JPWO2016194209A1 - 撮像システム - Google Patents

Abstract

簡易な構成で、背景画像とは異なる画像を被写体に投影することを目的として、本発明に係る撮像システム（１）は、画像を表示する表示面（９）を備える表示装置（３）と、該表示装置（３）の表示面（９）の少なくとも一部を覆うように配置され、表示面（９）からの光を反射する反射面を内面に備えるとともに、内外を貫通する貫通孔を有するドーム状の反射部材（４）と、該反射部材（４）と表示面（９）とに挟まれる位置に被写体（Ｐ）を配置して、貫通孔を通して表示面（９）から発せられた光を撮影する撮影装置（２）とを備える。

Description

本発明は、撮像システムに関するものである。

ショーウィンドウ空間の展示物に対して、プロジェクタにより画像を投影することにより空間演出される投影空間を含むショーウィンドウ空間を、展示物を鑑賞するユーザの視点位置近傍に配置されたカメラにより撮影して、プロジェクタにより投影する画像を生成する空間演出システムが知られている（例えば、特許文献１参照。）。

特許第５２５８３８７号公報

特許文献１に開示された空間演出システムのように、プロジェクタによって一方向から画像を投影するシステムでは、展示物の表面に投影される画像と展示物の背景画像とを異ならせる場合、展示物の輪郭を抽出して、輪郭の内外において異なる画像を作成し、プロジェクタによって投影する必要があり、そのような画像の作成作業は煩雑となる。また、背景画像のみを投影するプロジェクタを別途設けると、装置が大型化、複雑化することになる。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、簡易な構成で、背景画像とは異なる画像を被写体に投影することができる撮像システムを提供することを目的としている。

本発明の一態様は、画像を表示する表示面を備える表示装置と、該表示装置の前記表示面の少なくとも一部を覆うように配置され、前記表示面からの光を反射する反射面を内面に備えるとともに、内外を貫通する貫通孔を有するドーム状の反射部材と、該反射部材と前記表示面とに挟まれる位置に被写体を配置して、前記貫通孔を通して前記表示面から発せられた光を撮影する撮影装置とを備える撮像システムである。

本態様によれば、表示装置と反射部材との間に被写体を配置して反射部材を貫通する貫通孔を通して撮影装置によって表示面から発せられた光を撮影すると、撮影装置の画角内に配置される表示面からの光が直接撮影されることによって被写体の背景画像として取得される一方、撮影装置の画角外に配置される表示面から発せられた光はドーム状の反射部材の内面に配置されている反射面によって反射され、被写体に照射された後に、被写体の表面における反射光として撮影装置に撮影される。その結果、被写体の背景側からの照明および前側からの照明の両方を、被写体の背景側に配置した表示装置によって実施することができ、簡易な構成で背景画像とは異なる画像を被写体に投影することができる。

上記態様においては、前記撮影装置が、取得した画像を送信する送信部を備え、前記表示装置が、照明光を射出する照明領域と、前記送信部により送信された画像を受信する受信部と、該受信部により受信された画像を表示する表示領域とを備えていてもよい。
このようにすることで、撮影装置が、取得された画像を送信部によって送信し、表示装置が、送信されてきた画像を受信部により受信し、表示領域に表示することで、ユーザが照明の状態を確認することができる。表示装置の一部を表示領域として使用するので、別途の表示装置が不要であり、構成を簡略化することができる。

また、上記態様においては、前記表示装置が、前記照明領域に表示する照明用画像をユーザが設定可能なエディタ部と、該エディタ部により設定された照明用画像を前記照明領域に表示する表示制御部とを備えていてもよい。
このようにすることで、表示装置に備えられたエディタ部を用いて照明領域に表示する照明用画像をユーザが任意に設定し、表示制御部によって表示させることで、容易に照明効果を変更して撮影を行うことができる。

