JP2016151443A - 撮像装置、撮像方法、及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】周期運動をする物体の運動精度や形状精度を容易に測定することができる撮像装置を提供する。【解決手段】撮像装置１は、周期的な運動をする物体の少なくとも一部を所定の周期で撮像する撮像部と、撮像部が撮像した複数の画像を比較して複数の画像において物体の少なくとも一部が異なっているか否かを判定する解析部と、を備え、解析部が複数の画像において物体の少なくとも一部が異なっていると判定した場合、撮像部は複数の画像において物体の異なっている部分が一致するように撮像する周期を変更し、解析部は変更した前記周期に基づいて物体の運動のズレ量を測定するか、または、解析部は複数の画像において物体の異なっている部分のズレ量に基づいて物体の前記運動のズレ量または物体の形状のズレ量を測定する。【選択図】図１

Description

本発明は、撮像装置、撮像方法、及びプログラムに関する。

周期運動をする物体について、その運動の周期等の精度を測定するための装置がある。例えば、時計の進みの度合いまたは遅れの度合いを示す歩度（時計歩度）を測定するために、そのような測定装置が使われることがある。
機械式時計は、その構成部品の１つであるテンプというリング状の形状をした部品が周期的に往復回転運動をし、その周期に基づいて時刻を刻む。そのため、機械式時計が正確に時刻を刻むためには、テンプがする周期運動の周期が正しい周期となるように厳密に調整がなされている必要がある。

機械式時計の歩度を測定するための従来の測定装置には、例えば、時計から周期的に発生する音を捉えるものがある。下記の特許文献１に記載された発明に係る歩度測定器は、マイクロフォンにより時計の刻音を検出し、一定速度で送られている紙テープ上に記録された打点列の傾斜から時計の歩度を測定する。
また、その他、機械式時計の歩度を測定するための従来の測定装置として、光学センサーを使用するものがある。その測定装置は、リング状のテンプのスポーク部分にあたるアミダという部分が、光ファイバーによる照射光をよぎる周期を計測する。その測定装置は、計測した周期に基づいて機械式時計の歩度を測定する。

特公昭５２−０３４９５２号

しかしながら、上記の特許文献１に記載された発明に係る歩度測定器は、時計から発生する非常に小さな音を捉える必要があるため、その歩度測定器自身から発生する音や周囲の雑音と、撮像対象物である時計から発生する音と、を混同させないための対策を行わなければならない。
一方、光学センサーを使用して歩度を測定する測定装置においては、撮像対象物が時計部品のように非常に小さなものである場合、係る撮像対象物に光ファイバーによる照射光を集光させることが困難になる。更に、その照射光の反射光を受光することによって測定するため、係る撮像対象物に対して光ファイバーによる照射光を垂直に照射する必要があり、その調整が困難である。また、撮像対象物であるアミダの形状や数の違いによって反射光を受光するタイミングは異なり、歩度を測定する際にはアミダの形状も考慮しなければならないため、測定が困難である。

本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、周期運動をする物体の運動精度や形状精度を容易に測定することができる、撮像装置、撮像方法、及びプログラムを提供する。

（１）本発明は上記の課題を解決するためになされたものであり、本発明の一態様は、周期的な運動をする物体の少なくとも一部を所定の周期で撮像する撮像部と、前記撮像部が撮像した複数の画像を比較して前記複数の画像において前記物体の少なくとも一部が異なっているか否かを判定する解析部と、を備え、前記解析部が前記複数の画像において前記物体の少なくとも一部が異なっていると判定した場合、前記撮像部は前記複数の画像において前記物体の異なっている部分が一致するように撮像する周期を変更し、前記解析部は変更した前記周期に基づいて前記物体の前記運動のズレ量を測定するか、または、前記解析部は前記複数の画像において前記物体の異なっている部分のズレ量に基づいて前記物体の前記運動のズレ量または前記物体の形状のズレ量を測定する、撮像装置である。

（２）また、本発明の一態様は、前記物体が時計の部品であって、前記運動のズレ量は前記時計の歩度である、（１）に記載の撮像装置である。

（３）また、本発明の一態様は、前記複数の画像において前記物体の一致する部分以外の部分のズレ量に基づいて、前記解析部は前記物体の前記運動のブレを検出する、（１）に記載の撮像装置である。

（４）また、本発明の一態様は、前記複数の画像において前記物体の一致する部分以外の部分のズレ量に基づいて、前記解析部は前記物体の形状の歪みを検出する、（１）に記載の撮像装置である。

