルー画像を出力できる効果を得ることができる。

以上説明したように、本発明を上記実施形態の如く適用することにより、デジタルカメラを用いた書画カメラにおいて、スルー画像転送時のデータ量を効率的に減少させる効果を得ることができる。これにより、解像度切替のみの場合よりもさらに対象物の動きが反映された滑らかな映像でスルー画像を出力できる効果を得ることができる。

この場合において、JPEGなどの不可逆圧縮の場合、圧縮率を高めるほど出力時の画質が低下するが、データ量を減少させて転送することができるので、その分フレームレートの向上を図ることができ、良好なスルー画像表示を得ることができる。

また、スルー画像のデータ量を効率的に減少させることができるので、比較的転送速度の遅いワイヤレス方式によるデータ転送であっても良好なスルー画像表示を得ることができ、書画撮影装置におけるデータ転送方式に自由度を持たせることができる。

本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。また、前述した実施形態で実行される機能は可能な限り適宜組み合わせて実施してもよい。前述した実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜の組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、効果が得られるので有れば、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。

例えば、上記実施形態では、スルー画像撮像の場合は低解像度で撮像するものとしたが、解像度については変えずに圧縮率のみを変更するように動作してもよい。この場合、例えば、解像度の変更ができないデジタルカメラなどであっても上述した撮像装置１００として用いることができ、この場合であっても、スルー画像データのデータ量を低減させることができる。

なお、上記実施形態では、書画撮影装置１の構成としての撮像装置１００および画像出力装置２００を説明したが、撮像装置１００および画像出力装置２００は汎用装置を用いてもよく、この場合も上述した各実施形態と同様の効果を得ることができる。例えば、撮像装置１００として汎用のデジタルカメラを用いることができ、この場合、支持部２０に汎用の接続部材（例えば、雲台など）を用いることで、種々の汎用デジタルカメラを取り付け可能に構成すれば、汎用のデジタルカメラを、上述した書画撮影装置１における撮像装置１００として機能させることができる。一般的な汎用デジタルカメラにおいては、通常、パーソナルコンピュータなどとの接続用としてＵＳＢコネクタなどが備えられているので、上述した接続部１１０として利用することができ、汎用データ転送規格を用いて画像出力装置２００と接続させることができる。また、画像出力装置２００からの制御信号に基づいて汎用デジタルカメラを動作させるには、当該デジタルカメラの制御装置（ＣＰＵなど）によって実行されるプログラムを適用することで、上述した画像処理部１３０として機能させればよい。このようにすることで、既存のデジタルカメラを本発明にかかる撮像装置として実現することができる。

画像出力装置２００も同様に、例えば、パーソナルコンピュータなどの汎用コンピュータ装置によって実現することができる。このような汎用コンピュータ装置も、ＵＳＢコネクタなどを一般的に備えているので、上述した接続部２１０として利用することができる。そして、汎用的なデータ転送規格に基づいて、上述した撮像装置１００あるいは撮像装置１００として機能させることのできる汎用デジタルカメラと接続させることができる。そして、汎用コンピュータ装置の制御部（ＣＰＵなど）によって実行されるプログラムを適用することで、上述した画像処理部２２０、カメラ制御部２３０、画像出力部２５０などとして機能させることができる。また、汎用コンピュータ装置が備える種々の出力端子を上述した画像出力部２５０の出力端子として利用することで、プロジェクタなどの表示装置に撮像画像を出力することができる。また、汎用コンピュータ装置が有する主記憶装置（ＲＡＭなど）や補助記憶装置（ハードディスク装置など）を上述した基準画像格納部２４０として機能させることができる。

すなわち、本発明は、システム或いは装置に、本発明により規定される処理を実行させるプログラムを供給することによって達成される場合にも適用できる。この場合において、プログラムの供給方法は任意であり、例えば、種々の記録媒体（例えば、ＣＤ−ＲＯＭやメモリカードなど）に格納して供給可能であることはもとより、例えば、インターネットなどの通信媒体を介して提供することができる。

本発明の実施形態にかかる書画撮影装置の外観構成を示す図である。 図１に示す撮像装置の構成を示すブロック図である。 図１に示す画像出力装置の構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態にかかる「書画撮影処理」を説明するためのフローチャートである。 本発明の実施形態２にかかる「圧縮率設定処理」を説明するためのフローチャートである。

符号の説明

１…書画撮影装置、１０…原稿台、２０…支持部、１００…撮像装置、１１０…接続部、１２０…撮像部、１３０…画像処理部、２００…画像出力装置、２１０…接続部、２２０…画像処理部、２３０…カメラ制御部、２４０…基準画像格納部、２５０…画像出力部

Claims (10)

