JP4497177B2 - 画像データ処理装置、画像データ処理方法及びプログラム - Google Patents

Description

本発明は、撮影された画像のデータ処理を行う画像データ処理装置、この画像データ処理装置における画像データ処理方法、及び、この画像データ処理装置におけるプログラムに関する。

従来、鏡を用い、被写体の正面に位置するカメラによって、被写体の上面等の正面以外の面を撮影する撮影装置があった。ここで図１２を参照して、撮影装置の一例について説明する。

図１２は、鏡を利用した撮影装置の一例として画像処理装置１００を示す図である。画像処理装置１００は、ケース１０１内の台座１０４の上に置かれた被写体１０５の像を鏡１１０に映し、鏡１１０に映る鏡像をカメラ１０３によって撮影する装置である。

ケース１０１の一端側には、フード１０２がケース１０１に対して回動可能に取り付けられている。また、台座１０４の上方には被写体１０５の上面の像を映す鏡１１０が設置され、フード１０２の端部には、鏡１１０の方を向いてカメラ１０３が取り付けられている。このため、フード１０２の回動に伴って、カメラ１０３の撮像面は被写体１０５の正面や鏡１１０の方向を向く。

このように、カメラ１０３は、被写体１０５の正面の像を撮影するとともに、鏡１１０に映る像を撮影することによって被写体１０５の上面を撮影するものである。

また、鏡１１０には、鏡１１０の角度を変化させるモータ１２０と、鏡１１０の角度を検知する角度検出装置１２１とが取り付けられている。このため、鏡１１０の角度を撮影に適した角度に移動させることができ、さらに、鏡１１０の角度を検出することによって、カメラ１０３側における撮影時の条件と合わせて、撮影条件を取得し、撮影画像のデータ処理に応用することもできる。

ところが、従来の画像処理装置１００においては、鏡１１０が有する特性によって撮影画像の鮮明さが損なわれるという問題があった。

図１３は、鏡１１０の構成を詳細に示すとともに、鏡１１０における光線の反射の様子を模式的に示す図である。通常、鏡は、透明な平面ガラスの一面に、金属等の反射材を蒸着もしくは塗布することにより反射蒸着面を形成させてなる。そして、いわゆる鏡像は、鏡に入射した光が反射蒸着面で反射することで得られるものである。

ところが実際には、鏡に入射した光の一部はガラス表面において反射し、反射蒸着面で反射した光とは異なる経路で放射される。図１３に示すように、入射光１３１が鏡１１０に入射すると、入射光１３１の一部はガラス１１１の表面で反射され、反射光１３２となって放射される。また、入射光１３１の残りはガラス１１１内部に入射し、反射蒸着面１１２で反射され、ガラス１１１から反射光１３３となって放射される。なお、空気中における屈折率とガラス１１１の屈折率との差によって、空気中からガラス１１１に入射する光と、ガラス１１１から空気中に放射される光は、それぞれ屈折する。

つまり、入射光１３１は、ガラス表面で反射した反射光１３２と、反射蒸着面１１２で反射した反射光１３３とに分かれて放射される。反射光１３２はガラス１１１の内部には入射しない光であり、一方、反射光１３３は反射蒸着面１１２まで到達して２度の屈折を経た光である。このため、反射光１３２と反射光１３３とは平行であり、かつ、反射光１３２と反射光１３３との間には図中ｄで示す光路差が生じる。

また、多くの場合、ガラス１１１の表面における反射光１３２は、鏡１１０への入射光のごく一部であり、反射蒸着面１１２における反射光１３３の方が圧倒的に大きな割合を占める。

このため、鏡１１０により得られる鏡像は、ガラス１１１の表面における反射光１３２による像と、反射蒸着面１１２における反射光１３３による像とが、光路差ｄの分だけずれて重なったものとなり、さらに、反射光１３２の光量（強度）は反射光１３３の光量（強度）に比べて小さい。

このため、例えば、画像処理装置１００によって、図１４（ａ）に示すような被写体１０５の鏡像を撮影すると、撮影画像は、図１４（ｂ）に示すように、２つの像が光路差ｄの分だけずれて重なった画像となってしまう。そして、ずれて重なる２つの像のうち一方は、弱い光による薄い像である。

図１５は、鏡１１０における光線の反射の様子を模式化し、より詳細に示す図である。図１５に示す例では、入射光として図中符号Ａ，Ｂ，Ｃで示す３つの光線が鏡１１０に入射した場合を想定する。この場合の反射光は、図中符号Ａｋ，Ａ１，Ｂ２，Ｃｚの４本の光線となる。

