JP2008224484A - 撮像装置、及び寸法計測方法、寸法計測プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】撮像装置に、任意の環境下で簡単、かつ気軽に計測対象物の寸法を知ることができる寸法計測機能を確保する。
【解決手段】
任意の物品等を計測基準物Ａとして撮影させ、その画像を、特定部位の実寸法と共に予め記憶する。寸法計測に際しては、計測対象物Ｂ１〜Ｂ５と共に計測基準物Ａを被写体とする撮影を行わせて計測用画像を取得する。計測用画像において計測基準物Ａ、及び計測対象物Ｂ１〜Ｂ５に対応する領域をそれぞれ認識する。画像空間上における計測基準物Ａの特定部位のサイズと、その実寸法から分解能を算出した後、計測対象物Ｂ１〜Ｂ５の画像空間上のサイズから計測対象物Ｂ１〜Ｂ５の短辺、及び長辺の寸法を算出し、算出結果を計測用画像に重ねて表示する。撮影距離を何ら気にする必要がなく、画角内の一部に基準対象物Ａを収めた状態で計測対象物Ｂ１〜Ｂ５を撮影するだけで、寸法計測を行うことができる。
【選択図】 図７

Description

本発明は、計測対象物を撮影した画像から計測対象物の寸法を得る機能を有する撮像装置、及び寸法計測方法、寸法計測プログラムに関するものである。

従来、計測対象物の寸法を計測する技術として、カメラによって計測対象物を撮影した画像から計測対象物の寸法を得る技術が、工業の生産工程での計測すなわち工業計測の分野おいて広く用いられている。これに関し、例えば下記特許文献１には、予め基準対象物（テストピース）を、計測対象物が置かれる計測ステージ上に置いて撮影し、その撮影画像における２点間の画素数と、２点間の実際の寸法とによって画像の分解能（ｍｍ／１画素）を取得し、それを記憶しておく一方、計測時には、撮影距離を変えることなく計測ステージ上に置いた計測対象物を撮影して、計測箇所の２点間の画素数を取得し、その画素数に記憶しておいた分解能を乗じることにより２点間の寸法を得る方法が記載されている。
特願平１０−２１４０９号公報

上記の技術は、撮影機能と画像処理機能とを備えた装置であれば実現可能であるため、特に高い計測精度を要しないのであれば、一般に普及しているデジタルカメラや、カメラ付き携帯電話機等にも適用可能である。したがって、上記技術を適用すればデジタルカメラ等に寸法計測機能を設けることができるが、その場合、係る寸法計測機能にはユーザーがどこでも簡単、かつ気軽に利用可能であることが要求される。

しかしながら、工業計測の場合とは異なり、計測対象物を撮影するときの撮影距離は常に変化する。そのため寸法計測時には、計測対象物の撮影に先立ち、分解能の取得のために基準対象物を撮影する作業が毎回必要となってしまう。係ることからデジタルカメラ等に寸法計測機能を設ける場合には、上記要求をいかにして満足させるのかが問題となっていた。

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、任意の環境下で簡単、かつ気軽に計測対象物の寸法を知ることができる寸法計測機能を備えた撮像装置、及び寸法計測方法、寸法計測プログラム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記載の発明に係る撮像装置にあっては、被写体を撮像する撮像手段とこの撮像手段により撮像された画像を表示する表示手段と、前記撮像手段により撮像された任意の計測基準物の画像である基準画像を、その計測基準物における特定部位の実空間上の寸法である基準寸法と関連付けて所定の記憶手段に記憶させる記憶制御手段と、前記記憶手段に記憶されている基準画像に基づき、前記撮像手段によって撮像された、前記計測基準物が被写体として含まれた計測用画像から、前記計測基準物に対応する基準領域を認識する基準領域認識手段と、前記計測用画像に寸法計測範囲を設定する計測範囲設定手段と、前記基準領域認識手段により認識された基準領域における前記計測基準物の特定部位の画像空間上のサイズと前記基準寸法とに基づき、前記計測範囲設定手段により設定された寸法計測範囲の実空間上の寸法を演算する演算手段と、前記計測用画像を前記表示手段に表示させるとともに、その計測用画像に、前記演算手段により演算された寸法を前記寸法計測範囲に対応付けて重畳表示させる表示制御手段とを備えたことを特徴とする。

また、請求項２記載の発明に係る撮像装置にあっては、前記撮像手段により撮像された画像を前記表示手段に表示させ、その画像上で前記計測基準物の特定部位を使用者に指定させる基準指定制御手段をさらに備え、前記基準寸法は、前記基準指定制御手段が使用者に指定させた特定部位の実空間上の寸法であることを特徴とする。

また、請求項３記載の発明に係る撮像装置にあっては、前記表示制御手段は、前記表示手段に表示させた計測用画像に、前記計測基準物の特定部位に対応づけて前記基準寸法を重畳表示させることを特徴とする。

