JP2014131237A - 光通信装置、光通信方法および肌撮像システム - Google Patents
光通信装置、光通信方法および肌撮像システム Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】スマートフォン1のカメラ2にレンズモジュール10をセットして肌画像を撮影する。レンズモジュール10は、そのIDコードを、複数の順番が決められた点滅パターンに変換する。点滅パターンは、カメラ2の動画撮影時のフレームレートに対応して設定されている。レンズモジュール10のLED13の発光を制御するCPU16が、前記点滅パターンに従ってLED13の消灯と点滅を制御する。カメラ2は、LED13が点滅している状態で動画を撮像し、各フレーム毎の画像を得る。画像には、LED13の点滅に対応して画像の垂直方向に沿って高輝度(明)と低輝度(低)が繰り返す明暗パターンが得られる。この明暗パターンを上述のIDコードに変換する。
【選択図】図7
Description
コンバージョンレンズを電子機器の側のレンズ(マスターレンズ)に取り付けることにより、携帯型電子機器のカメラのレンズが単焦点レンズであっても、焦点距離を広角側や望遠側に変えることができる。また、コンバージョンレンズとして接写機能(マクロ撮像機能)を有するレンズを用い、マクロ撮像を可能にする場合もある。
正規のコンバージョンレンズで撮影した肌画像と、非正規のコンバージョンレンズで撮影した肌画像との区別や、上述のセット販売等により特定の会社(事業者)と関連付けられたコンバージョンレンズと、単品販売等により特定の会社と関連付けられていないコンバージョンレンズの区別の方法として、各コンバージョンレンズにシリアル番号やID番号等の識別情報を付与することが考えられる。なお、コンバージョンレンズを単品販売とセット販売とで識別するような場合には、二つに篩い分け可能に識別情報を設定する必要がある。
この場合に、肌画像送信時に顧客がコンバージョンレンズやそれに付帯する説明書等に記載されたシリアル番号をスマートフォンから入力して送信するなどの方法が考えられる。
上述のように顧客(ユーザー)が識別情報をスマートフォンに入力するような場合に、入力に手間がかかることをユーザーが不満に思ったり、入力ミスにより間違った識別情報が登録されたり、入力ミスにより識別情報を登録できなかったり、識別情報がユーザーや当該識別情報が記載された説明書等を介して漏洩することにより識別情報が解析されたりすることが問題になる虞がある。
すなわち、スマートフォンから肌画像データを送信する際に自動で識別情報がコンバージョンレンズ側からスマートフォン側に送信されたり読み取られたりすることが求められている。この場合にできるだけ低コストでコンバージョンレンズに付与された識別情報をスマートフォン側で得られる構成となっていることが好ましい。
点滅可能な固体発光素子、および当該固体発光素子を前記フレームレートで1フレームまたは数フレームが撮像される所定時間内毎に、前記フレームレートでの1ライン分の時間以上の時間間隔の点灯および消灯からなる複数の点滅パターンで点灯と消灯とを行わせる発光制御手段を有する送信装置とを備え、
前記送信装置の前記発光制御手段は、各点滅パターンとデジタル信号の各値とを関連付けて記憶した点滅パターン記憶手段と、当該点滅パターン記憶手段に記憶された前記点滅パターンと前記値との関連に基づいて、デジタル信号の各値を前記固体発光素子の前記点滅パターンに順次変換する送信変換手段とを備え、
かつ、前記発光制御手段が前記送信変換手段により変換された点滅パターンに基づいて前記固体発光素子を点滅させ、
前記受信装置の前記画像解析手段は、前記画像データの解析結果として、前記固体発光素子の前記点滅パターンの点滅により、撮像された前記画像データの垂直方向に沿って現れる輝度の高低からなる明暗パターンを求め、