つまり、入射光Ａ，Ｂ，Ｃは、それぞれガラス１１１の表面と反射蒸着面１１２とで反射し、反射光Ａｋ，Ａｚ、反射光Ｂｋ，Ｂｚ、反射光Ｃｋ，Ｃｚとに分かれて放射される。さらに、入射光Ａが反射蒸着面１１２で反射した反射光Ａｚと、入射光Ｂがガラス１１１の表面で反射した反射光Ｂｋとは重なり合い、同様に、入射光Ｂが反射蒸着面１１２で反射した反射光Ｂｚと入射光Ｃがガラス１１１の表面で反射した反射光Ｃｋとが重なり合う。このため、鏡１１０から放射される反射光は、反射光Ａｋ、反射光Ａｚと反射光Ｂｋとの和である反射光Ａ１、反射光Ｂｚと反射光Ｃｋとの和である反射光Ｂ２、反射光Ｃｚの４本の光線となる。

そして、これら反射光Ａｋ，Ａ１，Ｂ２，Ｃｚをカメラによって撮影すると、撮影画像は鮮明さが損なわれた画像となる。例えば、反射光Ａｋは入射光Ａのごく一部であるから、光量（強度）が入射光Ａより劣るので、入射光Ａ，Ｂ，Ｃの端部をぼやけさせる。また、反射光Ａ１は、異なる入射光Ａと入射光Ｂとが重なった光であり、入射光Ａ，Bのどちらとも周波数成分が異なるため、被写体の色や明るさを忠実に反映した光ではなくなっている。同様に、反射光Ｂ２は入射光Ｂ，Ｃのどちらとも周波数成分の異なる光となってしまい、被写体の色や明るさを忠実に反映しておらず、反射光Ｃｚは入射光Ｃよりも光量（強度）が劣る光であり、画像の端部をぼやけさせてしまう。

このように、鏡を利用して鏡像を撮影した画像は、画像の端部、すなわち被写体と背景との境界部分がぼやけた上、境界以外の部分においても被写体とは色や明るさが異なる不鮮明な像となり、全体として不鮮明な画像となってしまうという問題があった。

さらに、鏡表面における反射光の影響は鏡の角度によって異なるので、鏡の角度を変えて複数の画像を撮影した場合、各画像の不鮮明さはそれぞれ異なる。このため、より均質な複数の画像を撮影したい場合は、鏡の角度を厳密に調整する必要があり、非常に手間がかかるという問題があった。

そして、このような問題は、高い解像度で撮影を行った場合や、カメラ１０３の撮像素子が高感度の場合に特に顕著に現れるので、より鮮明な画像を必要とする場合には無視できない問題となり、鏡を使用して撮影を行うこと自体が困難になっていた。

本発明の課題は、鏡で反射される画像を処理する画像データ処理装置において、鏡の表面における反射光の影響による像の乱れを解消し、より鮮明な画像を得られるようにすることである。

本発明は、このような課題を解決するために、次のような特徴を備えている。なお、次に示す手段の説明中、括弧書きにより実施の形態に対応する構成を一例として示す。符号等は、後述する図面参照符号等である。

本発明の画像データ処理装置は、鏡による反射を経て投影光を投影する投影装置によって画像を投影させる画像データ処理装置（例えば、図１に示す画像処理装置１０）において、投影すべき画像データを取得する画像データ取得手段（例えば、図１１のステップＳ５２に示す処理を行うＣＰＵ１１）と、前記投影光が前記鏡の裏面の反射材で反射される際に、前記投影光のうち前記鏡の表面において反射される成分を相殺する成分を、前記画像データ取得手段により取得された画像データに加味することで前記画像データを補正する投影画像補正手段（例えば、図１１のステップＳ５３に示す処理を行うＣＰＵ１１）と、前記投影画像補正手段により補正された画像データに基づいて前記投影装置によって画像を投影させる投影制御手段（例えば、図１１のステップＳ５４に示す処理を行うＣＰＵ１１）と、を備えることを特徴とする。

本発明の画像データ処理装置によれば、鏡を利用して画像を投影する場合において、鏡に入射した光のうち一部が鏡の表面において反射してしまう現象の影響を排除し、画像を鮮明に投影することができる。

以下、図を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。

〔第１の実施の形態〕
まず、構成を説明する。
図１は、本発明を適用した第１の実施の形態における画像処理装置１０の構成を示すブロック図である。図１に示すように、画像処理装置１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit ）１１、ＲＡＭ（Random Access Memory）１２、記憶装置１３、記憶装置１３が有する記録媒体１４、入力部１５、表示部１６、伝送制御部１７及びＩ／Ｆ１８等の各部を備えて構成され、記録媒体１４を除く各部はバス１９により接続されている。

図１に示す画像処理装置１０は、例えば、図１２に示すように、ケース１０１、フード１０２、カメラ１０３、台座１０４、鏡１１０、モータ１２０及び角度検出装置１２１等の各部を備えた撮影装置１００に対して、カメラ１０３、モータ１２０及び角度検出装置１２１とＩ／Ｆ１８を介して接続されている。本第１の実施の形態においては、撮影装置１００は図示しないモータやポテンショメータ等を備えており、画像処理装置１０の制御に従ってフード１０２のケース１０１に対する取り付け角度、台座１０４の高さを変更することが可能である。