（５）また、本発明の一態様は、周期的な運動をする物体の少なくとも一部を所定の周期で撮像する撮像手順と、前記撮像手順が撮像した複数の画像を比較して前記複数の画像において前記物体の少なくとも一部が異なっているか否かを判定する解析手順と、前記解析手順が前記複数の画像において前記物体の少なくとも一部が異なっていると判定した場合、前記撮像手順は前記複数の画像において前記物体の異なっている部分が一致するように撮像する周期を変更し、前記解析手順は変更した前記周期に基づいて前記物体の前記運動のズレ量を測定するか、または、前記解析手順は前記複数の画像において前記物体の異なっている部分のズレ量に基づいて前記物体の前記運動のズレ量または前記物体の形状のズレ量を測定する手順と、を有する、撮像方法である。

（６）また、本発明の一態様は、撮像装置のコンピューターに、周期的な運動をする物体の少なくとも一部を所定の周期で撮像する撮像手順と、前記撮像手順が撮像した複数の画像を比較して前記複数の画像において前記物体の少なくとも一部が異なっているか否かを判定する解析手順と、前記解析手順が前記複数の画像において前記物体の少なくとも一部が異なっていると判定した場合、前記撮像手順は前記複数の画像において前記物体の異なっている部分が一致するように撮像する周期を変更し、前記解析手順は変更した前記周期に基づいて前記物体の前記運動のズレ量を測定するか、または、前記解析手順は前記複数の画像において前記物体の異なっている部分のズレ量に基づいて前記物体の前記運動のズレ量または前記物体の形状のズレ量を測定する手順と、を実行させるための、プログラムである。

本発明によれば、周期運動をする物体の運動精度や形状精度を容易に測定することができる。

本発明の第１の実施形態に係る撮像装置の一例を示す概略図である。 本発明の第１の実施形態に係る撮像対象物の一例を示す概略図である。 本発明の第１の実施形態に係る撮像装置が撮像する撮像範囲の一例を示す概略図である。 本発明の第１の実施形態に係る撮像装置が撮像した画像の一例を示す概略図である。 本発明の第１の実施形態に係る撮像装置が撮像した画像の一例を示す概略図である 本発明の第１の実施形態に係る撮像装置の構成の一例を示すブロック図である。 本発明の第１の実施形態に係る撮像装置の動作の一例を示すフローチャートである。 本発明の第２の実施形態に係る撮像装置が撮像した画像の一例を示す概略図である。 本発明の第２の実施形態に係る撮像装置が撮像した画像の一例を示す概略図である。 本発明の第３の実施形態に係る撮像装置が撮像した画像の一例を示す概略図である。 本発明の第３の実施形態に係る撮像装置が撮像した画像の一例を示す概略図である。

（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態に係る撮像装置の一例を示す概略図である。
本発明の第１の実施形態に係る撮像装置１は、周期運動をする物体を周期的に撮像する装置である。撮像装置１は、情報処理部１０と、撮像部１１（カメラ）と、を含んで構成される。

情報処理部１０は所定の周期で撮像部１１に撮像対象物を撮像させる。情報処理部１０は指定された任意の周期で、撮像部１１に撮像をさせることができる。なお、情報処理部１０の構成の詳細な説明については後述する。
撮像部１１は撮像した画像に対応する画像データを情報処理部１０へ出力する。撮像部１１は、例えば、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）イメージセンサやＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）イメージセンサ等を搭載した計測用のカメラである。
本発明の第１の実施形態に係る撮像装置１は、例えば図１に示すように、機械式時計のムーブメントの構成部品であるテンプ２０を周期的に撮像する。

図２は、本発明の第１の実施形態に係る撮像対象物の一例を示す概略図である。
テンプ２０は、図２（Ａ）に示すような腕時計２の内部に格納されたムーブメントを構成する部品の１つである。
図２（Ｂ）は、図２（Ａ）に示す腕時計２を裏返して裏蓋（図示せず）を開いた状態にすることによって、内部のムーブメントを露わにした状態を示す。
図２（Ｂ）に示すテンプ２０は、素早く左右に往復回転運動をする。テンプ２０は、振り子のように一定速度で往復運動をすることによって、腕時計２のムーブメントの調速装置としての役割を果たす。

図２に示す腕時計２は、例えば、テンプ２０が６振動（３Ｈｚ）の振動数で周期運動をしたときに、正確な時刻を刻む。すなわち、その場合においては、テンプ２０は１秒間に３回往復する周期運動をする。したがって、テンプ２０の周期運動の周期は３分の１秒である。
なお、正確な時刻を刻むためのテンプ２０の周期運動の周期は、その時計の製造者等において既知であるが、その値は時計によって異なる。

腕時計２は、裏返して裏蓋を開かれることによって、テンプ２０を露わにした状態にされ、図１に示すように、撮像装置１が備える撮像部１１の正面に置かれる。撮像装置１は、撮像対象物であるこのテンプ２０の一部分を周期的に撮像する。なお、一部分だけではなく、テンプ２０の全体を撮像するようにしてもかまわない。

