JP2016101195A - 描画システム - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、描画領域をカメラ機能付き携帯機器で撮影し、この携帯機器で描画データを作成するステップを含む描画システムに関して、描画システムの利便性を高めることを目的とする。【解決手段】上記目的を達成するために本発明は、カメラ機能を有する携帯機器２０を用いる描画システムを、被写体を基準マーカ４０と共に撮影する撮影ステップと、基準マーカ４０を用いて撮影画像を規格化する規格化ステップと、規格化画像を表示画面２２に表示する表示ステップと、描画パターンを規格化画像の描画領域に適合させる適合ステップと、適合された描画パターンのデータに基づいた描画データを描画装置３０に転送する転送ステップを備えた構成とした。【選択図】図１

Description

本発明は、描画領域をカメラ機能付き携帯機器で撮影し、この携帯機器で描画データを作成するステップを含む描画システムに関する。

近年、爪の表面に描画を施すネイルアートにおいては、手軽にネイルアートを楽しむことができるネイルプリンタなどの描画装置が普及しつつある。このような描画装置においては、利用者は描画システムに用意された描画パターンを選択し描画するのであるが、描画装置では、特許文献１に示されるように、描画領域を認識するため、描画スペースに挿入した指先を装置内のカメラで撮影し、描画領域となる爪の形状を認識する。そして、選択した描画パターンを認識した爪形状に描画形状に適合させて描画データを作成し、この描画データによりネイルパターンをプリントする手法が知られている。

一方で、本願発明者等は、カメラ付き携帯機器の普及および高機能化に着目し、この携帯機器を用いて描画データを作成できれば、描画装置とは離れた場所、例えば外出時の空き時間などを活用して描画パターンの選択や描画データの作成が行うことができ、描画システムの利便性が向上し、ネイルアートをより楽しむことができると考えた。

特開２０１２−２３２０３９号公報

しかしながら、携帯機器についてカメラで描画領域を撮影する場合、描画対象となる被写体とカメラとの距離やズーム設定、または携帯機器の差により、撮影画像における被写体の大きさに差が生じる。したがって、この撮影画像をもって描画データを作成し、描画装置でプリントすると、実際の描画領域と描画データサイズとのミスマッチが発生し、正確な描画ができないという問題が生じる。

そこで、本発明はこのような問題を解決し、カメラ機能付き携帯機器を用いた描画データの精度を高め、描画システムの利便性を高めることを目的とする。

この目的を達成するために本発明は、カメラ機能を有する携帯機器を用いる描画システムを、描画領域を含む被写体を基準マーカと共に撮影する撮影ステップと、基準マーカを用いて撮影画像を規格化する規格化ステップと、規格化画像を表示画面に表示する表示ステップと、描画パターンを規格化画像の描画領域に適合させる適合ステップと、適合された描画パターンのデータに基づいた描画データを描画装置に転送する転送ステップを備えた構成としたのである。

この構造により、カメラ機能付き携帯機器を用いた描画データの精度を高め、描画システムの利便性を高めることができる。

本発明の実施の形態における描画システムを示す模式図 同描画システムにおける基準マーカの使用法を示す模式図 同基準マーカを用いた台形補正方法を示す模式図 他の基準マーカを示す模式図

以下、本発明の実施の形態について図を用いて説明する。

図１は、描画領域となる爪１に所望の描画パターンをプリントする描画システムを示す模式図であり、カメラ機能を有する携帯機器２０で描画データを作成し、この描画データを描画装置３０に転送し、描画対象となる爪１に描画パターンをプリントする構成となっている。

描画装置３０は、描画パターンを形成するジェルを紫外線で硬化させる光源３１と、この光源３１から射出された光線を走査させる光走査ミラー３２と、光源３１および光走査ミラー３２を制御する制御回路３３を備えている。そして、制御回路３３は描画データに基づいて、光源３１から射出される光線の照射量や照射時間、および、光走査ミラー３２の反射角度等を制御し、ジェル表面に光線を走査させ、爪１の表面に塗布されたジェルを部分的に硬化させ描画パターンを形成する。

次に、カメラ機能を有する携帯機器２０を用いた描画データの形成方法について説明する。基本的には、描画対象となる爪１を含む指先を携帯機器２０に備え付けられたカメラ２１で撮影し、この撮影画像から描画領域となる爪１の形状を認識させて表示画面２２に表示し、この表示画面２２の上で描画パターンを選択し爪形状に適合させる。そして、この適合した描画パターンに基づいて描画データを形成して、携帯機器２０から描画装置３０に転送するものである。

