JP5997601B2

JP5997601B2 - 撮像システム

Info

Publication number: JP5997601B2
Application number: JP2012274586A
Authority: JP
Inventors: 雄毅笠原
Original assignee: PFU Ltd
Current assignee: PFU Ltd
Priority date: 2012-12-17
Filing date: 2012-12-17
Publication date: 2016-09-28
Anticipated expiration: 2032-12-17
Also published as: US9325909B2; JP2014119599A; US20140168506A1; CN103873730A; CN103873730B

Description

本発明は、撮像システムに関する。

携帯電話、スマートフォン、デジタルカメラなどの携帯型の撮像手段を利用して、書籍、雑誌、書類などの所望の媒体を撮像し画像データを取得するスキャン操作を行いたいというニーズがある。このスキャン操作のために、媒体設置面を上方から撮像可能となるように撮像手段を載置する載置台がある（例えば特許文献１参照）。

特開２００５−９９７０８号公報

撮像手段によるスキャン操作を行なう場合、例えばユーザがボタンを押下するなど、スキャン操作を開始するための何らかのトリガを撮像手段に入力する必要がある。撮像手段が載置台に載置されている状態では、トリガ入力手段が必ずしもユーザが操作しやすい位置にあるわけではなく、操作感を損なう虞があった。

操作性を改善するために、例えば撮像手段を載置台とコネクタなどを介して電気的に接続し、外部から撮像手段を操作する手法が考えられる。しかし、撮像手段を載置台へ載置する度に何らかの物理的接続の作業が必要となり、載置台への設置作業が煩わしくなる。

本発明は、上記を鑑みてなされたものであって、撮像手段により実行可能な機能の操作性を向上でき、かつ、機能の実行に伴う撮像手段の設置容易性を向上できる撮像システム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、本発明に係る撮像システムは、撮像手段と、載置台とを備え、前記載置台は、読取対象の媒体を設置する媒体設置面に配置されるベース部と、前記媒体設置面に設置された前記媒体を撮像可能な位置に前記撮像手段を載置するためのトップ部とを有し、前記ベース部は、前記撮像手段が前記載置台に載置された状態において、前記撮像手段の撮像領域に含まれる部分を備え、前記撮像手段が、前記部分の画像情報に基づいて開始トリガを立ち上げると、前記開始トリガに関連付けられる機能を実行する。

本発明に係る撮像システムは、撮像手段により実行可能な機能の操作性を向上でき、かつ、機能の実行に伴う撮像手段の設置容易性を向上できるという効果を奏する。

図１は、本発明の第一実施形態に係る撮像システムの概略構成を示す斜視図である。図２は、図１中の載置台の斜視図である。図３は、図１に示す撮像システムの機能ブロック図である。図４は、第一実施形態の撮像システムにより実施される媒体撮像処理を示すフローチャートである。図５は、第一実施形態において仮想スイッチ上にユーザの指が無い状態を判定する手法を説明するための図である。図６は、第一実施形態において仮想スイッチ上にユーザの指が有る状態を判定する手法を説明するための図である。図７は、第一実施形態の第一変形例において仮想スイッチ上にユーザの指が無い状態を判定する手法を説明するための図である。図８は、第一実施形態の第一変形例において仮想スイッチ上にユーザの指が有る第一の状態を判定する手法を説明するための図である。図９は、第一実施形態の第一変形例において仮想スイッチ上にユーザの指が有る第二の状態を判定する手法を説明するための図である。図１０は、本発明の第一実施形態の第三変形例に係る撮像システムの概略構成を示す斜視図である。図１１は、第一実施形態の第三変形例の撮像システムにより実施される処理を示すフローチャートである。図１２は、本発明の第二実施形態に係る撮像システムの概略構成を示す斜視図である。図１３は、図１２に示す撮像システムの機能ブロック図である。図１４は、第二実施形態の撮像システムにより実施される媒体撮像処理を示すフローチャートである。図１５は、本発明の第二実施形態の変形例に係る撮像システムの概略構成を示す斜視図である。図１６は、第二実施形態の変形例の撮像システムにより実施される処理を示すフローチャートである。図１７は、第二実施形態の変形例で用いられる、スマートフォンの各機能ごとに設定される通信ＬＥＤの発光パターンの一例を示す図である。

以下に、本発明に係る撮像システムの実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の図面において、同一または相当する部分には同一の参照番号を付し、その説明は繰り返さない。

［第一実施形態］
図１〜６を参照して本発明の第一実施形態を説明する。まず図１〜３を参照して第一実施形態に係る撮像システムの構成を説明する。図１は、本発明の第一実施形態に係る撮像システムの概略構成を示す斜視図であり、図２は、図１中の載置台の斜視図であり、図３は、図１に示す撮像システムの機能ブロック図である。

撮像システム１は、媒体設置面５上に設置された読取対象の媒体６に対して、所定の撮像手段により上方から撮像して、媒体６の画像データを生成するスキャン動作を行うスキャナシステムである。本実施形態では、撮像手段の一例として、カメラ機能を有するスマートフォン２を挙げて説明する。