ＣＰＵ１１は、入力部１５からの指示入力に従って、記憶装置１３に格納された制御プログラムを読み出して、ＲＡＭ１２に設けられるワークエリアに展開して実行し、画像処理装置１０の各部およびＩ／Ｆ１８を介して接続された機器の制御を行う。

具体的には、ＣＰＵ１１は、記憶装置１３に格納された撮影アプリケーションプログラムを読み出して、後述する撮影処理（図４）を実行し、被写体の位置および撮影すべき面に合わせて、フード１０２の角度、カメラ１０３における撮影条件、モータ１２０の動作を制御する。そして、ＣＰＵ１１は、カメラ１０３により撮影を実行させ、カメラ１０３が有する撮像素子により得られた画像データを取得するとともに、該画像データの補正を行って、ビデオ信号に変換して出力する。この画像データの補正に際して、ＣＰＵ１１は、鏡１１０のガラス１１１表面で反射した反射光と、鏡１１０の反射蒸着面１１２で反射した反射光との光路差を求め、この光路差に基づいて、鏡１１０のガラス１１１表面で反射した反射光の影響を除く処理を行う。また、上記撮影処理において、ＣＰＵ１１は、取得した画像データや補正を行った画像データを記憶装置１３に格納させるとともに、ビデオ信号を表示部１６へ出力することにより、表示部１６の画面上に画像を表示させる。

ＲＡＭ１２は、ＣＰＵ１１により実行されるプログラムや、該プログラムに係るデータ等を一時的に格納するためのワークエリア等を生成する。
図２は、図１に示すＲＡＭ１２の構成を模式的に示す図である。

図２に示すように、ＲＡＭ１２には、画像データメモリ１２ａ、画像データワークメモリ１２ｂ、画像データ保存メモリ１２ｃ、ワークエリア１２ｄ等の各種の格納領域が確保される。
このうち、画像データワークメモリ１２ｂは、カメラ１０３による撮影によって得られた画像データを一時的に格納する格納領域であり、画像データワークメモリ１２ｂの格納された画像データに対しては、ＣＰＵ１１によって補正等の処理が施される。そして、画像データワークメモリ１２ｂに格納された画像データを補正して得られた画像データは、画像データメモリ１２ａに格納される。

さらに、画像データ保存メモリ１２ｃは、ＣＰＵ１１によって処理された画像データを順次格納する格納領域であり、ワークエリア１２ｄは、ＣＰＵ１１により実行される各種プログラムや、これら各プログラムに係るデータ等を一時的に格納するための格納領域である。

記憶装置１３は、プログラムやデータ等が記憶される記録媒体１４を有し、この記録媒体１４は磁気的、光学的記録媒体、若しくは半導体メモリで構成されている。この記録媒体１４は記憶装置１３に固定的に設けたもの、若しくは着脱自在に装着するものである。

また、この記録媒体１４に記憶するプログラム、データ等は、その一部若しくは全部をサーバやクライアント等の他の機器からネットワーク回線等の伝送媒体を介して伝送制御部１７から受信して記憶する構成にしてもよく、さらに、記録媒体１４はネットワーク上に構築されたサーバの記録媒体であってもよい。さらに、前記プログラムをネットワーク回線等の伝送媒体を介してサーバやクライアントへ伝送してこれらの機器にインストールするように構成してもよい。

記憶装置１３には、カメラ１０３によって被写体の撮影を実行させるための撮影アプリケーションプログラム、カメラ１０３により撮影された画像、または、ＣＰＵ１１の処理により補正された画像のデータや、各種の条件が設定された撮影条件テーブルファイル等の各種のファイルのほか、被写体の実寸を算出するための実寸算出プログラムや、撮影画像中のサイズと実寸との関係を示す実寸算出式係数テーブル、及び、実寸算出式係数テーブルに基づいて撮影画像中のサイズと実寸との計算を行うための実寸算出処理プログラム等が格納される。

図３は、記憶装置１３に格納される実寸算出式係数テーブル１３ａの構成を模式的に示す図である。
図３に示すように、実寸算出式係数テーブル１３ａには、カメラ１０３における撮影解像度と、パラメータａ，ｂ，ｃの各撮影解像度における値とが対応づけて設定されている。実寸算出式係数テーブル１３ａにおけるパラメータａ，ｂ，ｃの値は、カメラ１０３による撮影画像中のサイズと実寸との対応を示すものであり、後述する光路差に相当する画素数の算出処理（図５）で参照される。

入力部１５は、数字キー、文字キーおよび各種機能キー等を備えるキーボードやポインティングデバイス等を備え、これらキーボードやポインティングデバイスにおける操作に対応して操作信号を生成し、ＣＰＵ１１に出力する。

表示部１６は、ＣＲＴ(Cathode Ray Tube)や、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等によって構成される表示画面を備え、ＣＰＵ１１から入力される表示情報に従って、表示画面上に、入力部１５からの入力指示やＣＰＵ１１による処理結果等を表示させる。また、表示部１６は、ＣＰＵ１１から入力されるビデオ信号に基づいて、ＣＰＵ１１の撮影処理により生成された画像等を表示させる。