また、請求項４記載の発明に係る撮像装置にあっては、前記計測用画像に、前記計測基準物以外の被写体である計測対象物に対応する計測対象領域を認識する計測領域認識手段をさらに備え、前記計測範囲設定手段は、前記計測領域認識手段により認識された計測対象領域に計測範囲を設定することを特徴とする。

また、請求項５記載の発明に係る撮像装置にあっては、前記計測領域認識手段は、前記計測用画像から輪郭を検出するとともに、検出した輪郭に基づいて計測対象領域を認識することを特徴とする。

また、請求項６記載の発明に係る撮像装置にあっては、前記計測領域認識手段は、前記計測用画像から検出した輪郭を囲む最小矩形を取得し、取得した最小矩形を前記計測対象領域として認識することを特徴とする。

また、請求項７記載の発明に係る撮像装置にあっては、前記表示制御手段は、前記表示手段に表示させた計測用画像に、前記計測領域認識手段により認識された計測対象領域を明示する計測対象マークを重畳表示させることを特徴とする。

また、請求項８記載の発明に係る撮像装置にあっては、前記撮像手段により撮像された前記計測用画像を前記表示手段に表示させ、使用者に前記表示手段の画面上の任意の２点を指定させる指定制御手段をさらに備え、前記計測範囲設定手段は、前記指定制御手段が使用者に設定させた任意の２点間を寸法計測範囲として設定することを特徴とする。

また、請求項９記載の発明に係る撮像装置にあっては、前記撮像手段により撮像された前記計測用画像を記録する画像記録手段と、この画像記録手段に、前記計測用画像と関係付けて、前記計測範囲設定手段により前記計測用画像に設定された寸法計測範囲、及び前記演算手段により演算された寸法を示す計測結果情報を記録させる情報記録制御手段とをさらに備えたことを特徴とする。

また、請求項１０記載の発明にあっては、コンピュータを、撮像手段により撮像された任意の計測基準物の画像である基準画像を、その計測基準物における特定部位の実空間上の寸法である基準寸法と関連付けて所定の記憶手段に記憶させる記憶制御手段と、前記記憶手段に記憶されている基準画像に基づき、前記撮像手段によって撮像された、前記計測基準物が被写体として含まれた計測用画像から、前記計測基準物に対応する基準領域を認識する基準領域認識手段と、前記計測用画像に寸法計測範囲を設定する計測範囲設定手段と、前記基準領域認識手段により認識された基準領域における前記計測基準物の特定部位の画像空間上のサイズと前記基準寸法とに基づき、前記計測範囲設定手段により設定された寸法計測範囲の実空間上の寸法を演算する演算手段と、前記計測用画像を表示手段に表示させるとともに、その計測用画像に、前記演算手段により演算された寸法を前記寸法計測範囲に対応付けて重畳表示させる表示制御手段として機能させるための寸法計測プログラムとした。

また、請求項１１記載の発明に係る寸法計測方法にあっては、撮像手段により任意の計測基準物の画像を撮像し、その画像を、前記計測基準物の特定部位の実空間上の寸法である基準寸法と関連付け、基準画像として予め記憶する工程と、撮像手段により前記計測基準物が被写体として含まれた計測用画像を撮像する工程と、前記計測用画像に寸法計測範囲を設定する工程と、設定した寸法計測範囲の実空間上の寸法を、前記計測用画像における前記計測基準物の特定部位の画像空間上のサイズと予め記憶してある前記基準寸法とに基づき演算する工程と、演算した寸法を、前記寸法計測範囲に対応させ、前記計測用画像に重畳表示させる工程とを含むことを特徴とする。

本発明によればデジタルカメラ等の撮像装置において、任意の環境下で簡単、かつ気軽に計測対象物の寸法を知ることが可能となる。

以下、本発明の好ましい実施形態を図にしたがって説明する。本実施形態は、画像処理技術に基づいた寸法計測機能を有するデジタルカメラに関するものである。

図１は、本発明に係るデジタルカメラ１の電気的構成の概略を示すブロック図である。

このデジタルカメラ１はシステムの全体の制御を行うＣＰＵ２と、図示しない光学系によって感光部に結像された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撮像手段であるＣＣＤ３を備えている。

ＣＣＤ３から出力されたアナログの撮像信号は信号処理部４において各種の信号処理を施され、最終的には輝度信号（Ｙ信号）と色差信号（Ｕ信号、Ｖ信号）からなる画像データ（ＹＵＶデータ）として出力される。

信号処理部４から出力された画像データは、ＲＡＭ（例えばＤＲＡＭ）５に順次記憶されるとともに、記録モードで撮影待機状態にあるときには、１フレーム分のデータが蓄積される毎に液晶モニタ（ＬＣＤ）６に送られスルー画像として表示される。ＲＡＭ５は上記のように画像データの一時保存に用いられるとともにＣＰＵ２の作業用メモリとしても使用される。