図１に示すように、撮像システム１は、スマートフォン２と、スマートフォン２によるスキャン動作時に、このスマートフォン２を載置するための載置台３とを備える。撮像システム１は、スマートフォン２が載置台３の所定位置（後述する載置面３４上）に載置されたときに、スマートフォン２を一意に位置決めすることができ、スマートフォン２により所定の撮像領域７のスキャン画像を取得することができる。なお、以下の説明では、図１の上下方向を撮像システム１及び載置台３の上下方向、図１の手前側を撮像システム１及び載置台３の前方向、図１の奥側を撮像システム１及び載置台３の後方向とする。

スマートフォン２は、その背面にカメラ機能に係る画像撮像部２１が設けられている。画像撮像部２１は、スマートフォン２の制御部２２（図３参照）からの操作指令に応じて、スキャン動作を実行することができる。画像撮像部２１は、スマートフォン２が載置台３の載置面３４に載置された状態では、所定の撮像領域７の全体を撮像することができ、撮像領域７の全体を含むスキャン画像を生成することができる。

載置台３は、ベース部３１、アーム部３２及びトップ部３３の３つの部材を備える。ベース部３１は、媒体設置面５上に配置される。アーム部３２は、ベース部の上面に接続され、ベース部３１から上方に延在する。なお、アーム部３２の延在方向は、図１、２に示すように鉛直上方でもよいし、鉛直上方から前方向（媒体６が設置される側）または後方向（媒体６が設置される側の反対側）へ傾斜してもよい。

トップ部３３は、アーム部３２に接続され、アーム部３２から媒体設置面５に対向して延在する。本実施形態では、トップ部３３は、アーム部３２の上端部に接続され、アーム部３２と接続する高さ位置から前方に延在し、かつ水平より斜め上方に延在している。なお、トップ部３３の延在方向は、前方の水平方向でもよい。

載置台３のベース部３１、アーム部３２及びトップ部３３は、相互に一体的に固定されている。言い換えると、ベース部３１とアーム部３２との接続部分と、アーム部３２とトップ部３３との接続部分は、回転、脱着、移動などの変形ができないよう固設されている。

図２に示すように、載置台３のトップ部３３の上面３３ａには、媒体設置面５に設置された媒体６を撮像可能な位置にスマートフォン２を載置するための載置面３４が設けられている。

載置面３４は、トップ部３３の上面３３ａから掘り下げて形成されている。載置面３４は、スマートフォン２を載置する際に、スマートフォン２の背面の長手方向の一部がトップ部３３の先端から突出するよう設けられている。言い換えると、載置面３４は、トップ部３３の前方端から後方（アーム部３２の方向）にかけて形成されており、載置面３４の面積は、スマートフォン２の背面の面積より小さい。また、載置面３４の前後方向の長さは、スマートフォン２の長手方向の長さより短い。これにより、スマートフォン２の背面に設けられた画像撮像部２１が載置面３４で隠されることなく、スマートフォン２が載置面３４に載置可能となる。言い換えると、スマートフォン２が載置面３４に載置されると、画像撮像部２１は媒体設置面５と直接対面するよう位置決めされるので、媒体設置面５上の媒体６を撮像可能となる。また、このように載置面３４を形成することで、スマートフォン２を載置面３４へ載置したり取り外したりすること（挿抜）が容易となる。

トップ部３３の上面３３ａと、載置面３４との間には段差が形成されている。より詳細には、スマートフォン２の長手方向下部と当接する段差３５ａと、スマートフォン２の左右側面と当接する段差３５ｂ，３５ｃとの３方向の段差が設けられている。段差３５ａと段差３５ｂは略直角に接続され、段差３５ａと段差３５ｃは略直角に接続され、段差３５ｂと段差３５ｃは前後方向に平行に配置される。これらの段差３５ａ，３５ｂ，３５ｃが、スマートフォン２と当接することにより、スマートフォン２を所定位置に位置決めすることができる。すなわち、トップ部３３の上面３３ａと、載置面３４との間に形成された段差３５ａ，３５ｂ，３５ｃが、スマートフォン２を載置面３４上の所定位置に位置決めするための位置決め手段として機能する。

これにより、スマートフォン２を載置面３４に載置する際には、スマートフォン２の長手方向下部を段差３５ａに突き当てるだけで、スマートフォン２を載置面３４の所定位置に容易に位置決めして載置することができる。また、上述のように、トップ部３３が傾斜しているため、載置面３４はトップ部３３の前側から後側へ水平方向下向きに傾斜して設けられている。このため、スマートフォン２を段差３５ａに突き当てやすい。

スマートフォン２を載置面３４に載置したときに、スマートフォン２の画像撮像部２１が、下方の所定の撮像領域７の全体を撮影できる程度に媒体設置面５との間に距離がとれるように、載置面３４の設置位置が設定されている。

なお、本実施形態では、載置台３は、ベース部３１、アーム部３２及びトップ部３３から成る構成としたが、スマートフォン２を載置したときにスマートフォンの２の画像撮像部２１が撮像領域７の全体を撮影できる程度に媒体設置面５との間に距離がとれればよく、他の構成としてもよい。