前記受信装置は、前記画像解析手段により求められる前記明暗パターンと前記点滅パターンとの相関関係に基づいて、各明暗パターンとデジタル信号の各値とを関連付けて記憶した明暗パターン記憶手段と、当該明暗パターン記憶手段に記憶された前記明暗パターンと前記値との関連に基づいて、前記画像解析手段により順次解析される明暗パターンをデジタル信号の各値に変換する受信変換手段とを備えることを特徴とする。
なお、撮像素子には、各画素からの溜まった電荷の読取りに際し、1フレーム分を一度に読み取るものと、1フレームを1ラインずつ読み取るものが知られているが、この発明においては、1ラインずつ各画素の電荷を読み取る撮像素子を用いる必要がある。
この発明では、撮像素子として、例えば、一ラインずつの読み取りを行うC−MOSセンサを用いることが好ましい。
なお、2ラインずつ等の数ラインずつ電荷を読み取るような構成でも本発明が適用可能である。
前記送信装置の前記点滅パターン記憶手段に記憶される各点滅パターンは、前記所定時間内に含まれる点灯と消灯との繰り返し回数により規定され、
前記受信装置の前記明暗パターン記憶手段に記憶される各明暗パターンは、撮像された前記画像データの垂直方向に現れる輝度の高低により表される水平方向に沿った明るい帯および/または暗い帯の本数により規定されていることが好ましい。
この方式は、基本的は、所定時間内の点滅(明暗)の繰り返しの周波数が変わることになり、例えば、所定時間内の点滅の繰り返し回数が少ない場合が低周波となり、繰り返し回数が多い場合が高周波となる。これでデジタル信号を表す場合に、最も単純には、低周波の場合を0、高周波の場合を1とすることができる。これは、周波数の変化をデジタル信吾に変換するものであり、周波数偏移変調(FSK:frequency shift keying)を用いて、所定時間内の点滅の繰り返し数を周波数の周波数の変化をデジタル信号に変換するものである。したがって、本発明は、送信側で、デジタル信号を単位時間(所定時間)当たりのLEDの点灯と消灯との繰り返しの周波数の高低に変換し、これを受信側の撮像素子で撮像し、撮像されたフレーム毎の画像に、上述のLEDの点灯と消灯に対応して現れる明暗の繰り返しの周波数の高低をデジタル信号に変換するものである。
前記受信装置は、前記撮像素子から出力される映像信号の同期信号に同期して同期用信号を出力する同期出力手段を備え、
前記送信装置は、前記同期出力手段から送信される同期用信号が入力される同期入力手段を備え、
前記送信装置の前記発光制御手段は、前記同期入力手段に入力された同期用信号により、前記撮像素子で撮像される各フレームおよび各フレームの各ラインに同期して前記固体発光素子の点灯および消灯を制御し、
前記送信装置の前記点滅パターンに記憶される各点滅パターンは、点灯と消灯に加えて点灯の時間幅および消灯の時間幅により規定され、
前記受信装置の前記明暗パターン記憶手段に記憶される各明暗パターンは、撮像された前記画像データの垂直方向に現れる輝度の高低により表される水平方向に沿った前記明るい帯および前記暗い帯に加えて前記明るい帯の幅と前記暗い帯の幅とにより規定されていることが好ましい。
前記送信装置の前記発光制御手段は、前記3色LEDの各色毎に独立した点灯と消灯からなる点滅パターンによりデジタル信号を送信し、
前記送信装置の前記点滅パターン記憶手段に記憶される各点滅パターンは、前記3色LEDの各色の点灯と消灯により規定され、
前記受信装置は、カラーの撮像素子を有し、
前記受信装置の前記画像解析手段は、撮像された前記画像データの前記3色LEDの各色に対応する垂直方向に現れる明暗のパターンを求め、
前記受信装置の前記明暗パターン記憶手段に記憶される各明暗パターンは、撮像された前記画像データの垂直方向に現れ、かつ、前記3色LEDの発光色に対応する各色毎の輝度により表される水平方向に沿った明るい帯および暗い帯に規定されていることが好ましい。