図３は、本発明の第１の実施形態に係る撮像装置が撮像する撮像範囲の一例を示す概略図である。
図３において、一点鎖線で描かれた長方形の部分は、撮像部１１によって撮像される範囲を示している。すなわち、撮像部１１が撮像した画像は、画像３１のようになる。
図３に示すように、テンプ２０の往復回転運動によってテンプ２０のスポーク部分であるアミダ２０１が移動する領域の少なくとも一部分が撮像範囲に含まれるように、撮像範囲は決められる。

撮像部１１が撮像した画像は、即時、情報処理部１０が有する表示部１１５（後述）に表示される。最新の撮像した画像に次々と切り替えて、アニメーションのように表示部１１５が画像を表示することによって、表示部１１５に表示される映像は動画の如く見えることになる。
図４及び図５は、本発明の第１の実施形態に係る撮像装置が撮像した画像の一例を示す概略図である。

例えば、テンプ２０が６振動（３Ｈｚ）の周期運動をする場合、テンプ２０が１往復の運動をするのに要する時間、すなわちテンプ２０の周期運動の周期は、３分の１秒である。したがって、テンプ２０の周期運動の周期と同じ３分の１秒の周期で撮像装置１がテンプ２０を撮像した場合には、常にテンプ２０の回転角度が同角度になったタイミングで撮像されることになる。すなわち、テンプ２０の周期運動の周期と撮像する周期とが一致する場合には、表示部１１５に表示される映像は、あたかもテンプ２０が静止しているかのように見える映像となる。

例えば、図４に示すテンプ２０が３分の１秒の周期で周期運動をした場合に、腕時計２が進みや遅れのない正確な時刻を刻むことができるものとする。また、撮像装置１は３分の１秒の周期でテンプ２０を撮像するものとする。
そのとき、もしその腕時計２が進みや遅れのない正確な時刻を刻む時計であるならば、表示部１１５に表示される映像は、図４（Ａ）に示すようにテンプ２０が静止しているように見える映像となる。

なお、進みや遅れのない正確な時刻を刻む時計とは、歩度が０秒である時計である。歩度とは、時計の精度を短時間に測定し、その測定した結果を日差に換算した値である。したがって、例えば、歩度が＋１秒であるとは、１日経過する毎に、時計が示す時刻が正確な時刻よりも１秒づつ先へズレて進んでいくことを示す。

一方、もし図４に示すテンプ２０を備える機械式時計が、正確な時刻とは若干のズレが生じる時計であるならば、例えば図４（Ｂ）に示すように、アミダ２０１が少しづつズレて表示されていくことになり、ゆっくりとテンプ２０が往復回転運動しているように表示されることになる。
図５は、表示部１１５に表示される映像が図４（Ｂ）に示すような映像となった場合の、テンプ２０の全体像を示したものである。図示する通り、撮像する毎にアミダ２０１が少しづつズレていくこととなる。

表示部１１５に表示される映像が、図４（Ｂ）に示すようにアミダ２０１が動いて見える映像である場合には、アミダ２０１が静止しているように見える映像になるように撮像装置１が撮像する周期を調整する。上述した通り、アミダ２０１が静止しているように見える映像になる場合とは、テンプ２０の周期運動の周期と撮像装置１が撮像する周期とが一致した場合である。

そのため、このように撮像の周期を調整することによって、テンプ２０の周期運動の周期を計測することができる。
また、実際に計測したテンプ２０の周期運動の周期と、本来の正しいテンプ２０の周期運動の周期、すなわち歩度が０となる周期と、の差に基づいて、腕時計２の歩度を計測することができる。

なお上述した、アミダ２０１が静止しているように見える映像になるように撮像装置１が撮像する周期を調整する方法については、例えば、撮像装置１の使用者等が表示部１１５に表示される映像を目視しながら適宜撮像する周期を調整する方法であってもよいし、撮像装置１が備える解析部１１６（後述）が画像の比較や解析をすることによって撮像する周期を自動的に調整する方法であってもよい。

また、上記のように、アミダ２０１が静止しているように見える映像になるように撮像装置１が撮像する周期を調整することによってテンプ２０の周期運動の周期を測定して、その測定した周期と本来の正しい周期に基づいて歩度を測定する方法の代わりに、以下のような方法で歩度を測定してもよい。

撮像部１１が撮像した画像データと、撮像部１１がその１つ前に撮像した画像データと、を用いて解析部１１６が画像を比較し、その両画像においてアミダ２０１がズレた角度に基づいて、歩度を測定することも可能である。例えば、図５において実線で示されたアミダ２０１が今回撮像された画像が示すアミダ２０１であり、点線で示されたアミダ２０１がその１つ前に撮像された画像が示すアミダ２０１であるとき、上記のアミダ２０１がズレた角度とは、図５において矢印で示す部分の角度のことである。