伝送制御部１７は、ＬＡＮ（Local Area Network）、ＷＡＮ（Wide Area Network）、或いはインターネット等の各種ネットワークに接続された伝送媒体に接続可能なインターフェイスである。ここで、伝送媒体とは、電話回線等のより対金属線や同軸ケーブル、光ファイバーケーブル等により構成され、各種装置と接続されることにより上記ネットワークを形成するものである。

Ｉ／Ｆ部１８は、画像処理装置１０から撮影装置１００の各部に対して、各種指示信号や位置情報等を入出力するためのインターフェイスであり、たとえば、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）ポートやＲＳ−２３２Ｃ端子をはじめとするシリアル入出力端子、パラレル入出力端子、ＳＣＳＩインターフェイス、ＩｒＤＡ（Infrared Data Association）規格に準じた赤外線通信装置等が備えられ、有線または無線通信手段により各種機器と接続することが可能である。

次に、本実施の形態の動作を説明する。図４は、本第１の実施の形態における画像処理装置１０の動作を示すゼネラルフローである。

図４に示す処理において、ＣＰＵ１１は、まず、撮影装置１００にセットされた被写体１０５の位置、及び、撮影すべき被写体の面に合わせて、フード１０２を移動させてカメラ１０３の取り付け角度、台座１０４の高さ等の調節を実行する（ステップＳ１）。

続いて、ＣＰＵ１１は、モータ１２０を駆動させることによって鏡１１０の角度を調節するとともに、角度検出装置１２１によって鏡１１０の角度を読み取らせる（ステップＳ２）。

ここでＣＰＵ１１は、カメラ１０３による被写体１０５の撮影を実行させ、カメラ１０３が有するＣＣＤ（Charge Coupled Device）等の撮像素子により得られた画像のデータを取得し、ＲＡＭ１２内の画像データワークメモリ１２ｂに取り込み、さらにＲ，Ｇ，Ｂの色要素に分解することで、各画素の色調アナログデータを取得する（ステップＳ３）。

次いで、ＣＰＵ１１は、ステップＳ３で取得した各画素の色調アナログデータを増幅し（ステップＳ４）、さらにＡ／Ｄ変換（Analog to Digital Conversion）を行って（ステップＳ５）、各画素の色調データを示すデジタルデータを生成して画像データメモリ１２ａに格納する（ステップＳ６）。

そして、ＣＰＵ１１は、画像データメモリ１２ａ内の画像データについて画像データ補正処理を実行し（ステップＳ７）、撮影画像の画像データを補整して、より鮮明な画像の画像データを得る。

その後、ＣＰＵ１１は、補正された画像データをＤ／Ａ変換（Digital to Analog Conversion）してアナログ画像データを生成し（ステップＳ８）、さらにビデオ画像に変換して出力する（ステップＳ９）。

以上の撮影処理によって、ＣＰＵ１１は、カメラ１０３により撮影された画像から鏡１１０の影響を除く補正を行って、より鮮明な画像を得、さらに得られた画像を表示部１６の画面上に表示させる。

図５は、図４のステップＳ７に示す画像データ補正処理をより詳細に示すフローチャートである。

図５に示すように、画像データ補正処理に置いて、ＣＰＵ１１は、まずステップＳ６で生成され、画像データメモリ１２ａに格納された画像データを読み込む（ステップＳ１１）。

続いて、ＣＰＵ１１は、画像データメモリ１２ａに格納された画像データ中の各画素のデータのうち、補正すべきデータの値を算出する（ステップＳ１２）。すなわち、カメラ１０３により撮影された画像は、鏡１１０に映る被写体１０５の鏡像である。従って、カメラ１０３により撮影された画像の各画素のデータは、鏡１１０の反射蒸着面１１２で反射された光とともに、ガラス１１１表面で反射した光を含むデータとなっている。

図１２〜図１５に基づいて説明したように、カメラ１０３の撮像素子が受光する光のうち、鏡１１０のガラス１１１表面で反射した光はごく一部であり、鏡１１０への入射光の大部分は反射蒸着面１１２で反射する。このため、図４に示す画像データ補正処理で、ＣＰＵ１１は、撮影画像の画素データからガラス１１１で反射した光による成分を除去することにより、反射蒸着面１１２で反射された光のみによる画像のデータを生成し、より鮮明な画像データとする。

そこで、ステップＳ１２においては、画像データメモリ１２ａに格納された画像データ中の各画素のデータのうち、ガラス１１１の表面における反射光が占める割合を算出する。この割合は、例えば画素データ中の割合として「０．０３」のように求められ、以後、この値を補正画素データの値と称する。なお、補正画素データの値は鏡１１０を構成する材料や鏡１１０の角度等によって異なる。また、ステップＳ１２において、補正画素データが所定の値よりも小さい値となった場合、補正を行う必要がないと判断して、「補正画素データ＝０」としても良い。

