JP2011199503A - Imaging apparatus and program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、画像を撮像する撮像装置及びそのような撮像装置が接続されたコンピュータで実行されるプログラムに関する。 The present invention relates to an imaging apparatus that captures an image and a program executed by a computer to which such an imaging apparatus is connected.
パーソナルコンピュータ(PC)に接続される周辺機器として2次元のイメージセンサを用いたスキャナが用いられている。スキャナは、主に、机上に置かれた書類や名刺などの読み取りに用いられる。その際、スキャナのイメージセンサは机上に向けられる、すなわち、イメージセンサは俯角が大きくなるように配向される。 As a peripheral device connected to a personal computer (PC), a scanner using a two-dimensional image sensor is used. The scanner is mainly used for reading a document or a business card placed on a desk. At that time, the image sensor of the scanner is directed on the desk, that is, the image sensor is oriented so that the depression angle is increased.
なお、特許文献1〜4には、カメラや撮像手段の俯角、傾き、回動角度を検出する技術が記載されている。
イメージセンサを用いたスキャナの用途を、机上に置かれた書類や名刺などの読み取り用途に留まらず、他にも広げることが望まれる。 It is desired to expand the application of scanners using image sensors to other applications than reading documents and business cards placed on a desk.
本発明の目的は、上記に鑑みてなされたものであって、イメージセンサを用いたスキャナの用途を広げることが可能な撮像装置及びそのような撮像装置が接続されたコンピュータで実行されるプログラムを提供することである。 An object of the present invention has been made in view of the above, and relates to an imaging device capable of expanding the application of a scanner using an image sensor and a program executed by a computer to which such an imaging device is connected. Is to provide.
本発明の撮像装置は、変形可能なアーム部材と、前記アーム部材の一端に設けられ、前記アーム部材を支持する支持部材と、前記アーム部材の他端に設けられたヘッド部と、前記ヘッド部内に設けられ、画像を撮像するイメージセンサと、前記ヘッド部内に設けられ、前記イメージセンサの傾きを検出する傾きセンサと、前記傾きセンサによって検出された前記イメージセンサの傾きに基づいて、前記イメージセンサが撮像する画像の画素数を設定する制御部と、を備えることを特徴とする。 An imaging apparatus according to the present invention includes a deformable arm member, a support member that is provided at one end of the arm member and supports the arm member, a head unit that is provided at the other end of the arm member, and an inside of the head unit. An image sensor that captures an image, an inclination sensor that is provided in the head unit and detects an inclination of the image sensor, and the image sensor based on an inclination of the image sensor detected by the inclination sensor And a control unit that sets the number of pixels of an image to be captured.
本発明の撮像装置において、前記制御部は、前記イメージセンサによって撮像された画像及び/又は前記傾きセンサによって検出された前記イメージセンサの傾きを外部機器に出力することを特徴とする。 In the imaging apparatus of the present invention, the control unit outputs an image captured by the image sensor and / or an inclination of the image sensor detected by the inclination sensor to an external device.
本発明の撮像装置において、前記支持部材は、USB(Universal Serial Bus)のA型プラグであり、前記制御部は、前記イメージセンサによって撮像された画像及び/又は前記傾きセンサによって検出された前記イメージセンサの傾きを前記A型プラグを介して外部機器に出力することを特徴とする。 In the imaging apparatus of the present invention, the support member is a USB (Universal Serial Bus) A-type plug, and the control unit is configured to detect an image captured by the image sensor and / or the image detected by the tilt sensor. The sensor inclination is output to an external device through the A-type plug.
本発明の撮像装置において、前記制御部は、前記イメージセンサの俯角が所定の第1の範囲内の場合には、前記イメージセンサが撮像する画像の画素数を第1の画素数に設定し、前記イメージセンサの俯角が前記第1の範囲外の場合には、前記イメージセンサが撮像する画像の画素数を前記第1の画素数より少ない第2の画素数に設定することを特徴とする。 In the imaging device of the present invention, the control unit sets the number of pixels of the image captured by the image sensor to the first number of pixels when the depression angle of the image sensor is within a predetermined first range, When the depression angle of the image sensor is outside the first range, the number of pixels of the image captured by the image sensor is set to a second number of pixels that is smaller than the first number of pixels.
本発明の撮像装置において、前記制御部は、前記イメージセンサの俯角が前記第1の範囲内の場合には、前記イメージセンサによって撮像された画像を水平面に射影変換することを特徴とする。 In the imaging apparatus according to the aspect of the invention, the control unit may project-convert an image captured by the image sensor onto a horizontal plane when the depression angle of the image sensor is within the first range.