点滅可能な固体発光素子、および当該固体発光素子を前記フレームレートで1フレームまたは数フレームが撮像される所定時間内毎に、前記フレームレートでの1ライン分の時間以上の時間間隔の点灯および消灯からなる複数の点滅パターンで点灯と消灯とを行わせる発光制御手段を有する送信装置とを備える光通信装置で行われる光通信方法であって、
前記送信装置の前記発光制御手段は、各点滅パターンとデジタル信号の各値との関連に基づいて、デジタル信号を順次前記点滅パターンに変換するとともに、当該点滅パターンに基づいて、前記固体発光素子の点灯と消灯を制御し、
前記受信装置の前記撮像素子は、前記固定発光素子が前記点滅パターンで点灯または消灯している状況で撮像素子により動画を撮像し、
撮像された前記動画の画像データを解析して、前記画像データの垂直方向に沿って現れる輝度の高低からなる明暗バターンを求め、
前記受信装置は、求められた前記明暗パターンと前記点滅パターンとの相関関係に基づいた当該明暗パターンと前記デジタル信号の各値との関連に基づいて、順次求められる明暗パターンを前記デジタル信号の各値に変換することを特徴とする。
前記送信装置は、各点滅パターンを、前記所定時間内に含まれる点灯と消灯との繰り返し回数により規定し、
前記受信装置は、各明暗パターンを、撮像された前記画像データの垂直方向に現れる輝度の高低により表される水平方向に沿った明るい帯および/または暗い帯の本数により規定することが好ましい。
前記送信装置は、前記受信装置から送信される同期用信号を受信し、
前記送信装置の前記発光制御手段は、受信した同期用信号により、前記撮像素子で撮像される各フレームおよび各フレームの各ラインに同期して前記固体発光素子の点灯および消灯を制御し、
前記送信装置は、各点滅パターンを、点灯と消灯に加えて点灯の時間幅および消灯の時間幅により規定し、
前記受信装置は、各明暗パターンを、撮像された前記画像データの垂直方向に現れる輝度の高低により表される水平方向に沿った前記明るい帯および前記暗い帯に加えて前記明るい帯の幅と前記暗い帯の幅とにより規定することが好ましい。
前記送信装置の前記発光制御手段は、前記3色LEDの各色毎に独立した点灯と消灯からなる点滅パターンによりデジタル信号を送信し、
前記送信装置は、各点滅パターンを、前記3色LEDの各色の点灯と消灯により規定し、
前記受信装置は、カラーの撮像素子を有し、
前記受信装置の前記画像解析手段は、撮像された前記画像データの前記3色LEDの各色に対応する垂直方向に現れる明暗パターンを求め、
前記受信装置は、各明暗パターンを撮像された前記画像データの垂直方向に現れ、かつ、前記3色LEDの発光色に対応する各色毎の輝度により表される水平方向に沿った明るい帯および暗い帯により規定していることが好ましい。
前記固体発光素子としての撮影照明用LEDと、肌画像の撮影に用いられるコンバージョンレンズと、前記照明用LEDの発光を制御する前記発光制御手段とを備えるレンズモジュールとからなり、
前記発光制御手段が、各点滅パターンとデジタル信号の各値とを関連付けて記憶した点滅パターン記憶手段と、前記点滅パターン記憶手段に記憶された前記点滅パターンと前記値との関連に基づいて、デジタル信号の各値を前記固体発光素子の前記点滅パターンに順次変換する送信変換手段として機能することを特徴とする。
このような構成によれば、上述の光通信装置と同様の作用効果を奏することができる。
前記コンバージョンレンズを支持する筒状のレンズ筐体と、
前記レンズ筐体の先端部に形成され、撮影される肌を臨ませるための開口部と、
前記開口部の周縁部に設けられ、前記カメラ側を向く面に前記コンバージョンレンズを識別可能にする識別情報を示し、かつ、画像認識可能なコードとを備え、
前記カメラで前記開口部に臨む肌を撮影した際に前記コードが撮影され、前記肌とともに撮影された前記コードから識別情報が読み取り可能になっていることを特徴とする。