次いで、ＣＰＵ１１は、補正対象となる画素の位置を算出する（ステップＳ１３）。図１３に基づいて説明したように、不鮮明な画像の原因となるガラス１１１表面での反射光は、反射蒸着面１１２での反射光とは光路差ｄだけずれている。このため、ステップＳ１３では、ガラス１１１の表面における反射光の影響を除くため、光路差ｄを求める。この光路差ｄの値は、例えば、下記式（１）に示す演算を行うことによって求めることができる。

なお、上記式（１）において、
ｔはガラス１１１の厚みを示し、
θは鏡１１０の水平面に対する角度を示し、
ｎ1は空気中における屈折率を示し、
ｎ2はガラス１１１の屈折率を示す。

そして、ＣＰＵ１１は、ステップＳ１２で得られた補正画素データと、ステップＳ１３で求められた光路差ｄの値とをもとに、光路差に相当する画素数の算出処理を実行し（ステップＳ１４）、鏡１１０における光路差ｄに相当する、撮影画像データ中の画素数を求め、ステップＳ１５へ移行する。

ステップＳ１５では、ステップＳ１４で求められた画素数と、ステップＳ１２で得られた補正画素データとをもとにして、画像データの補正を行う。
詳細に説明すると、ガラス１１１の表面における反射光は、反射蒸着面１１２における反射光とは光路差ｄだけ離れている。従って、カメラ１０３の撮像素子が、光路差ｄだけ離れた位置で受光した光をもとにして減算すべき画素データを求め、この画素データを、補正対象の画素データから減算すれば、ガラス１１１の表面における反射光の影響を除くことができる。

ステップＳ１５における処理を式で示すと、下記式（２）に示す通りになる。ＣＰＵ１１は、下記式（２）に示す処理を、画像データワークメモリ１２ｂに格納された画像データ中の全ての画素データについて行うことにより、画像の補整を行う。

そして、ＣＰＵ１１は、ステップＳ１５で補正された後の画素データを含む画像データを、先に画像データワークメモリ１２ｂに格納されていた画像データに置き換えて画像データメモリ１２ａに格納し（ステップＳ１６）、ステップＳ８（図４）へ移行する。

図６は、図５のステップＳ１４に示す光路差に相当する画素数の算出処理を、より詳細に示すフローチャートである。

図５に示す処理において、ＣＰＵ１１は、まず、カメラ１０３における撮影条件を取得して、ＲＡＭ１２のワークエリア１２ｄに記憶する（ステップＳ２１）。ここで撮影条件とは、撮影解像度、撮影倍率、撮影距離を指し、以後、撮影倍率の値をＺ、撮影距離の値をＲとする。

続いて、ＣＰＵ１１は、記憶装置１３に格納された実寸算出式係数テーブル１３ａを参照し、ステップＳ２１で取得した撮影解像度に対応するパラメータａ，ｂ，ｃを取得する（ステップＳ２２）。

そして、ＣＰＵ１１は、１ミリメートルに相当する撮影画像中の画素数を求める（ステップＳ２３）。この画素数は、例えば、下記式（３）に示す演算を行うことにより求められる。

その後、ＣＰＵ１１は、ステップＳ２３で求められた画素数をもとに、ステップＳ１２で求められる光路差ｄに相当する画素数を算出し（ステップＳ２４）、ステップＳ１５（図５）へ移行する。

以上の処理によって、画像処理装置１０においては、鏡１１０に映る被写体１０５の鏡像をカメラ１０３により撮影した画像について、ガラス１１１の表面における反射光の影響を除く処理を施すことにより、鮮明な画像を得ることができる。これにより、鮮明な画像を必要とする場合であっても、鏡を用いて撮影を行うことが可能になる。

また、鏡の角度を変えて複数の画像を撮影した場合であっても、鏡の表面における反射光の影響が除かれているので、各画像が異なる具合に不鮮明になってしまうようなことがない。このため、鏡の角度を厳密に調整する等の作業を行う必要がなく、鏡を利用した撮影を手軽に行うことができる。

特に、撮影条件等をもとに、既に撮影された画像について補正を行うので、従来用いていたカメラを用いることができる。このため、上記第１の実施の形態における画像処理装置１０は、カメラ１０３内部の機構等に改良を加えた場合に比べて、非常に容易に、かつ低コストで実現できる。

なお、上記第１の実施の形態においては、図１２に示す撮影装置１００を利用して撮影された画像を処理する場合について説明としたが、本発明はこれに限定されるものではなく、鏡を用いて撮影を行った画像のデータであれば容易に適用できる。また、例えば、ＣＣＤ等の撮像素子を有するカメラ１０３を利用した場合について説明したが、カメラ１０３に代えて銀塩カメラによって撮影を行った場合であっても、撮影されたフィルムをフィルムスキャナで読み取る等の処理により画像データをデジタルデータとして得ることができれば、本発明を容易に適用することができる。

また、上記の画像処理装置１０による処理は、撮影装置１００に限らず、カメラ内部に鏡を有する場合についても適用できる。以下、この場合について、第２の実施の形態として説明する。