また、上記態様においては、前記表示装置が、前記照明領域に表示する照明用画像を複数記憶する記憶部と、該記憶部に記憶されているいずれかの照明用画像を択一的に前記照明領域に切り替えて表示する表示制御部とを備えていてもよい。
このようにすることで、予め記憶部に記憶しておいた複数の照明用画像を表示制御部により択一的に切り替えて照明領域に表示することにより、容易に照明効果を変更して撮影を行うことができる。

また、上記態様においては、前記照明領域が、前記撮影装置による画角を含む位置に配置され、前記被写体が配置される背景照明領域と、該背景照明領域の周囲に配置された反射照明領域とを備えていてもよい。
このようにすることで、撮影装置により取得される画像には画角内の背景照明領域からの光が背景照明光として直接撮影され、画角外の反射照明領域からの光が反射部材の反射面により反射されて被写体の手前側からの照明光として被写体に照射される。これにより、単一の照明領域に表示する画像によって被写体の背景照明と手前側からの照明とを両方とも照射することができる。

また、上記態様においては、前記背景照明領域と前記反射照明領域との境界を区画する遮蔽部材を備えていてもよい。
このようにすることで、背景照明領域からの照明光が手前側からの照明光に混じったり、反射照明領域からの照明光が背景照明領域に影響を与えたりすることを遮蔽部材によって防止することができる。

本発明によれば、簡易な構成で、背景画像とは異なる画像を被写体に投影することができるという効果を奏する。

本発明の一実施形態に係る撮像システムを示す全体構成図である。 図１の撮像システムの斜視図である。 図１の撮像システムの分解斜視図である。 図１の撮像システムの表示装置に設けられる照明領域を示す図である。 図１の撮像システムの支持部材内の光の反射を説明する縦断面図である。 図４の照明領域に表示される第１の画像例を示す図である。 図４の照明領域に表示される第２の画像例を示す図である。 図４の照明領域に表示される第３の画像例を示す図である。 図４の照明領域に表示される第４の画像例を示す図である。 図４の照明領域に表示される第５の画像例を示す図である。 図４の照明領域に表示される第６の画像例を示す図である。 図４の照明領域に表示される第７の画像例を示す図である。 図４の照明領域に表示される第８の画像例を示す図である。 図５の撮像システムの変形例を示す縦断面図である。

以下、本発明の一実施形態に係る撮像システム１について、図面を参照して以下に説明する。
本実施形態に係る撮像システム１は、図１および図２に示されるように、撮影装置２と表示装置３と、撮影装置２を表示装置３に対して簡易的に位置決め状態に配置する支持部材（反射部材）４とを備えている。

撮影装置２は、被写体Ｐを撮影する撮像部５と、該撮像部５により取得された画像を記憶するメモリ６と、該メモリ６に記憶されている画像を送信し、表示装置３からの信号を受信する通信部（送信部）７と、これらを制御する制御部８とを備えている。撮像部５は、図示しないレンズおよび撮像素子を備えている。
制御部８は、撮像部５による被写体Ｐの撮影、メモリ６に記録されている画像の読み出し、および通信部７による画像の送受信を制御するようになっている。

表示装置３は、例えば、汎用のタブレット型端末であって、液晶ディスプレイからなる平坦な表示面９と、撮影装置２から送信されてきた画像を受信し、撮影装置２への信号を送信する通信部（受信部）１０と、プロセッサと、メモリ（記憶部）１２とを備えている。

通信部７，１０は、図１にされるように、無線送受信により、ネットワーク１３を介してサーバ１４を中継して画像を転送するようになっている。図中、符号１５はルーターである。
ネットワーク１３としては、インターネットやイントラネット等の任意のネットワークを採用してよい。また、ネットワーク１３を介することなく、近距離通信や無線により、あるいは、メモリカードやＵＳＢメモリのような携帯式のメモリ装置を介して直接転送したり、ＰｔｏＰ（Ｐｅｅｒ ｔｏ Ｐｅｅｒ）で直接通信してもよい。図１中の点線矢印は、２つの通信部７，１０間で直接通信する場合の画像の送受信を示している。