本発明の撮像装置において、前記制御部は、前記イメージセンサの俯角が所定の第2の範囲内の場合には、前記イメージセンサによって撮像された画像の上下方向の補正を行うことを特徴とする。 In the imaging apparatus according to the aspect of the invention, when the depression angle of the image sensor is within a predetermined second range, the control unit corrects the image captured by the image sensor in the vertical direction. .
本発明の撮像装置において、前記制御部は、前記イメージセンサの俯角が所定の第1の範囲外で、前記イメージセンサの方位角が所定の範囲外の場合には、前記イメージセンサによって撮像された画像の水平方向の補正を行うことを特徴とする。 In the imaging apparatus according to the aspect of the invention, the control unit captures an image by the image sensor when the depression angle of the image sensor is outside the predetermined first range and the azimuth angle of the image sensor is outside the predetermined range. The correction is performed in the horizontal direction of the image.
本発明の撮像装置において、前記制御部は、前記イメージセンサの俯角が前記第1の範囲外の場合には、前記イメージセンサによって撮像された画像の顔認識処理を行い、前記イメージセンサによって撮像された画像の顔部分をトリミングすることを特徴とする。 In the imaging apparatus according to the aspect of the invention, the control unit performs face recognition processing of an image captured by the image sensor when the depression angle of the image sensor is outside the first range, and is captured by the image sensor. It is characterized by trimming the face portion of the captured image.
本発明の撮像装置において、前記イメージセンサの俯角が前記第1の範囲内の場合には、スキャナとして動作し、前記イメージセンサの俯角が前記第1の範囲外の場合には、Webカメラとして動作することを特徴とする。 In the imaging apparatus of the present invention, when the depression angle of the image sensor is within the first range, the image sensor operates as a scanner, and when the depression angle of the image sensor is outside the first range, the image sensor operates as a Web camera. It is characterized by doing.
本発明のプログラムは、本発明の撮像装置が接続されたコンピュータで実行されるプログラムであって、前記イメージセンサの俯角が所定の第2の範囲内の場合には、前記イメージセンサによって撮像された画像の上下方向の補正を行うステップを含むことを特徴とする。 The program of the present invention is a program executed by a computer to which the imaging device of the present invention is connected, and when the depression angle of the image sensor is within a predetermined second range, the program is captured by the image sensor. The method includes a step of correcting the image in the vertical direction.
本発明によれば、撮像装置の用途を広げることが可能となるという効果を奏する。 According to the present invention, there is an effect that the application of the imaging apparatus can be expanded.
以下に、本発明にかかる撮像装置の一実施形態につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記の実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるものあるいは実質的に同一のものが含まれる。 Hereinafter, an embodiment of an imaging apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited by this embodiment. In addition, constituent elements in the following embodiments include those that can be easily assumed by those skilled in the art or those that are substantially the same.
図1は、本発明に係る撮像装置の一実施形態の概略構成を示す模式図である。撮像装置1は、変形可能なアーム部材であるフレキシブルアーム2を備える。フレキシブルアーム2の一端には、USB(Universal Serial Bus)のA型プラグ3が設けられている。A型プラグ3は、パーソナルコンピュータ(PC)のA型レセプタクルに挿入され、フレキシブルアーム2を支持する。なお、A型プラグ3は、USBハブのA型レセプタクルに挿入され、USBハブを介してPCに接続されても良い。このようにすれば、PCと離れた場所でも撮像装置1を使用することができる。
FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of an embodiment of an imaging apparatus according to the present invention. The