〔第２の実施の形態〕
図７は、本発明を適用した第２の実施の形態におけるカメラの撮像系２０について、その概略構成を示す図である。本第２の実施の形態においては、撮像系２０を有するカメラにより撮影された画像を、上記画像処理装置１０（図１）によって処理する場合について説明する。従って、画像処理装置１０が有するＩ／Ｆ１８は、撮像系２０を有するカメラに接続されているものとする。

図７に示す撮像系２０においては、入射光をレンズ２１によって集光し、鏡２２によって反射させ、撮像素子２３によって受光する。従って、撮像素子２３により鏡２２に映る鏡像を撮影することになる。

また、鏡２２は一般的な鏡として、一面に反射蒸着面が形成されたガラスによってなるものであり、鏡２２への入射光の大部分が反射蒸着面で反射される一方、入射光の一部はガラス表面で反射され、ＣＣＤ等によってなる撮像素子２３に入射する。従って、撮像素子２３により撮影された画像は、鏡２２のガラス表面における反射光の影響で不鮮明な画像になってしまうおそれがある。

図８は、本第２の実施の形態における画像処理装置１０の動作を示すフローチャートである。

図８に示す処理において、ＣＰＵ１１は、まず、カメラのシャッターがＯＮにされたか否かを判別し（ステップＳ３１）、シャッターがＯＮにされていない場合は、撮像素子２３により得られる画像の取り込みを行う（ステップＳ３２）。
続いて、ＣＰＵ１１は、取り込んだ画像をＲＡＭ１２内の画像データワークメモリ１２ｂに格納し（ステップＳ３３）、画像データワークメモリ１２ｂに格納した画像をもとに表示情報を生成して表示部１６に出力して、表示部１６の画面上に撮像素子２３により得られる画像を表示させ（ステップＳ３４）、後述するステップＳ４１に移行する。

一方、カメラのシャッターがＯＮにされた場合（ステップＳ３１；Ｙｅｓ）、ＣＰＵ１１は、カメラ１０３が有する撮像素子２３により受光された画像のデータを取得し、ＲＡＭ１２内の画像データワークメモリ１２ｂに取り込み、さらにＲ，Ｇ，Ｂの色要素に分解することで、各画素の色調アナログデータを取得する（ステップＳ３５）。

次いで、ＣＰＵ１１は、ステップＳ３で取得した各画素の色調アナログデータを増幅し（ステップＳ３６）、さらにＡ／Ｄ変換を行って（ステップＳ３７）、各画素の色調データを示すデジタルデータを生成して画像データメモリ１２ａに格納する（ステップＳ３８）。

そして、ＣＰＵ１１は、画像データメモリ１２ａ内の画像データについて画像データ補正処理を実行し（ステップＳ３９）、撮影画像の画像データを補整して、より鮮明な画像の画像データを得る。このステップＳ３９における画像データ補正処理は、上記第１の実施の形態において図５に示した処理と同様である。

その後、ＣＰＵ１１は、補正された画像データを、ＲＡＭ１２内の画像データメモリ１２ａ若しくは画像データ保存メモリ１２ｃに格納して保存し（ステップＳ４０）、ステップＳ４１に移行する。

ステップＳ４１では、撮影が終了したか否かを判別し、終了していない場合はステップＳ３１に戻る。
なお、ステップＳ４０で保存された画像データは、その後Ｄ／Ａ変換によってアナログ画像データに変換され、表示部１６の画面上に表示させることもできる。

このように、鏡２２を利用した撮像系２０を有するカメラで撮影された画像について本発明を適用すれば、鏡２２のガラス表面における反射光の影響を除くことで、より鮮明な画像を得ることができる。

また、本発明は、撮影を行う場合に限られず、鏡を用いて画像を投影する場合についても適用できる。以下、この場合について、第３の実施の形態として説明する。

〔第３の実施の形態〕
図９は、本発明を適用した第３の実施の形態におけるプロジェクターの投影光学系３０について、その概略構成を示す図である。
本第３の実施の形態においては、投影光学系３０を有するプロジェクターにより投影される画像を、上記画像処理装置１０（図１）によって処理する場合について説明する。従って、画像処理装置１０が有するＩ／Ｆ１８は、投影光学系３０を有するプロジェクターに接続されているものとする。

投影光学系３０は、光源３１により発せられた光を、凹面鏡３２によってＬＣＤ３３に向けて反射させる。そして、ＬＣＤ３３を透過した光を凹レンズ３４により拡散し、鏡３５によって反射させて、図示しないスクリーン等に投影するものである。
ＬＣＤ３３には、画像処理装置１０の制御に従って画像が表示されるので、光源３１からの光がＬＣＤ３３を透過することにより、ＬＣＤ３３に表示された画像をスクリーン等に投影することができる。

