WO2013099271A1 - 寸法計測方法、カメラ付き電子機器、および、カメラ付き電子機器用プログラム - Google Patents

寸法計測方法、カメラ付き電子機器、および、カメラ付き電子機器用プログラム Download PDF

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WO2013099271A1
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大田 益夫
次良 貞島
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山田電器工業株式会社
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/60Control of cameras or camera modules
    • H04N23/63Control of cameras or camera modules by using electronic viewfinders
    • H04N23/633Control of cameras or camera modules by using electronic viewfinders for displaying additional information relating to control or operation of the camera
    • H04N23/635Region indicators; Field of view indicators
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/02Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness

Definitions

  • the present invention relates to an electronic device with a camera such as a digital camera, a mobile phone, and a mobile terminal, and an application program for these electronic devices with a camera.
  • Patent Document 1 for a subject photographed by an underwater television camera, the distance between the television camera and the subject is measured using a telescopic gauge unit 21 provided in the television camera, and the distance measured and the number of pixels of the captured image are used. A technique for measuring dimensions is disclosed.
  • JP-A-11-122518 (FIG. 3 (c), [0033]-[0036]) JP-A-5-153468 JP 2008-151740 A
  • the present invention provides a dimension measurement method, an electronic device with a camera, and a program for an electronic device with a camera that allow a user to easily know the actual size of the subject on the spot where the image of the subject has been taken. Objective.
  • a dimension measuring method for performing a dimension measuring operation of a subject by an electronic device having at least a camera and a display the electronic device is displayed on the display together with a marker whose actual size is known.
  • a first step of detecting a size of a marker image in a captured image showing a subject a second step of detecting a size of the subject image in the captured image by the electronic device; and Based on the actual size, the size of the marker image detected in the first step, and the size of the subject image detected in the second step, the actual size of the subject is calculated, and the calculated And a third step of displaying actual dimensions on the display.
  • the user can easily know the actual size of the subject because the actual size of the subject is displayed on the display displaying the captured image only by photographing the subject with a marker whose actual size is known.
  • a dimension measurement method for performing a dimension measurement operation of a subject by an electronic device having at least a camera and a display the electronic device is displayed on the display, and the subject has an actual size known.
  • a first step of detecting the size of the marker image in the photographed image taken together with the marker of the marker, and the electronic device based on the size of the marker image detected in the first step as a reference And a second step of displaying the scale grid image on the display so as to overlap the photographed image.
  • the user can easily know the actual size of the subject because the scale grid image is displayed on the display that displays the captured image simply by photographing the subject together with the marker whose actual size is known.
  • a dimension measurement method for performing a dimension measurement operation of a subject using an electronic device having at least a camera and a display receives a predetermined operation by a user, and the focal length of the camera is determined.
  • a second step of displaying on the display a photographed image of the subject photographed in the state of the first step, and the electronic device comprising: In the photographed image, a measurement frame for urging the user to perform a zoom operation, whose actual dimension at the position of the predetermined distance from the camera is known, is displayed on the display, and a zoom ratio after the user operation is acquired.
  • Step and the electronic device obtains the actual size of the measurement frame at the predetermined distance from the camera and the third step.
  • the user can shoot a subject with a fixed focal length and perform a zoom operation on the captured image, and the actual size of the subject is displayed on the display that displays the captured image. You can easily know the actual dimensions.
  • Also included in the present invention are an electronic device that executes the dimension measurement method of each aspect described above, and a program that causes the electronic device to execute the dimension measurement method of each aspect described above.
  • the present invention it is possible to easily know the actual dimensions of a subject on the spot where the subject is photographed by an electronic device with a camera without using a large and special camera.
  • a description will be given by taking as an example a case where a user takes a picture of a fish that has been caught with a digital camera at a fishing spot. That is, although description is given using fish as an example of the subject, the present invention is not limited to this.
  • Devices to which the present invention can be applied are not limited to digital cameras, and various electronic devices with cameras such as video cameras, mobile phones with cameras, smartphones, and the like are assumed.
  • the function of the present invention may be pre-installed in the camera-equipped electronic device, or may be included in the camera-equipped electronic device by downloading the program to the camera-equipped electronic device, for example, like a smartphone application. It is also possible to realize the functions of the present invention by causing a computer to execute the program.
  • the digital camera 10 displays a photographed image P1 on which the fish 1 and the marker 2 are reflected on the display 11 after photographing or in response to a user operation (FIG. 1B).
  • the captured image P1 includes a fish image 1A and a marker image 2A as subject images.
  • the digital camera 10 recognizes the marker image 2A in the captured image P1, and detects the size of the marker image 2A.
  • a confirmation display may be output on the screen so that it can be seen that the marker image 2A has been recognized.
  • the outline of the marker image 2A is highlighted as an example of the confirmation display.
  • the image recognition here, a known image recognition processing technique may be used. If the shape of the marker 2 is known on the digital camera 10 side, image recognition can be easily performed. In order to further facilitate image recognition, for example, the color of the marker 2 may be a single color (for example, red), or the marker 2 may be matched with a previously stored marker image. You may give a characteristic design.
