JP3242818U - 画像取得装置 - Google Patents

Abstract

【課題】誰でも容易に光の当てられた対象物の鮮明な画像を取得できる画像取得装置を提供する。【解決手段】画像取得装置２は、撮影装置４０と、撮影装置４０が装着され、対象物Ｓが載置される載置面３０Ａを有する本体部４と、本体部４に備えられた光源２０と、を備え、撮影装置４０が本体部４に装着された状態で、光源２０の出射面２０Ａと、撮影装置４０の撮影部４２の入射面４２Ａとが対向するように配置され、載置面３０Ａに載置された対象物Ｓは、光源から出射された光が撮影部４２へ至る光路上に配置される。【選択図】図４

Description

本考案は、植物の葉をはじめとする対象物の画像を取得する画像取得装置に関する。

センサの発達に伴い、植物の育成状態をセンサで把握して効率的に作物の育成を行う試みが、農業分野等で始められるようになっている。その中には、光源パーツと、イメージセンサを有するセンサーパーツとの間に植物の葉を挟んで、光が照射された葉の画像を取得する装置が提案されている（例えば、引用文献１参照）。

特開２０２１－５６１４６号

しかしながら、特許文献１に記載の装置は、専用の光源及びイメージセンサを有する専用装置であり、誰でも気軽に利用できるものではない。更に、光源パーツとセンサーパーツとの間に葉を挟み込んで、所定の押圧力を加えて撮影するので、葉を損傷させずに撮影するには、経験と技量を要する。

本考案は、上記の課題を解決するものであり、誰でも容易に光の当てられた対象物の鮮明な画像を取得できる画像取得装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本考案の一態様に係る画像取得装置は、
撮影装置と、
前記撮影装置が装着され、対象物が載置される載置面を有する本体部と、
前記本体部に備えられた光源と、
を備え、
前記撮影装置が前記本体部に装着された状態で、
前記光源の出射面と、前記撮影装置の撮影部の入射面が対向するように配置され、
前記載置面に載置された対象物は、前記光源から出射された光が前記撮影部へ至る光路上に配置されている。

以上のように、本考案では、誰でも容易に光の当てられた対象物の鮮明な画像を取得できる画像取得装置を提供することができる。

本考案の第１の実施形態に係る画像取得装置の概要を示す斜視図であって、マクロレンズが装着された撮影装置を本体部に取り付ける工程を示す図である。 図１Ａに示す工程の後、撮影装置が取り付けられた本体部に光学板部材が固定された取付部材を取り付ける工程を示す斜視図である。 図１Ａ及び図１Ｂに示す工程により構成された本考案の第１の実施形態に係る画像取得装置を示す斜視図である。 本考案の第１の実施形態に係る画像取得装置を示す平面図である。 図２の矢視Ａ－Ａを示す側面図である。 図３における画像取得を行う領域を拡大して模式的に示す側面断面図である。 本考案の第２の実施形態に係る画像取得装置の画像取得を行う領域を拡大して模式的に示す側面断面図である。

以下、図面を参照しながら、本考案を実施するための実施形態を説明する。なお、以下に説明する実施形態は、本考案の技術思想を具体化するためのものであって、特定的な記載がない限り、本考案を以下のものに限定しない。

各図面中、同一の機能を有する部材には、同一符号を付している場合がある。要点の説明または理解の容易性を考慮して、便宜上実施形態や実施例に分けて示す場合があるが、異なる実施形態や実施例で示した構成の部分的な置換または組み合わせは可能である。後述の実施形態や実施例では、前述と共通の事柄についての記述を省略し、異なる点についてのみ説明する。特に、同様の構成による同様の作用効果については、実施形態や実施例ごとには逐次言及しないものとする。各図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするため、誇張して示している場合もある。

