JPH09245155A - マウス接続型静止画像入力装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ２次元イメージセンサを使用して部分画像を
撮影し、これらの部分画像を合成することにより全体画
像を得る画像入力装置において、入力対象の制限を緩和
し、処理コストを低減することを目的とする。 【解決手段】 マウスアダプター１１０にマウス１２０
とカメラ１３０を挿入してマウス画像入力装置１００を
構成し、これを移動しながら撮像した部分画像を合成し
て全体画像とする。この際、撮像した部分画像間のおお
まかな位置関係を、マウス１２０から入力した座標情報
から得、さらに詳細な位置関係を、撮像した画像情報の
共通部分検出から得る。さらに、マウスアダプター１１
０にローラー１１５を設け、マウス画像入力装置１００
の動きを１次元方向に制限することによって移動精度を
高め、画像情報の共通部分検出処理の対象範囲を狭くす
ることを可能とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、静止画像情報を入
力する画像入力装置に関し、特にマウスに接続する画像
入力装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】静止画像情報を入力する従来の画像入力
装置は、使用するイメージセンサの種類により、２つに
大別される。

【０００３】１つは、１次元イメージセンサを使用した
画像入力装置であり、ファクシミリ装置に多く使用され
ている原稿移動型のドキュメントスキャナ、パソコンの
イメージ入力に多く使用されている原稿静止型のフラッ
トベッドスキャナ、さらにこの簡易版としてのハンディ
スキャナ等がある。

【０００４】もう１つは、２次元イメージセンサを使用
した画像入力装置であり、電子写真やパソコンのイメー
ジ入力に使用されている電子スチルカメラ等がある。

【０００５】ここで、１次元イメージセンサを使用した
画像入力装置では、イメージセンサが１次元配列である
ことから高い解像度を得やすく、写真や文書の画像を高
解像度で入力できるという利点があるが、ドキュメント
スキャナやフラットベッドスキャナでは、原稿やイメー
ジセンサを副走査方向に移動する走査機構が必要となる
ため装置が大型となる欠点があり、ハンディスキャナで
は携帯性に優れているものの、入力する画像の幅がイメ
ージセンサの主走査の幅に制限されたり、副走査方向の
入力精度が低いという欠点がある。

【０００６】一方、２次元イメージセンサを使用した画
像入力装置では、携帯性に優れ、画像入力が一瞬にして
終了するという利点があるが、イメージセンサが２次元
配列であることから高い解像度を得るのが難しく、通常
は比較的安価な低解像度のイメージセンサを使用するた
め、写真や文書の画像を高解像度で入力することができ
ないという欠点がある。

【０００７】このような問題を解決し、小型で高解像度
の画像入力装置を実現する方法として、特開平６−２５
９５５７号公報に記載された画像入力装置のように、安
価な２次元イメージセンサを使用して部分画像を撮影
し、これらの部分画像を合成する方法が提案されてい
る。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来の画
像入力装置には、次のような問題点がある。

【０００９】第１の問題点は、繰り返しパターンからな
る画像の合成ができないことである。

【００１０】その理由は、従来の技術では、前回取り込
んだ部分画像に対する今回取り込んだ部分画像の位置を
検出する手段として、前回取り込んだ部分画像と今回取
り込んだ部分画像の共通点を探索し、これを重複部分と
判断して位置情報を検出しているため、繰り返しパター
ンからなる画像を取り込んだ場合、原理的に重複部分の
特定が不可能なためである。

【００１１】第２の問題点は、実用的な速度で画像を合
成するためには、高い処理能力を有するプロセッサや、
大容量のメモリを必要とすることである。

【００１２】その理由は、従来の技術では、前回取り込
んだ部分画像に対する今回取り込んだ部分画像の位置を
検出する手段を、取り込んだ画像データの処理のみに頼
っていることにより、重複部分が全くない部分画像を取
り込んだ場合でも、部分画像全領域に渡って画像処理演
算を行った後に初めてアラームを通知できるため、この
ような異常処理を含めた処理を実用的な時間内で実行す
るためには、結果として高速な画像処理速度が要求され
るからである。