  • the digital camera 10 recognizes the fish image 1A in the photographed image P1, and detects the size of the fish image 1A (FIG. 1 (c)). What is detected is the size from the tip of the fish image 1A to the tip of the tail.
  • the cursor a1 is displayed on the captured image P1, and the user moves the position of the cursor a1 to designate the fish image 1A.
  • the digital camera 10 identifies and recognizes the position of the fish image 1A.
  • a confirmation display may be output on the screen so that the fish image 1A can be recognized.
  • FIG. 1C the outline of the fish image 1A is highlighted as an example of the confirmation display.
  • a known image recognition processing technique may be used. Moreover, you may make it recognize 1A of fish images, without making a user operate. An image can be recognized relatively easily if the subject has some characteristics in shape, color, and the like. Further, the user operation is not limited to the cursor movement. For example, when the display is a touch panel, an image may be designated by a touch operation on the panel.
  • the size detection of the marker image 2A and the size detection of the fish image 1A may be reversed in order, or may be performed simultaneously in parallel.
  • the digital camera 10 calculates the actual size of the fish 1 based on the actual size of the marker 2, the size of the detected marker image 2A, and the size of the detected fish image 1A.
  • the actual dimensions from the head of fish 1 to the tip of the tail are calculated.
  • ⁇ Operation example 2> In the operation example 1 described above, the size detection of the marker image 2A and the fish image 1A is performed by the image recognition process. Instead, the range of the marker image 2A and the fish image 1A is specified by the user. The size may be detected in response to a user operation.
  • the digital camera 10 displays the cursor a3 as the first movable index for designating the range of the marker image 2A in the captured image P1 (FIG. 2 (a)).
  • the user moves the cursor a3 to specify the range of the marker image 2A.
  • a range in the horizontal direction of the screen is specified, but the range is not limited to this.
  • the digital camera 10 detects the size of the marker image 2A based on the position of the cursor a3.
  • the digital camera 10 displays a cursor a4 as a second movable index for designating the range of the fish image 1A in the captured image P1 (FIG. 2 (b)).
  • the user moves the cursor a4 to specify the range of the fish image 1A.
  • a range in the horizontal direction of the screen is specified, but the range is not limited to this.
  • the digital camera 10 detects the size of the fish image 1A based on the position of the cursor a4.
  • the size detection of the marker image 2A and the size detection of the fish image 1A may be reversed in order, or may be performed simultaneously in parallel.
  • the digital camera 10 calculates the actual size of the fish 1 based on the actual size of the marker 2, the size of the detected marker image 2A, and the size of the detected fish image 1A.
  • the actual dimensions from the head of fish 1 to the tip of the tail are calculated. Similar to the operation example 1, this calculation can be performed by simple ratio calculation.
  • the digital camera 10 displays the calculated actual dimension a5 on the display 11 (FIG. 2C). Thereby, the user can know the actual size of the photographed fish 1.
  • operation examples 1 and 2 may be executed in combination. For example, size detection based on image recognition processing may be performed for the marker image 2A, and size detection based on a user operation may be performed for the fish image 1A. Or vice versa.
  • the digital camera 10 recognizes the marker image 2A in the captured image P1 and detects the size of the marker image 2A (FIG. 3 (a)).
  • a known image recognition processing technique may be used for the image recognition here.
  • a confirmation display may be output on the screen so that it can be seen that the marker image 2A has been recognized.
  • the outline of the marker image 2A is highlighted as an example of the confirmation display.
  • a cursor or the like for designating the range of the marker image 2A may be displayed, and the size of the marker image 2A may be detected based on the position of the cursor after the operation by the user.
  • the digital camera 10 displays a scale grid image a6 based on the actual size of the marker 2 on the display 11 based on the detected size of the marker image 2A on the display 11 (FIG. 3B). )). Thereby, the user can read the actual size of the photographed fish 1 based on the scale grid image a6. In addition, by adding an enlargement function as shown in FIG. 3C, more accurate dimension reading can be performed.
  • the planar shape of the marker 2 is assumed to be circular, but is not limited thereto.
  • the planar shape may be a square, a rectangle, a hexagon, a star, or the like.
  • the outer dimensions of the marker image 2A are detected, the present invention is not limited to this.
  • the dimensions of the pattern drawn on the marker 2 may be detected. That is, the present embodiment can be realized by using the marker 2 whose actual dimensions are known for at least a part of the shape, the design, and the like.
  • the maximum outer dimension is constant regardless of the direction in which the marker is set.
  • the marker diameter regardless of the shooting angle of the camera, the marker diameter always appears in the actual image, and even if the marker tilts in any direction, the marker diameter always appears in the actual image.
  • the length of the major axis corresponds to the diameter of the marker.
  • a method of estimating the correct image size of the fish from the distortion of the marker image can be considered.
  • a marker 3 having a square shape and a circular design is used.
  • a photographed image as shown in FIG. 5B is obtained.
  • This captured image is corrected, for example, based on one side of the square so that the marker image 3A has a square shape.
  • This correction can be realized by, for example, known image processing software.
  • an image including the marker image 3B whose shape is corrected and the fish image 1C having the correct size as shown in FIG. 5C is obtained.