また、記録モードでシャッターキーが押された撮影操作時には、ＲＡＭ５に記憶された１フレーム分の画像データが画像処理部７へ送られ、そこでデータ圧縮が行われた後、ＪＰＥＧ等の所定のフォーマットの画像ファイルとして画像メモリ８に記録される。画像メモリ８に記録された圧縮後の画像データ（画像ファイル）は再生モードで必要に応じてＣＰＵ２により読み出され、前記画像処理部７でいったん伸張された後、液晶モニタ６において静止画像として再生表示される。

前記画像メモリ８は、カメラ本体に内蔵又は着脱自在なフラッシュメモリ等の不揮発性メモリであって、本発明の画像記録手段であるとともに、図２に示したように、上記画像ファイルが記憶される画像記憶領域８ａとは別に、寸法計測機能の実現に必要となる後述する基準画像、特定情報、基準寸法等の登録データが記憶される登録データ記憶領域８ｂが予め確保されることにより、本発明の記憶手段としても機能する。

キー入力部９は、電源キーやシャッターキー、モード切替スイッチ、メニューキー、コントロールキー、セットキー等の各操作キーから構成される。コントロールキーは上下左右の４方向が指示可能なデジタルカメラにおいて一般的に設けられているキーであり、例えば液晶モニタ６に表示される各種の設定画面上での設定項目や設定内容の選択に使用される。特に本実施形態においては、後述するように液晶モニタ６の表示画面上での寸法範囲の設定等に使用される。

また、セットキーは、上記設定項目や設定内容の選択状態の確定、寸法範囲の決定等に使用される。また、シャッターキーは、半押しと全押しの２段階操作が可能な所謂ハーフシャッター機能を有している。

そして、上記キー入力部９には、ＣＰＵ２から割り込み処理によってスキャン信号が逐次送られており、ユーザーによりいずれかの操作キーが操作されると、その操作内容がＣＰＵ２によって検出される。

ＣＰＵ２は、ＲＯＭ１０に格納された各種プログラムに基づき、前述した各操作キーの操作に応じて上記各部を制御することにより、後述する登録モードでは本発明の記憶制御手段として機能し、また、後述する計測モードでは本発明の基準領域認識手段、計測範囲設定手段、演算手段、表示制御手段、基準指定制御手段、計測領域認識手段、指定制御手段、情報記録制御手段として機能する。

次に、以上の構成からなるデジタルカメラ１における寸法計測機能に係る動作について説明する。ここで、デジタルカメラ１には、撮影を行うための記録モード、記録した画像を画面表示させるための再生モードといった基本の動作モードとは別に、寸法計測機能の使用に先立つ寸法基準の登録を行うための登録モードと、寸法計測に際して使用する計測モードとが予め用意されている。以下、モード別に説明する。

（登録モード）
まず、登録モードにおける動作について説明する。図３は、ユーザーが登録モードを設定して寸法基準の登録作業を行うときのデジタルカメラ１の動作を示したフローチャートである。

デジタルカメラ１は、登録モードの設定とともに動作を開始し、通常の記録（撮影）モードの場合と同様、液晶モニタ６におけるスルー画像の表示を開始し、スルー画像を表示しながら撮影指示待ちを行う（ステップＳＡ１）。ここで、ユーザーは、計測モードで寸法計測時に計測基準物として使用する任意の物品を被写体としてシャッターキーの操作による撮影指示を行う。

次に、デジタルカメラ１は、撮影指示があったら（ステップＳＡ２でＹＥＳ）、撮像処理を行うとともに撮像した画像をＲＡＭ５に一時記憶した後（ステップＳＡ２）、その画像（以下、撮影画像という）を液晶モニタ６に表示し、さらにＯＳＤ（On Screen Display）機能により所定のメッセージを画面上に表示して、ユーザーに、計測基準物における実際に計測基準として使用する特定部位の指定操作を要求する（ステップＳＡ４）。

そして、表示中の撮影画像上に任意の位置を指定するための位置指定カーソルを表示させた状態で、ユーザーに前記コントロールキーの操作によって位置指定カーソルを移動させるとともに、所望する位置で前記セットキーを押させることにより任意の２点、すなわち特定部位の両端を指定させる。また、その間に指定された２点の位置情報（縦横方向の画素位置）を一時記憶する（ステップＳＡ５）。

引き続き、デジタルカメラ１は、撮影画像上に所定のメッセージを表示して、ユーザーに、上記のように指定させた特定部位の寸法、すなわち実空間上での長さの入力を要求し、寸法が入力されたら、それを基準寸法として画像メモリ８の登録データ記憶領域８ｂに記憶するとともに、撮影画像に重ねて表示する（ステップＳＡ６〜ＳＡ８）。