この実施の形態の肌撮像システムは、図1〜図7に示すように、デジタルカメラ(撮像素子を備える図2に示すカメラ2)を備えた携帯型電子機器としてのスマートフォン1(図1および図7に図示)と、スマートフォン1のカメラ2に装着されて肌24(図7に図示)を拡大して接写するための2枚のレンズ11a,11b(図3〜図5、図7に図示)からなるコンバージョンレンズ11および撮影の照明用のLED12,13(図3〜図7に図示)を備えたレンズモジュール10とからなるものである。
また、このスマートフォン1とレンズモジュール10は、光通信装置を構成しており、スマートフォン1が受信装置であり、レンズモジュール10が送信装置である。
バンド式は、例えば、腕時計のバンドのように、レンズモジュールにゴムバンド等の伸び縮みするバンド(図示略)を取り付け、スマートフォン1をバンド内に挿入することで、レンズモジュール10をスマートフォン1に奏略するものであり、この場合もコンバージョンレンズ11をスマートフォン1の背面に対して縦横に移動可能になっている。
また、レンズモジュール10は、図4、図5の示すようにコンバージョンレンズ11が収納されるレンズ筐体20を備える。レンズ筐体20は、コンバージョンレンズ11を支持するバレル20aを基端側(カメラ2に装着される側)に備え、先端面が肌24の撮影時に肌24に当接する当接部20bとされ、当接部20bが肌24に当接した状態で外光を遮るようになっている。また、当接部20bには、矩形状(略正方形状)の開口部20cが形成され、肌24の開口部20cに臨む部分が撮影されるようになっている。
カメラ2は、撮像素子を有し、静止画、動画の撮影が可能であり、例えば、30fps等の設定されたフレームレートで画像を撮影する。
そして、最後のラインに対応する信号の出力が終了する際に、一つの画像(一つのフレーム)分の映像信号の出力が行われたことになり、再び、Vsync信号とHsync信号に基づいて次のフレームの最初のラインに対応する信号の出力が行われる。映像信号を上述のHsync信号毎に次のラインに移行し、かつ、Vsync信号毎に次のフレームに移行するように各センサに対応する信号を並べることで、動画の表示が可能になる。
初期状態が消灯で、1/15秒間に点灯と消灯を5回ずつ繰り返した場合、1フレームの画像には、上から明るい直線状の縞、その下に暗い直線状の縞、この組み合わせが5回繰り返された画像が得られ、各縞の幅は240画素(2400/10)となる。
従って、この縞の幅が異なる画像を10種類用意すれば、それぞれに縞に対応させた0〜10の数値を、受信側では認識できることとなる。
なお、実際には画像の切り出し処理を行うので上記センササイズの中央部分のみを使用して認識することとなるが、以下、説明を簡単にするため、センサ全体を使用するものとして説明する。
上述のフレームレートでの2フレーム分の所定時間、例えば、15fpsの場合、2/15秒の間に点灯と消灯とを略同じ時間幅で繰り返す複数の点滅パターンが記憶されている。
また、各フレームの各ラインにおけるLED13の点灯(消灯)においても、カメラ2の同期信号、特にHsync信号に同期していなので、点灯開始に対応するラインの途中から点灯開始し、点灯終了に対応するラインの途中で消灯することになるが、LED13の点滅における各点灯時間および各消灯時間がフレーム中の1ライン分の時間の整数倍となっていれば、フレームのラインと直交する線上における明るい帯または暗い帯のライン数で示される幅は、ラインと直交する線の水平方向位置が異なっていても同じになる。
電源スイッチ19がオンになったときに、CPU16が動作を開始し、上述のIDコードに対応する点滅パターンでのLEDの点灯と消灯の制御を開始するようになっている。正確に受信側で認識できない場合があるので、上記点灯制御によるID送信は複数回行われるように設定されているのが好ましい。