図面では、撮影装置が装着される装着面が上面となるように画像取得装置を示しており、以下の記載もそれに応じて上下の記載を行う。

（第１の実施形態に係る画像取得装置）
はじめに、図１Ａから図４を参照しながら、本考案の第１の実施形態に係る画像取得装置の概要を説明する。図１Ａは、本考案の第１の実施形態に係る画像取得装置の概要を示す斜視図であって、マクロレンズが装着された撮影装置を本体部に取り付ける工程を示す図である。図１Ｂは、図１Ａに示す工程の後、撮影装置が取り付けられた本体部に光学板部材が固定された取付部材を取り付ける工程を示す斜視図である。図１Ｃは、図１Ａ及び図１Ｂに示す工程により構成された本考案の第１の実施形態に係る画像取得装置を示す斜視図である。図２は、本考案の第１の実施形態に係る画像取得装置を示す平面図である。図３は、図２の矢視Ａ－Ａを示す側面図である。図４は、図３における画像取得を行う領域を拡大して模式的に示す側面断面図である。

本実施形態に係る画像取得装置２は、撮影装置４０と、撮影装置４０が装着される本体部４とで主に構成される。撮影装置４０として、撮影機能を有する携帯端末が用いられている。本体部４は、撮影装置４０が装着される装着面１０Ａを有する筐体１０と、筐体１０に移動可能な状態で取り付けられた移動パネル３０と、を備える。本実施形態に係る移動パネル３０は、回転軸Ｇを回転中心として回転可能な状態で筐体１０に取り付けられている。

筐体１０に設けられた装着面１０Ａの両側には、撮影装置４０を装着するときに位置決めを行うガイド部材１２が取り付けられている。撮影装置４０の撮影部４２の入射面４２Ａが下側（つまり、装着面１０Ａ側）を向くようにして、撮影装置４０を筐体１０に装着する。図１の矢印に示すように、撮影装置４０を装着面１０Ａに沿ってスライドさせる。

撮影装置４０は、ガイド部材１２でガイドされながら図面で左側から右側へスライドし、ガイド部材１２の右側端部に当接する。このとき、撮影装置４０の両側の側面及び上面もガイド部材で拘束され、撮影装置４０が筐体１０にセットされる。筐体１０にセットされた撮影装置４０を、図１で左側へ移動させることにより、撮影装置４０とガイド部材１２との間の拘束を解除して、撮影装置４０を筐体１０から取り外すことができる。

撮影装置４０の撮影部４２には、クリップ状のレンズ取付部材５２によりマクロレンズ５０が装着されている。更に、マクロレズ５０の先端側にレンズフード５４が取り付けられている。レンズフード６４は、例えば、黒色に着色されたアルミをはじめとする金属材料で形成することもできるし、透光性を有さない樹脂材料で形成することもできる。

図１に示すように、筐体１０の左奥側は切り欠かれており、マクロレンズ５０、レンズフード５４や、後述する光学板部材６０が配置されるスペースを有する。図４に示すように、マクロレンズ５０はレンズ取付部材５２に取り付けられている。クリップ状のレンズ取付部材５２の上下の本体５２Ａ、５２Ｂを開き、開いた本体５２Ａ、５２Ｂの間に撮影装置４０を挿入し、本体５２Ａ、５２Ｂを閉じて、レンズ取付部材５２を撮影装置４０に装着する。これにより、撮影装置４０の撮影部４２にマクロレンズ５０が接続した状態になる。

筐体１０の下側には、移動パネル３０が回転可能な状態で取り付けられている。図４に示すように、移動パネル３０の上面が、撮影の対象物Ｓを載置する載置面３０Ａとなっている。また、載置面３０Ａの下側には光源２０が配置されている。光源２０は、載置面３０Ａ側へ光を出射するように配置されている。移動パネル３０の回転は、基本的に使用者が手動で行うことができる。ただし、これに限られるものではなく、アクチュエータで移動パネル３０を回転させることもできる。

移動パネル３０は、載置面３０Ａが撮影部４２に近接した撮影位置と、載置面３０Ａが撮影部４２から離間した着脱位置との間を回転移動する。図４において一点鎖線で示す着脱位置では、載置面３０Ａに対象物Ｓを載せる、または載置面３０Ａ上に載置されていた対象物を取り除くことができる。