表示装置３は、メモリ１２上に記憶したアプリケーションソフトウェアをプロセッサが実行することによって、表示面９における表示内容を制御する表示制御部１１がプロセッサにより構成されるようになっている。表示面９には、図２および図３に示されるように、表示部３０と、エディタ部１６と、操作入力部１７とが表示されるようになっている。

表示部３０は、被写体Ｐが載置され、被写体Ｐに対する照明を行う照明領域１８と、撮影装置２により取得された画像を表示する表示領域１９とを備えている。エディタ部１６は、操作者が照明領域１８に表示させる画像（照明用画像）を編集するための部分である。操作入力部１７は、撮影指示（レリーズ）や調整のためのインタフェースをＧＵＩのボタン２０やスライドバー２１で表示するようになっている。

通信部１０により受信された画像およびエディタ部１６により編集された画像はメモリ１２に記憶され、プロセッサにより構成された表示制御部１１に送られるようになっている。また、操作入力部１７において行われた入力も表示制御部１１に送られるようになっている。表示制御部１１は、メモリ１２から送られてきた画像を操作入力部１７により入力された指示、例えば、画像の明るさの指示に基づいて照明領域１８に表示するようになっている。

照明領域１８は、図４に示されるように、被写体Ｐを載置する中央の背景照明領域２２と、その周辺に配置されるドーナツ状の反射照明領域２３とを備えている。
支持部材４は、図２、図３および図５に示されるように、表示面９の照明領域１８に載置される中空のドーム状の部材であって、内外に貫通する貫通孔２４を有し、内面に反射面２５を有している。支持部材４の表示面９に接触する端部は、照明領域１８の外形とほぼ同等の大きさの口径を有している。

すなわち、表示面９を上向きにして水平に配置された表示装置３の照明領域１８に一致する位置に支持部材４を配置すると、支持部材４が照明領域１８の反射照明領域２３全体を覆うように配置される。背景照明領域２２に被写体Ｐを載置しておくことにより、被写体Ｐが、表示面９と支持部材４の内面とに取り囲まれるようになっている。

また、表示面９に載置された支持部材４の上部には貫通孔２４が配置されているので、該貫通孔２４を通して鉛直下方に光軸Ｓを配置するように撮影装置２を載置することにより、撮影装置２によって支持部材４の内部を撮影することができるようになっている。そして、このように撮影装置２を配置すると、図４に破線で示されるように、撮影装置２の画角Ｑが背景照明領域２２内に配置されるようになっている。

照明領域１８のうち、背景照明領域２２から発せられた光は、図５に示されるように、被写体Ｐによって遮られない光が、支持部材４の貫通孔２４を通過して撮影装置２に直接入射し、取得される画像上の被写体Ｐの背景を構成するようになっている。また、照明領域１８の内、反射照明領域２３から発せられた光は、上方に配置されている反射面２５によって反射されて被写体Ｐの方向に指向され、被写体Ｐの表面において再度反射されて、支持部材４の貫通孔２４を通過して撮影装置２に入射するようになっている。これにより、反射照明領域２３からの光は、取得される画像上において被写体Ｐの表面に写り込む照明を構成するようになっている。

照明領域１８に表示する画像としては、図６Ａから図６Ｈに示されるような画像を例示することができる。
これらの画像例において、背景画像は撮影装置２により被写体Ｐの背景として直接撮影される画像であり、任意の画像を表示することができる。

図６Ａは、反射照明領域２３全体が均一な高輝度を有する画像である。
図６Ｂは、反射照明領域２３の径方向外側半分が均一な高輝度を有し、径方向内側半分が低輝度（例えば、輝度ゼロ）を有する画像である。この画像を表示することにより、図５に示すように、被写体Ｐに対して低い位置から照明を行い、取得される画像上において被写体Ｐの周縁を明るく照明することができるようになっている。