  • the actual size of the fish 1 may be calculated from the dimensional ratio between the marker image 3B and the fish image 1C.
  • correct size of the fish image may be calculated using the camera tilt estimated from the distortion of the marker image instead of correcting the captured image itself.
  • the markers used here are not limited to those shown in FIG.
  • a marker having a circular shape and a pattern including a square may be used.
  • the captured image may be corrected so that the square of the marker pattern is correctly squared on the image.
  • the planar shape or design of the marker may be a predetermined shape other than a square.
  • the captured image may be corrected so that the planar shape or design of the marker image is a circle.
  • the planar shape or design of the marker is a regular triangle
  • the captured image may be corrected so that the planar shape or design of the marker image is a regular triangle. That is, the captured image may be corrected so that the planar shape or design of the marker image becomes a predetermined shape inherent to the planar shape or design of the marker.
  • the digital camera has at least an autofocus function
  • the display of the digital camera has at least a zoom (image enlargement / reduction) function.
  • the user calls the menu of the digital camera 10 and selects “measurement mode” (FIG. 6A).
  • the digital camera 10 fixes the focal length of the camera to a predetermined distance. Note that the user operation at this time is not limited to the operation of selecting the “measurement mode”, and may be another predetermined operation.
  • the user takes a picture of the fish 1 caught with the digital camera 10 in a state where the focal length is fixed (FIG. 6B).
  • the fish 1 is photographed by moving the digital camera 10 to a distance that is in focus.
  • the digital camera 10 displays a captured image P2 showing the fish 1 on the display 11. Further, a measurement frame b1 for prompting the user's zoom operation is displayed on the display 11 so as to overlap the captured image P2 (FIG. 6C).
  • a measurement frame b1 for prompting the user's zoom operation is displayed on the display 11 so as to overlap the captured image P2 (FIG. 6C).
  • the actual size of the measurement frame b1 at the position of the fixed focal length is known from the digital camera 10.
  • the user operates the zoom button 15 to enlarge or reduce the captured image P2 so that the fish image 1B fits the measurement frame b1 (FIG. 6D).
  • the user operates the zoom button 15 so that the head and tail of the fish image 1B are aligned with the measurement frame b1.
  • the digital camera 10 acquires the zoom ratio after the user operation.
  • the digital camera 10 calculates the actual size of the fish 1 based on the actual size of the measurement frame b1 at the fixed focal length position and the acquired zoom ratio.
  • the actual dimensions from the head of fish 1 to the tip of the tail are calculated.
  • the digital camera 10 displays the calculated actual dimension b2 on the display 11 (FIG. 6E). Thereby, the user can know the actual size of the photographed fish 1.
  • a strap 16 attached to the digital camera 10 may be used to shoot at a distance from the fish 1.
  • the focal length of the camera may be fixed at a distance corresponding to the length of the strap 16.
  • a so-called fish reclamation image may be generated by image processing. That is, the background image including the marker image may be erased, for example, whitened, the fish image may be converted into an image expressed in black, and displayed on the display together with the calculated actual fish size. At this time, the date of shooting may be displayed together.
  • the fish type may be automatically determined using image matching processing. That is, since the shooting date and time are recorded together with the shot image, the shooting season and time zone can be known from the shooting date and time. Further, when the electronic device has a GPS function, the shooting position can be recorded together with the shot image, so that the shooting location can be known from this shooting position. Of course, the user may input the shooting date and the shooting position. Then, using the shooting date and time, the shooting position, the actual size of the calculated fish, and the fish image in the shot image, the type of fish is determined, for example, by accessing a database that aggregates fish feature information via the Internet. can do. As a feature of a fish image, for example, an outer shape or a pattern can be used. In addition, as a result of the determination, fish type candidates that are likely to be applicable may be displayed on the display so that the user can finally select them.
  • the weight of the fish may be estimated based on the determined fish type and the calculated actual size. That is, if the type of fish can be determined, it is considered that the relationship between the size and weight of the fish is almost determined. Therefore, for example, by accessing a database storing the relationship between the size and weight according to the type of fish via the Internet, the weight of the fish can be estimated from the determined fish type and the calculated actual size. At this time, the area occupied by the fish image in the captured image may be obtained and used for estimating the weight of the fish.
  • fish is an example of a subject, but the present invention is not limited to this.
  • the present invention can be used for various subjects in various applications such as academic research, marketing research, or case investigation.
  • the dimension from the tip of the fish head to the tip of the tail is measured, but the actual dimension to be calculated is not limited to this, for example, the height, width, The length etc. can be calculated.
  • the present invention it is possible to easily measure the size of the subject at the same time as taking and recording the image of the subject.
  • the field of hobbies such as registration and ranking of fishing results
  • the field of academic research the business It is useful in.