このLED13の点灯と消灯からなる点滅パターンをスマートフォン1のカメラ2が撮像することになる。
スマートフォン1は、図7に示すようにカメラ2とカメラ2の制御を行うとともに、カメラ2の撮像素子で撮像された画像の解析が可能な制御装置3を備える。
撮像素子においては、上述の同期信号に基づいて、Vsync信号毎に1フレーム分の画素の画像が撮影開始され、Hsync信号毎に1ライン分の画素の撮影が行われることになる。CMOSセンサでは、1ライン毎に各画素のセンサに入射した光量に対応して蓄積した電荷を読み取るようになっている。ここで、例えば1フレーム分の画像を撮像する際に撮像素子に入力される光量(明暗)が大きく変化すると各ラインのセンサに蓄積される電荷が異なることになる。上述のようにHsync信号毎に、例えば、上側のラインから下側のラインに順番に1ラインずつのセンサの電荷が読み取られる際に、明るい状態と暗い状態が繰り返されると、明るい状態の映像信号出力されるラインと、暗い状態の映像信号が出力されるラインとが生じる。これにより、撮像された1フレーム分の画像データを見た場合に水平方向に沿った明るい帯の部分と、暗い帯の部分とが垂直方向に沿って繰り返される縞模様の画像を撮像することが可能になる。
この明暗パターンの繰り返し数は、撮像された際のLED13の点滅パターンに対して1対1で対応することになる。
スマートフォン1で、肌撮像用アプリを起動すると、フレーム毎の画像34からなる動画の撮像が開始されることになる。
この際に、レンズモジュール10の電源スイッチ19をオンにする必要がある。
次に、レンズモジュール10のCPU16は、LED12を点灯して肌のシミを分析するための静止画36を撮像する。そして、これら撮像した静止画のデータを肌を分析してくれる会社のサーバーにアップロードする。
図9に示すように、第2の実施の形態の肌撮像システムにおいては、スマートフォン1にLEDからなるカメラ2用のフラッシュ5が設けられている。このフラッシュ5は、一般的なスマートフォン1に設けられているもので、カメラ2での通常の撮影時に点灯させられるようになっているが、その点灯時期は、制御装置3で制御可能になっている。
また、精度の高い制御が可能となることから、明暗パターンにおける明るい帯と、暗い帯の幅を精度高く認識可能となるので、例えば、バーコードのように明暗パターンにおける狭い明るい帯および暗い帯に0をあてはめ、狭い帯の2倍以上の幅の広い幅の明るい帯および暗い帯に1を割り当てて、明と暗が交互に配置された状態とすることにより、各帯毎に1ビットのデータが割り当てられた状態とすることができる。
この場合にも、各消灯点灯の時間幅は、上述のように垂直同期信号と水平同期信号と同期させられていることにより、1フレームにおけるライン数で規定されることになる。
このような光通信装置によれば、通信精度を高め、通信速度を高速化することができる。
この実験では、LED13が同じ時間幅で点灯と消灯を繰り返している状態、すなわち、所定の点滅パターンで点滅している状態で、かつ、外光が入らない状態で動画ではなく静止画を撮影し、撮像された画像データから点滅パターンに対応する明暗パターンが読み取れるか否かについて実験を行った。
グラフ42は、画像41のX方向の略中央のY方向に沿った線の部分の輝度変化を示すものであり、縦軸が画像41上のY方向に沿った位置を示し、横軸が輝度を示すものである。
また、肌画像の撮影では、画像データの中央部の周囲の周縁部のデータを用いないことから、画像41の周縁部はLED13の照明が暗くなっていることにより、グラフ42に示すように、画像41の中央部の輝度が高く、上部および下部の輝度が低くなっている。
ここで、この例では、撮像素子の撮像範囲全体では垂直方向に3096ライン(画素)あるが、実際に撮影される肌の部分は垂直方向に1600ライン(画素)となっている。なお、肌部分の画像の水平方向の画素数も1600画素となるように設定されている。