図４（ａ）は、以上の動作に伴い液晶モニタ６に表示される計測基準物Ａを被写体とした撮影画像の例、図４（ｂ）は、その撮影画像に、特定部位を示す寸法線と共に入力された基準寸法（図で「１２ｃｍ」）が重畳表示された状態の例をそれぞれ示した図である。

次に、デジタルカメラ１は、撮影画像から計測基準物に対応する領域を切り出し、それを基準画像として画像メモリ８の登録データ記憶領域８ｂに記憶する（ステップＳＡ９）。本実施形態では、計測基準物の撮影に際しては、ユーザーに色等が一様な背景のもとで計測基準物を撮影させることを前提とし、撮影画像において輪郭検出を行い、画像内で最外周に位置する輪郭線によって囲まれる領域を計測基準物の輪郭として認識するとともに、その領域に外接する最小矩形領域５１（図４（ｂ）参照）を撮影画像に設定し、その最小矩形領域を計測基準物に対応する領域として切り出し基準画像として記憶する。なお、以下の説明においては、上記手順による最小矩形領域を設定する処理を単に方形近似と呼ぶものとする。

さらに、撮影画像内における基準画像（上記の最小矩形領域）の位置情報と、ステップＳＡ５で記憶した前記特定部位の両端の位置情報とから、基準画像内における前記特定部位の位置を示す相対的な位置情報（以下、相対位置情報という。）を取得し、画像メモリ８の登録データ記憶領域８ｂに記憶する（ステップＳＡ１０）。本実施形態では上記相対位置情報として、基準画像（上記の最小矩形領域）のいずれかの角を基準とした特定部位の両端の座標位置を取得し記憶する。これにより、登録モードによる寸法基準の登録動作を終了する。

（計測モード）
次に、計測モードにおける動作について説明する。図５及び図６は、前述した登録モードによって予め寸法基準が登録されている状態で、ユーザーが計測モードを設定して実際に任意の物品の寸法を計測するときのデジタルカメラ１の動作を示したフローチャートである。

デジタルカメラ１は、計測モードの設定とともに動作を開始し、通常の記録（撮影）モードの場合と同様、液晶モニタ６におけるスルー画像の表示を開始する（ステップＳＢ１）。ここで、ユーザーは、計測したい任意の物品等（以下、計測対象物）と、登録モードで寸法基準を登録した計測基準物とをスルー画像内に収めた状態でシャッターキーの操作による撮影指示を行う。

デジタルカメラ１は、撮影指示があったら（ステップＳＢ２でＹＥＳ）、スルーレートに応じた一定期間毎の撮像処理、及びスルー画像の更新を停止して撮像処理を行うとともに、撮像した画像（以下、計測用画像）をＲＡＭ５に一時記憶し、かつそれを液晶モニタ６に表示する（ステップＳＢ３）。図７（ａ）は、ここで表示する計測用画像の一例を示した図であり、同図においてはＡが計測基準物、Ｂ１〜Ｂ５が計測対象物である。

次に、上記計測用画像から、画像メモリ８に記憶してある基準画像と対応する計測基準領域を所定の画像処理、例えば双方の画像における輪郭の形状や色の一致度合い等に基づくパターンマッチングにより認識する（ステップＳＢ４）。さらに、画像メモリ８から相対位置情報を読み出し、その相対位置情報に基づき前記計測基準領域内における計測基準物の特定部位の両端を特定し、計測用画像における両端の座標位置を取得する（ステップＳＢ５）。そして、取得した両端の座標位置から計測用画像における両端間の距離、つまり特定部位の画像空間上のサイズを算出するとともに、そのサイズと、画像メモリ８に記憶してある基準寸法とから計測用画像の分解能を算出し、それを一時記憶する（ステップＳＢ６）。

次に、計測用画像において計測対象物、つまり計測基準物以外の被写体部分を認識する（ステップＳＢ７）。本実施形態では、計測用画像にエッジ強調や、二値化等を行ってから輪郭線を検出し、検出した輪郭線によって囲まれる領域であって、その面積（画素数）予め決められている閾値以上である領域のうちで、その外側に、その領域を囲む他の輪郭線が存在しない最外周の輪郭線によって囲まれた領域を計測対象物に対応する領域として認識する。

引き続き、計測対象物が認識できた場合には（ステップＳＢ８でＹＥＳ）、認識した計測対象物に対応する領域を囲む最小矩形を演算し、その計測対象領域として明示する計測対象マーク１０１（図７（ｂ）参照）を計測用画像に重ねて表示する（ステップＳＢ９）。

次に、上記の最小矩形の短辺と長辺とを寸法計測範囲として、長辺と短辺の寸法を各々の画像空間上のサイズとステップＳＢ６で算出した分解能から算出した後（ステップＳＢ１０）、その算出結果を寸法計測範囲を示す寸法線と共に計測用画像に重ねて表示する（ステップＳＢ１４）。