Abstract

 被写体の画像を撮影したその場で、被写体の実寸法を手軽に知ることができるカメラ付き電子機器を提供する。カメラ付き電子機器(10)は、ディスプレイ(11)に表示された撮影画像(P1)において、マーカー画像(2A)のサイズを検出し、被写体画像(1A)のサイズを検出する。マーカー(2)の実寸法と、検出したマーカー画像(2A)のサイズと、検出した被写体画像(1A)のサイズとを基にして、被写体(1)の実寸法を算出し、算出した実寸法(a2)をディスプレイ(11)に表示する。

Description

寸法計測方法、カメラ付き電子機器、および、カメラ付き電子機器用プログラム
 本発明は、デジタルカメラ、携帯電話、携帯端末等のカメラ付き電子機器、およびこれらカメラ付き電子機器用のアプリケーションプログラムに関するものである。
 近年、デジタルカメラやカメラ付き携帯機器等の普及に伴って、様々な被写体を手軽に撮影し記録することが容易になっている。また、いわゆるスマートフォンでは、プログラムをダウンロードすることによって、様々なアプリケーションを実行することが可能になっている。
 特許文献1では、水中テレビカメラで撮影した被写体について、テレビカメラに設けられた伸縮自在のゲージ部21を用いてテレビカメラと被写体との距離を計測し、その測定距離と撮像映像の画素数から、寸法を計測する技術が開示されている。
特開平11-122518号公報(図3(c)、[0033]-[0036]) 特開平5-153468号公報 特開2008-151740号公報
 趣味や仕事の場において、被写体を単に撮影し記録するだけでなく、その被写体の寸法についてもその場で知りたい場合がある。例えば釣りの世界では、釣り上げた魚についてその寸法を計測することがあるが、このような場合、つり上げた魚をカメラで撮影するとともにその寸法がその場で分かれば、非常に便利である。従来は、魚を撮した写真を基にして、写真に撮り込んだ他の寸法が既知の物を基準にして、比例計算によって魚の寸法を求める方法が一般的であった。
 ここで、上述の特許文献1に開示されたような距離測定用ゲージ部が設けられたカメラによって被写体を撮影すれば、撮影と同時に被写体の寸法を知ることは可能である。しかしながら、このような特殊で大掛かりなカメラを例えば釣りの現場に常に持参することは、極めて不便であり、現実的でない。
 本発明は、ユーザが、被写体の画像を撮影したその場で、被写体の実寸法を手軽に知ることができる、寸法計測方法、カメラ付き電子機器、およびカメラ付き電子機器用プログラムを提供することを目的とする。
 本発明の一態様では、カメラおよびディスプレイを少なくとも有する電子機器によって、被写体の寸法計測動作を実行する寸法計測方法は、前記電子機器が、前記ディスプレイに表示された、実寸法が既知のマーカーと共に前記被写体が映った撮影画像において、マーカー画像のサイズを検出する第1ステップと、前記電子機器が、前記撮影画像において、被写体画像のサイズを検出する第2ステップと、前記電子機器が、前記マーカーの実寸法と、前記第1ステップで検出した前記マーカー画像のサイズと、前記第2ステップで検出した前記被写体画像のサイズとを基にして、前記被写体の実寸法を算出し、算出した前記被写体の実寸法を前記ディスプレイに表示する第3ステップとを備えている。
 これにより、ユーザは、被写体を実寸法が既知のマーカーと共に撮影するだけで、撮影画像を表示したディスプレイに被写体の実寸法が表示されるので、被写体の実寸法を容易に知ることができる。
 本発明の別の態様では、カメラおよびディスプレイを少なくとも有する電子機器によって、被写体の寸法計測動作を実行する寸法計測方法は、前記電子機器が、前記ディスプレイに表示された、被写体が、実寸法が既知のマーカーと共に映った撮影画像において、マーカー画像のサイズを検出する第1ステップと、前記電子機器が、前記第1ステップで検出した前記マーカー画像のサイズを基にして、前記マーカーの実寸法を基準としたスケール格子画像を、前記撮影画像に重ねて前記ディスプレイに表示する第2ステップとを備えている。
 これにより、ユーザは、被写体を実寸法が既知のマーカーと共に撮影するだけで、撮影画像を表示したディスプレイにスケール格子画像が表示されるので、被写体の実寸法を容易に知ることができる。
 本発明の別の態様では、カメラおよびディスプレイを少なくとも有する電子機器によって、被写体の寸法計測動作を実行する寸法計測方法は、前記電子機器が、ユーザの所定の操作を受けて、前記カメラの焦点距離を所定距離に固定する第1ステップと、前記電子機器が、前記第1ステップの状態で撮影された、前記被写体が映った撮影画像を、前記ディスプレイに表示する第2ステップと、前記電子機器が、前記撮影画像において、前記カメラから前記所定距離の位置における実寸法が既知である、ユーザのズーム操作を促すための計測枠を前記ディスプレイに表示し、ユーザ操作後のズーム比率を取得する第3ステップと、前記電子機器が、前記計測枠の前記カメラから前記所定距離の位置における実寸法と、前記第3ステップで取得したズーム比率とを基にして、前記被写体の実寸法を算出し、算出した前記被写体の実寸法を前記ディスプレイに表示する第4ステップとを備えている。