1. 原稿台と、前記原稿台上の対象物を撮像する撮像手段と、前記撮像手段による撮像画像を出力する画像出力手段と、を備えた書画撮影装置において、
   撮像画像データを圧縮率可変に圧縮する画像圧縮手段と、
   前記撮像手段から取得した撮像画像データに基づいて、動画データの出力であるスルー画像出力とすべきか、静止画データの出力である静止画像出力とすべきかを判別する画像判別手段と、
   前記画像判別手段が、前記スルー画像出力とすべきと判別した場合、前記動画データを前記静止画データと比較して高圧縮率となるように圧縮した上で前記画像出力手段が出力するよう前記画像圧縮手段を制御する制御手段と、を備える、
   ことを特徴とする書画撮影装置。
2. 前記画像出力手段は、
   前記画像圧縮手段が前記高圧縮率で圧縮した前記動画データのフレーム間の差分に基づいて、次の動画データの圧縮率を設定する圧縮率設定手段、をさらに備え、
   前記制御手段は、前記圧縮率設定手段が設定した圧縮率で動画データを圧縮するよう前記画像圧縮手段を制御する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の書画撮影装置。
3. 前記撮像手段は、フレームレート可変に撮像データを生成するように構成すると共に、
   前記制御手段は、
   前記画像判別手段がスルー画像出力とすべきと判別した場合、高フレームレートでスルー画像撮像するよう前記撮像手段を制御する、
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の書画撮影装置。
4. 書画撮影装置の撮像装置による撮像画像を出力するための画像出力装置であって、
   前記撮像装置と接続する接続手段と、
   前記接続手段を介して、前記撮像装置が生成した撮像画像データを取得する画像取得手段と、
   前記画像取得手段が取得した撮像画像データに基づいて、動画データの出力であるスルー画像出力とすべきか、静止画データの出力である静止画像出力とすべきかを判別する画像判別手段と、
   前記画像取得手段が取得した前記撮像画像データを出力する画像出力手段と、
   前記画像判別手段が、スルー画像出力とすべきと判別した場合、前記接続手段を介して、前記動画データを前記静止画データと比較して高圧縮率となるように圧縮した上で前記画像出力手段が出力するよう前記撮像手段を制御する制御手段と、
   を備えることを特徴とする画像出力装置。
5. 前記画像取得手段が取得する、前記制御手段の制御によって高圧縮率で圧縮された前記撮像画像データのフレーム間差分を算出する差分算出手段と、
   前記画像取得手段が取得した前記撮像画像データの圧縮率と、前記差分算出手段が算出した差分とに基づいて、スルー画像データの圧縮率を設定する圧縮率設定手段と、をさらに備え、
   前記制御手段は、前記圧縮率設定手段が設定した圧縮率で撮像画像データを圧縮するよう前記撮像装置を制御する、
   ことを特徴とする請求項４に記載の画像出力装置。
6. 前記制御手段は、前記画像判別手段が、スルー画像出力とすべきと判別した場合、高フレームレートで撮像画像データを生成するよう前記撮像装置を制御する、
   ことを特徴とする請求項４または５に記載の画像出力装置。
7. 動画像であるスルー画像を出力可能な撮像装置であって、
   書画撮影装置からの制御により、スルー画像と静止画像とを切り替えて撮像する撮像手段と、
   前記撮像手段が生成する撮像画像データを圧縮する画像圧縮手段と、
   前記画像圧縮手段によって圧縮された前記撮像画像データを前記書画撮影装置に転送する転送手段と、を備え、
   前記画像圧縮手段は、前記書画撮影装置からの制御により、スルー画像出力時には前記撮像画像データを静止画像出力時と比較して高圧縮率で圧縮する、
   ことを特徴とする撮像装置。
8. 前記画像圧縮手段は、前記書画撮影装置からの制御に基づき、可変的な前記高圧縮率で前記スルー画像の撮像画像データを圧縮する、
   ことを特徴とする請求項７に記載の撮像装置。
9. 前記撮像装置は、フレームレート可変に撮像可能な撮像装置であり、
   前記制御手段からの制御により、スルー画像出力時には前記撮像画像データを高フレームレートで撮像して前記書画撮影装置に転送する、
   ことを特徴とする請求項７または８に記載の撮像装置。
10. コンピュータに、
    書画撮影に用いられる撮像装置が生成する撮像画像データを取得する機能と、
    取得した撮像画像データに基づいて、前記書画撮影における画像出力を、スルー画像出力とすべきか、静止画像出力とすべきかを判別する機能と、
    スルー画像出力とすべきと判別された場合、前記撮像装置を、静止画出力とすべきと判別された場合と比較して高圧縮率で撮像画像データを圧縮して転送するよう制御する機能と、
    前記高圧縮率で圧縮された撮像画像データを取得して出力する機能と、
    取得した前記高圧縮率で圧縮された撮像画像データに基づいて、前記撮像画像データの圧縮率をさらに設定する機能と、
    を実現させることを特徴とするプログラム。

Images