図１０は、鏡３５の構成を示すとともに、鏡３５における反射の様子を模式化して示す図である。
図１０に示すように、鏡３５は、ガラス３５１と、ガラス３５１の一面に形成された反射蒸着面３５２とによって構成される。そして、鏡３５に入射する入射光のうち大部分は反射蒸着面３５２で反射されて放射されるが、入射光の一部はガラス３５１の表面で反射する。このため、鏡３５への入射光は、ガラス３５１の表面における反射光と、反射蒸着面３５２における反射光とに分かれて放射されてしまい、スクリーン上の画像は不鮮明なものとなるおそれがある。

従って、本第３の実施の形態においては、ＬＣＤ３３に表示される画像を画像処理装置１０によって処理し、鏡で反射されることで適切な画像となるように補正することで、鮮明な投影画像を得られるようにするものである。

ここで、図１０に模式的に示すように、鏡３５の反射光として、Ａ〜Ｌの１０本の光線を投影する場合を例にとって説明する。Ａ〜Ｌの１０本の光線は、互いに、ガラス３５１の表面における反射光と反射蒸着面３５２における反射光との光路差に相当する間隔を有している。

上述のように、Ａ〜Ｌの１０本の光線をそのまま鏡３５に入射させた場合、反射光は、ガラス３５１の表面における反射光と、反射蒸着面３５２における反射光とに分かれてしまう。

そこで、鏡３５への入射光を、Ａ´、Ａ´−ｂ、Ｂ´−ｃ、Ｃ´−ｄ、Ｄ´−ｅ、Ｅ´−ｆ、Ｆ´−ｇ、Ｇ´−ｈ、Ｈ´−ｉ、Ｉ´−ｊ、Ｊ´−ｋ、Ｋ´−ｌの１１本の光線を入射光とする。なお、これら１１本の光線は、互いに、ガラス３５１の表面における反射光と反射蒸着面３５２における反射光との光路差ｄに相当する間隔を有している。なお、Ａ´，Ｂ´，Ｃ´，Ｄ´，Ｅ´，Ｆ´，Ｇ´，Ｈ´，Ｉ´，Ｊ´，Ｋ´、及び、ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆ，ｇ，ｈ，ｉ，ｊ，ｋ，ｌは、それぞれ、光線Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈ，Ｉ，Ｊ，Ｋ，Ｌの一部と等しく、かつ、光量（強度）が異なる光である。

すると、上記１１本の光線は、一部がガラス３５１の表面で反射され、大部分は反射蒸着面３５２で反射され、光路差ｄだけ離れて放射される。このため、光線Ａ´は光線Ａ´−ｂと重ね合わされて放射される。同様に、光線Ａ´−ｂは光線Ｂ´−ｃと、光線Ｂ´−ｃは光線Ｃ´−ｄと、光線Ｃ´−ｄは光線Ｄ´−ｅと、光線Ｄ´−ｅは光線Ｅ´−ｆと、光線Ｅ´−ｆは光線Ｆ´−ｇと、光線Ｆ´−ｇは光線Ｇ´−ｈと、光線Ｇ´−ｈは光線Ｈ´−ｉと、光線Ｈ´−ｉは光線Ｉ´−ｊと、光線Ｉ´−ｊは光線Ｊ´−ｋと、光線Ｊ´−ｋは光線Ｋ´−ｌと、それぞれ重ね合わされて放射される。

従って、Ａ´，Ｂ´，Ｃ´，Ｄ´，Ｅ´，Ｆ´，Ｇ´，Ｈ´，Ｉ´，Ｊ´，Ｋ´、及び、ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆ，ｇ，ｈ，ｉ，ｊ，ｋ，ｌの光量（強度）を、光線Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈ，Ｉ，Ｊ，Ｋ，Ｌに対して適切な値に設定することにより、鏡３５からの反射光を、重なりのない光線Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈ，Ｉ，Ｊ，Ｋ，Ｌとすることができる。

図１１は、本第３の実施の形態における画像処理装置１０の動作を示すフローチャートである。

図１１に示す処理において、画像処理装置１０は、まず、投影光学系３０の光源３１を点灯させ（ステップＳ５１）、続いて、投影すべき画像として記憶装置１３に格納された画像データを読み出して、画像データワークメモリ１２ｂに格納する（ステップＳ５２）。

ここで、ＣＰＵ１１は、画像データワークメモリ１２ｂに格納された画像データを補整する処理を実行する（ステップＳ５３）。このステップＳ５３における処理で、ＣＰＵ１１は、上記第１の実施の形態において図５に示す処理と同様に、鏡３５における補正画素データ値を求め、次いで鏡３５において生じる光路差ｄを求め、さらに光路差ｄに相当する画素数を算出し、画像データワークメモリ１２ｂに格納された画像データに含まれる各画素のデータを補正する処理を行う。

そして、ＣＰＵ１１は、補正された画像データをもとにＬＣＤ３３へ補正された画像を出力して表示させる（ステップＳ５４）。
その後、ＣＰＵ１１は、投影が終了したか否かを判別し、終了していない場合はステップＳ５１へ戻る。

このように、投影光学系３０を有するプロジェクターに本発明を適用することにより、鏡を利用して画像を投影する場合において、鏡を構成するガラス表面における反射光の影響を除いて、鮮明な画像を投影することが可能になる。また、投影光学系３０を有するプロジェクターにおいて、その投影光学系の構造に改良を加える場合に比べ、本発明は、非常に安価に、かつ容易に適用することができる。