 これにより、ユーザは、焦点距離が固定された状態で被写体を撮影し、撮影画像に対してズーム操作を行うだけで、撮影画像を表示したディスプレイに被写体の実寸法が表示されるので、被写体の実寸法を容易に知ることができる。
 上述した各態様の寸法計測方法を実行する電子機器、および、上述した各態様の寸法計測方法を電子機器に実行させるためのプログラムも、本発明に含まれる。
 本発明によると、大掛かりで特殊なカメラを用いなくても、カメラ付き電子機器によって被写体を撮影したその場で、被写体の実寸法を手軽に知ることができる。
第1実施形態における動作例1を示す図である。 第1実施形態における動作例2を示す図である。 第1実施形態における動作例3を示す図である。 斜めから撮影した場合の問題を説明するための図である。 斜めから撮影した画像を補正する処理を説明するための図である。 第2実施形態における動作例を示す図である。 第2実施形態における動作例を示す図である。
 以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
 ここでは、釣りの現場において、ユーザが、釣り上げた魚をデジタルカメラで撮影する場合を例にとって説明を行う。すなわち、被写体の一例として魚を用いて説明を行うが、本発明はこれに限定されるものではない。また、本発明が適用可能な機器は、デジタルカメラに限られるものではなく、ビデオカメラ、カメラ付き携帯電話、スマートフォン等、様々なカメラ付き電子機器が想定される。
 また、本発明の機能は、カメラ付き電子機器に予め搭載していてもよいし、あるいは、例えばスマートフォンのアプリのように、プログラムをカメラ付き電子機器にダウンロードし、カメラ付き電子機器に含まれたコンピュータに当該プログラムを実行させることによって、本発明の機能を実現することも可能である。
 (第1実施形態)
 <動作例1>
 ユーザはまず、釣り上げた魚1を所定のマーカー2と一緒にデジタルカメラ10で撮影する(図1(a))。ここでは、マーカー2の平面形状は円形としている。これは、平面形状が円形であると、画像認識が容易であるとともに、マーカー2の向きにかかわらず画像上の寸法が直径すなわち一定となるからである。デジタルカメラ10は、マーカー2の実寸法(ここでは直径)を予め認識しているものとする。
 デジタルカメラ10は、例えば撮影後に、あるいはユーザの操作を受けて、魚1とマーカー2が共に映った撮影画像P1をディスプレイ11に表示する(図1(b))。撮影画像P1は被写体画像としての魚画像1Aとマーカー画像2Aとを含んでいる。そしてデジタルカメラ10は、撮影画像P1においてマーカー画像2Aを認識し、このマーカー画像2Aのサイズを検出する。なお、マーカー画像2Aが認識できたことが分かるように、画面上に確認表示を出力してもよい。図1(b)では確認表示の一例として、マーカー画像2Aの輪郭を強調表示している。
 ここでの画像認識には、公知の画像認識処理技術を用いればよい。マーカー2の形状がデジタルカメラ10側で既知であれば、画像認識は容易に実行可能である。なお画像認識をさらに容易にするために、例えば、マーカー2の色を単色(例えば赤色)にしておいてもよいし、予め記憶していたマーカー画像とのマッチングが可能になるようにマーカー2に特徴のあるデザインを施しておいてもよい。
 次に、デジタルカメラ10は、撮影画像P1において魚画像1Aを認識し、この魚画像1Aのサイズを検出する(図1(c))。検出するのは魚画像1Aの頭の先から尾の先までのサイズである。ここでは、撮像画像P1上にカーソルa1を表示し、ユーザがカーソルa1の位置を動かして魚画像1Aを指定するものとする。デジタルカメラ10はこのユーザの操作を受けて、魚画像1Aの位置を特定し認識する。またこの場合も、魚画像1Aが認識できたことが分かるように、画面上に確認表示を出力してもよい。図1(c)では確認表示の一例として、魚画像1Aの輪郭を強調表示している。
 ここでの画像認識には、公知の画像認識処理技術を用いればよい。また、ユーザに操作させることなく、魚画像1Aを認識するようにしてもよい。形状や色合い等にある程度特徴がある被写体であれば、比較的容易に画像認識可能である。またユーザの操作はカーソル移動に限られるものでなく、例えばディスプレイがタッチパネルである場合にはパネルへのタッチ動作によって画像を指定させてもよい。
 なお、マーカー画像2Aのサイズ検出と、魚画像1Aのサイズ検出とは、順序を逆にしてもよいし、同時に並行して行ってもよい。
 そして、デジタルカメラ10は、マーカー2の実寸法と、検出したマーカー画像2Aのサイズと、検出した魚画像1Aのサイズとを基にして、魚1の実寸法を算出する。算出するのは魚1の頭の先から尾の先までの実寸法である。この算出は簡単な比率計算によって行うことができる。すなわち、マーカー2の直径をAcm、検出したマーカー画像2Aの直径の画素数をBピクセル、魚画像1Aの頭の先から尾の先までのサイズをCピクセルとすると、魚1の実寸法Xcmは、
 X=A・C/B