一方、図６Ｃは、反射照明領域２３の径方向外側半分が均一な高輝度を有し、径方向内側半分が低輝度（例えば、輝度ゼロ）を有する画像である。この画像を表示することにより、図５に示すように、被写体Ｐに対して高い位置から照明を行い、取得される画像上において被写体Ｐの中央近傍を明るく照明することができるようになっている。

図６Ｄは、反射照明領域２３の半周分が均一な高輝度を有し、他の半周分が低輝度を有する画像である。高輝度の領域および低輝度の領域の周方向位置は任意に設定することができる。この画像を表示することにより、被写体Ｐに対して周方向の半分を明るく照明し、他の半分を暗くすることができるようになっている。

図６Ｅは、図６Ｄの高輝度の領域を中輝度に置き換えたものである。
図６Ｆは、反射照明領域２３の周方向の一部が均一な高輝度を有し、残りの部分が低輝度を有する画像である。高輝度の領域の周方向位置は任意に設定することができる。

図６Ｇは、反射照明領域２３にテクスチャ画像を表示したものである。テクスチャ画像は支持部材４の反射面２５によって反転されて被写体Ｐに写り込むようになっている。
また、図６Ｈは、反射照明領域２３に格子パターン画像を表示したものである。被写体Ｐの表面に格子パターンを写り込ませることにより、被写体Ｐの表面形状を検出し易くした画像を取得することができるようになっている。

このように構成された本実施形態に係る撮像システム１の作用について以下に説明する。
本実施形態に係る撮像システム１を用いて被写体Ｐの撮影を行うには、図３に示されるように、表示面９を上向きにして、表示装置３を平坦な場所に置き、アプリケーションソフトウェアを起動する。アプリケーションソフトウェアが起動されると、表示面９には、照明領域１８、表示領域１９、エディタ部１６および操作入力部１７が表示される。

照明領域１８には、例えば、メモリ１２に記憶されている初期画像が表示される。初期画像としては、例えば、図６Ａに示されるように、照明領域１８の反射照明領域２３全体が均一の輝度で発光されるような画像である。

表示面９に表示された照明領域１８の中央の背景照明領域２２に被写体Ｐを配置し、反射照明領域２３全体を覆うように支持部材４を被せて配置する。そして、図２に示されるように、支持部材４に設けられた貫通孔２４を閉塞するように、光軸Ｓを鉛直下方に向けて撮影装置２を配置する。これにより、撮像部５の画角Ｑが、図４に破線で示されるように背景照明領域２２内に設定される。この状態で、撮影装置２を起動する。

これにより、撮影装置２の撮像部５によりプレビュー画像が取得され、取得されたプレビュー画像は、制御部８の作動によりメモリ６に記憶された後に通信部７によってネットワーク１３経由で表示装置３に送られる。送られてきたプレビュー画像は表示装置３の通信部１０によって受信され、メモリ６に記憶された後に表示制御部１１により表示面９の表示領域１９に表示される。

撮像部５の画角Ｑが背景照明領域２２内に配置され、該背景照明領域２２に被写体Ｐが載置されているので、撮像部５により取得される画像には、中央に被写体Ｐが配置され、その周囲に、背景照明領域２２の一部の画像が配置されている画像となる。また、背景照明領域２２の外側に配置されている反射照明領域２３は撮像部５の画角Ｑには入っていないので、反射照明領域２３からの光は直接的には撮像部５に入射しないが、図５に示されるように、支持部材４の内面に配置されている反射面２５によって反射された後に被写体Ｐに照射され、被写体Ｐの表面において反射された後に撮像部５に入射するので、被写体Ｐの表面に写り込む形態で撮影される。