そして、載置面３０Ａに対象物Ｓが載置された状態で、移動パネル３０を撮影位置まで回転させることにより、対象物Ｓを、載置面３０Ａ及び撮影装置４０の撮影部４２の間に配置することができる。このとき、載置面３０Ａの下側に位置する光源２０の出射面２０Ａと、載置面３０Ａの上側に位置する撮影部４２の入光面４２Ａとは対向して配置されている。

光源２０としては、白色光を出射するＬＥＤが採用されている。ただし、これに限られるものではなく、紫外線や赤外線域を含む光を発する光源を採用することもできるし、白色光でなく、特定の波長に光を発する光源を採用することもできる。ＬＥＤの出射側に、光散乱プレートを配置して面光源として機能するようになっている。

光源２０は、電源スイッチ７０によりオンオフが切り替えられ、光源調整スイッチ７２により、出射する光の強度を調整できる。光源２０に電力を供給するバッテリ及び光源２０の発光を制御する制御回路は、筐体１０内に配置されている。

本実施形態では、撮影部４２の下面と載置面３０Ａとの間に、マクロレンズ５０が配置されている。更に、マクロレンズ５０の下面と載置面３０Ａとの間に光学板部材６０を配置することができる。図１Ｂに示すように、光学板部材６０が固定された取付部材６２が、クロレンズ５０の下面と載置面３０Ａとの間に挿入される。取付部材６２は磁性体である金属から形成され（例えば、鋼製）、略Ｌ字形の側面形状を有する。取付部材６２の略水平に配置された面部の貫通穴に光学板部材６０が取り付けられている。取付部材６２の略垂直に配置された面部の内面側に、挿入部材６２Ａが突出するように取り付けられている。

取付部材６２の着脱が容易なように移動パネル３０を着脱位置に開き、取付部材６２の略水平な面部をマクロレンズ５０の下面と載置面３０Ａとの間に挿入していくと、挿入部材６２Ａが筐体１０に設けられたガイド孔１４Ａに挿入されていく。これにより、取付部材６２を、筐体１０に対する位置決めをしながら取り付けることができる。筐体１０のガイド孔１４Ａが設けられた領域には、磁石１４が配置されており、磁力により取付部材６２が筐体１０に固定される。磁力で固定されているので、使用者は、小さな力で容易に取付部材６２を筐体１０に着脱することができる（図１Ｂの矢印参照）。
ただし、これに限られるものではなく、磁石１４を備えず、挿入部材６２Ａの代わりに雄ネジを有する締結部材を用いて、ガイド孔１４Ａの代わりに形成された雌ネジにねじ込むことにより、機械的に取付部材６２を筐体１０に取り付けることもできる。

これにより、図４に示すように、撮影位置において、載置面３０Ａに対象物Ｓが載置されているとき、マクロレンズ５０と対象物Ｓとの間に光学板部材６０が配置される。光学板部材６０として、透明なアクリル板を例示することができる。

よって、図４の点線の矢印で示すように、光源２０から出射された光は、対象物Ｓを通過し、光学板部材６０及びマクロレンズ５０を通過して、撮影装置４０の撮影部４２に達する。これにより、光が透過した状態の対象物Ｓを撮影することができる。このとき、レンズフード５４により、外部から光路に迷光が侵入するのを防ぐことができる。

以上のように、本実施形態では、移動パネル３０が、筐体１０に回転自在に取り付けられているので、シンプルな構造で、確実に、載置面３０Ａが撮影部４２に近接した撮影位置と、載置面３０Ａが撮影部４２から離間した着脱位置との間を移動させることができる。 なお、載置面３０Ａが撮影部４２に近接した撮影位置において、磁石やバネ式の爪のような固定機構を用いて、移動パネル３０を軽く固定することもできる。これにより、使用者が手で押さえることなく、載置面３０Ａと光学板部材６０の下面との間に対象物Ｓが挟まれた状態を維持することができる。また、使用者は、軽い力で固定機構の拘束を解除して、光学板部材６０を回転させることができる。