ただし、この描画システムにおいては、指先を撮影するときに、形状及びサイズが既知な基準マーカ４０を準備し、この基準マーカ４０と一緒に指先を撮影することとしている。すなわち、基準マーカ４０の形状及びサイズが既知であることから、撮影画像に写る基準マーカ４０のサイズや形状から、カメラ２１と被写体の距離や、被写体に対するカメラ２１の傾きや、被写体の回転方向のズレなどが判別できる。したがって、携帯機器２０で被写体を撮影する場合でも、被写体との距離のばらつきや回転方向、傾きを、写り込んだ基準マーカ４０の形状やサイズから、所定のフォーム、つまり、描画対象となる指先を描画装置３０に挿入した際の描画領域に適したフォームに適合するように画像補正を行う規格化ができる。つまり、携帯機器２０での撮影による問題点が克服されるので、描画データ作成の機会を広めることができ、結果として、描画システムの利便性を高めることができる。

なお、描画データを作成するに当たっては、被写体の位置、つまり、撮影画像における爪１の位置を特定しなければ、描画データを作成してもその位置関係が不特定なものとなってしまう。そこで、描画領域となる爪１の位置を、撮影条件によらず撮影画像における予め定めた位置、例えば撮影画像の中央に固定することが必要となる。したがって、規格化ステップにおいては、描画領域となる爪１の位置を定位置に補正する位置補正ステップを有することが好ましい。

なお、このような位置補正を行うにあたり、上述した基準マーカ４０を用いることができる。すなわち、基準マーカ４０が、図２に示すように、長さが既知な縦線４１と横線４２を組み合わせた十字パターンを有する構成であれば、この十字パターンの交点４３を目印とし爪１を位置あわせして撮影するようにルール化しておくことで、撮影画像において十字パターンを画像認識し、交点４３の座標を算出できる。これにより、この交点座標を予め定められた定位置座標に適合させる補正が実施できる。

なお、この位置補正ステップでは、十字パターンの画像認識で、縦線４１や横線４２の延出方向も認識できるので、撮影画像の回転方向の補正も可能となる。また、被写体に対してカメラ２１が傾いた状態で撮影することによる台形補正については、図３に示すように、撮影画像における縦線４１あるいは横線４２の交点４３から端までの長さＤ１、Ｄ２の比をとれば、撮影画像の台形補正を行うことができる。この台形補正は、被写体を撮影する際の被写体に対するカメラ２１の傾きを画像処理により補正するものである。

また、描画データを作成する携帯機器２０に、予め基準マーカ４０のサイズ、ここでは十字パターンの縦線４１及び横線４２の長さの情報を与えておくことで、この長さ情報と画像認識により算出した長さを比較することで、撮影画像の尺度変更が可能となり、カメラ２１と被写体との距離の違いによる尺度バラツキを解消できるのである。

また、基準マーカ４０は、撮像画像からの画像認識で抽出することから、撮影したときの明るさや光の反射の具合により画像認識する際の認識確率にバラツキが生じることが考えられる。そこで、図４に示すように、基準マーカ５０を、複数の縦線５１及び横線５２を並設した格子パターンとすることで、縦線５１と横線５２の認識確率を高めることができる。

なお、格子パターンにおいても、上述した十字パターンに相当する縦線５１Ａと横線５２Ａを定め、描画領域となる爪１を含む指先を載置する位置を明確とすることが好ましい。この十字パターンを形成する縦線５１Ａと横線５２Ａを他の縦線５１や横線５２と異ならせることで画像識別が容易になる。具体的には、図４に示すように、十字パターンを形成する縦線５１Ａと横線５２Ａの線幅を他の縦線５１や横線５２の線幅を異ならせる。あるいは、特に図示していないが、十字パターンを形成する縦線５１Ａと横線５２Ａだけを二重線にするというように線形状を異ならせる。というように、十字パターンを形成する縦線５１Ａと横線５２Ａを他の縦線５１や横線５２と異ならせることで視覚的に区別しやすく、画像認識的にも有利となる。また、格子パターンの縦線５１や横線５２、特に外周ラインを形成する少なくとも一つの線を、破線で示すカメラ２１の撮影フレーム６０に合わせることで、上述した撮影時の回転ズレや、カメラ２１と被写体との間隔の極端なバラツキを防止できる。

また、基準マーカ４０に階調パターン７０を配置することで、撮影画像の明るさを判断できるので、撮影画像を表示画面２２に映し出す際の明るさ調整を行うことができる。また、明るさの違いにより基準マーカ４０を構成する線の視認性が変わるが、階調パターン７０を基準にすることで基準マーカ４０の認識レベルを適切に行うことができる。