フレキシブルアーム2の他端には、カメラヘッド部4が設けられている。カメラヘッド部4には、基板10が内蔵されている。基板10には、イメージセンサ12、傾きセンサ13、制御部14が実装されている。イメージセンサ12には、画像をイメージセンサ12の撮像面に合焦させるための光学系11が設けられている。フレキシブルアーム2が変形可能であるので、カメラヘッド部4は、様々な方向を向くことができる。
A
フレキシブルアーム2内には基板10とA型プラグ3とを接続する配線が通されており、基板10には、A型プラグ3を介してPCやUSBハブからUSBバスパワーが供給され、イメージセンサ12、傾きセンサ13、制御部14は、USBバスパワーを電源として動作する。
A wiring for connecting the
図2は、撮像装置1の機能の概略構成を示すブロック図である。イメージセンサ12は、画像を撮像する2次元センサであり、本例では300万個の撮像素子を有する。なお、イメージセンサ12の撮像画像の画素数は、制御部14により、300万画素又は100万画素に設定可能である。
FIG. 2 is a block diagram illustrating a schematic configuration of functions of the
傾きセンサ13は、2軸の加速度センサ等である。傾きセンサ13は、図3−1に示すように、カメラヘッド部4の垂直方向の傾き、すなわちイメージセンサ12の垂直方向との間の傾き(俯角)θVと、図3−2に示すように、カメラヘッド部4の水平面との間の傾き、すなわちイメージセンサ12の水平方向の傾き(方位角)θHと、を検出し、制御部14に出力する。
The
制御部14は、撮像装置1の全体的な動作を統括的に制御する処理部、例えばシングルチップマイクロコンピュータである。制御部14は、USBインタフェース14aを備えており、A型プラグ3を介してPCとUSB通信可能である。撮像装置1は、基本的に以上のような構成である。
The
次に、図4を用いて撮像装置1の動作について説明する。図4は、撮像装置1の制御部14の処理を示すフロー図である。
Next, the operation of the
まず、制御部14は、ステップS1として、イメージセンサ12の俯角θVが第1の範囲内であるか否か、例えば45°<θV<135°であるか否かを判定する。なお、45°や135°といった閾値は一例であり、他の閾値を用いても良い。また、閾値はユーザにより設定可能としても良い。例えば、閾値はPC側から設定可能としても良い。
First, in step S1, the
制御部14は、ステップS1でイメージセンサ12の俯角θVが45°<θV<135°である(Yes)と判定したら、ステップS2として、撮像装置1をスキャナとして動作させ(スキャナモード)、モード情報をPCに出力してPC上でスキャナアプリケーションプログラムを起動させ、イメージセンサ12の撮像画素数を第1の画素数、例えば300万画素に設定する。なお、イメージセンサ12の俯角θVが45°<θV<135°の場合に撮像装置1をスキャナモードにするのは、イメージセンサ12の俯角θVが45°<θV<135°の場合、つまりイメージセンサ12が下方向を向いている場合には、机上に置かれた書類等を読み取ることをユーザが所望していると考えられるためである。また、イメージセンサ12の撮像画素数を300万画素に設定するのは、スキャナでは、書類や名刺等の文字を読み取るために高い解像度が必要であるためである。次に、制御部14は、ステップS3として、イメージセンサ12で撮像された300万画素の画像を、俯角と方位角から空間座標を算出し、水平面に射影変換する。水平面に射影変換するのは、読み取りのために書類や名刺を置く机等は一般に水平面であるため、上記射影変換により、正面から見た形状すなわち水平面に対し垂直に見た場合の画像に変換することで、視認する上で違和感のない画像にするためである。その後、制御部14は、ステップS4として、射影変換された300万画素の画像を外部機器(PC)に出力する。出力された画像は、スキャナアプリケーションに送られる。
制御部14は、ステップS1でイメージセンサ12の俯角θVが45°<θV<135°ではない(No)と判定したら、ステップS5として、撮像装置1をWebカメラとして動作させ(Webカメラモード)、モード情報をPCに出力してPC上でWebカメラアプリケーションを起動させ、イメージセンサ12の撮像画素数を第1の画素数より少ない第2の画素数、例えば100万画素に設定する。なお、このとき、制御部14が、撮像装置1をUSBビデオクラスデバイス(USB Video Class device)として動作させるようにしても良い。また、イメージセンサ12の俯角θVが45°<θV<135°ではない場合に撮像装置1をWebカメラモードにするのは、イメージセンサ12の俯角θVが45°<θV<135°ではない場合、つまりイメージセンサ12が下方向を向いていない場合には、人や物等を撮像することをユーザが所望していると考えられるためである。また、イメージセンサ12の撮像画素数を100万画素に設定するのは、Webカメラアプリケーションでは画像をインターネット等のネットワークを介して他のPCに送信するので、送信時間が長くなることを防ぐために画像のサイズを抑えることが望ましいためである。
If the
次に、制御部14は、ステップS6として、イメージセンサ12の俯角θVが第2の範囲内であるか否か、例えば135°≦θV<270°であるか否かを判定する。なお、135°や270°といった閾値は一例であり、他の閾値を用いても良い。また、閾値はユーザにより設定可能としても良い。例えば、閾値はPC側から設定可能としても良い。イメージセンサ12の俯角θVが135°≦θV<270°である場合、図5−1に示すように、上下が逆さの画像が撮像される。そこで、制御部14は、ステップS6でイメージセンサ12の俯角θVが135°≦θV<270°である(Yes)と判定したら、ステップS7として、イメージセンサ12で撮像された画像を180°回転させる。
Next, the
制御部14は、ステップS6でイメージセンサ12の俯角θVが135°≦θV<270°ではない(No)と判定したら、またはステップS7で画像を180°回転させたら、ステップS8として、イメージセンサ12の方位角θHが所定の範囲内であるか否か、例えば−3°<θH<3°であるか否かを判定する。なお、−3°や3°といった閾値は、一例であり、他の閾値を用いても良い。また、閾値はユーザにより設定可能としても良い。例えば、閾値はPC側から設定可能としても良い。イメージセンサ12の方位角θHが−3°<θH<3°ではない場合、画像を見る者は画像の傾きが気になると考えられる。そこで、制御部14は、ステップS8でイメージセンサ12の方位角θHが−3°<θH<3°ではない(No)と判定したら、ステップS9として、画像に水平補正(画像の水平方向の傾きの補正)を行う。図5−2は、図5−1に示す画像を180°回転させ、さらに水平補正を行った画像を示す図である。
If it is determined in step S6 that the depression angle θ V of the