それに対して撮像素子で撮像された1画像のラインが3096で、カメラ2のフレームレートを15fpsとしているので、1秒間に電荷が読み取られるライン数は、3096×15となる。
ここでは、LED13の点灯と消灯の繰り返しの波の波長がライン数で150本の場合と、同様の波長がライン数で30本の場合について検討した。ライン数150本の場合に撮像されたのが上の画像47で、ライン数30本の場合に撮像されたのが下の画像48である。画像47のY方向の線に沿った輝度変化を上述のバックグランド画像との差分により補正した結果がグラフ49に示され、画像48のY方向の線に沿った輝度変化を上述のバックグランド画像との差分により補正した結果がグラフ50に示されている。
補正後の輝度変化は、波長が150本の場合のグラフ49および波長が30本の場合のグラフ50に示すように、高輝度部分と低輝度部分を十分に確認可能なものであり、かつ、グラフ49とグラフ50とで、波長の違い、すなわち、周波数の違いを十分に確認可能である。
第3の実施の形態では、レンズ筐体20の開口部20cの周囲でカメラ2の撮影範囲内に所謂バーコード等の光学読み取り可能なコード(画像認識で読み取り可能なコード)で識別情報を設けたものである。ここでは、このコードをバーコードと称するが、バーコードは、一般的なバーコードに限られるものではなく、各種バーコード(2次元バーコードを含む)であってもよいし、光学的に読み取り可能なコードであれば、所謂バーコードでなくてもよい。
また、バーコード20eの位置は、コンバージョンレンズ11の光軸方向および光軸と直交する方向いおいて、なるべく開口部20cから露出する肌の近傍であることが好ましい。
また、第3の実施の形態では、レンズ筐体20の肌とともに撮像される部分にバーコード20eを配置したが、レンズ筐体20の先端側(当接部20b)にキャップを着脱可能に設けるもとし、このキャップの裏面(装着した際にコンバージョンレンズ11を向く面)に各種バーコード等の光学的に読み取り可能なコードを設けるものとしてもよい。
2 カメラ(撮像素子)
3 制御装置(制御手段、画像解析手段、受信変換手段)
4 フラッシュメモリ(明暗パターン記憶手段)
5 フラッシュ(同期出力手段)
10 レンズモジュール(送信装置)
11 コンバージョンレンズ
12 LED(固体発光素子、撮影照明用LED)
13 LED(固体発光素子、撮影照明用LED)
16 CPU(発光制御手段、点滅パターン記憶手段、送信変換手段)
25 PD(同期入力手段)
Claims (9)
- 設定されたフレームレートで動画を撮像する撮像素子、および当該撮像素子に撮像された動画の各フレームの画像データを解析する画像解析手段を有する受信装置と、
点滅可能な固体発光素子、および当該固体発光素子を前記フレームレートで1フレームまたは数フレームが撮像される所定時間内毎に、前記フレームレートでの1ライン分の時間以上の時間間隔の点灯および消灯からなる複数の点滅パターンで点灯と消灯とを行わせる発光制御手段を有する送信装置とを備え、
前記送信装置の前記発光制御手段は、各点滅パターンとデジタル信号の各値とを関連付けて記憶した点滅パターン記憶手段と、当該点滅パターン記憶手段に記憶された前記点滅パターンと前記値との関連に基づいて、デジタル信号の各値を前記固体発光素子の前記点滅パターンに順次変換する送信変換手段とを備え、
かつ、前記発光制御手段が前記送信変換手段により変換された点滅パターンに基づいて前記固体発光素子を点滅させ、
前記受信装置の前記画像解析手段は、前記画像データの解析結果として、前記固体発光素子の前記点滅パターンの点滅により、撮像された前記画像データの垂直方向に沿って現れる輝度の高低からなる明暗パターンを求め、