で求められる。例えば、A=3(cm)、B=50(ピクセル)、C=750(ピクセル)とすると、X=45(cm)となる。そしてデジタルカメラ10は、算出した実寸法a2をディスプレイ11に表示する(図1(d))。これにより、ユーザは撮影した魚1の実寸法を知ることができる。
 <動作例2>
 上述の動作例1では、マーカー画像2Aおよび魚画像1Aのサイズ検出を画像認識処理によって行うものとしたが、これに代えて、マーカー画像2Aおよび魚画像1Aの範囲をユーザに特定させて、このユーザの操作を受けてサイズ検出を行うようにしてもよい。
 すなわち、デジタルカメラ10は、撮影画像P1において、マーカー画像2Aの範囲を指定するための第1可動指標としてのカーソルa3を表示する(図2(a))。ユーザはこのカーソルa3を移動させてマーカー画像2Aの範囲を指定する。ここでは画面横方向の範囲を指定しているが、これに限られるものではない。ユーザの操作が完了すると、デジタルカメラ10はカーソルa3の位置に基づいて、マーカー画像2Aのサイズを検出する。
 次に、デジタルカメラ10は、撮影画像P1において、魚画像1Aの範囲を指定するための第2可動指標としてのカーソルa4を表示する(図2(b))。ユーザはこのカーソルa4を移動させて魚画像1Aの範囲を指定する。ここでは画面横方向の範囲を指定しているが、これに限られるものではない。ユーザの操作が完了すると、デジタルカメラ10はカーソルa4の位置に基づいて、魚画像1Aのサイズを検出する。
 なお、マーカー画像2Aのサイズ検出と、魚画像1Aのサイズ検出とは、順序を逆にしてもよいし、同時に並行して行ってもよい。
 そして、デジタルカメラ10は、マーカー2の実寸法と、検出したマーカー画像2Aのサイズと、検出した魚画像1Aのサイズとを基にして、魚1の実寸法を算出する。算出するのは魚1の頭の先から尾の先までの実寸法である。この算出は動作例1と同様に、簡単な比率計算によって行うことができる。そしてデジタルカメラ10は、算出した実寸法a5をディスプレイ11に表示する(図2(c))。これにより、ユーザは撮影した魚1の実寸法を知ることができる。
 なお、動作例1,2を組み合わせて実行してもかまわない。例えば、マーカー画像2Aに関しては画像認識処理によるサイズ検出を行い、魚画像1Aに関してはユーザ操作に基づくサイズ検出を行うようにしてもよい。あるいは、この逆でもかまわない。
 <動作例3>
 上述の動作例1,2では、マーカー画像2Aおよび魚画像1Aのサイズ検出を行い、これらを基にして魚1の実寸法を算出するものとした。これに対して動作例3では、魚1の実寸法を算出する代わりに、マーカー2の実寸法を基準としたスケール格子画像を撮影画像に重ねて表示する。
 すなわち、デジタルカメラ10は、動作例1のように、撮影画像P1においてマーカー画像2Aを認識し、このマーカー画像2Aのサイズを検出する(図3(a))。ここでの画像認識には、公知の画像認識処理技術を用いればよい。なお、マーカー画像2Aが認識できたことが分かるように、画面上に確認表示を出力してもよい。図3(a)では確認表示の一例として、マーカー画像2Aの輪郭を強調表示している。なお、動作例2のように、マーカー画像2Aの範囲を指定するためのカーソル等を表示し、ユーザによる操作後のカーソルの位置に基づいてマーカー画像2Aのサイズを検出するようにしてもよい。
 その後、デジタルカメラ10は、検出したマーカー画像2Aのサイズを基にして、マーカー2の実寸法を基準としたスケール格子画像a6を、撮影画像P1に重ねてディスプレイ11に表示する(図3(b))。これにより、ユーザは撮影した魚1の実寸法を、スケール格子画像a6を基にして読み取ることができる。なお、図3(c)に示すように拡大機能を付加することによって、より正確な寸法の読み取りが可能となる。
 なお、本実施形態の各動作例では、マーカー2の平面形状は円形であるものとしたが、これに限られるものではない。例えば、平面形状が正方形、矩形、六角形、星形等であってもよい。また、マーカー画像2Aの外形寸法を検出するものとしたが、これに限られるものではなく、例えばマーカー2に描かれた図柄の寸法を検出するようにしてもかまわない。すなわち、形状や図柄等の少なくとも一部について実寸法が既知であるマーカー2を用いれば、本実施形態は実現可能である。
 なお、円形のマーカーを用いた場合は、上述したとおり、マーカーをセットする向きにかかわらず最大外形寸法が一定になるという利点がある。これに加えて、カメラの撮影角度によらず、撮影画像にはマーカーの直径が必ず実寸で表れる、マーカーがいかなる方向に傾いていても、撮影画像にはマーカーの直径が必ず実寸で表れる、という利点も得られる。例えば、マーカー画像が楕円形になった場合には、その長軸の長さがマーカーの直径に相当する。
 また、マーカーが魚の中心線上に置かれている場合は、斜めから撮影したときでも、マーカー画像と魚画像との寸法比率は変わらないため、問題は生じない。しかしながら、図4(a)に示すように、マーカー2が魚1の中心線上から離れて置かれている場合は、斜めから撮影したとき、図4(b)に示すように、マーカー画像2Aと魚画像1Aとの寸法比率が変わってしまう。図4(b)の撮影画像には、マーカー2の直径Dは表れているが、魚画像1Aのサイズは小さくなっている。このため、斜めから撮影した場合には、魚1の正確な実寸が得られない可能性がある。