（撮像装置の構成）
次に、本発明の第１の実施形態に係る撮像装置１の構成について説明する。
図６は、本発明の第１の実施形態に係る撮像装置の構成の一例を示すブロック図である。
図１においても説明したように、撮像装置１は、情報処理部１０と、撮像部１１（カメラ）と、を備えて構成される。
また、情報処理部１０は、操作部１１１と、信号発生部１１２と、撮像制御部１１３と、画像処理部１１４と、表示部１１５と、解析部１１６と、記憶部１１７と、を備えて構成される。

操作部１１１は、撮像装置１の使用者等による操作を受け付けるための入力部材である。
例えば、撮像装置１の使用者等によって、操作部１１１から、撮像対象物であるテンプ２０の周期運動の正しい周期、すなわち歩度が０になるための周期を示す情報等が入力される。
操作部１１１は、例えば、キーボードや、マウス、タッチパッド、ポインティングデバイス等の部材である。
操作部１１１から入力された情報は、信号発生部１１２へ出力される。

信号発生部１１２は、撮像するタイミングを制御する信号（タイミング信号）を発生させる。信号発生部１１２は、指定された任意の周期で周期的に信号を発生させることができる。信号発生部１１２は、例えば、操作部１１１または解析部１１６からの入力によって指定された周期で、周期的に信号を発生させる。信号発生部１１２は、発生させた信号を撮像制御部１１３へ出力する。

撮像制御部１１３は、信号発生部１１２から信号が入力されるタイミングと同期して、撮像対象物を撮像させるための信号を撮像部１１へ出力する。
撮像部１１は、撮像制御部１１３から信号が入力された時、撮像対象物であるテンプ２０の撮像を行う。そして撮像部１１は、撮像した画像に対応する画像データを即時、画像処理部１１４へ出力する。

画像処理部１１４は、撮像部１１から入力された画像データを、表示部１１５が表示可能な画像フォーマットに変換し、表示部１１５に表示させる。また、画像処理部１１４は、撮像部１１から入力された画像データを解析部１１６へ出力する。

表示部１１５は、撮像部１１が撮像した画像に基づく映像や、解析部１１６から入力されるデータに基づく各種の情報を表示する。各種の情報には、例えば、信号発生部１１２が信号を発生させる周期を示す情報や、解析部１１６が歩度を測定した結果を示す情報等が含まれる。

表示部１１５はディスプレイ、例えば、液晶ディスプレイ、有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）ディスプレイ、等を含んで構成される。
なお、表示部１１５と操作部１１１は、両者の機能を兼ね備えた１つの部材によって構成してもよい。すなわち表示機能と外部入力機能とを兼ね備えた、タッチパネル等の部材を使用してもよい。

解析部１１６は、画像処理部１１４から入力された画像データを記憶部１１７に記憶させる。また、解析部１１６は、記憶部１１７に記憶されている１つ前に撮像された画像に対応する画像データを読み出す。そして、解析部１１６は、その読み出した画像データと今回入力された画像データとを用いて画像を比較し、解析する。
解析部１１６は、上記の両者の画像を比較して、撮像対象物であるテンプ２０のアミダ２０１の位置が異なっているか否かを判定する。

アミダ２０１の位置が異なっている場合には、テンプ２０がする周期運動の周期と、撮像部１１がテンプ２０を撮像する周期と、が異なっているものと解析部１１６は判定し、解析部１１６は信号を発生させる周期を変更させるための指示を示す情報を信号発生部１１２へ出力する。

アミダ２０１の位置が一致している場合には、テンプ２０がする周期運動の周期と、撮像部１１がテンプ２０を撮像する周期と、が一致しているものと解析部１１６は判定し、解析部１１６は現在信号発生部１１２が発生させている信号の周期と、本来のテンプ２０の正しい周期と、に基づいて腕時計２の歩度を測定する。解析部１１６は、測定した歩度を示す情報を画像処理部１１４に出力する。画像処理部１１４は、解析部１１６から入力された情報に基づいて、歩度の測定結果を表示部１１５に表示させる。

なお、上記のように歩度を測定する代わりに、以下のようにしてもよい。
解析部１１６は、撮像された画像データと１つ前に撮像された画像データとを用いて画像を比較し、両画像におけるアミダ２０１の位置のズレ量を計測することによって、テンプ２０の周期を測定し、腕時計２の歩度を測定する。
なお、解析部１１６は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ；中央演算処理装置）である。

記憶部１１７は、各種のデータやプログラム等を記憶する。記憶部１１７は、例えば、撮像部１１が撮像した画像を示すデータを記憶したり、現在信号発生部１１２が信号を発生している周期を示す情報を一時的に記憶したりする。また、記憶部１１７は、歩度を演算する際の一時的な記憶領域にも用いられる。

記憶部１１７は、記憶媒体、例えば、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）、フラッシュメモリ、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ；読み出し専用メモリ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ ｒｅａｄ／ｗｒｉｔｅ Ｍｅｍｏｒｙ；読み書き可能なメモリ）、またはそれらの組み合わせ、を含んで構成される。