なお、フローチャートには示さないが、計測用画像において複数の計測対象物が認識できた場合には、上記ステップＳＢ９，ＳＢ１０，ＳＢ１４の処理を各々の計測対象物について行う。これにより、図７（ｂ）に示したように、計測用画像に重ねて各々の計測対象物Ｂ１〜Ｂ５について計測対象マーク１０１（図に破線で示した枠）と、長辺及び短辺の寸法とを表示する。

一方、ステップＳＢ８の判別結果がＮＯであって、計測用画像において計測対象物が認識できなかった場合には、所定のメッセージを画面上に表示して、ユーザーに手動による寸法計測範囲の指定を要求する（ステップＳＢ１１）。図８（ａ）は、その場合における計測用画像の一例を示した図である。なお、同図においては、Ｂが認識できなった計測対象物である。

そして、表示中の計測用画像に任意の位置を指定するための位置指定カーソルを表示させた状態で、ユーザーに前記コントロールキーの操作によって位置指定カーソルを移動させるとともに、所望する位置で前記セットキーを押させることにより任意の２点を寸法計測範囲の始点、終点として指定させる。また、その間に指定された始点、終点の位置情報を一時記憶する（ステップＳＢ１２）。図８（ｂ）は、計測用画像において始点１０２と終点１０３とが指定された状態を示す図である。

しかる後、図８（ｃ）に示したように、指定された始点と終点との間の寸法を各々の画像空間上のサイズとステップＳＢ６で算出した分解能から算出した後（ステップＳＢ１３）、その算出結果を寸法計測範囲を示す寸法線と共に計測用画像に重ねて表示する（ステップＳＢ１４）。

さらに、デジタルカメラ１は、上記のように自動的に認識した計測対象物の短辺及び長辺、若しくはユーザーに指示された計測範囲（認識できなかった計測対象物の全長等）の寸法を表示した後には、図６に示したように、計測用画像の記録の要否についての指示待ちを行う（ステップＳＢ１５）。ここで、ユーザーは、計測用画像についての記録の要否を所定のキー操作により、例えば記録が必要な場合には前述したセットキーを押し、記録が不要な場合にはシャッターキーを半押しすることにより指示する。

デジタルカメラ１は、ユーザーにより計測用画像の記録が指示された時には（ステップＳＢ１５でＹＥＳ）、ＲＡＭ５に一時記憶してある計測用画像の画像データを圧縮するとともに、圧縮後の画像データに、前述した計測対象物に対応する計測対象領域や任意の寸法計測範囲、及びそれらの寸法を示す所定の計測結果データを付加し、画像ファイルとして画像メモリ８に記録する（ステップＳＢ１６）。

図９は、上記計測結果データ２０１の内容を示す図であって、計測結果データ２０１は、「計測ポイント１」、「計測ポイント２」、「寸法１」、「寸法２」の各データから構成される。なお、図に示したように「寸法２」に値が存在するものが、自動的に認識されたある計測対象物に関する計測結果データ２０１であって、「計測ポイント１」及び「計測ポイント２」が計測対象物に対応する計測対象領域の左上角及び右下角の位置、「寸法１」及び「寸法２」が計測対象領域の短辺及び長辺の寸法である。また、「寸法２」が存在していない１組のデータが、手動で設定された計測範囲に関する計測結果データ２０１であって、「計測ポイント１」及び「計測ポイント２」が計測範囲の始点及び終点であり、「寸法１」が始点と終点との間の寸法である。

また、デジタルカメラ１は、ユーザーによって、表示中の計測用画像の記録が不要である旨が指示されたときには（ステップＳＢ１５でＮＯ）、ＲＡＭ５に一時記憶してある計測用画像の画像データを破棄（消去）する（ステップＳＢ１７）。そして、いずれの場合においても、前述したステップＳＢ１へ戻り、計測モードの設定が解除されるまで前述した処理を繰り返す。

以上説明したように本実施形態のデジタルカメラ１においては、ユーザーは、予め登録モードにおいて、身近に存在する任意の物品を基準対象物として撮影し、その物品の任意の部分（全体でも構わない）を特定部位として指定し、その特定部位の寸法を基準寸法として設定しておき、つまり基準対象物の登録作業を１回行っておけば、それ以後、任意の計測対象物の寸法を知りたいときには、計測モードによって計測対象物を撮影すれば、計測対象物の寸法を画面上で直ちに知ることができる。しかも、計測対象物の撮影に際しては、撮影距離を何ら気にすることなく、画角内の一部に基準対象物を収めるだけでよい。

したがって、任意の環境下で簡単、かつ気軽に計測対象物の寸法を知ることができる。また、計測用画像には、自動的に認識された計測対象物に対応する計測対象領域が計測対象マーク１０１によって明示されるため使い勝手もよい。さらに、計測用画像には、基準対象物の特定部位の実空間上の寸法である基準寸法も表示されるため、それによっても使い勝手がよい。