制御部14は、ステップS8でイメージセンサ12の方位角θHが−3°<θH<3°である(Yes)と判定したら、またはステップS9で画像に水平補正を行ったら、ステップS10として、画像に顔認識処理を行い、図5−2に示すように、顔部分を顔部分のサイズに応じた適切な大きさに縦横比率3:4でトリミングする。なお、この縦横比率は一例であり、他の縦横比率でトリミングしても良い。また、縦横比率はユーザにより設定可能としても良い。例えば、縦横比率はPC側から設定可能としても良い。
If the
次に、制御部14は、ステップS11として、画像をVGA(640×480)サイズに変換する。図5−3は、図5−2の顔部分をトリミングしてVGAサイズに変換した画像を示す図である。その後、制御部14は、ステップS12として、画像を外部機器(PC)に出力する。出力された画像は、Webカメラアプリケーションに送られる。
Next, the
以上説明したように、本実施形態によれば、イメージセンサ12の俯角に応じて、スキャナまたはWebカメラとして動作するので、用途を広げることが可能となる。
As described above, according to the present embodiment, the scanner operates as a scanner or a Web camera in accordance with the depression angle of the
なお、本実施形態においては、アーム部材としてフレキシブルアーム2を用いているが、折りたたみ式のアーム等を用いても良い。
In the present embodiment, the
また、本実施形態においては、制御部14がステップS1〜ステップS12を実行することとしているが、PC上で実行されるデバイスドライバプログラムでステップS1〜ステップS12を実行することとしても良い。その場合、制御部14は、イメージセンサ12で撮像された300万画素の画像をそのまま外部機器(PC)に出力するとともに、イメージセンサ12の俯角θV及び方位角θHを外部機器(PC)に出力すれば良い。このとき、PC上で実行されるデバイスドライバプログラムは、イメージセンサ12の俯角θVに基づいてスキャナモード又はWebカメラモードを判定し、スキャナアプリケーションプログラム又はWebカメラアプリケーションプログラムを起動することができる。
In the present embodiment, the
また、本実施形態においては、撮像装置1とPCがUSB接続されることとしているが、無線接続されても良い。
In the present embodiment, the
以上のように、本発明は、画像を撮像する撮像装置及びそのような撮像装置が接続されたコンピュータで実行されるプログラムに有用である。 As described above, the present invention is useful for an imaging apparatus that captures an image and a program that is executed by a computer to which such an imaging apparatus is connected.
1 撮像装置
2 フレキシブルアーム
3 A型プラグ
4 カメラヘッド部
10 基板
11 光学系
12 イメージセンサ
13 傾きセンサ
14 制御部
14a USBインタフェース
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記アーム部材の一端に設けられ、前記アーム部材を支持する支持部材と、
前記アーム部材の他端に設けられたヘッド部と、
前記ヘッド部内に設けられ、画像を撮像するイメージセンサと、
前記ヘッド部内に設けられ、前記イメージセンサの傾きを検出する傾きセンサと、
前記傾きセンサによって検出された前記イメージセンサの傾きに基づいて、前記イメージセンサが撮像する画像の画素数を設定する制御部と、
を備えることを特徴とする撮像装置。 A deformable arm member;
A support member provided at one end of the arm member and supporting the arm member;
A head portion provided at the other end of the arm member;
An image sensor provided in the head unit for capturing an image;
An inclination sensor provided in the head portion for detecting an inclination of the image sensor;
A control unit that sets the number of pixels of an image captured by the image sensor based on the tilt of the image sensor detected by the tilt sensor;
An imaging apparatus comprising:
前記制御部は、前記イメージセンサによって撮像された画像及び/又は前記傾きセンサによって検出された前記イメージセンサの傾きを前記A型プラグを介して外部機器に出力することを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。 The support member is a USB (Universal Serial Bus) A-type plug,
The control unit outputs an image captured by the image sensor and / or an inclination of the image sensor detected by the inclination sensor to an external device via the A-type plug. The imaging device described.
前記イメージセンサの俯角が所定の第2の範囲内の場合には、前記イメージセンサによって撮像された画像の上下方向の補正を行うステップを含むことを特徴とするプログラム。 A program executed by a computer to which the imaging device according to claim 2 is connected,
When the depression angle of the image sensor is within a predetermined second range, the program includes a step of correcting the image captured by the image sensor in the vertical direction.
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