【００１３】本発明は、２次元イメージセンサを使用し
て部分画像を撮影して、これらの部分画像を合成するこ
とにより全体画像を得る画像入力装置の持つ課題を解決
し、小型で高解像度の画像入力装置を提供することを目
的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明では、マウスに小
型テレビカメラを装着するためのアダプターを有し、前
回取り込んだ部分画像に対する今回取り込んだ部分画像
の位置を検出する手段として、マウスから得られる位置
情報と、前回取り込んだ部分画像と今回取り込んだ部分
画像との共通点から得られる位置情報とを併用してい
る。

【００１５】また本発明では、アダプターにローラーガ
イドを有し、マウスの２次元方向および回転方向の自由
な動きをあえて１次元方向の移動のみに制限することに
よって前記位置検出手段の処理時間を短縮している。

【００１６】さらに本発明は、ローラーガイドがアダプ
ターに対して上下する機構を有し、マウスが本来の自由
運動を必要とする際は前記ローラーガイドの効果を無効
にできるようにしている。

【００１７】この結果、本発明によれば、ローラーガイ
ドで動きを規制されたマウスから得られた位置情報に基
づいておおまかな位置の検出を行った後で、前回取り込
んだ部分画像と今回取り込んだ部分画像との共通点から
詳細な位置情報を得るため、繰り返しパターンからなる
画像を取り込んだ場合でも、画像を合成することができ
る。

【００１８】また、マウスから得られた位置情報に基づ
いておおまかな位置の検出ができていることにより、限
られた画像領域内だけで共通点を検出するための画像処
理を行えばよいため、高い処理能力を有するプロセッサ
や、大容量のメモリがなくても、実用的な速度で画像を
合成することができる。

【００１９】

【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態について
図面を参照して説明する。

【００２０】図１は本発明の実施の形態の画像入力装置
のマウス画像入力装置の斜視図である。図において、マ
ウスアダプター１１０は、アダプターフレーム１１１、
カメラ支持アーム１１２、カメラホルダー１１３、ロー
ラーシャフト１１４およびローラー１１５により一体に
構成される。マウス１２０は、市販されている２ボタン
型ボールマウスである。このマウスは、上面にはボタン
１２１と１２２を、裏面にはボール１２３を、内部には
ボール１２３の回転を検出する互いに直交した２つのロ
ータリーエンコーダー１２４と１２５とを有し、ボタン
１２１と１２２で検出したボタン押下情報と、ロータリ
ーエンコーダー１２４と１２５で検出したマウス１２０
の相対移動位置情報を、ケーブル１２６を介して図示さ
れていないコンピュータ等に出力する。

【００２１】カメラ１３０は、市販されている小型ビデ
オカメラである。このカメラは、レンズ１３１と２次元
ＣＣＤセンサ１３２を有し、撮影した画像を、ＮＴＳＣ
信号、Ｙ／Ｃ分離信号、ＲＧＢ信号等の映像信号に変換
して、図示されていない映像入力機器等に出力する。

【００２２】マウスアダプター１１０のアダプターフレ
ーム１１１にマウス１２０がはめ込まれ、さらにカメラ
ホルダー１１３にカメラ１３０がはめ込まれることによ
り、三者は一体となって、マウス画像入力装置１００と
なる。

【００２３】マウス画像入力装置１００において、ロー
ラーシャフト１１４は、アダプターフレーム１１１で囲
まれる水平面に対して上下垂直に動き、上，下端でロッ
クできるようロック機構を有する。ローラーシャフト１
１４が上部でロックされた場合は、外周面がゴムのロー
ラー１１５がマウス操作面（ボール１２３が出ているマ
ウスの裏面）から離れ、ローラーシャフト１１４が下部
でロックされた場合は、ローラー１１５がマウス操作面
と接触するように構成する。ローラー１１５はローラー
フレーム１１１の左右のフレーム又は左右のフレームの
一方に平行に設けられる。