しかも、撮影した計測用画像において計測対象物が認識できない場合であっても、所望する部分に寸法計測範囲（始点と終点との２点）を画面上で設定すれば、所望する部分の寸法を直ちに知ることができる。その場合においても基準対象物の新たな登録作業は不要であるため、任意の環境下で簡単、かつ気軽に計測対象物の寸法を知ることができる。

また、計測モードで撮影した計測用画像を記録するときには、計測用画像のデータが前述した計測結果データ２０１を付加された状態で記録されるため、計測用画像を任意の時点で再生するとき、計測結果データ２０１を用いることにより前述した計測対象マークや寸法を必要に応じて表示させることが可能である。無論、その際には、前述した基準対象物に関する情報、すなわち基準画像や基準寸法は不要であるため、所定の画像表示プログラムを用意するだけで、前述したデジタルカメラ１に限らず、その他のデジタルカメラ、さらにはパーソナルコンピュータ等においても再生した画像に計測対象物の寸法を表示させることができる。

ここで、本実施形態においては、前述した登録モードで記憶する基準画像を、撮影画像において計測基準物に対応する領域を方形近似して得た最小矩形領域の切り出し画像としたが、計測基準物の特定部位を含むとともに、計測用画像において特定部位に対応する領域の検出を可能とする領域、つまりユーザーに指定された２点を含む領域であれば、上記最小矩形領域とは異なる領域を切り出し、それを基準画像として記憶させてもよい。さらに、撮影画像をそのまま基準画像として登録してもよく、その場合は、例えば計測モードで寸法計測を行う時点で、計測用画像からの前記特定部位を含む所定領域の切り出し、及び特定部位の両端の相対位置情報の取得を行うようにしてもよい。また、基準画像の上述した種類に関係なく、特定部位の両端の相対位置情報は、計測モードで寸法計測を行う時点で行っても構わない。

また、登録モードでは、計測基準物の特定部位をユーザーに撮影画像上において指定させたが、特定部位を自動的に設定するとともに、特定部位の寸法入力のみをユーザーに行わせてもよい。例えば撮影画像において方形近似により設定した最小矩形領域を、そのまま特定部位として設定したり、撮影画像において輪郭検出処理や、それ以外の任意の方法によって計測基準物として認識した部分を特定部位として検出したりしてもよい。

その場合には、自動的に設定した特定部位を、計測モードで計測用画像に重ねて表示する計測対象マークと同様のマークで撮影画像に明示し、その部分の寸法（特定部位を上記最小矩形領域とする場合には長辺又は短辺の寸法）のみをユーザーに入力させればよく、ユーザーにあっては寸法基準の登録作業が楽になる。しかも、自動的に設定した特定部位については、計測用画像においては極めて高い確率で検出可能である。つまり寸法計測時に計測基準物（特定部位）が検出できず寸法計測ができない、といった事態を確実に回避することができる。

なお、基準画像の取得に際して、撮影画像から計測基準物に対応する領域を検出する場合には、ユーザーに計測基準物を撮影させるだけでなく、その前後に、計測基準物がない状態で背景のみを撮影させ、計測基準物が存在する撮影画像と背景のみの撮影画像との差分を取得し、それにより計測基準物に対応する領域を検出するようにしてもよい。

また、基準対象物として任意の物品を１つだけ登録するものについて説明したが、基準対象物として、例えば大きさの異なる複数の物品を登録できるようにしてもよい。その場合、計測モードで撮影が行われたときには、例えば計測モードでの撮影時に、基準対象物として使用する物品（直接的にはその基準画像）をユーザーに予め選択させたり、或いは登録されている複数の基準画像を順に使用して、それと対応する領域を計測用画像から順に検出していき、いずれかの基準画像と対応する領域が検出できた時点で、そのときの基準画像と関連付けて記憶されている寸法等の情報を用いて計測対象物の寸法を演算したりするようにすればよい。

それにより、寸法計測機能を使用したにもかかわらず、基準対象物として登録してある物品が手元にないために寸法計測ができない、といった事態の発生を極力なくすことができる。また、例えば計測対象物が小さい場合には、大きさがより近い基準対象物を使用することによって、より精度の高い寸法計測を行うことが可能となる。

また、当然ではあるが基準対象物は必ずしも物品でなくともよく、例えば手や指等のユーザー自身の身体の一部であっても構わない。その場合の基準寸法は指の付け根から先端までの寸法等である。ただし、指を基準対象物として使用する場合、寸法計測が可能な計測対象物は、その全体や、寸法を知りたい部分の大きさが、手が届く程度の至近距離（数十センチ程度）で撮影可能なものに限られる。