また、描画パターンを適合させる方法としては、以下の２つの方法について説明する。一つ目の方法は、一つの描画パターンに対して大中小などのサイズが異なる複数の描画パターンを用意しておき、表示された爪１に近似する描画パターンを選択し適合させる方法である。この方法では、描画パターンを選択することでそのまま描画領域に適合させることができるので、適合させるプログラムを簡易化することができる。二つ目の方法は、表示画面２２の上で描画パターンを選択して、画面表示された規格化された爪１に重ねて、爪形状に合う形に尺度変更する方法である。この方法では、携帯機器２０のメモリにおける描画パターンが占有する領域を小さくすることができる。なお、この尺度変更においては、描画領域の形に応じた形状補正も含めて実施することができる。

なお、携帯機器２０から描画装置３０に描画データを転送する手段としては、ＵＳＢなどの有線通信手段や無線ＬＡＮ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）などの無線通信手段を用いることができる。

また、上述した実施の形態においてネイル材料として紫外線硬化型のジェルを用いた光走査型の描画装置３０を用いて説明したが、爪１上にインクを塗布するネイルプリンタを描画装置３０として活用できる。また、ネイル描画以外の用途としも活用できる。例えば、歯科治療における歯の詰め物に対する紫外線硬化装置においては、歯の治療領域を画像認識させ紫外線の照射データの作成において活用することができる。他にも、プロジェクションマッピングにおいても投影領域の認識およびその投影データの作成において活用することが出来る。

本発明の描画システムは、カメラ機能を有する携帯機器を用いて描画データを作成する描画システムの利便性を高めるものであり、特にネイルアート作成に用いる描画システムにおいて有効である。

１ 爪（描画領域）
２０ 携帯機器
２１ カメラ
２２ 表示画面
３０ 描画装置
３１ 光源
３２ 光走査ミラー
３３ 制御回路
４０、５０ 基準マーカ
４１、５１、５１Ａ 縦線
４２、５２、５２Ａ 横線
６０ 撮影フレーム
７０ 階調パターン

Claims (13)

1. 描画領域を含む被写体を基準マーカと共にカメラ機能を有する携帯機器で撮影する撮影ステップと、
   前記基準マーカを用いて前記携帯機器で撮影した撮影画像を規格化する規格化ステップと、
   前記規格化ステップで規格化した規格化画像を表示画面に表示する表示ステップと、
   描画パターンを選択して前記規格化画像における前記描画領域に適合させる適合ステップと、
   前記適合ステップで適合された前記描画パターンのデータに基づいた描画データを描画装置に転送する転送ステップを備えた描画システム。
2. 規格化ステップは、撮影画像における描画領域の位置を、規格化画像における予め定められた位置に移動させる位置補正ステップを含むことを特徴とする請求項１に記載の描画システム。
3. 基準マーカは、縦線と横線が交差する十字パターンを有し、撮影ステップにおいて前記十字パターンの交点に描画領域を位置合わせさせることを特徴とした請求項２に記載の描画システム。
4. 描画システムは、撮影画像における基準マーカのサイズを予め定義した基準サイズ情報を有し、規格化ステップは、撮影画像における基準マーカのサイズが前記基準サイズ情報と合致するように尺度変更する尺度変更ステップを含むことを特徴とする請求項１に記載の描画システム。
5. 基準マーカは、縦線と横線が交差する十字パターンを複数組み合わせた格子状パターンとしたことを特徴とする請求項４に記載の描画システム。
6. 撮影ステップにおいて、格子パターンの予め定められた位置を通る十字パターンの交点に描画領域を位置合わせさせることを特徴とした請求項５に記載の描画システム。
7. 位置あわせに用いる十字パターンを形成する縦線と横線は、他の線と線幅または線形状を異ならせたことを特徴とした請求項６に記載の描画システム。
8. 基準マーカ内に階調パターンを配置したことを特徴とする請求項６に記載の描画システム。
9. 撮影ステップでは、撮影フレームの少なくとも一辺を基準マーカを形成する縦線あるいは横線のいづれかに合わせることを特徴とした請求項５に記載の描画システム。
10. 適合ステップは、サイズの異なる複数の描画パターンから規格化画像の描画領域のサイズに適した描画パターンを選択することを特徴とした請求項１に記載の描画システム。
11. 適合ステップは、描画パターンを規格化画像の描画領域に適した形に形状変更することを特徴とした請求項１に記載の描画システム。
12. 転送ステップにより転送された描画データにより、描画領域に描画パターンを描画するステップを備えた請求項１に記載の描画システム。
13. 描画領域が爪もしくは付け爪である ことを特徴とした請求項１に記載の描画システム。

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