載置台３のベース部３１の上面には、仮想スイッチ３６が設けられている。仮想スイッチ３６は、載置台３の他の構成要素と電気的に接続されておらず、押下されてもスイッチ操作に関する情報を出力しない。すなわち仮想スイッチ３６は、押下されても物理的・電気的には機能しない。

しかしながら、仮想スイッチ３６は、スマートフォン２にスキャン動作を実行させるスキャン操作の指示をユーザから受け付ける入力手段として機能する。ユーザが仮想スイッチ３６を押下または接触するとき、ユーザの指が仮想スイッチ３６上に存在している状態となる。図１に示すように、載置台３の載置面３４に載置されたスマートフォン２の撮像領域７は、載置台３のベース部３１の前方向に隣接する媒体６を配置する領域と、ベース部３１のうち仮想スイッチ３６を含む前方部分とを含むよう設定されている。したがって、スマートフォン２は、載置面３４に載置されているとき、撮像領域７内に仮想スイッチ３６を含むこととなるので、仮想スイッチ３６を常に監視できる。スマートフォン２が撮像画像を解析して、仮想スイッチ３６上にユーザの指が配置されている状態を検知すると、スマートフォン２は、ユーザからスキャン操作の指示を受け付けることができる。仮想スイッチ３６上の指の有無の検知手法については後述する。

図２に示すように、載置台３のトップ部３３の媒体設置面５と対向する下面には、照明ＬＥＤ３９が設けられている。照明ＬＥＤ３９は、スキャン動作時には撮像領域７を明るくする照明装置として機能し、スキャン動作時以外では、例えばデスクライトの照明として機能する。

図３に示すように、スマートフォン２は、画像撮像部２１と、制御部２２と、記憶部２３と、を備える。画像撮像部２１と、記憶部２３は、制御部２２に電気的に接続されている。

画像撮像部２１は、制御部２２からの制御指令に応じて、撮像領域７内を撮像して、画像データを生成する。また画像撮像部２１は、スマートフォン２が載置台３に載置された状態では、図２に示すように撮像領域７に含まれる仮想スイッチ３６の画像情報を生成する。画像撮像部２１は、生成した画像データを制御部２２に出力する。

制御部２２は、画像撮像部２１を用いて撮像領域７をモニタリングしておき、仮想スイッチ３６の画像情報からユーザの操作指令を検出する。本実施形態では、ユーザの操作指令は、スキャン操作をスマートフォン２に開始させるための開始トリガである。制御部２２は、仮想スイッチ３６上にユーザの指が載ることで、この開始トリガを検出することができる。制御部２２は、画像撮像部２１により撮像された画像データを解析することで、撮像領域７内の仮想スイッチ３６上にユーザの指が有るか無いかを判定する。そして、ユーザの指が有ることを検知した場合に、スキャン動作の開始トリガを立ち上げる。つまり、画像撮像部２１により取得される画像情報には、スキャン操作の開始トリガが含まれる。

また、制御部２２は、スキャン操作の開始トリガを立ち上げるのに応じて、画像撮像部２１を用いて撮像領域７のスキャン動作を実行し、撮像領域７の高画質な静止画像（スキャン画像）を取得する。制御部２２は、画像撮像部２１により取得された画像データの歪形状補正したり、ノイズを除去するなどの後処理を施して、スキャン画像を生成することもできる。制御部２２は、生成したスキャン画像を記憶部２３に出力して保存することができる。記憶部２３は、画像撮像部２１により取得され制御部２２により生成されたスキャン画像データを保存する記憶装置である。

次に、図４〜６を参照して第一実施形態に係る撮像システムの動作を説明する。図４は、第一実施形態の撮像システムにより実施される媒体撮像処理を示すフローチャートであり、図５は、第一実施形態において仮想スイッチ上にユーザの指が無い状態を判定する手法を説明するための図であり、図６は、第一実施形態において仮想スイッチ上にユーザの指が有る状態を判定する手法を説明するための図である。

図４のフローチャートに示す制御フローは、スマートフォン２の制御部２２により例えば所定時間ごとに実施される。

まず、制御部２２により画像撮像部２１が制御され、撮像領域７の画像フレームが取得される（ステップＳ１０１）。取得された画像フレームは、制御部２２により判定領域のマスク処理が行われる（ステップＳ１０２）。すなわち、ステップＳ１０１で取得した撮像領域７の画像フレームから、判定領域の画像が切り取られる。ここで「判定領域」とは、仮想スイッチ３６上の指の有無を判定するために利用する画像情報の領域である。本実施形態では、判定領域として、仮想スイッチ３６の外縁より内側の四角形状の領域が設定されている（図５、６の（ａ）参照）。

ここで、図５，６を参照して、判定領域の画像を利用した仮想スイッチ３６上の指の有無の判定手法について説明する。図５の（ａ）には、仮想スイッチ３６上に指が無い状態を表す模式図が示され、図５の（ｂ）には、仮想スイッチ３６上に指が無い場合の判定領域の画像のヒストグラムが示される。ヒストグラムの横軸は画像内のピクセルの階調値を表し、ヒストグラムの縦軸は画像内で各階調値をとるピクセル数を表す。一方、図６の（ａ）には、仮想スイッチ３６上に指が有る状態を表す模式図が示され、図６の（ｂ）には、仮想スイッチ３６上に指が有る場合の判定領域の画像のヒストグラムが示される。

