JP2008148270A - 固定焦点画像取得装置の合焦を補助するシステムおよび方法 - Google Patents

Abstract

【課題】固定焦点画像取得装置の合焦を補助するシステムおよび方法であり、使用者が撮像画面を監視しなくても、画像取得装置と被撮像物との間の距離を正確な合焦距離に調整して、明瞭な被撮像物の画像を取得できる。
【解決手段】固定焦点機能を有する画像取得装置と、被撮像物を載置する台と、前記画像取得装置または前記台につながり、前記画像取得装置と前記台間の距離を調整する移動手段と、物理量を発して最適な撮像距離に達したことを使用者に通知する通知手段と、前記画像取得装置と前記通知手段につながり、前記画像取得装置と前記台間の距離を測量し、その距離が前記最適な撮像距離である場合に、前記物理量を生成して前記通知手段に通知する制御手段と、を含む。
【選択図】図２

Description

本発明は、画像取得装置の合焦を補助するシステムおよび方法に関し、特に、固定焦点画像取得装置の合焦を補助するシステムおよび方法に関する。

鮮明且つ正確な写真を撮影するには、使用者はカメラまたはビデオカメラの特性に基づいて、撮影位置を決定し、次に自動または手動で焦点を調整し、最後にシャッターを押すことによって、使用者が求める正確で且つ鮮明な画像を得ることができる。最も重要なことは、この一連の準備動作の際に、使用者は、カメラまたはビデオカメラの撮像画面を絶え間なく監視しなければ、質の高い画像結果が確保できないことである。カメラ産業は、例えば、オートフォーカス、焦点可変レンズ、更にデジタル化などの技術上において大いに飛躍しているが、鮮明な写真を撮影するため、やはり上記のやり方を採用しなければならない。

使用者がある特定の応用を満たすため、ある特定タイプの対象物を大量に撮影する必要がある場合は、従来の画像取得方法では、非常に不便である。特に、使用者が撮像画面を監視できずに、且つ異なる対象物を撮影しなければならない場合、撮像した画面は、通常ぼやけて不鮮明な画面になる。例えば、多くのノートパソコンはデジタルカメラ（ウェブカメラ）を内蔵しており、この種の撮影機は固定の相対移動軌跡の特性を有しているので、大量撮影に応用できる可能性を有し、且つ速度もスキャナよりかなり速い。しかし、この種の撮影機は、通常オートフォーカス機能がなく、上述の方法に従って、対象物を撮像するとき、パソコンのモニタが、内蔵撮影機と被撮像物に応じて開閉するため、使用者にとって、容易に撮像画面を監視できないので、明瞭な画像を得るのが困難である。

本発明はこのような制限を克服するため、固定焦点画像取得装置の合焦を補助し、且つこの過程において使用者が撮像画面を監視することなく、合焦を完了した後に、被撮像物が置かれることを自動的に検出し、自動的に大量の撮像を行う。

本発明の目的は、固定焦点画像取得装置の合焦を補助するシステムおよび方法を提供することであり、使用者が撮像画面を監視しなくても、画像取得装置と被撮像物との間の距離を正確な合焦距離に調整して、明瞭な被撮像物の画像を取得することができる。

上述の目的を達成するために、本発明の固定焦点画像取得装置の合焦を補助するシステムは、固定焦点機能を有する画像取得装置と、被撮像物を載置する台と、前記画像取得装置または前記台につながり、前記画像取得装置と前記台の間の距離を調整する移動手段と、物理量を生成して最適撮像距離に達したことを使用者に知らせる通知手段と、前記画像取得装置と前記通知手段につながり、前記画像取得装置と前記台間の距離を測量し、前記距離が前記最適撮像距離である場合に、前記通知手段に通知して前記物理量を生成させる制御手段と、を有する。前記システムは、前記被撮像物の出現を検出するとともに、その画像を自動的に取得する検出手段を更に有する。