（第１の実施形態に係る撮像装置の動作）
以下、本発明の第１の実施形態に係る撮像装置１の動作について説明する。
図７は、本発明の第１の実施形態に係る撮像装置の動作の一例を示すフローチャートである。

（ステップＳ１０１）まず、撮像装置１の使用者等によって、撮像対象物であるテンプ２０が撮像部１１の正面に位置するように腕時計２が設置され、撮像装置１に電源が入れられる。その後、ステップＳ１０２へ進む。

（ステップＳ１０２）腕時計２が正確な時刻を刻むためのテンプ２０の周期運動の周期を示す情報が、撮像装置１の使用者等によって操作部１１１から入力される。その後、ステップＳ１０３へ進む。

（ステップＳ１０３）信号発生部１１２は、ステップＳ１０２において入力された周期にで信号を周期的に発生させ、撮像制御部１１３へ信号を出力する動作を開始する。その後、ステップＳ１０４へ進む。

（ステップＳ１０４）撮像制御部１１３は、信号発生部１１２から周期的に入力される信号と同期して、周期的に撮像部１１に撮像対象物を撮像させる動作を開始する。
画像処理部１１４は、撮像部１１が周期的に撮像する画像を表示部１１５に表示させる。また、画像処理部１１４は、撮像部１１が撮像した画像に対応する画像データを解析部１１６へ出力する。その後、ステップＳ１０５へ進む。

（ステップＳ１０５）解析部１１６は、画像処理部１１４から出力された画像データを用いて、撮像された画像と１つ前に撮像された画像とを比較し、両画像におけるテンプ２０の位置が一致しているか、すなわちアミダ２０１の位置がズレていないかを計測する。画像が一致している場合にはステップＳ１０６へ進む。画像が一致していなかった場合にはステップＳ１０７へ進む。

なお、上記においては、解析部１１６が画像を解析することによって画像が一致しているか否かを判定することとしたが、代わりに撮像装置１の使用者等が表示部１１５に表示される映像を確認することによって、目視で判定することとしてもよい。その場合、表示部１１５に表示される映像において、テンプ２０のアミダ２０１が静止しているように見えるならば、ステップＳ１０６へ進む。表示部１１５に表示されるに映像おいて、テンプ２０のアミダ２０１が動いているように見えるならば、ステップＳ１０７へ進む。

（ステップＳ１０６）表示部１１５は、歩度が０であることを示す情報を表示する。その後、ステップＳ１１０へ進む。

（ステップＳ１０７）解析部１１６は、信号発生部１１２が信号を発生する周期を変更させるよう、現在の周期とは異なる周期を信号発生部１１２に入力する。
信号発生部１１２は、解析部１１６から指定された周期で信号を発生させるように周期を変更する。
撮像制御部１１３は、信号発生部１１２から周期的に入力される信号と同期して、周期的に撮像部１１に撮像対象物であるテンプ２０を撮像させる。

なお、ステップＳ１０５において、画像が一致しているか否かの判定を、撮像装置１の使用者等が表示部１１５に表示される映像を確認することによって目視で行うこととした場合には、次のようになる。信号発生部１１２は、解析部１１６から指定された周期ではなく、操作部１１１からの入力によって指定された周期で信号を発生させるように、周期を変更する。その場合、操作部１１１からの入力は、撮像装置１の使用者等によってなされる。

（ステップＳ１０８）解析部１１６は、画像処理部１１４から出力された画像データを用いて、撮像された画像と１つ前に撮像された画像とを比較し、両画像におけるテンプ２０の位置が一致しているか、すなわちアミダ２０１の位置がズレていないかを計測する。画像が一致している場合にはステップＳ１０６へ進む。画像が一致していなかった場合にはステップＳ１０７へ進む。

なお、上記のステップＳ１０５と同様に、解析部１１６が画像を解析することによって画像が一致しているか否かを判定する代わりに、撮像装置１の使用者等が表示部１１５に表示される映像を確認することによって、目視で判定することとしてもよい。

（ステップＳ１０９）解析部１１６は、上記のステップＳ１０８において画像が一致したと判定した時点での撮像の周期（すなわち、実際のテンプ２０の周期運動の周期）と、テンプ２０の本来の正しい周期（すなわち、ステップＳ１０２において操作部１１１から最初に入力された周期）と、の差に基づいて腕時計２の歩度を測定する。その後、ステップＳ１１０へ進む。

（ステップＳ１１０）信号発生部Ｓ１１２は、周期的に信号を発生させる動作を終了する。その後、ステップＳ１１１へ進む。

（ステップＳ１１１）信号発生部Ｓ１１２から周期的に入力される信号が終了することにより、撮像制御部１１３は、撮像部１１の撮像の制御を終了する。その後、ステップＳ１１２へ進む。