前記受信装置は、前記画像解析手段により求められる前記明暗パターンと前記点滅パターンとの相関関係に基づいて、各明暗パターンとデジタル信号の各値とを関連付けて記憶した明暗パターン記憶手段と、当該明暗パターン記憶手段に記憶された前記明暗パターンと前記値との関連に基づいて、前記画像解析手段により順次解析される明暗パターンをデジタル信号の各値に変換する受信変換手段とを備えることを特徴とする光通信装置。 - 前記送信装置の前記発光制御手段は、前記撮像素子が出力する映像信号の同期信号に対して非同期で、前記固体発光素子の点灯および消灯を制御し、
前記送信装置の前記点滅パターン記憶手段に記憶される各点滅パターンは、前記所定時間内に含まれる点灯と消灯との繰り返し回数により規定され、
前記受信装置の前記明暗パターン記憶手段に記憶される各明暗パターンは、撮像された前記画像データの垂直方向に現れる輝度の高低により表される水平方向に沿った明るい帯および/または暗い帯の本数により規定されていることを特徴とする請求項1に記載の光通信装置。 - 前記受信装置は、前記撮像素子から出力される映像信号の同期信号に同期して同期用信号を出力する同期出力手段を備え、
前記送信装置は、前記同期出力手段から送信される同期用信号が入力される同期入力手段を備え、
前記送信装置の前記発光制御手段は、前記同期入力手段に入力された同期用信号により、前記撮像素子で撮像される各フレームおよび各フレームの各ラインに同期して前記固体発光素子の点灯および消灯を制御し、
前記送信装置の前記点滅パターン記憶手段に記憶される各点滅パターンは、点灯と消灯に加えて点灯の時間幅および消灯の時間幅により規定され、
前記受信装置の前記明暗パターン記憶手段に記憶される各明暗パターンは、撮像された前記画像データの垂直方向に現れる輝度の高低により表される水平方向に沿った前記明るい帯および前記暗い帯に加えて前記明るい帯の幅と前記暗い帯の幅とにより規定されていることを特徴とする請求項1に記載の光通信装置。 - 前記送信装置の前記固体発光素子を各色毎に点灯と消灯が制御可能な3色LEDとし、
前記送信装置の前記発光制御手段は、前記3色LEDの各色毎に独立した点灯と消灯からなる点滅パターンによりデジタル信号を送信し、
前記送信装置の前記点滅パターン記憶手段に記憶される各点滅パターンは、前記3色LEDの各色の点灯と消灯により規定され、
前記受信装置は、カラーの撮像素子を有し、
前記受信装置の前記画像解析手段は、撮像された前記画像データの前記3色LEDの各色に対応する垂直方向に現れる明暗のパターンを求め、
前記受信装置の前記明暗パターン記憶手段に記憶される各明暗パターンは、撮像された前記画像データの垂直方向に現れ、かつ、前記3色LEDの発光色に対応する各色毎の輝度により表される水平方向に沿った明るい帯および暗い帯に規定されていることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の光通信装置。 - 設定されたフレームレートで動画を撮像する撮像素子、および当該撮像素子に撮像された画像データを解析する画像解析手段を有する受信装置と、
点滅可能な固体発光素子、および当該固体発光素子を前記フレームレートで1フレームまたは数フレームが撮像される所定時間内毎に、前記フレームレートでの1ライン分の時間以上の時間間隔の点灯および消灯からなる複数の点滅パターンで点灯と消灯とを行わせる発光制御手段を有する送信装置とを備える光通信装置で行われる光通信方法であって、
前記送信装置の前記発光制御手段は、各点滅パターンとデジタル信号の各値との関連に基づいて、デジタル信号を順次前記点滅パターンに変換するとともに、当該点滅パターンに基づいて、前記固体発光素子の点灯と消灯を制御し、
前記受信装置の前記撮像素子は、前記固定発光素子が前記点滅パターンで点灯または消灯している状況で撮像素子により動画を撮像し、