本発明は、固定焦点画像取得装置の合焦を補助する方法も開示している。該方法は、画像取得装置と台間の距離を調整するステップと、前記台上の特定マークの結像の距離に対する変化によって、前記画像取得装置と前記台間の距離を測量するステップと、前記画像取得装置と前記台間の距離が最適撮像距離である場合に、通知信号を発するステップと、を含む。前記方法は、前記通知信号を発した後に、被撮像物が前記台に出現したことを検出する場合に、被撮像物の画像を自動的に取得し、そうでなければ、待機状態へ移行するステップを、更に含む。

本発明の固定焦点画像取得装置の合焦を補助するシステムおよび方法に拠れば、前記最適撮像距離は、前記画像取得装置の所定の焦点距離であり、使用者は、通知信号によって、前記画像取得装置の位置が台上の被撮像物の画像を明瞭に取得できる位置であることを知り、撮像画面を監視しなくても前記画像取得装置の位置が被撮像物の明瞭な画像を取得できる位置であるかどうかを確認できる。

次に、図面に基づき、本発明の実施形態である固定焦点画像取得装置の合焦を補助するシステムおよび方法の実施形態を説明する。同一の部材は同一の符号をもって説明する。

図１を参照すると、本発明の実施形態である固定焦点画像取得装置の合焦を補助するシステム１は、画像取得装置１２と、台１４と、前記画像取得装置１２または前記台１４につながる移動手段１６と、通知手段１８と、前記画像取得装置１２と前記通知手段１８につながる制御手段２０と、を備える。前記画像取得装置１２は固定焦点機能を有し、且つ所定の焦点距離を有し、前記台１４上に載置された被撮像物の画像を取得する。前記台１４は特定マークを有する。前記画像取得装置１２と前記台１４との間の距離Ｌは、前記移動手段１６により制御調整され、且つ前記移動手段１６は、前記画像取得装置１２と前記台１４との間の相対運動の自由度を適切に制約する。前記制御手段２０は、前記画像取得装置１２と前記台１４との間の距離Ｌを測量し、前記距離Ｌが最適撮像距離である場合に、前記通知手段１８は通知信号を使用者へ発信する。前記固定焦点画像取得装置の合焦を補助するシステム１は、更に前記被撮像物の画像を自動的に取得する検出手段２２を備えてもよい。

図２のフローチャートを参照して、上記実施例のシステムが固定焦点画像取得装置の合焦を補助する方法を説明する。本発明の方法を使用する前に、前記システム１は対照表を備える必要がある。前記移動手段１６により前記画像取得装置１２、前記台１４または両者を移動することによって、両者間の距離Ｌ、および前記台１４上の特定マークの撮像画面上における幾何パラメータを取得し、更に前記距離Ｌと特定マークの幾何パラメータ間の関係を記録して、前記対照表を作成する（Ｓ２０１）。例えば、前記台１４の特定マークが図３Ａに示すような２つの物体３２、３４であり、前記２つの物体３２、３４間の距離Ｓは、撮像画面上では、前記画像取得装置１２と前記台１４との間の距離Ｌの長短により変化するので、相対的な距離Ｓと距離Ｌを記録して対照表を作成する。別の例として、例えば図３Ｂに示すように、前記台１４の特定マークは、囲まれた図形３８であり、前記図形３８が撮像画面上に占める割合は、前記画像取得装置１２と前記台１４との間の距離Ｌの長短により変化するために、この相対的な割合と距離Ｌを記録すれば対照表となる。ここで注意すべきことは、作成した対照表は同一の特定マークに対し繰り返し使用でき、前記台１４のマークが変更した場合にのみ、新しい特定マークに対応する対照表を作成する必要がある。つまり、対照表は本発明の方法を使用する前に毎回作成し直す必要がない。