そして、本発明によれば、鏡の影響によって画像が不鮮明になることを気にせずに画像を投影することができるので、手軽に鮮明な投影画像を得られる上、スクリーンの設置等を厳密に行う必要がなくなる。

なお、上記第３の実施の形態においては、投影光学系３０の中に鏡を含む例について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、プロジェクターの外部に鏡を設置し、この鏡を利用して画像をスクリーン等に投影する場合についても、勿論適用することができる。

また、上記の実施の形態においては、画像処理装置１０を構成する各部の構成は任意であり、その他の具体的な細部構成についても適宜に変更可能であることは勿論である。

本発明を適用した第１の実施の形態における画像処理装置１０の構成を示す図である。 図１に示すＲＡＭ１２の構成を模式的に示す図である。 図１の記憶装置１３に格納される実寸算出式係数テーブル１３ａの構成を模式的に示す図である。 図１の画像処理装置１０の動作を示すゼネラルフローである。 図４のステップＳ７に示す画像データ補正処理を詳細に示すフローチャートである。 図５のステップＳ１４に示す光路差に相当する画素数の算出処理を詳細に示すフローチャートである。 本発明を適用した第２の実施の形態におけるカメラの撮像系２０について、その概略構成を示す図である。 第２の実施の形態における画像処理装置１０の動作を示すフローチャートである。 本発明を適用した第３の実施の形態におけるプロジェクターの投影光学系３０について、その概略構成を示す図である。 図９の鏡３５の構成を示すとともに、鏡３５における反射の様子を模式化して示す図である。 第３の実施の形態における画像処理装置１０の動作を示すフローチャートである。 鏡を利用した撮影装置の一例としての画像処理装置１００を示す図である。 図１２に示す鏡１１０の構成を詳細に示すとともに、鏡１１０における光線の反射の様子を模式的に示す図である。 図１２に示す画像処理装置１００による撮影画像の例を示す図であり、（ａ）は被写体１０５を示し、（ｂ）は画像処理装置１００により得られる撮影画像を示す。 図１２に示す鏡１１０における光線の反射の様子を模式化し、より詳細に示す図である。

符号の説明

１０ 画像処理装置
１１ ＣＰＵ
１２ ＲＡＭ
１２ａ 画像データメモリ
１２ｂ 画像データワークメモリ
１２ｃ 画像データ保存メモリ
１２ｄ ワークエリア
１３ 記憶装置
１３ａ 実寸算出式係数テーブル
１４ 記録媒体
１５ 入力部
１６ 表示部
１７ 伝送制御部
１８ Ｉ／Ｆ
１９ バス
２０ 撮像系
２１ レンズ
２２ 鏡
２３ 撮像素子
３０ 投影光学系
３１ 光源
３２ 凹面鏡
３３ ＬＣＤ
３４ 凹レンズ
３５ 鏡
３５１ ガラス
３５２ 反射蒸着面
１００ 撮影装置
１０１ ケース
１０２ フード
１０３ カメラ
１０４ 台座
１０５ 被写体
１０６ 被写体画像
１１０ 鏡
１１１ ガラス
１１２ 反射蒸着面
１２０ モータ
１２１ 角度検出装置

Claims (3)

1. 鏡による反射を経て投影光を投影する投影装置によって画像を投影させる画像データ処理装置において、
   投影すべき画像データを取得する画像データ取得手段と、
   前記投影光が前記鏡の裏面の反射材で反射される際に、前記投影光のうち前記鏡の表面において反射される成分を相殺する成分を、前記画像データ取得手段により取得された画像データに加味することで前記画像データを補正する投影画像補正手段と、
   前記投影画像補正手段により補正された画像データに基づいて前記投影装置によって画像を投影させる投影制御手段と、
   を備えることを特徴とする画像データ処理装置。
2. 鏡による反射を経て投影光を投影する投影装置によって画像を投影させる画像データ処理方法であって、
   投影すべき画像データを取得し、
   前記投影光が前記鏡の裏面の反射材で反射される際に、前記投影光のうち前記鏡の表面において反射される成分を相殺する成分を、前記画像データに加味することで前記画像データを補正し、
   補正された画像データに基づいて前記投影装置によって画像を投影させること、
   を特徴とする画像データ処理方法。
3. 鏡による反射を経て投影光を投影する投影装置によって画像を投影させるための画像データを処理するコンピュータを、
   投影すべき画像データを取得する画像データ取得手段、
   前記投影光が前記鏡の裏面の反射材で反射される際に、前記投影光のうち前記鏡の表面において反射される成分を相殺する成分を、前記画像データ取得機能により取得された画像データに加味することで前記画像データを補正する投影画像補正手段、
   前記投影画像補正機能により補正された画像データに基づいて前記投影装置によって画像を投影させる投影制御手段、
   として機能させるためのプログラム。

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