一方、計測モードでは、計測対象物が認識できた全ての計測対象領域について、寸法の演算及び表示を行うようにしたが、計測対象領域が複数のときには次のようにしてもよい。

例えば、当初は計測対象領域を示す計測対象マーク１０１のみを表示し、その状態でユーザーにいずれかの計測対象領域（計測対象物）を選択させ、選択された計測対象領域についてだけ寸法の表示を行うようにしてもよい。また、所定のキーによる候補変更操作に応じて、寸法表示を行うべき計測対象領域を順に切り替え、その際には、現在選択候補としている計測対象領域の計測対象マーク１０１の色を他の計測対象マーク１０１とは異なる色に変えたり、選択候補としている計測対象領域のみに計測対象マーク１０１を表示させたりするようにし、所定キーによる決定操作があった時点の計測対象領域についてのみ寸法表示を行うようにしてもよい。

また、その場合には、選択された計測対象領域のみについて寸法演算を行うようにしてもよいし、ユーザーによる選択の有無に関係なく全ての計測対象領域について自動的に行うようにしてもよい。

さらに、計測基準物Ａについては、その寸法の演算や表示を行わないようにしたが、図４及び図７（ａ）に例示したように、特定部位が文字通り計測基準物Ａの特定の一部であって、その寸法が基準寸法として登録されている場合については、計測基準物Ａも計測対象物として扱い、それ以外の計測対象物と同様にその寸法（短辺及び／又は長辺の寸法）を演算し表示するようにしてもよい。

また、本実施形態では、撮像した計測用画像から方形近似によって設定した最小矩形領域を計測対象領域として設定するようにしたが、撮像した画像に計測対象領域を設定する方法について任意である。例えば輪郭検出処理とは異なる任意の画像処理に基づいて計測対象物に対応した領域を認識してもよい。また、任意の画像処理によって計測対象物に対応した領域を認識した後、認識した領域に外接する最小円を取得する（円形近似する）とともに、取得した最小円に囲まれた領域を計測対象領域として設定するようにしてもよい。無論、その場合には、最小円の直径、すなわち本実施形態のように方形近似で設定した計測対象領域の長辺に相当する計測対象物の外形寸法のみを演算し表示することとなる。

また、本実施形態では、計測対象物等の寸法計測を、前述したように計測モードで計測用画像を撮影した時点で行うようにしたが、以下のようにすることもできる。例えば動作モードとして、予め通常の再生モードとは別に寸法計測用の再生モードを設けておき、ユーザーに計測用画像を通常の記録モードで撮影させ、それを記録しておく。そして、上記寸法計測用の再生モードで計測用画像を再生する際、その計測用画像に被写体として含まれている基準対象物の登録情報（基準画像や基準寸法）を用いて、前述したステップＳＢ３〜ステップＳＢ１３の処理（図５）を行うようにしてもよい。

また、計測モードでは、ユーザーの撮影指示に応じて計測用画像を、通常の撮像動作によって撮影して一時記憶するとともに、その計測用画像に対して前述した処理を行うようにしたが、スルー画像の表示用に一定周期で撮像している画像に対して前述した処理を行うようにしてもよい。すなわち計測モードでは、スルー画像を表示している間に決められた時間間隔で、そのとき撮像された画像に対して前述したステップＳＢ３〜ステップＳＢ１３の処理を行ったり、或いはシャッターキーが半押しされた時点の撮像画像に対して前述したステップＳＢ３〜ステップＳＢ１３の処理を行ったりするようにしても構わない。

デジタルカメラのブロック図である。 画像メモリにの記憶領域を示す概念図である。 登録モードでの動作内容を示すフローチャートである。 （ａ）は計測基準物を被写体とした撮影画像、（ｂ）は同撮影画像に基準寸法が重畳表された状態を示すそれぞれ図である。 計測モードでの動作内容を示すフローチャートである。 図５に続くフローチャートである。 （ａ）は計測対象物が複数であるときの計測用画像の一例、（ｂ）は同計測用画像に計測対象マーク及び計測結果が重畳表された状態をそれぞれ示す図である。 計測用画像上での寸法計測範囲の指定方法を示した図である。 計測用画像に付加される計測結果データの構成を示す概念図である。

符号の説明

１ デジタルカメラ
２ ＣＰＵ
３ ＣＣＤ
４ 信号処理部
５ ＲＡＭ
６ 液晶モニタ
７ 画像処理部
８ 画像メモリ
９ キー入力部
１０ ＲＯＭ
５１ 最小矩形領域（基準画像）
１０１ 計測対象マーク
２０１ 計測結果データ
Ａ 計測基準物
Ｂ，Ｂ１〜Ｂ５ 計測対象物

Claims (11)