対照表を作成した後、本発明の固定焦点画像取得装置の合焦を補助する方法の操作を開始することができる。図２におけるステップＳ２０２を参照すると、使用者は、前記移動手段１６を利用して、前記画像取得装置１２と前記台１４との間の距離Ｌを調整する。前記移動手段１６は、前記画像取得装置１２、前記台１４または両者を移動することによって、両者間の距離Ｌを調整できる。前記移動手段１６の移動方法は手動または電動でよい。距離を調整するとともに、前記システム１の制御手段２０は前記距離Ｌを測量する。距離測量方法は、前記台１４の特定マークの結像の距離Ｌに対する変化を利用し、且つ前記対照表を参考にして、補間法により、両者間の距離Ｌを求める。前記特定マークの結像の距離に対する変化は、既に例をあげたので、ここでは述べない。前記画像取得装置１２と前記台１４との間の距離Ｌが最適撮像距離であるときに、前記制御手段２０は、前記通知手段１８に照合信号を伝送し、このとき前記通知手段１８は使用者に前記移動手段１６の動作を停止するように通知信号を発する（Ｓ２０３）。前記通知手段１８は使用者が識別できるような物理量を生成して通知の目的を達成する。この物理量は音声信号または画像信号の効果を生成できる。前記最適撮像距離は前記画像取得装置の所定の焦点距離であるので、前記使用者は撮像画面を全く監視しなくても、前記画像取得装置１２を正確な焦点距離の位置に移動できる。前記画像取得装置１２と前記台１４との間の距離Ｌが最適撮像距離にあり、且つ前記移動手段１６の動作が停止したとき、前記システム１は待機状態に移行する。

本発明の実施例である固定焦点画像取得装置の合焦を補助するシステムおよび方法に拠れば、前記画像取得装置１２の合焦が終わって、且つシステム１が待機状態に移行した後、被撮像物の画像の取得を開始できる。前記台１４は待機状態にあるとき、検出されているため、使用者が被撮像物を前記台１４上に置くとき、前記検出手段２２は、前記被撮像物の出現を認知するとともに、画像を自動的に取得する（Ｓ２０４）。前記検出手段２２は、前記台１４上の画像取得状態が変更されたかどうかによって、被撮像物が置かれたかどうかを判断する。例えば、前記台１４上の特定マークが撮像画面上から消失したか、または変更されたとき、撮像したい対象物が前記台１４上に置かれたことを意味する。同様に、前記台１４上の特定マークが撮像画面上に戻ったときは、被撮像物が既に除去されたことを表し、前記システム１が待機状態に移行し（Ｓ２０５）、次の被撮像物の出現が検出されると、再び画像を自動的に取得する（Ｓ２０４）。この様に、使用者が撮像画面を全く監視しなくても正確で明瞭な画像を取得できる。

以下は、図４を参照にして、本発明の好適な実施例である固定焦点画像取得装置の合焦を補助するシステムの応用を説明する。本システムはノートパソコン４に組み込むことができ、前記パソコン４のトップカバー４６２の上方に位置する内蔵撮影機４２を画像取得装置とし、前記パソコン４のマウスパッド４４を台とし、トップカバー４６２、ボトムカバー４６４およびヒンジ４６６を含む前記パソコン４の筐体４６全体を移動手段とする。トップカバー４６２およびボトムカバー４６４はヒンジ４６６に枢着され、トップカバー４６２がボトムカバー４６４に対するピボット回転運動（開閉動作）の角度が制約されており、即ち前記相対運動の自由度の制約である。ソフトウェア（図示せず）が制御手段および検出手段の機能を果たすツールとする。前記パソコン４のスピーカ４８を通知手段とする。