【００２４】これにより、ローラーシャフト１１４が上
部でロックされた場合は、マウス画像入力装置１００
は、マウス１２０が本来有する、前後，左右および回転
方向の３自由度の動きが可能であるが、ローラーシャフ
ト１１４が下部でロックされた場合は、ローラー１１５
の回転方向である左右方向の動きは自由である一方で、
前後や回転方向の動きはローラー１１５の摩擦によって
制限されるため、マウス１２０に軽く手を添えて左右に
移動すると、通常のマウスに比べて極めて高精度に左右
方向のみの移動が可能となり、意図的にマウス１２０を
ローラーの摩擦係数を上回る力で移動すれば、通常のマ
ウスと同じように３自由度の動きが可能となる。

【００２５】図２は、図１のマウス画像入力装置を使用
した実施の形態の画像入力装置のブロック図である。マ
ウス画像入力装置１００において、マウス１２０は、コ
ンピュータ２００のマウス入力端子２０１に接続され、
カメラ１３０は、ビデオキャプチャボード２０２の映像
入力端子２０３に接続される。

【００２６】ビデオキャプチャボード２０２は、コンピ
ュータ２００の拡張スロット２０４に接続され、ＣＲＴ
ディスプレイ２０５は、コンピュータ２００のＣＲＴ出
力端子２０６に接続される。

【００２７】図３において、コンピュータ２００は、Ｃ
ＰＵ２１０と、カメラ１３０で取り込んだ画像データや
マウスの位置情報を格納するメモリ２２０と、すべてを
制御するプログラムを格納したＲＯＭ２３０と、キーボ
ード２４０と、アラーム信号発生部２５０とを有する。

【００２８】図４は、図２に示した画像入力装置におけ
る画像入力操作手順を説明するための図である。原稿３
００は画像を入力する対象物であり、その大きさは図１
に示したマウス画像入力装置１００におけるカメラ１３
０の撮像範囲より十分に大きい。

【００２９】まず、マウス画像入力装置１００のローラ
ーシャフト１１４を下部でロックし、マウス１２０の左
右方向以外の動きを制限する。次に、カメラ１３０の撮
像領域が原稿３００の左上の領域３０１となるように、
図２におけるＣＲＴディスプレイ２０４の映像を見なが
ら、マウス画像入力装置１００を移動する。位置が決ま
ったら、領域３０１の画像を取り込むために、マウス１
２０の左ボタン１２１を押下する。次に、ＣＲＴディス
プレイ２０４の映像を見ながら、画像入力装置１００に
軽く手を添えて左に移動する。このとき、マウスアダプ
ター１１０のローラー１１５の効果により、画像入力装
置１００は、無駄な上下や回転方向の動きをすることな
く、高精度に左方向に平行移動する。

【００３０】ＣＲＴディスプレイ２０４の映像が、前回
取り込んだ領域３０１と若干重複した領域３０２となっ
たら、この画像を取り込むために、マウス１２０の左ボ
タン１２１を押下する。同様の操作によって原稿３００
の右端の領域３０３の画像を取り込んだら、今度は画像
入力装置１００を意図的に強く手前に引いて領域３０４
の位置に移動し、マウス１２０の左ボタン１２１を押下
しこの画像を取り込む。

【００３１】以降は、画像入力装置１００を左方向に移
動しながら画像を取り込んでゆき、このような操作を続
けて、原稿３００の全ての領域を取り込む。

【００３２】図５は図２に示した画像入力装置のコンピ
ュータ２００における制御処理と周辺の動作を示すフロ
ーチャートである。

【００３３】最初、マウス１２０は、カメラ１３０が図
４の領域３０１を撮す位置にあるものとする。このと
き、マウス１２０の左ボタン１２１が押下されたら（ス
テップＰ１）、コンピュータ２００のＣＰＵ２１０（図
３）は、メモリ２２０に記憶されたマウスの位置情報を
初期化し、カメラ１３０で読み取った領域３０１の画像
データをメモリ２２０に格納する（ステップＰ３からＰ
４）。格納後、マウス１２０を右方向に移動し、停止す
る。