また、撮影装置４０の撮影部４２と対象物Ｓとの間にマクロレンズ５０が配置されているので、対象物Ｓの細部を鮮明に示す画像を取得することができる。例えば、対象物Ｓが植物の葉であれば、葉肉部分と葉脈部分とを識別可能な鮮明な画像を取得することができる。

更に、マクロレンズ５０と対象物Ｓとの間に光学板部材６０を配置することにより、迷光の侵入を抑制して、より対象物Ｓの解析に適した画像を取得することができる。

本実施形態では、２～１０倍の倍率のマクロレンズ５０を採用しているが、これに限られるものではなく、その他の任意の倍率のマクロレンズを用いることができる。また、用途に応じて、マクロレンズ以外のその他の任意のレンズを用いることもできる。

本実施形態では、光学板部材６０としてアクリル板が用いられているが、これに限られるものではない。例えば、透明なガラス板を用いることもできる。更に、光学板部材６０に、フィルタとしての機能を持たせることもできる。用途によっては、光学板部材６０として、ＦＯＰ（ファイバオプティックプレート）を用いることもできる。ＦＯＰは、コアガラスの周囲をクラッドガラスで覆った複数の光ファイバの束と、各光ファイバの間を埋める吸収体から構成される光学部材である。各光ファイバは同じ方向に延びている。光ファイバの最大受光角以内の光は、コア（ガラス）とクラッド（ガラス）の境界で全反射を起こすため、高い伝達効率でコア内を光が伝送される。

マクロレンズ５０の下面と載置面３０Ａの間の距離として、４～１２ｍｍ程度を例示できる。更に、光学板部材６０の厚み分だけ、対象物Ｓを配置する空間の上下方向の距離は短くなるが、例えば、光学板部材６０の厚みを２ｍｍとすれば、光学板部材の下面と載置面３０Ａの間の距離は２～１０ｍｍ程度となる。光学板部材６０の下面と載置面３０Ａとの間の距離は、画像を取得する対象物Ｓの最大厚みを考慮して、適宜定めるのが好ましい。つまり、対象物Ｓの最大厚み、マクロレンズ５０の厚み、及び光学板部材６０の厚みを考慮して、筐体１０の装着面１０Ａ及び回転パネル３０の載置面３０Ａの間の距離を定めるのが好ましい。

本実施形態では、レンズ取付部材５２を介してマクロレンズ５０が取り付けられた撮影装置４０が、本体部４の筐体１０に装着されているが、これに限られるものではない。例えば、マクロレンズ５０が、予め本体部４の筐体１０に取り付けられている場合もあり得る。一方、光学板部材６０が本体部４の筐体１０に取り付けられているが、これに限られるものではない。マクロレンズ５０と同様に、レンズ取付部材５２を介して撮影装置４０側に取り付けられる場合もあり得る。

画像を取得する対象物Ｓが植物の葉である場合には、本実施形態に係る画像取得装置２を、植物の育成に有効に活用するができる。例えば、葉を肉眼で観察しただけでは健全な領域と黄化した領域とを容易に識別することができない初期段階であっても、画像取得装置２で画像を取得することにより、健全な領域と黄化した健全でない領域を容易に識別することができる。クロロフィルが減少する黄化の初期の段階で的確にそれを把握して、適切な対策を講じることができる。

また、撮影装置４０として携帯端末を用いる場合には、取得した画像データを、容易に解析を行うサーバに送信することもできる。サーバでは、送信された画像データに基づいて、葉の葉緑体の分布状態を解析することができ、解析結果を携帯端末に送信することができる。これにより、使用者は、携帯端末の表示装置を用いて解析結果を容易に把握することができる。

以上のように、撮影装置４０が撮影機能を有する携帯端末である場合は、誰でも容易に光の当てられた対象物Ｓの画像を取得することができるとともに、取得した画像データを、容易に解析を行うサーバ等へ送信することができる。更に、サーバで行われた解析の結果を、携帯端末で受けて、携帯端末の表示装置で容易に確認することができる。