次に、前記ノートパソコン４を使用する方法を述べる。使用者は前記パソコンのトップカバー４６２をゆっくりとボトムカバー４６４に近づけ、前記内蔵撮影機４２を前記マウスパッド４４に漸次接近させると同時に、ソフトウェアが両者間の距離を測量して、この距離が前記内蔵撮影機４２の所定の焦点距離に接近したときに、スピーカ４８によってビービー音（例えば短いビッビッのような音）を発して、目標位置に接近したことを使用者に通知する。両者間の距離が所定の焦点距離に達したとき、前記スピーカ４８が、特別なビービー音（例えば長く続くビーのような音）を発し、使用者に閉じる動作の停止を通知して、トップカバー４６２とボトムカバー４６４間の距離をそのまま維持する。この時、前記ノートパソコン４は、待機状態に移行する。使用者が、例えば名刺のような被撮像物を前記マウスパッド４４上に置くと、ソフトウェアは名刺の存在を自動的に検出して、内蔵撮影機４２によって名刺の画像を自動的に取得する。次に、使用者は、前記名刺を取り去って別の名刺を置く。ソフトウェアが前記名刺が取り去られたことを検出すると、前記ノートパソコン４は待機状態に再び移行し、ソフトウェアが前記別の名刺が置かれたことを検出した後、又画像を自動的に取得する。この様に被撮像物の画像の取得が全て完了するまで繰り返される。

本発明のシステムと方法を撮像環境において使用する際、画像取得装置は所定の焦点距離を有するデジタルカメラまたは固定焦点ビデオカメラであってもよく、台は特定マークが設けられる平面を含んでもよい。移動手段は、画像取得装置と台がその上に滑動できるレール、もしくは、画像取得装置または台を他方へ移動させる伸縮アームであってもよい。制御手段は、画像取得装置と、または検出手段と、または通知手段と物理的でまたは信号によって連結されてもよい。また、ソフトウェアまたはＩＣチップのように、制御手段と検出手段は一体に形成されてもよい。更に通知手段が発信する物理量は、音声、光、振動など使用者が識別できる信号であればよい。

前記実施例による説明は、本発明の内容を簡単に説明するための内容に過ぎず、本発明をそれらの構造に狭義的に制限するものではない。故に、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更があっても本発明に含まれる。

本発明の実施例による、固定焦点画像取得装置の合焦を補助するシステムの図面である。 本発明の実施例による、固定焦点画像取得装置の合焦を補助する方法のフローチャートである。 台の特定マークを示す図面である。 台の特定マークを示す図面である。 本発明の実施例による、固定焦点画像取得装置の合焦を補助するシステムをノートパソコンに応用した図面である。

符号の説明

１２ 画像取得装置
１４ 台
１６ 移動手段
１８ 通知手段
２０ 制御手段
２２ 検出手段
３２，３４，３８ 特定マーク
４２ 内蔵デジタル撮影機
４４ マウスパッド
４６ パソコン筐体
４６２ トップカバー
４６４ ボトムカバー
４６６ ヒンジ
４８ スピーカ

Claims (21)