【００３４】次にマウス１２０の左ボタンが押下された
ら（ステップＰ６）、ＣＰＵ２１０は、前回左ボタンを
押下したときからのマウスの移動量をマウス１２０から
の位置信号に基づいて算出し（ステップＰ７）、それを
メモリ２２０に一時格納する。マウスの移動量は、図４
のＸ，Ｙ方向の移動量で表される。さらに格納された移
動量を使ってＣＰＵ２１０は、マウス１２０の移動量が
カメラ１３０の撮像範囲を越えていないか否かを判断す
る（ステップＰ８）。マウスの移動量がカメラ１３０の
撮像範囲を越えている場合、すなわち前回と今回の撮像
範囲が重複していない場合、ＣＰＵ２１０は、アラーム
信号発生部２５０を制御してアラーム信号を発生し、ア
ラーム信号をＣＲＴ出力端子２０６に出力する。このア
ラーム信号はアラームメッセージの表示信号である。こ
れにより、ＣＲＴディスプレイ２０５にアラームメッセ
ージが表示され（ステップＰ１５）、カメラによる画像
の再入力を促す。マウスの移動量がカメラ１３０の撮像
範囲を越えていない場合（例えば図４の領域３０２をカ
メラ１３０が捉えている場合）、ＣＰＵ２１０はカメラ
１３で読み取った画像データをビデオキャプチャボード
２０２を介して入力しそれをメモリ２２０に格納する
（ステップＰ９）。

【００３５】次に、ＣＰＵ２１０は、ステップＰ７で算
出して求めたマウスの移動量を基に前回取り込んだ画像
と、今回取り込んだ画像の重複領域を算出する（ステッ
プＰ１０）。図６において、カメラ１３０で読み取られ
た前回の画像４０１と今回の画像４０２が座標Ａ、Ｂ、
Ｃ、Ｄで囲まれた領域で重複するものとすると、ステッ
プＰ１０では、重複領域の座標Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄが算出さ
れる。前回の画像４０１の左上の座標Ａ０を（Ｘ０、Ｙ
０）、座標Ａを（Ｘ１、Ｙ１）とすると、ステップＰ７
で算出された移動量は、Ｘ１−Ｘ０、Ｙ１−Ｙ０である
から、座標Ａ０と移動量から座標Ａが算出され、さらに
画像の縦横のサイズがあらかじめわかっているので、座
標Ｂ、Ｃ、Ｄも算出される。但し、ステップＰ１０で算
出される座標Ｂ、Ｃ、Ｄは、画像４０２が傾いていない
と仮定したときの座標で、図６に示すように画像４０２
がＸＹ軸方向に対して少し傾いている場合、メモリ２２
０に格納された画像４０１と４０２の重畳領域の実際の
座標と異なる。また、マウスの位置検出誤差も実際の重
畳領域の座標と異なる要因になる。

【００３６】このため、ステップＰ１１以降の制御が必
要となる。ステップＰ１１では、ＣＰＵ２１０がメモリ
２２０を制御し、ステップＰ１０で算出した重畳領域Ａ
ＢＣＤをもとに、前回取り込んだ画像４０１の重畳領域
と今回取り込んだ画像４０２の重畳領域を読み取り、そ
れぞれの重畳領域の画像の特徴点を抽出する。これがス
テップＰ１１の画像の共通部分の抽出である。

【００３７】共通部分が抽出できなかった場合、ＣＰＵ
２１０はＣＲＴディスプレイ２０６にアラームを表示し
（ステップＰ１６）再入力を促す。共通部分が抽出でき
た場合、今回取り込んだ画像４０２における共通部分の
座標が、前回取り込んだ座標における共通部分の座標に
等しくなるよう、すなわち画像４０２の重畳領域の特徴
点が、画像４０１の重畳領域の特徴点と一致するよう、
今回取り込んだ座標の位置を補正する（ステップＰ１
３）。

【００３８】次にＣＰＵ２１０は、前回取り込んだ画像
と、今回取り込んだ位置補正済の画像を合成してメモリ
２２０の補正済画像格納領域に格納する（ステップＰ１
４）。