図５の（ａ）に示すように、仮想スイッチ３６上に指が無い状態では、判定領域には仮想スイッチ３６の色のみが存在しているので、図５の（ｂ）に示すように、ヒストグラムの形状は、仮想スイッチ３６の色に対応する特定の階調値において比較的高いピークをとり、このピークを中心として比較的狭い範囲に分布する形状となる。すなわち、仮想スイッチ３６上に指が無い状態では、判定領域のヒストグラムの標準偏差σ_ｂは、比較的小さい値となり、所定の閾値より小さくなる。

一方、図６の（ａ）に示すように、仮想スイッチ３６上に指が有る状態では、仮想スイッチ３６内の判定領域に指が存在しているため、判定領域には仮想スイッチ３６の色と指の色とが混在する。このため、図６の（ｂ）に示すように、ヒストグラムは、仮想スイッチ３６の色に対応する階調値と、指の色に対応する階調値において、指無し状態と比べて低い２つのピークをとり、これらの２つのピークを含み、指無し状態と比べて広い範囲に分布する形状となる。すなわち、仮想スイッチ３６上に指が有る状態では、判定領域のヒストグラムの標準偏差σ_ｆは、指無し状態の標準偏差σ_ｂより大きい値となり、所定の閾値より大きくなる。

本実施形態では、このようなヒストグラムの特性を利用して仮想スイッチ３６上の指の有無を判定する。図４に戻り、制御部２２により、ステップＳ１０２で取得した判定領域の画像を用いて、この画像におけるピクセルの階調値の標準偏差が算出され（ステップＳ１０３）、算出された標準偏差が所定の閾値より大きいか否かが判定される（ステップＳ１０４）。

ステップＳ１０４の判定の結果、標準偏差が閾値より大きい場合には（ステップＳ１０４のＹｅｓ）、現在の判定領域の画像のヒストグラムが図６の（ｂ）に示す指有り状態のものに合致しているので、仮想スイッチ３６上にユーザの指が載っているものと判定される。したがって、ユーザによるスキャン操作の開始トリガが入力されたものとして、スキャン動作が実行される（ステップＳ１０５）。スキャン動作では、制御部２２は、画像撮像部２１を制御して、撮像領域７の高画質の静止画像（スキャン画像）を取得する。また、媒体設置面５に対して、画像撮像部２１が傾斜して配置される場合には、画像撮像部２１により取得される撮像画像は、例えばベース部３１側の横方向が長く、反対側が短い歪みが発生する。この場合、制御部２２は、画像撮像部２１で撮像された画像データに射影変換を行ない、撮像画像の歪みを補正することができる。そして、制御部２２により生成されたスキャン画像データは、スマートフォン２の記憶部２３に保存される。スキャン動作が完了すると、本制御フローを終了する。

一方、ステップＳ１０４の判定の結果、標準偏差が閾値以下の場合には（ステップＳ１０４のＮｏ）、現在の判定領域の画像のヒストグラムが図５の（ｂ）に示す指無し状態のものに合致しているので、仮想スイッチ３６上にユーザの指が無いものと判定される。したがって、スキャン操作の開始トリガは入力されていないものとして、ステップＳ１０１に戻り本制御フローを継続する。

次に、第一実施形態に係る撮像システムの効果を説明する。

本実施形態の撮像システム１は、撮像手段としてのスマートフォン２と、読取対象の媒体６を設置する媒体設置面５に配置され、媒体設置面５に設置された媒体６を撮像可能な位置にスマートフォン２を載置するための載置台３と、を備える。スマートフォン２が載置台３に載置された状態において、スマートフォン２が、撮像領域７の画像情報に基づいて開始トリガを立ち上げると、この開始トリガに関連付けられる機能（スキャン動作）を実行する。開始トリガは、スマートフォン２により撮像領域７内の仮想スイッチ３６上の判定領域にユーザの指が置かれたことが検知されると立ち上がる。

この構成により、ユーザは指を載置台３の仮想スイッチ３６に載せるだけで、スキャン操作の開始トリガをスマートフォン２に入力することができる。ユーザは、スキャン操作を開始するために、スマートフォン２に設けられたボタン等の入力手段を直接操作する必要がなくなる。これにより、スマートフォン２の設置状況によってボタンが操作しづらい位置にあったとしても、操作しやすい載置台３の仮想スイッチ３６を操作すればスキャン操作を開始できるので、スキャン操作の操作性を向上できる。

また、スマートフォン２は、撮像領域７の中から開始トリガを検知する、すなわち画像撮像部２１により取得される画像情報を利用して撮像領域７中の開始トリガを検知する。これにより、スマートフォン２と載置台３とを物理的または電気的に接続しなくても、スマートフォン２が開始トリガを検知できる。つまり、スキャン操作を行なう際には、スマートフォン２を載置台３に載置するだけでよいので、設置容易性を向上できる。この結果、スマートフォン２により実行可能な機能（スキャン操作）の操作性を向上でき、かつ、スキャン操作の実行に伴うスマートフォン２の設置容易性を向上できる。