1. 被写体を撮像する撮像手段と
   この撮像手段により撮像された画像を表示する表示手段と、
   前記撮像手段により撮像された任意の計測基準物の画像である基準画像を、その計測基準物における特定部位の実空間上の寸法である基準寸法と関連付けて所定の記憶手段に記憶させる記憶制御手段と、
   前記記憶手段に記憶されている基準画像に基づき、前記撮像手段によって撮像された、前記計測基準物が被写体として含まれた計測用画像から、前記計測基準物に対応する基準領域を認識する基準領域認識手段と、
   前記計測用画像に寸法計測範囲を設定する計測範囲設定手段と、
   前記基準領域認識手段により認識された基準領域における前記計測基準物の特定部位の画像空間上のサイズと前記基準寸法とに基づき、前記計測範囲設定手段により設定された寸法計測範囲の実空間上の寸法を演算する演算手段と、
   前記計測用画像を前記表示手段に表示させるとともに、その計測用画像に、前記演算手段により演算された寸法を前記寸法計測範囲に対応付けて重畳表示させる表示制御手段と
   を備えたことを特徴とする撮像装置。
2. 前記撮像手段により撮像された画像を前記表示手段に表示させ、その画像上で前記計測基準物の特定部位を使用者に指定させる基準指定制御手段をさらに備え、
   前記基準寸法は、前記基準指定制御手段が使用者に指定させた特定部位の実空間上の寸法である
   ことを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
3. 前記表示制御手段は、前記表示手段に表示させた計測用画像に、前記計測基準物の特定部位に対応づけて前記基準寸法を重畳表示させることを特徴とする請求項１又は２記載の撮像装置。
4. 前記計測用画像に、前記計測基準物以外の被写体である計測対象物に対応する計測対象領域を認識する計測領域認識手段をさらに備え、
   前記計測範囲設定手段は、前記計測領域認識手段により認識された計測対象領域に計測範囲を設定することを特徴とする請求項１又は２，３記載の撮像装置。
5. 前記計測領域認識手段は、前記計測用画像から輪郭を検出するとともに、検出した輪郭に基づいて計測対象領域を認識することを特徴とする請求項４記載の撮像装置。
6. 前記計測領域認識手段は、前記計測用画像から検出した輪郭を囲む最小矩形を取得し、取得した最小矩形を前記計測対象領域として認識することを特徴とする請求項４記載の撮像装置。
7. 前記表示制御手段は、前記表示手段に表示させた計測用画像に、前記計測領域認識手段により認識された計測対象領域を明示する計測対象マークを重畳表示させることを特徴とする請求項４又は５，６記載の撮像装置。
8. 前記撮像手段により撮像された前記計測用画像を前記表示手段に表示させ、使用者に前記表示手段の画面上の任意の２点を指定させる指定制御手段をさらに備え、
   前記計測範囲設定手段は、前記指定制御手段が使用者に設定させた任意の２点間を寸法計測範囲として設定する
   ことを特徴とする請求項１又は２，３記載の撮像装置。
9. 前記撮像手段により撮像された前記計測用画像を記録する画像記録手段と、
   この画像記録手段に、前記計測用画像と関係付けて、前記計測範囲設定手段により前記計測用画像に設定された寸法計測範囲、及び前記演算手段により演算された寸法を示す計測結果情報を記録させる情報記録制御手段と
   をさらに備えたことを特徴とする請求項１乃至８いずれか記載の撮像装置。
10. コンピュータを、
    撮像手段により撮像された任意の計測基準物の画像である基準画像を、その計測基準物における特定部位の実空間上の寸法である基準寸法と関連付けて所定の記憶手段に記憶させる記憶制御手段と、
    前記記憶手段に記憶されている基準画像に基づき、前記撮像手段によって撮像された、前記計測基準物が被写体として含まれた計測用画像から、前記計測基準物に対応する基準領域を認識する基準領域認識手段と、
    前記計測用画像に寸法計測範囲を設定する計測範囲設定手段と、
    前記基準領域認識手段により認識された基準領域における前記計測基準物の特定部位の画像空間上のサイズと前記基準寸法とに基づき、前記計測範囲設定手段により設定された寸法計測範囲の実空間上の寸法を演算する演算手段と、
    前記計測用画像を表示手段に表示させるとともに、その計測用画像に、前記演算手段により演算された寸法を前記寸法計測範囲に対応付けて重畳表示させる表示制御手段と
    して機能させるための寸法計測プログラム。
11. 撮像手段により任意の計測基準物を撮像し、その画像を、前記計測基準物の特定部位の実空間上の寸法である基準寸法と関連付け、基準画像として予め記憶する工程と、
    撮像手段により前記計測基準物が被写体として含まれた計測用画像を撮像する工程と、
    前記計測用画像に寸法計測範囲を設定する工程と、
    設定した寸法計測範囲の実空間上の寸法を、前記計測用画像における前記計測基準物の特定部位の画像空間上のサイズと予め記憶してある前記基準寸法とに基づき演算する工程と、
    演算した寸法を、前記寸法計測範囲に対応させ、前記計測用画像に重畳表示させる工程と
    を含むことを特徴とする寸法計測方法。

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