ただし、撮影装置４０として撮影機能を有する携帯端末を用いる場合に限られるものではない。例えば、その他の任意のカメラを用いることもできる。その場合には、使用するカメラに適応した取付アダプタを装着面１０Ａに取り付けるのが好ましい。

（第２の実施形態に係る画像取得装置）
次に、図６を参照しながら、本考案の第２の実施形態に係る画像取得装置を説明する。図６は、本考案の第２の実施形態に係る画像取得装置の画像取得を行う領域を拡大して模式的に示す側面断面図である。

上記の第１の実施形態では、移動パネル３０が筐体１０に対して回転軸Ｇを中心に回転運動（移動）するが、第２の実施形態では、移動パネル３０が筐体１０に対して並進運動（移動）する点で異なる。本実施形態では、移動パネル３０の両側の２か所に設けられたレバーＬが回転軸ｇを中心に回転することにより、移動パネル３０’は、概ね平行に移動する。これにより、移動パネル３０’は、載置面３０Ａが撮影部４２に近接した撮影位置と、載置面３０Ａが撮影部４２から離間した着脱位置との間を概ね平行な状態を保って移動する。

ただし、移動パネル３０の移動機構は上記に限られるものではなく、上下に伸縮する部材を用いて移動パネル３０を上下に移動させる場合を含め、その他の任意の移動機構を採用することができる。なお、第１の実施形態と同様に、載置面３０Ａが撮影部４２に近接した撮影位置において、磁石やバネ式の爪のような固定機構を用いて、移動パネル３０を軽く固定することもできる。

以上のように、第1及び第２の実施形態を含む本考案に係る画像取得装置２は、撮影装置４０と、撮影装置４０が装着され、対象物Ｓが載置される載置面３０Ａを有する本体部４と、本体部４に備えられた光源２０と、を備え、撮影装置４０が本体部４に装着された状態で、光源２０の出射面２０Ａと、撮影装置４０の撮影部４２の入射面４２Ａとが対向するように配置され、載置面３０Ａに載置された対象物Ｓは、光源から出射された光が撮影部４２へ至る光路上に配置されている。

これにより、専用の特別な撮影装置を要さず、撮影機能を有する携帯端末をはじめとする様々な撮影手段を撮影装置４０として用いることができる。また、載置面３０Ａに載置された対象物Ｓが、光源２０から出射された光が撮影部４２へ至る光路上に配置されるので、光が当てられた、特に、光が透過した状態の対象物Ｓの鮮明な画像を取得することができる。

通常、光源から植物の葉に光を当てた状態で撮影を行うには、二人以上で行う必要があり、手で葉を押さえて撮影する場合には、鮮明な画像を取得するのは困難である。しかし、本実施形態に係る画像取得装置２を用いる場合には、光源２０の出射光が当たった対象物Ｓと撮影部４２との位置が保持されるので、使用者一人で容易に鮮明な画像を取得することができる。
なお、対象物Ｓである植物の葉を載置面３０Ａに載置する場合、葉を植物から切り取る必要はなく、葉が植物に付いたままの状態で、容易に葉を載置面３０Ａと撮影部４２の間の撮影位置に配置することができる。

これにより、誰でも容易に光の当てられた対象物Ｓの画像を取得できる画像取得装置２を提供することができる。更に、筐体１０、加回転パネル３０をはじめとする各部材のコーナー部を湾曲させることにより、使用者にとってより持ち易い構造を採用できる。

更に、本体部４が、撮影装置４０が装着される筐体１０と、光源２０及び載置面３０Ａを有し、筐体１０に移動可能な状態で取り付けられた移動パネル３０と、を備え、移動パネル３０は、載置面３０Ａが撮影部４２に近接した撮影位置と、載置面３０Ａが撮影部４２から離間した着脱位置との間を移動するようになっている。

移動パネル３０は、上記の第１の実施形態にように、筐体１０に対して回転運動（移動）する場合も、第２の実施形態のように、筐体１０に対して並進運動（移動）する場合もあり得る。移動パネル３０が移動することによって、はじめて、容易に対象物Ｓを載置面３０Ａに載置することができるとともに、撮影に最適な位置関係を得ることができる。