［第一実施形態の第一変形例］
次に、図７〜９を参照して、第一実施形態の第一変形例について説明する。図７は、第一実施形態の第一変形例において仮想スイッチ上にユーザの指が無い状態を判定する手法を説明するための図であり、図８は、第一実施形態の第一変形例において仮想スイッチ上にユーザの指が有る第一の状態を判定する手法を説明するための図であり、図９は、第一実施形態の第一変形例において仮想スイッチ上にユーザの指が有る第二の状態を判定する手法を説明するための図である。

図５，６を参照して説明した第一実施形態の指有無の判定手法では、仮想スイッチ３６と指の階調差から指の有無を判定するため、例えば指の色が仮想スイッチ３６の色と非常に近似している場合（図９の（ａ）参照）には、仮想スイッチ３６上に指が有ることを検出しにくい状況が考えられる。そこで、図７〜９に示すように、仮想スイッチ３６上の判定領域(第一判定領域)のほかに、仮想スイッチ３６の周囲、好ましくはベース部３１の上面の仮想スイッチ３６より前側に別の判定領域（第二判定領域）を設定することもできる。このとき、第二判定領域を仮想スイッチ３６とは対照的な色（例えば比較的肌色に近い色）で塗装するのが好ましい。

図７の（ａ）に示すように、仮想スイッチ３６上に指が無い状態では、第一判定領域には仮想スイッチ３６の色のみが存在し、第二判定領域にはベース部３１上面の色のみが存在している。したがって、図７の（ｂ）に示すように、仮想スイッチ３６上に指が無い状態では、第一判定領域のヒストグラムの標準偏差σ_１及び第二判定領域のヒストグラムの標準偏差σ_２は、比較的小さい値となり、所定の閾値（図７には「ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ」と表記）より小さい。このとき、スキャン操作の開始トリガは入力されていないもの（図７には「ｔｒｉｇｇｅｒ＝ｆａｌｓｅ」と表記）と判定される。

図８の（ａ）に示すように、仮想スイッチ３６上に指が有る状態であり、かつ指の色が仮想スイッチ３６の色と近似しない場合には、第一判定領域及び第二判定領域に指が存在しているため、第一判定領域には仮想スイッチ３６の色と指の色とが混在し、第二判定領域にはベース部３１の色と指の色とが混在する。仮想スイッチ３６と指の色の階調差は、ベース部３１と指の色の階調差より大きい。このため、図８の（ｂ）に示すように、第一判定領域のヒストグラムは、仮想スイッチ３６の色と指の色に対応する２つのピークの間の距離が第二判定領域のものより大きくなる。したがって、第一判定領域のヒストグラムの標準偏差σ_１は、比較的大きい値となり、所定の閾値より大きい。一方、第二判定領域のヒストグラムの標準偏差σ_２は、比較的小さい値となり、所定の閾値より小さい。このとき、スキャン操作の開始トリガが入力されたもの（図８には「ｔｒｉｇｇｅｒ＝ｔｒｕｅ」と表記）と判定される。

図９の（ａ）に示すように、仮想スイッチ３６上に指が有る状態であり、かつ指の色が仮想スイッチ３６の色と近似している場合には、第一判定領域及び第二判定領域に指が存在しているため、第一判定領域には仮想スイッチ３６の色と指の色とが混在し、第二判定領域にはベース部３１の色と指の色とが混在する。仮想スイッチ３６と指の色の階調差は、ベース部３１と指の色の階調差より小さい。このため、図９の（ｂ）に示すように、第一判定領域のヒストグラムは、仮想スイッチ３６の色と指の色に対応する２つのピークの間の距離が第二判定領域のものより小さくなる。したがって、第一判定領域のヒストグラムの標準偏差σ_１は、比較的小さい値となり、所定の閾値より小さい。一方、第二判定領域のヒストグラムの標準偏差σ_２は、比較的大きい値となり、所定の閾値より大きい。このとき、スキャン操作の開始トリガが入力されたもの（図９には「ｔｒｉｇｇｅｒ＝ｔｒｕｅ」と表記）と判定される。

つまり、第一判定領域及び第二判定領域の少なくとも一方で指有り状態を検出できた場合にスキャン操作の開始トリガが入力されたものと判定する。これにより、ユーザの指の色の個人差の影響を受けにくくすることができ、仮想スイッチ３６上の指の有無の検知精度を向上できる。また、第二判定領域を仮想スイッチ３６より前側とすることで、開始トリガを検知するときの指の方向を、載置台３の前方からの方向に限定できる。これにより、例えばユーザが指を前方以外から偶然仮想スイッチ３６上に置いた場合など、ユーザがスキャン操作を意図しないで行った操作を除外することが可能となり、検知精度を向上できる。

［第一実施形態の第二変形例］
次に、第一実施形態の第二変形例について説明する。判定領域を撮像領域７内の固定位置とすると、載置台３の寸法のばらつきや、スマートフォン２を載置台３に置いたときのガタなどの影響により、画像撮像部２１の撮像画像から抽出される判定領域が目的の領域（仮想スイッチ３６上）から外れる場合がある。そこで、スマートフォン２が載置台３にセットされたときに、画像撮像部２１の撮像画像内での判定領域の位置をキャリブレーションする構成としてもよい。これにより、判定領域を仮想スイッチ３６内に確実に設定することができ、仮想スイッチ３６上の指の有無の検知精度を向上できる。