（ステップＳ１１２）撮像装置１の使用者等により、撮像装置１の電源が切られる。以上で、本フローチャートの動作を終了する。

以上説明したように、本発明の第１の実施形態に係る撮像装置１は、周期的に往復回転運動をするテンプ２０の周期運動の周期に対し、テンプ２０を撮像する周期を一致させるようにすることによって、テンプ２０の運動の周期を計測する。そして、計測した周期と本来の正しい周期とに基づいて、腕時計２の歩度を測定する。

本発明の第１の実施形態においては、腕時計２の歩度を測定するためテンプ２０の周期運動の周期を測定するには、撮像装置１が撮像する周期を調整しさえすればよい。更に、テンプ２０の周期運動の周期を測定するためには、撮像対象物の一部分が写るように撮像ができれば十分である。例えば、テンプ２０のアミダ２０１の一部分が写るように撮像部１１と腕時計２が設置されてさえいれば十分である。すなわち、撮像するカメラの角度や撮像対象物の位置等については、厳密に調整する必要がない。

したがって、本発明の第１の実施形態においては、冒頭で説明した従来の発明のように、周囲の雑音を認識させないようにするための調整や、光学センサーを設置する位置や角度の調整などの厳密な調整を行う必要がない。
以上により、本発明の第１の実施形態おける撮像装置１は、周期運動をする物体の運動精度を容易に測定することができる。

（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態に係る撮像装置１は、第１の実施形態と同様に、周期運動をする物体を周期的に撮像する装置である。
上記、本発明の第１の実施形態における撮像装置１は、周期運動をする撮像対象物を周期的に撮像した。

そして、第１の実施形態における撮像装置１は、撮像対象物の測定対象とする部分が、撮像した複数の画像においてそれぞれ一致するように、撮像する周期を調整した。すなわち、撮像部１１が撮像した最新の画像を表示部１１５に即時切り替えて表示させるようにしたとき、測定対象とする部分が静止しているように見えるように、撮像する周期を調整した。なお、第１の実施形態におけるにおける測定対象とする部分とは、アミダ２０１である。

そうすることによって、撮像装置１は、撮像対象物の周期運動の周期と、撮像部１１が撮像する周期と、を一致させることができ、撮像対象物の周期運動の周期を計測することができる。
しかしながら、本発明は、撮像対象物の周期運動の周期を計測して、歩度を測定すること以外にも、例えば、周期運動をする撮像対象物の運動のブレを検出することに用いることができる。ここでの運動のブレとは、物体の本来の正しい動作である周期運動とは別に、例えば左右方向や上下方向等に物体が振動をするなどの不要な動作が含まれていること言うものとする。

以下、本発明の第２の実施形態に係る撮像装置１は、撮像対象物であるテンプ２０の運動のブレを検出する。なお、第２の実施形態においても、撮像対象物として腕時計２の構成部品であるテンプ２０を例示するが、これに限られない。

以下、図面を参照しながら本発明の第２の実施形態について説明する。なお、第１の実施形態と構成が共通する部分については説明を省略する。
図８、及び図９は、本発明の第２の実施形態に係る撮像装置が撮像した画像の一例を示す概略図である。

第２の実施形態においても、上記の第１の実施形態と同様に、まずテンプ２０の周期運動の周期に、撮像装置１が撮像する周期を一致させるようにする。しかしながら、もしテンプ２０がする運動にブレがある場合には、上記のように両方の周期を一致させたとしても、撮像部１１が周期的に撮像する複数の画像は完全には一致しない。すなわち、両方の周期を一致させることによって、テンプ２０の往復回転運動に基づく画像のズレは生じなくなるが、テンプ２０の運動のブレに基づく画像のズレは残ることになる。

したがって、第２の実施形態においては、以下のように読み替えるものとする。
第１の実施形態において、撮像部１１が撮像した最新の画像を表示部１１５に即時切り替えて表示させるようにしたとき、測定対象とする部分が静止しているように見えるように撮像する周期を調整する、という部分については、第２の実施形態においては、撮像部１１が撮像した最新の画像を表示部１１５に即時切り替えて表示させるようにしたとき、測定対象物の周期運動が停止しているように見えるように撮像する周期を調整する、と読み替えるものとする。

本実施形態のように、撮像対象物がテンプ２０である場合には、往復回転運動による回転方向への画像のズレが無くなった状態になるように撮像する周期を調整することによって、テンプ２０の周期運動の周期と撮像部１１が撮像する周期とを一致させる。

周期運動をするテンプ２０がブレがなく運動している場合には、周期的に撮像される画像は一致するため、表示部１１５に表示される映像は図８（Ａ）に示すようにテンプ２０が静止しているように見える映像となる。

一方、周期運動をするテンプ２０がブレて運動をしている場合には、テンプ２０が回転していないように（静止して）見えるように撮像の周期を調整したとしても、表示部１１５に表示される映像は、図８（Ｂ）に示すような映像となる。すなわち、周期的に撮像される画像は一致せず、表示部１１５に表示される映像はテンプ２０全体が特定の方向に平行移動しているようなブレのある映像となる。