1. 固定焦点機能を有する画像取得装置と、
   被撮像物を載置する台と、
   前記画像取得装置または前記台につながり、前記画像取得装置と前記台間の距離を調整する移動手段と、
   物理量を生成して最適撮像距離に達したことを使用者に通知する通知手段と、
   前記画像取得装置と前記通知手段につながり、前記画像取得装置と前記台間の距離を測量し、該距離が前記最適撮像距離である場合に、前記通知手段へ照合信号を発して、前記物理量を生成させ、前記使用者に通知する制御手段と、
   を備えることを特徴とする固定焦点画像取得装置の合焦を補助するシステム。
2. 前記画像取得装置が所定の焦点距離を有する、ことを特徴とする請求項１記載の固定焦点画像取得装置の合焦を補助するシステム。
3. 前記画像取得装置がデジタル撮影機である、ことを特徴とする請求項２記載の固定焦点画像取得装置の合焦を補助するシステム。
4. 前記台は特定マークを有し、前記制御手段は、前記台の特定マークの結像の距離に対する変化により、前記画像取得装置と前記台間の距離を求める、ことを特徴とする請求項１記載の固定焦点画像取得装置の合焦を補助するシステム。
5. 前記特定マークが２つの対象物であり、前記台の特定マークの結像の距離に対する変化は、前記２つの対象物間の距離の撮像画面上における相対比率である、ことを特徴とする請求項４記載の固定焦点画像取得装置の合焦を補助するシステム。
6. 前記通知手段が生成する前記物理量は、音声信号または画像信号の効果を生じる、ことを特徴とする請求項１記載の固定焦点画像取得装置の合焦を補助するシステム。
7. 前記最適撮像距離が前記画像取得装置の焦点距離である、ことを特徴とする請求項１記載の固定焦点画像取得装置の合焦を補助するシステム。
8. 前記移動手段が、前記画像取得装置と前記台の相対自由度を制限できる機構である、ことを特徴とする請求項１記載の固定焦点画像取得装置の合焦を補助するシステム。
9. 前記制御手段が、前記通知手段と、または前記画像取得装置と、信号により連結されている、ことを特徴とする請求項１記載の固定焦点画像取得装置の合焦を補助するシステム。
10. 前記被撮像物の出現を自動的に検出し、画像を自動的に取得する検出手段を更に備える、ことを特徴とする請求項１記載の固定焦点画像取得装置の合焦を補助するシステム。
11. 前記検出手段が前記台上の画面取得状態が変更したかどうかを自動的に認識し、変更したと認識した場合は、前記被撮像物が前記台上に置かれたことを表す、ことを特徴とする請求項１０記載の固定焦点画像取得装置の合焦を補助するシステム。
12. 前記制御手段と前記検出手段が一体に形成された、ことを特徴とする請求項１０記載の固定焦点画像取得装置の合焦を補助するシステム。
13. 前記システムは、ノートパソコンに組み込まれ、内蔵のデジタル撮影機を前記画像取得装置とし、マウスパッドを前記台とし、前記ノートパソコンのトップカバーがボトムカバーに枢着されることで前記トップカバーが前記ボトムカバーに対するピボット回転運動を前記移動手段とし、前記制御手段および前記検出手段がソフトウェアにより実現され、スピーカを前記通知手段とする、ことを特徴とする請求項１０記載の固定焦点画像取得装置の合焦を補助するシステム。
14. 画像取得装置と、特定マークを有する台と、を備えた画像取得環境に適応される固定焦点画像取得装置の合焦を補助する方法において、
    前記画像取得装置と前記台間の距離を調整するステップと、
    前記台上の特定マークの結像の距離に対する変化により前記画像取得装置と前記台間の距離を測量するステップと、
    前記画像取得装置と前記台間の距離が最適撮像距離である時、通知信号を発するステップと、
    を含むことを特徴とする固定焦点画像取得装置の合焦を補助する方法。
15. 前記画像取得装置が所定の焦点距離を有する、ことを特徴とする請求項１４記載の固定焦点画像取得装置の合焦を補助する方法。
16. 前記台の特定マークが２つの対象物であり、前記台の特定マークの結像の距離に対する変化は、前記２つの対象物間の距離の撮像画面上における相対比率である、ことを特徴とする請求項１４記載の固定焦点画像取得装置の合焦を補助する方法。
17. 前記最適撮像距離が前記画像取得装置の焦点距離である、ことを特徴とする請求項１４記載の固定焦点画像取得装置の合焦を補助する方法。
18. 前記通知信号が音声信号または画像信号である、ことを特徴とする請求項１４記載の固定焦点画像取得装置の合焦を補助する方法。
19. 前記通知信号を発した後に、
    前記台を検出するステップと、
    被撮像物が前記台上に出現した場合、画像取得動作を自動的に行うステップと、
    被撮像物が前記台上にない場合、待機状態に移行するステップと、
    を更に含むことを特徴とする請求項１４記載の固定焦点画像取得装置の合焦を補助する方法。
20. 前記検出ステップは、前記台上の画像取得状態が変更したかどうかにより、前記被撮像物が置かれたかどうかを判断する、ことを特徴とする請求項１９記載の固定焦点画像取得装置の合焦を補助する方法。
21. 対照表を作成して、前記画像取得装置と前記台間の距離と、前記台の特定マークの撮像画面上における幾何パラメータとの間の関係を列記するステップを更に含む、ことを特徴とする請求項１４記載の固定焦点画像取得装置の合焦を補助する方法。

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