［第一実施形態の第三変形例］
次に、図１０，１１を参照して、第一実施形態の第三変形例について説明する。図１０は、本発明の第一実施形態の第三変形例に係る撮像システムの概略構成を示す斜視図であり、図１１は、第一実施形態の第三変形例の撮像システムにより実施される処理を示すフローチャートである。

図１０に示すように、複数の仮想スイッチ３６ａ，３６ｂを設けて、各仮想スイッチ３６ａ，３６ｂごとに、またはその組み合わせにより、スマートフォン２が実行する機能を切り替える構成としてもよい。スマートフォン２が実行する機能とは、例えば上記実施形態と同様の標準スキャンや、原稿領域のクロッピング、媒体が本の場合の湾曲補正、スキャンの停止、などが挙げられる。なお、図１０では一例として仮想スイッチが２つの構成を例示したが、仮想スイッチの数はこれに限定されず、３個以上としてもよい。

この第三変形例の撮像システム１において、スマートフォン２の複数の機能のいずれかを選択・実行する処理について、図１１のフローチャートにしたがって説明する。

まず、制御部２２により画像撮像部２１が制御され、撮像領域７の画像フレームが取得される（ステップＳ２０１）。取得された画像フレームの中から、複数の仮想スイッチ３６ａ，３６ｂのうちの１つの仮想スイッチに設定された判定領域のマスク処理が行われる（ステップＳ２０２）。すなわち、ステップＳ２０１で取得した撮像領域７の画像フレームから、複数の仮想スイッチ３６ａ，３６ｂのうちの１つの仮想スイッチに設定された判定領域の画像が切り取られる。

次に、制御部２２により、ステップＳ２０２で取得した判定領域の画像を用いて、この画像におけるピクセルの階調値の標準偏差が算出される（ステップＳ２０３）。算出された標準偏差に基づき、判定領域が指有り状態か指無し状態かが判定され（ステップＳ２０４）、この判定領域に該当する仮想スイッチの状態（指有り状態または指無し状態）が保存される（ステップＳ２０５）。

次に、画像フレーム内の全ての仮想スイッチ３６ａ，３６ｂの状態が判定されたか否かが確認される（ステップＳ２０６）。ステップＳ２０６の判定の結果、状態を判定していない仮想スイッチがある場合には（ステップＳ２０６のＮｏ）、画像フレーム内の次の判定領域へシフトされて（ステップＳ２０７）、ステップＳ２０１に戻り、本制御フローが継続される。すなわち、引き続き、次の判定領域に関連付けられた仮想スイッチの状態が判定される。

一方、ステップＳ２０６の判定の結果、全ての仮想スイッチ３６ａ，３６ｂの状態が判定された場合には（ステップＳ２０６のＹｅｓ）、判定された各仮想スイッチの状態に基づき、どの仮想スイッチが押下されているかを表す押下パターンが求められ、この押下パターンに基づき機能が選択され、選択された機能が実行される（ステップＳ２０８）。ステップＳ２０８の処理が完了すると、本制御フローは終了する。

このように、第一実施形態の第三変形例に係る撮像システム１は、開始トリガと、この開始トリガに関連付けられる機能の組を複数有する。すなわち、複数の仮想スイッチ３６ａ，３６ｂを備え、各スイッチに複数の機能が個別に関連付けられる。これにより、複数の仮想スイッチ３６ａ，３６ｂのいずれかに指を載せるという簡易な動作で、複数の機能を使い分けることができるので、スマートフォン２により実行可能な機能の操作性をより一層向上できる。

［第二実施形態］
次に、図１２〜１４を参照して、本発明の第二実施形態を説明する。図１２は、本発明の第二実施形態に係る撮像システムの概略構成を示す斜視図であり、図１３は、図１２に示す撮像システムの機能ブロック図であり、図１４は、第二実施形態の撮像システムにより実施される媒体撮像処理を示すフローチャートである。

図１２に示すように、本実施形態の撮像システム１−１は、スキャン操作の入力手段として、スキャンスイッチ３７と、通信ＬＥＤ３８が載置台３−１のベース部３１に設けられる点で、第一実施形態の撮像システム１と異なるものである。

図１３に示すように、スキャンスイッチ３７、通信ＬＥＤ３８、照明ＬＥＤ３９は、載置台３−１内部に備えられている制御部４０に電気的に接続されている。

スキャンスイッチ３７は、スマートフォン２にスキャン動作を実行させるスキャン操作の指示をユーザから受け付ける入力手段である。スキャンスイッチ３７が押下されると、載置台３−１の制御部４０が、スマートフォン２にスキャン動作を開始させるための光信号を、通信ＬＥＤ３８から出力させる。すなわち、通信ＬＥＤ３８から出力される光信号が、載置面３４に載置されたスマートフォン２に対する撮像開始トリガである。なお、通信ＬＥＤ３８に赤外ＬＥＤを用いて、光信号がユーザの目に見えず不快感がなくなるよう構成してもよい。