図９は、表示部１１５に表示される映像が図８（Ｂ）に示すような映像となった場合の、テンプ２０の全体像を示したものである。図９の例示においては、テンプ２０の周期運動は左右方向にブレがあり、テンプ２０全体がブレることによって、表示部１１５に表示される映像は図８（Ｂ）に示すような映像となる。

以上説明したように、本発明の第２の実施形態における撮像装置１の解析部１１６は、撮像した一連の画像データに基づいて、撮像対象物であるテンプ２０の周期運動における運動のブレを検出することができる。また、撮像装置１の表示部１１５に表示される映像を目視することによって、撮像装置１の使用者等は、撮像対象物であるテンプ２０の周期運動における運動のブレを検出することができる。
以上により、本発明の第２の実施形態における撮像装置１は、周期運動をする物体の運動精度を容易に測定することができる

（第３の実施形態）
本発明の第３の実施形態に係る撮像装置１は、第１の実施形態及び第２の実施形態と同様に、周期運動をする物体を周期的に撮像する装置である。

本発明の第１の実施形態、及び第２の実施形態における撮像装置１は、周期運動をする撮像対象物を周期的に撮像した画像がそれぞれ一致するように、撮像する周期を調整することによって、撮像対象物の周期運動の周期を計測したり、その測定した周期に基づいて歩度を測定したり、撮像対象物の運動のブレを検出したりした。しかしながら本発明は、その他にも例えば、物体の形状バランスの測定、例えば形状の歪み等の検出をすることに用いることができる。

以下、本発明の第３の実施形態における撮像装置１は、撮像対象物であるテンプ２０の形状の歪みを検出する。なお、第３の実施形態においても、撮像対象物として腕時計２の構成部品であるテンプ２０を例示するが、これに限られない。

以下、図面を参照しながら本発明の第３の実施形態について説明する。なお、第１の実施形態及び第２の実施形態と構成が共通する部分については説明を省略する。
図１０、及び図１１は、本発明の第３の実施形態に係る撮像装置が撮像した画像の一例を示す概略図である。

上記の第１の実施形態、及び第２の実施形態においては、テンプ２０の周期運動の周期に、撮像装置１が撮像する周期を一致させるようにした。第３の実施形態では、同様に周期を一致させて、かつ更に、同一の周期であって位相が異なる複数のタイミングで撮像装置１は撮像をする。

例えば、テンプ２０がする周期運動が６振動（３Ｈｚ）の運動であるとき、まずある時点から６振動の周期で撮像部１１は撮像をする。これを第１のタイミングとする。次に、第１のタイミングでの撮像を開始してから、８分の１振動が経過した時点、すなわち、２４分の１秒が経過した時点から同じく６振動の周期で撮像をする。これを第２のタイミングとする。
したがって、第３の実施形態において撮像部１１は、１秒間の間に、第１のタイミングで３回、第２のタイミングで３回、つまり合計６回、テンプ２０を撮像することになる。

テンプ２０の周期運動の周期と撮像部１１が撮像する周期とを一致させた場合において、テンプ２０がもし完全な円形である場合には、位相が異なる２種類のタイミングで撮像装置１がテンプ２０を撮像したとしても、表示部１１５に表示される映像は図１０（Ａ）に示すような映像となる。すなわち、表示部１１５に表示される映像は、異なる２種類の位相で撮像することによって、２つの静止画像が重なっているような映像となる。

第１のタイミングおよび第２のタイミングで撮像されたそれぞれのアミダ２０１は、図１０（Ａ）のアミダ２０１ａとアミダ２０１ｂのように異なる位置に表示されてそれぞれ静止しているように見えることになり、テンプ２０のリング状の部分（テン輪）も静止しているような映像となる。

一方、もしテンプ２０のリング状の部分に歪みがあるような場合には、位相が異なる２種類のタイミングで撮像装置１がテンプ２０を撮像すると、表示部１１５に表示される映像は図１０（Ｂ）に示すように、テンプ２０のリング状の部分が２重にブレているような映像となる。

図１１は、表示部１１５に表示される映像が図１０（Ｂ）に示すような映像となった場合の、テンプ２０の全体像を示したものである。図１１の例示においては、テンプ２０のリング状の部分には歪みがあるため、位相の異なる２種類のタイミングで撮像をすることによって、歪みが発生している部分は２重にブレているように表示される。したがって、表示部１１５に表示される映像は図１０（Ｂ）に示すような映像となる。

以上説明したように、本発明の第３の実施形態における撮像装置１の解析部１１６は、撮像した一連の画像データに基づいて、撮像対象物であるテンプ２０の形状の歪み等を検出することができる。また、撮像装置１の表示部１１５に表示される映像を目視することによって、撮像装置１の使用者等は、撮像対象物であるテンプ２０の形状の歪み等を検出することができる。
以上により、本発明の第３の実施形態における撮像装置１は、周期運動をする物体の形状精度を容易に測定することができる。