【００３９】以上の処理は、ＣＰＵ２１０に操作終了の
指示がキーボード２４０から入力されるまで実行され
る。

【００４０】

【発明の効果】第１の効果は、繰り返しパターンからな
る画像の合成ができることである。

【００４１】その理由は、マウスから入力した座標情報
によりマウスの移動量を算出し、これより算出した画像
重複領域を対象に共通部分の抽出処理を行うため、対象
物に繰り返しパターンがあった場合でも、パターンの繰
り返し周期がマウスの座標情報の精度より大きい限り、
重複部分から正確に共通部分を特定できるからである。

【００４２】第２の効果は、特に高い処理能力を有する
プロセッサや、大容量のメモリを必要としなくても、実
用的な速度で画像を合成できることである。

【００４３】その理由は、マウスから入力した座標情報
によりマウスの移動量を算出し、これより算出した画像
重複領域だけを対象に共通部分の抽出処理を行えばよい
ため、一般的に時間のかかる共通部分の抽出処理時間を
短くできるからである。

【００４４】さらに、前回取り込んだ画像と今回取り込
んだ画像が重複しない場合は、マウスの移動量から直ち
にアラームを表示できるため、無駄な抽出処理を行う必
要がない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の画像入力装置のマウス画
像入力装置の斜視図である。

【図２】本発明の実施の形態の画像入力装置のブロック
図である。

【図３】図２の画像入力装置のコンピュータのブロック
図である。

【図４】図２の画像入力装置における画像入力手順を説
明するための図である。

【図５】画像入力装置の処理を説明するためのフローチ
ャートである。

【図６】マウスによって取り出された画像を示す平面図
である。

【符号の説明】

１００ 画像入力装置 １１０ マウスアダプター １１１ アダプターフレーム １１２ カメラ支持アーム １１３ カメラホルダー １１４ ローラーシャフト １１５ ローラー １２０ ２ボタン型ボールマウス １２１ 左ボタン １２２ 右ボタン １２３ ボール １２４ Ｘ方向ロータリーエンコーダー １２５ Ｙ方向ロータリーエンコーダー １３０ 小型ビデオカメラ １３１ レンズ １３２ ２次元ＣＣＤセンサ ２００ コンピュータ ２０１ マウス入力端子 ２０２ ビデオキャプチャボード ２０３ 映像入力端子 ２０４ 拡張スロット ２０５ ＣＲＴディスプレイ ２０６ ＣＲＴ入力端子 ３００ 原稿

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 マウスに小型テレビカメラを装着するた
   めのアダプターと、 前記小型テレビカメラによって撮影した部分画像を取り
   込む手段と、 前回取り込んだ部分画像に対する今回取り込んだ部分画
   像の位置を検出する手段と、 前記位置検出手段により得られた位置出力に応じて前回
   取り込んだ部分画像に対する今回取り込んだ部分画像の
   位置関係を補正する手段と、 前記補正手段により得られた補正出力によって今回取り
   込んだ部分画像のはめこみ位置を算出して部分画像を合
   成する手段とを有することを特徴とするマウス接続型画
   像入力装置。
2. 【請求項２】 前記位置検出手段は、前記マウスから得
   られる位置情報と、前回取り込んだ部分画像と今回取り
   込んだ部分画像との共通点から得られる位置情報とを併
   用することを特徴とするマウス接続型画像入力装置。
3. 【請求項３】 前記アダプターは、ローラーガイドを有
   し、前記マウスの２次元方向および回転方向の自由な動
   きをあえて１次元方向の移動のみに制限することによっ
   て前記位置検出手段の処理時間を短縮することを特徴と
   するマウス接続型画像入力装置。
4. 【請求項４】 前記ローラーガイドは、前記アダプター
   に対して上下する機構を有し、前記マウスが本来の自由
   運動を必要とする際は前記ローラーガイドの効果を無効
   にできることを特徴とするマウス接続型画像入力装置。