画像撮像部２１は、スマートフォン２が載置台３−１の載置面３４に載置された状態では、所定の撮像領域７内で通信ＬＥＤ３８から発信された光信号を受信することができる。図１２に示すように、載置台３−１の載置面３４に載置されたスマートフォン２の撮像領域７は、載置台３−１のベース部３１の前方向に隣接する媒体６を配置する領域と、ベース部３１のうち通信ＬＥＤ３８を含む前方部分とを含むよう設定されている。

制御部２２は、画像撮像部２１を用いて撮像領域７をモニタリングしておき、画像撮像部２１により撮像された画像データを解析することで、通信ＬＥＤ３８の光信号を検知することができる。

第二実施形態の撮像システム１−１により実施される媒体撮像処理について、図１４を参照して説明する。

まず、制御部２２により画像撮像部２１が制御され、撮像領域７の画像フレームが取得される（ステップＳ３０１）。制御部２２により、取得された画像フレームの中から、通信ＬＥＤ３８の点灯状態が検出される（ステップＳ３０２）。通信ＬＥＤ３８の点灯状態とは、具体的にはオン（点灯）またはオフ（消灯）のいずれかに遷移する時系列信号である。さらに通信ＬＥＤ３８の点灯状態の時系列信号にチャタリングの防止処理が施される（ステップＳ３０３）。そして、この信号に基づいて通信ＬＥＤ３８の点灯状態が、消灯（オフ）から点灯（オン）に変化したか否かが判定される（ステップＳ３０４）。

ステップＳ３０４の判定の結果、通信ＬＥＤ３８が消灯から点灯に切り替わった場合には（ステップＳ３０４のＹｅｓ）、スキャンスイッチ３７が押下され、ユーザによるスキャン操作の開始トリガが入力されたものとして、スキャン動作が実行される（ステップＳ３０５）。ステップＳ３０５の処理が完了すると本制御フローを終了する。

一方、ステップＳ３０４の判定の結果、通信ＬＥＤ３８が消灯から点灯に切り替わっていない場合には（ステップＳ３０４のＮｏ）、スキャンスイッチ３７が押下されておらず、スキャン操作の開始トリガは入力されていないものとして、ステップＳ３０１に戻り本制御フローを継続する。

このように、第二実施形態の撮像システム１−１において、載置台３−１が通信ＬＥＤ３８を備え、載置台３−１に載置されたスマートフォン２の撮像領域７が通信ＬＥＤ３８を含むよう設定される。そして、開始トリガは、載置台３−１に対するユーザの動作（スキャンスイッチ３７の押下動作）に応じて、通信ＬＥＤ３８から出力される光信号がスマートフォン２により検知されると立ち上がる。

この構成により、ユーザは載置台３−１のスキャンスイッチ３７を押下するだけで、この押下に応じて通信ＬＥＤ３８から出力される光信号により、スキャン操作の開始トリガをスマートフォン２に入力することができる。これにより、スキャン操作の操作性を向上できる。

なお、本実施形態では、ユーザが載置台３−１のスキャンスイッチ３７を押下することに応じて、通信ＬＥＤ３８から光信号を出力する構成を例示したが、ユーザが載置台３−１の他の部分に接触するなど、ユーザの載置台３−１に対する他の動作入力に応じて、通信ＬＥＤ３８から光信号を出力する構成としてもよい。

［第二実施形態の変形例］
次に、図１５〜１７を参照して、第二実施形態の変形例について説明する。図１５は、本発明の第二実施形態の変形例に係る撮像システムの概略構成を示す斜視図であり、図１６は、第二実施形態の変形例の撮像システムにより実施される処理を示すフローチャートであり、図１７は、第二実施形態の変形例で用いられる、スマートフォンの各機能ごとに設定される通信ＬＥＤ３８の発光パターンの一例を示す図である。

図１５に示すように、複数のスキャンスイッチ３７ａ，３７ｂを設けて、各スキャンスイッチ３７ａ，３７ｂごとに、またはその組み合わせにより、スマートフォン２が実行する機能を切り替える構成としてもよい。スマートフォン２が実行する機能とは、例えば上記実施形態と同様の標準スキャンや、原稿領域のクロッピング、媒体が本の場合の湾曲補正、スキャンの停止、などが挙げられる。なお、図１５では一例としてスキャンスイッチが２つの構成を例示したが、スキャンスイッチの数はこれに限定されず、３個以上としてもよい。

載置台３−１の制御部４０は、複数のスキャンスイッチ３７ａ，３７ｂのうち押下されたスキャンスイッチの種類に応じて、通信ＬＥＤ３８の発光パターンを変更する。この発光パターンは、各スキャンスイッチに関連付けられたスマートフォン２の機能ごとに設定されている。図１７には、標準スキャン（ＳＣＡＮ＿ＳＴＡＮＤＡＲＤ）、クロッピング（ＳＣＡＮ＿ＷＩＴＨ＿ＣＲＯＰ）、スキャン停止（ＳＴＯＰ＿ＳＣＡＮＮＩＮＧ）にそれぞれ設定された通信ＬＥＤ３８の発光パターンの一例を示している。発光パターンは、図１７に示すように、オン（点灯）またはオフ（消灯）のいずれかに遷移する時系列信号である。この発光パターンは、載置台３−１の制御部４０に記憶されていると共に、パターンマッチングのためにスマートフォン２の制御部２２にも記憶されている。