このように、移動パネル３０が、撮影位置と着脱位置との間を移動するので、着脱位置で、容易に対象物Ｓを載置面３０Ａに載置または除去することができるとともに、撮影位置で、確実に、対象物Ｓの画像を取得することができる。

（全般的記載）
（項１）
撮影装置と、
前記撮影装置が装着される本体部と、
前記本体部に備えられた光源と、
前記本体部に備えられた、対象物を載置する載置面と、
を備え、
前記撮影装置が前記本体部に装着された状態で、
前記光源の出射面と、前記撮影装置の撮影部の入射面とが対向するように配置され、
前記載置面に載置された対象物は、前記光源から出射された光が前記撮影部へ至る光路上に配置される、画像取得装置。
（項２）
前記本体部が、
前記撮影装置が装着される筐体と、
前記光源及び前記載置面を有し、前記筐体に移動可能な状態で取り付けられた移動パネルと、
を備え、
前記移動パネルは、前記載置面が前記撮影部に近接した撮影位置と、前記載置面が前記撮影部から離間した着脱位置との間を移動する、項１に記載の画像取得装置。
（項３）
前記移動パネルが、前記筐体に回転自在に取り付けられている、項２に記載の画像取得装置。
（項４）
前記撮影装置の前記撮影部と前記対象物との間にマクロレンズが配置されている、項１に記載の画像取得装置。
（項５）
前記マクロレンズと前記対象物との間に光学板部材が配置されている、項４に記載の画像取得装置。
（項６）
前記撮影装置がカメラ機能を有する携帯端末である、項１に記載の画像取得装置。
（項７）
前記対象物が植物の葉である、項１から６の何れか１項に記載の画像取得装置。

本考案の実施の形態、実施の態様を説明したが、開示内容は構成の細部において変化してもよく、実施の形態、実施の態様における要素の組合せや順序の変化等は請求された本考案の範囲および思想を逸脱することなく実現し得るものである。

２ 画像取得装置
４ 本体部
１０ 筐体
１２ ガイド部材
１４ 磁性部材
１４Ａ ガイド孔
２０ 光源
２０Ａ 出射面
３０ 移動パネル
３０Ａ 載置面
４０ 撮影装置
４２ 撮影部
４２Ａ 入射面
５０ マクロレンズ
５２ レンズ取付部材
５２Ａ、５２Ｂ 本体
５４ レンズフード
６０ 光学板部材
６２ 取付部材
６２Ａ 挿入部材
７０ 電源スイッチ
７２ 光源調整スイッチ
Ｇ 回転軸
ｇ 回転軸
Ｓ 対象物

Claims (7)

1. 撮影装置と、
   前記撮影装置が装着され、対象物が載置される載置面を有する本体部と、
   前記本体部に備えられた光源と、
   を備え、
   前記撮影装置が前記本体部に装着された状態で、
   前記光源の出射面と、前記撮影装置の撮影部の入射面が対向するように配置され、
   前記載置面に載置された対象物は、前記光源から出射された光が前記撮影部へ至る光路上に配置される、画像取得装置。
2. 前記本体部が、
   前記撮影装置が装着される筐体と、
   前記光源及び前記載置面を有し、前記筐体に移動可能な状態で取り付けられた移動パネルと、
   を備え、
   前記移動パネルは、前記載置面が前記撮影部に近接した撮影位置と、前記載置面が前記撮影部から離間した着脱位置との間を移動する、請求項１に記載の画像取得装置。
3. 前記移動パネルが、前記筐体に回転自在に取り付けられている、請求項２に記載の画像取得装置。
4. 前記撮影装置の前記撮影部と前記対象物との間にマクロレンズが配置されている、請求項１に記載の画像取得装置。
5. 前記マクロレンズと前記対象物との間に光学板部材が配置されている、請求項４に記載の画像取得装置。
6. 前記撮影装置がカメラ機能を有する携帯端末である、請求項１に記載の画像取得装置。
7. 前記対象物が植物の葉である、請求項１から６の何れか１項に記載の画像取得装置。

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