 この問題を解決するために、マーカー画像の歪みから、魚の正しい画像サイズを推定する方法が考えられる。例えば図5(a)に示すように、正方形の形状であり、かつ、円形の図柄が描かれたマーカー3を用いる。このマーカー3と魚1を斜めから撮影したとき、図5(b)に示すような撮影画像が得られる。この撮影画像を、マーカー画像3Aの形状が正方形になるように、例えば正方形の一辺を基準にして補正する。この補正は、例えば公知の画像処理ソフトによって実現することができる。この補正によって、図5(c)に示すような、形状が補正されたマーカー画像3Bと正しいサイズの魚画像1Cとを含む画像が得られる。その後、マーカー画像3Bと魚画像1Cとの寸法比率から、魚1の実寸を算出すればよい。
 なお、撮影した画像自体を補正する代わりに、マーカー画像の歪みから推定したカメラの傾きを用いて、魚画像の正しいサイズを算出するようにしてもよい。
 また、ここで用いるマーカーは、図5(a)に示したものに限られるものではない。例えば、円形の形状であり、かつ、正方形を含む図柄が描かれたマーカーを用いてもよい。この場合は、マーカーの図柄の正方形が画像上で正しく正方形になるように、撮影した画像を補正すればよい。また、マーカーの平面形状または図柄が、正方形以外の所定形状であってもよい。例えば、マーカーの平面形状または図柄が円である場合に、マーカー画像の平面形状または図柄が円になるように、撮影画像を補正すればよい。あるいは、マーカーの平面形状または図柄が正三角形である場合に、マーカー画像の平面形状または図柄が正三角形になるように、撮影画像を補正すればよい。すなわち、マーカー画像の平面形状または図柄が、マーカーの平面形状または図柄が本来持つ所定形状になるように、撮影画像を補正すればよい。
 (第2実施形態)
 本実施形態では、デジタルカメラは少なくともオートフォーカス機能を有しており、デジタルカメラのディスプレイは少なくともズーム(画像の拡大・縮小)機能を有しているものとする。
 ユーザはまず、デジタルカメラ10のメニューを呼び出し、「計測モード」を選択する(図6(a))。デジタルカメラ10はこのユーザの操作を受けて、カメラの焦点距離を所定距離に固定する。なおこのときのユーザの操作は、「計測モード」を選択する操作に限られるものでなく、他の所定の操作であってもかまわない。
 次に、ユーザは、焦点距離が固定された状態のデジタルカメラ10で、釣り上げた魚1を撮影する(図6(b))。このとき、ピントが合う距離までデジタルカメラ10を動かして魚1を撮影する。
 次に、デジタルカメラ10は、魚1が映った撮影画像P2をディスプレイ11に表示する。さらに、ユーザのズーム操作を促すための計測枠b1を撮影画像P2に重ねてディスプレイ11に表示する(図6(c))。ここで、デジタルカメラ10から、固定された焦点距離の位置における計測枠b1の実寸法は、既知であるものとする。
 ユーザは、ズームボタン15を操作して、魚画像1Bが計測枠b1に合うように撮影画像P2を拡大または縮小する(図6(d))。ここでは、魚画像1Bの頭の先と尾の先が計測枠b1に合うように、ユーザはズームボタン15を操作する。ズーム操作が完了すると、デジタルカメラ10はユーザ操作後のズーム比率を取得する。
 そして、デジタルカメラ10は、固定された焦点距離の位置における計測枠b1の実寸法と、取得したズーム比率とを基にして、魚1の実寸法を算出する。算出するのは魚1の頭の先から尾の先までの実寸法である。この算出は、ズーム比率を逆算して用いることで容易に実行できる。すなわち、固定された焦点距離の位置における計測枠b1の実寸法(幅)をAcm、ズーム比率をB倍、魚1の実寸法をXcmとすると、
 X=A/B
で求められる。例えば、A=135(cm)、B=3(倍)とすると、X=45(cm)となる。そしてデジタルカメラ10は、算出した実寸法b2をディスプレイ11に表示する(図6(e))。これにより、ユーザは撮影した魚1の実寸法を知ることができる。
 なお、焦点距離が固定された状態のデジタルカメラ10で、ピントを合わせて魚1を撮影することは若干困難かもしれない。そこで例えば、図7に示すように、デジタルカメラ10に付属するストラップ16を用いて、魚1との距離を合わせて撮影するようにしてもよい。この場合は、カメラの焦点距離を、ストラップ16の長さに相当する距離に固定するようにしておけばよい。
 なお、上述した各実施形態には、さらなる処理を追加することも考えられる。例えば、魚画像が特定され、その実寸法が算出された後に、画像処理によって、いわゆる魚拓画像を生成してもよい。すなわち、マーカー画像を含む背景画像を消去して例えば白抜きにし、魚画像を墨色で表現した画像に変換して、算出した魚の実寸法とともにディスプレイに表示してもよい。このとき、撮影した日付等を併せて表示してもかまわない。