第二実施形態の変形例の撮像システム１−１において、スマートフォン２の複数の機能のいずれかを選択・実行する処理について、図１６のフローチャートにしたがって説明する。

まず、スマートフォン２の制御部２２により画像撮像部２１が制御され、撮像領域７の画像フレームが取得される（ステップＳ４０１）。制御部２２により、取得された画像フレームの中から、載置台３−１の通信ＬＥＤ３８の点灯状態が検出され（ステップＳ４０２）、キューに登録される（ステップＳ４０３）。キューは、通信ＬＥＤ３８の点灯状態を所定時間分格納することができる。

次に、制御部２２により、キューに記憶されている通信ＬＥＤ３８の点灯状態の時系列情報が、スマートフォン２の各機能に関連付けられた所定の発光パターンと合致するか否かを判定するパターン判定が行なわれる（ステップＳ４０４）。

ステップＳ４０４の判定の結果、キューに記憶されている通信ＬＥＤ３８の点灯状態の時系列情報が、スマートフォン２の各機能に関連付けられた所定の発光パターンと合致しなかった場合には（ステップＳ４０４のＮｏ）、複数のスキャンスイッチ３７ａ，３７ｂのいずれも押下されておらず、スキャン操作の開始トリガは入力されていないものとして、キューから最古の検出結果が破棄されて（ステップＳ４０５）、ステップＳ４０１に戻り本制御フローを継続する。

一方、ステップＳ４０４の判定の結果、キューに記憶されている通信ＬＥＤ３８の点灯状態の時系列情報が、スマートフォン２の各機能に関連付けられた所定の発光パターンと合致する場合には（ステップＳ４０４のＹｅｓ）、複数のスキャンスイッチ３７ａ，３７ｂのいずれかが押下され、ユーザによるスキャン操作の開始トリガが入力されたものとして、制御部２２により、発光パターンに関連付けられた機能が実行される（ステップＳ４０６）。ステップＳ４０６の処理が完了すると本制御フローを終了する。

このように、第二実施形態の変形例に係る撮像システム１−１は、開始トリガと、この開始トリガに関連付けられる機能の組を複数有する。すなわち、複数のスキャンスイッチ３７ａ，３７ｂを備え、各スイッチに複数の機能が個別に関連付けられる。これにより、複数のスキャンスイッチ３７ａ，３７ｂのいずれかを押下するという簡易な動作で、複数の機能を使い分けることができるので、スマートフォン２により実行可能な機能の操作性をより一層向上できる。

以上、本発明の実施形態を説明したが、上記実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。上記実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。上記実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

上記実施形態では、読み取り対象の媒体を撮像する撮像手段の一例としてカメラ機能を有するスマートフォン２を挙げて説明したが、本発明は、例えばデジタルカメラや、カメラ機能を有するＰＤＡ（ＰｅｒｓｏｎａｌＤｉｇｉｔａｌＡｓｓｉｓｔａｎｔ：携帯情報端末）、携帯電話、ノートパソコン、ＰＨＳなど、他の撮像手段にも適用可能である。

また、上記実施形態では、載置台３からスマートフォン２へ出力するスキャン動作の撮像開始トリガとして、通信ＬＥＤ３８による光信号を用いたが、この代わりに、照明ＬＥＤ３９により光信号を発信する構成としてもよい。

また、上記実施形態では、撮像開始トリガとして光信号を用いたが、画像撮像部２１の撮影画像に基づき検出できる情報であれば、例えばジェスチャなど光信号以外の情報を用いてもよい。

１，１−１撮像システム
２スマートフォン（撮像手段）
３，３−１載置台
３８通信ＬＥＤ
３９照明ＬＥＤ
５媒体設置面
６媒体
７撮像領域

Claims

撮像手段と、
載置台とを備え、
前記載置台は、
読取対象の媒体を設置する媒体設置面に配置されるベース部と、
前記媒体設置面に設置された前記媒体を撮像可能な位置に前記撮像手段を載置するためのトップ部とを有し、
前記ベース部は、前記撮像手段が前記載置台に載置された状態において、前記撮像手段の撮像領域に含まれる部分を備え、
前記撮像手段が、前記部分の画像情報に基づいて開始トリガを立ち上げると、前記開始トリガに関連付けられる機能を実行することを特徴とする撮像システム。
前記開始トリガは、前記撮像手段により前記部分に設けられる所定の判定領域に指が置かれたことが検知されると立ち上がることを特徴とする、請求項１に記載の撮像システム。
前記載置台は、前記部分に設けられる光源を備え、
前記開始トリガは、前記載置台に対するユーザの動作に応じて前記光源から出力される光信号が前記撮像手段により検知されると立ち上がる
ことを特徴とする、請求項１に記載の撮像システム。
前記開始トリガと、該開始トリガに関連付けられる前記機能の組を複数有することを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の撮像システム。