撮像された前記動画の画像データを解析して、前記画像データの垂直方向に沿って現れる輝度の高低からなる明暗バターンを求め、
前記受信装置は、求められた前記明暗パターンと前記点滅パターンとの相関関係に基づいた当該明暗パターンと前記デジタル信号の各値との関連に基づいて、順次求められる明暗パターンを前記デジタル信号の各値に変換することを特徴とする光通信方法。 - 前記送信装置の前記発光制御手段は、前記撮像素子が出力する映像信号の同期信号に対して非同期で、前記固体発光素子の点灯および消灯を制御し、
前記送信装置は、各点滅パターンを、前記所定時間内に含まれる点灯と消灯との繰り返し回数により規定し、
前記受信装置は、各明暗パターンを、撮像された前記画像データの垂直方向に現れる輝度の高低により表される水平方向に沿った明るい帯および/または暗い帯の本数により規定することを特徴とする請求項5に記載の光通信方法。 - 前記受信装置は、前記撮像素子から出力される映像信号の同期信号に同期して同期用信号を出力し、
前記送信装置は、前記受信装置から送信される同期用信号を受信し、
前記送信装置の前記発光制御手段は、受信した同期用信号により、前記撮像素子で撮像される各フレームおよび各フレームの各ラインに同期して前記固体発光素子の点灯および消灯を制御し、
前記送信装置は、各点滅パターンを、点灯と消灯に加えて点灯の時間幅および消灯の時間幅により規定し、
前記受信装置は、各明暗パターンを、撮像された前記画像データの垂直方向に現れる輝度の高低により表される水平方向に沿った前記明るい帯および前記暗い帯に加えて前記明るい帯の幅と前記暗い帯の幅とにより規定することを特徴とする請求項5に記載の光通信方法。 - 前記送信装置の前記固体発光素子を各色毎に点灯と消灯が制御可能な3色LEDとし、
前記送信装置の前記発光制御手段は、前記3色LEDの各色毎に独立した点灯と消灯からなる点滅パターンによりデジタル信号を送信し、
前記送信装置は、各点滅パターンを、前記3色LEDの各色の点灯と消灯により規定し、
前記受信装置は、カラーの撮像素子を有し、
前記受信装置の前記画像解析手段は、撮像された前記画像データの前記3色LEDの各色に対応する垂直方向に現れる明暗パターンを求め、
前記受信装置は、各明暗パターンを撮像された前記画像データの垂直方向に現れ、かつ、前記3色LEDの発光色に対応する各色毎の輝度により表される水平方向に沿った明るい帯および暗い帯により規定していることを特徴とする請求項5から請求項7のいずれか1項に記載の光通信方法。 - 前記請求項1から請求項4のいずれかに記載の光通信装置を備える肌撮像システムであって、
前記撮像素子を有するデジタルカメラを備え、かつ、前記撮像素子を制御するとともに、前記撮像素子に撮像された動画データの各フレームの画像データを解析する画像解析手段と、前記画像解析手段により求められる前記明暗パターンと前記点滅パターンとの相関関係に基づいて、各明暗パターンとデジタル信号の各値とを関連付けて記憶した明暗パターン記憶手段と、当該明暗パターン記憶手段に記憶された前記明暗パターンと前記値との関連に基づいて、前記画像解析手段により順次解析される明暗パターンをデジタル信号の各値に変換する受信変換手段として機能する制御手段を備える携帯型電子機器と、
前記固体発光素子としての撮影照明用LEDと、肌画像の撮影に用いられるコンバージョンレンズと、前記照明用LEDの発光を制御する前記発光制御手段とを備えるレンズモジュールとからなり、
前記発光制御手段が、各点滅パターンとデジタル信号の各値とを関連付けて記憶した点滅パターン記憶手段と、前記点滅パターン記憶手段に記憶された前記点滅パターンと前記値との関連に基づいて、デジタル信号の各値を前記固体発光素子の前記点滅パターンに順次変換する送信変換手段として機能することを特徴とする肌撮像システム。
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