すなわち、本実施形態に係る撮像システム１によれば、汎用のタブレット型端末のような簡易な表示装置３の照明領域１８に表示する画像によって被写体Ｐの背景となる照明と、被写体Ｐに写り込ませる照明とを同時に行うことができるという利点がある。
そして、本実施形態によれば、図６Ａから図６Ｈに示されるように、照明領域１８に表示する画像を選択するだけで、異なる照明効果を被写体Ｐに容易に与えることができるという利点がある。

なお、本実施形態においては、無線送受信を行うためにルーター１５を用いることとしたが、これに代えて、無線アクセスポイントを用いてもよい。
照明領域１８に表示する画像としては、メモリ１２に記憶しておいたものを択一的に読み出して表示することにしてもよいし、エディタ部１６において編集したオリジナル画像を表示することにしてもよい。

また、本実施形態においては、支持部材４の内面を反射面２５としたが、具体的には、鏡面、光沢面または拡散面であってもよく、この面の反射率が高くても低くてもよい。さらに、これらを適宜組み合わせたパターンを形成してもよい。いずれの場合にも反射照明領域２３からの光を反射して被写体Ｐに写り込ませることができる。

また、本実施形態においては、図７に示されるように、背景照明領域２２と反射照明領域２３とを区画する遮蔽部材２６を設けることにしてもよい。図７に示す例では、背景照明領域２２とほぼ同じ大きさに形成されて、被写体Ｐを載置する円板状のガラス板２６ａの周面に全周にわたって遮光材料からなる塗装を施すことにより遮蔽部材２６を構成している。

このような遮蔽部材２６を設けることにより、背景照明領域２２からの光が被写体Ｐの表面に写り込む光に混じったり、反射照明領域２３からの光が背景照明領域２２に影響を与えたりすることを遮蔽部材２６によって防止することができる。

１ 撮像システム
２ 撮影装置
３ 表示装置
４ 支持部材（反射部材）
７ 通信部（送信部）
９ 表示面
１０ 通信部（受信部）
１１ 表示制御部
１２ メモリ（記憶部）
１６ エディタ部
１８ 照明領域
１９ 表示領域
２２ 背景照明領域
２３ 反射照明領域
２４ 貫通孔
２５ 反射面
２６ 遮蔽部材
Ｐ 被写体
Ｑ 画角

Claims (6)

1. 画像を表示する表示面を備える表示装置と、
   該表示装置の前記表示面の少なくとも一部を覆うように配置され、前記表示面からの光を反射する反射面を内面に備えるとともに、内外を貫通する貫通孔を有するドーム状の反射部材と、
   該反射部材と前記表示面とに挟まれる位置に被写体を配置して、前記貫通孔を通して前記表示面から発せられた光を撮影する撮影装置とを備える撮像システム。
2. 前記撮影装置が、取得した画像を送信する送信部を備え、
   前記表示装置が、照明光を射出する照明領域と、前記送信部により送信された画像を受信する受信部と、該受信部により受信された画像を表示する表示領域とを備える請求項１に記載の撮像システム。
3. 前記表示装置が、前記照明領域に表示する照明用画像をユーザが設定可能なエディタ部と、該エディタ部により設定された照明用画像を前記照明領域に表示する表示制御部とを備える請求項２に記載の撮像システム。
4. 前記表示装置が、前記照明領域に表示する照明用画像を複数記憶する記憶部と、該記憶部に記憶されているいずれかの照明用画像を択一的に前記照明領域に切り替えて表示する表示制御部とを備える請求項２に記載の撮像システム。
5. 前記照明領域が、前記撮影装置による画角を含む位置に配置され、前記被写体が配置される背景照明領域と、該背景照明領域の周囲に配置された反射照明領域とを備える請求項２から請求項４のいずれかに記載の撮像システム。
6. 前記背景照明領域と前記反射照明領域との境界を区画する遮蔽部材を備える請求項５に記載の撮像システム。

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