以上、本発明のいくつかの実施形態について説明をしてきたが、具体的な構成は上述のものに限られることはなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内において様々な設計変更等をすることが可能である。

なお、上述した各々の実施形態における撮像装置１の一部または全部を、コンピューターで実現するようにしてもよい。その場合、そのコンピューターの制御機能を実現するためのプログラムを、コンピューター読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピューターシステムに読み込ませ、実行することによって実現してもよい。

なお、ここでいう「コンピューターシステム」とは、撮像装置１に内蔵されたコンピューターシステムであって、ＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）等のソフトウェアや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピューター読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、フラッシュメモリ、ＥＥＰＲＯＭ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピューターシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置、またはそれらの任意の組み合わせによって構成される記憶媒体のことをいう。

さらに「コンピューター読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等の通信ネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバーやクライアントとなるコンピューターシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでもよい。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピューターシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよい。

また、上述した実施形態における撮像装置１の一部または全部を、ＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ Ｓｃａｌｅ Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）等の集積回路として実現してもよい。撮像装置１の各機能ブロックは個別にプロセッサ化してもよいし、一部または全部を集積してプロセッサ化してもよい。また、集積回路化の手法はＬＳＩに限らず専用回路、または汎用プロセッサで実現してもよい。また、半導体技術の進歩によりＬＳＩに代替する集積回路化の技術が出現した場合、当該技術による集積回路を用いてもよい。

１・・・撮像装置、１０・・・情報処理部、１１・・・撮像部（カメラ）、１１１・・・操作部、１１２・・・信号発生部、１１３・・・撮像制御部、１１４・・・画像処理部、１１５・・・表示部、１１６・・・解析部、１１７・・・記憶部、２・・・、腕時計、２０・・・テンプ、２０１・・・アミダ、２０１ａ・・・アミダ、２０１ｂ・・・アミダ、３１・・・画像

Claims (6)

1. 周期的な運動をする物体の少なくとも一部を所定の周期で撮像する撮像部と、
   前記撮像部が撮像した複数の画像を比較して前記複数の画像において前記物体の少なくとも一部が異なっているか否かを判定する解析部と、
   を備え、
   前記解析部が前記複数の画像において前記物体の少なくとも一部が異なっていると判定した場合、
   前記撮像部は前記複数の画像において前記物体の異なっている部分が一致するように撮像する周期を変更し、前記解析部は変更した前記周期に基づいて前記物体の前記運動のズレ量を測定するか、
   または、前記解析部は前記複数の画像において前記物体の異なっている部分のズレ量に基づいて前記物体の前記運動のズレ量または前記物体の形状のズレ量を測定する、
   撮像装置。
2. 前記物体が時計の部品であって、前記運動のズレ量は前記時計の歩度である、
   請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記複数の画像において前記物体の一致する部分以外の部分のズレ量に基づいて、前記解析部は前記物体の前記運動のブレを検出する、
   請求項１に記載の撮像装置。
4. 前記複数の画像において前記物体の一致する部分以外の部分のズレ量に基づいて、前記解析部は前記物体の形状の歪みを検出する、
   請求項１に記載の撮像装置。
5. 周期的な運動をする物体の少なくとも一部を所定の周期で撮像する撮像手順と、
   前記撮像手順が撮像した複数の画像を比較して前記複数の画像において前記物体の少なくとも一部が異なっているか否かを判定する解析手順と、
   前記解析手順が前記複数の画像において前記物体の少なくとも一部が異なっていると判定した場合、
   前記撮像手順は前記複数の画像において前記物体の異なっている部分が一致するように撮像する周期を変更し、前記解析手順は変更した前記周期に基づいて前記物体の前記運動のズレ量を測定するか、
   または、前記解析手順は前記複数の画像において前記物体の異なっている部分のズレ量に基づいて前記物体の前記運動のズレ量または前記物体の形状のズレ量を測定する手順と、
   を有する、撮像方法。
6. 撮像装置のコンピューターに、
   周期的な運動をする物体の少なくとも一部を所定の周期で撮像する撮像手順と、
   前記撮像手順が撮像した複数の画像を比較して前記複数の画像において前記物体の少なくとも一部が異なっているか否かを判定する解析手順と、
   前記解析手順が前記複数の画像において前記物体の少なくとも一部が異なっていると判定した場合、
   前記撮像手順は前記複数の画像において前記物体の異なっている部分が一致するように撮像する周期を変更し、前記解析手順は変更した前記周期に基づいて前記物体の前記運動のズレ量を測定するか、
   または、前記解析手順は前記複数の画像において前記物体の異なっている部分のズレ量に基づいて前記物体の前記運動のズレ量または前記物体の形状のズレ量を測定する手順と、
   を実行させるための、プログラム。

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