 あるいは、画像マッチング処理を用いて、魚の種類の自動判定を行ってもよい。すなわち、撮影画像には撮影日時が併せて記録されているので、この撮影日時から撮影した季節や時間帯が分かる。また、電子機器がGPS機能を有している場合には、撮影画像と併せて撮影位置を記録することができるので、この撮影位置から撮影した場所が分かる。もちろん、ユーザが撮影日時や撮影位置を入力してもかまわない。そして、撮影日時と撮影位置、および、算出した魚の実寸法と、撮影画像における魚画像とを用いて、例えば、魚の特徴の情報を集約したデータベースをインターネット経由でアクセスすることによって、魚の種類を判定することができる。魚画像の特徴としては、例えば外形形状や模様等を用いることができる。また、判定の結果、該当する可能性の高い魚の種類の候補をディスプレイに表示して、ユーザに最終的に選択させるようにしてもよい。
 さらには、判定した魚の種類と算出した実寸法とを基にして、魚の重量推定を行ってもよい。すなわち、魚の種類が判定できたら、その魚の寸法と重量との関係はほぼ定まるものと考えられる。そこで例えば、魚の種類に応じた寸法と重量との関係を格納したデータベースをインターネット経由でアクセスすることによって、判定した魚の種類と算出した実寸法とから、魚の重量を推定することができる。このとき、撮影画像において魚画像が占める面積を求めて、これを魚の重量推定に用いてもかまわない。
 なお、上述の実施形態では魚を被写体の一例としたが、本発明はこれに限られるものではない。例えば、学術調査やマーケティング調査、あるいは事件の捜査等の様々な用途において、様々な被写体を対象にして本発明を利用することができる。また、上述の実施形態では、魚の頭の先から尾の先までの寸法を測定するものとしたが、算出する実寸法はこれに限られるものではなく、被写体に応じて例えば高さ、幅、長さ等を算出することができる。
 本発明では、被写体の画像撮影・記録と同時にその寸法を手軽に計測することが可能となるので、例えば、釣果の登録や順位付け等のような趣味の分野や、学術調査、ビジネスの分野等で有用である。
1 魚(被写体)
1A,1B 魚画像(被写体画像)
2 マーカー
2A マーカー画像
10 デジタルカメラ(カメラ付き電子機器)
11 ディスプレイ
15 ズームボタン
16 ストラップ
P1,P2 撮影画像
a2 実寸法
a3 カーソル(第1可動指標)
a4 カーソル(第2可動指標)
a6 スケール格子画像
b1 計測枠

Claims (15)

  1.  カメラおよびディスプレイを少なくとも有する電子機器によって、被写体の寸法計測動作を実行する寸法計測方法であって、
     前記電子機器が、前記ディスプレイに表示された、実寸法が既知のマーカーと共に前記被写体が映った撮影画像において、マーカー画像のサイズを検出する第1ステップと、
     前記電子機器が、前記撮影画像において、被写体画像のサイズを検出する第2ステップと、
     前記電子機器が、前記マーカーの実寸法と、前記第1ステップで検出した前記マーカー画像のサイズと、前記第2ステップで検出した前記被写体画像のサイズとを基にして、前記被写体の実寸法を算出し、算出した前記被写体の実寸法を前記ディスプレイに表示する第3ステップとを備えた
    ことを特徴とする寸法計測方法。
  2.  請求項1において、
     前記マーカーは、平面形状または図柄が所定形状であり、
     前記電子機器が、前記第1ステップの前に、前記撮影画像を、前記マーカー画像の平面形状または図柄が前記所定形状になるように、補正するステップを備えた
    ことを特徴とする寸法計測方法。
  3.  請求項1または2において、
     前記被写体は、魚であり、
     前記電子機器が、前記撮影画像の撮影日時と撮影位置、前記第3ステップで算出した前記魚の実寸法、および、前記被写体画像を用いて、前記魚の種類を判定するステップを備えた
    ことを特徴とする寸法計測方法。
  4.  請求項3において、
     前記電子機器が、判定した前記魚の種類、および、前記第3ステップで算出した前記魚の実寸法を用いて、前記魚の重量を推定するステップを備えた
    ことを特徴とする寸法計測方法。
  5.  請求項1または2において、
     前記被写体は、魚であり、
     前記電子機器が、前記マーカー画像を含む背景画像を消去し、前記被写体画像を墨色で表現した画像に変換して、算出した前記魚の実寸法とともに前記ディスプレイに表示する第4のステップを備えた
    ことを特徴とする寸法計測方法。
  6.  請求項1~5のうちいずれか1項において、
     前記第1ステップは、画像認識処理を用いて前記マーカー画像を認識し、当該マーカー画像のサイズを検出するものである
    ことを特徴とする寸法計測方法。
  7.  請求項1~5のうちいずれか1項において、
     前記第1ステップは、前記ディスプレイにおいて前記マーカー画像の範囲を特定するための第1可動指標を表示し、前記第1可動指標に係るユーザの操作を受けて、当該マーカー画像のサイズを検出するものである
    ことを特徴とする寸法計測方法。
  8.  請求項1~7のうちいずれか1項において、
     前記第2ステップは、画像認識処理を用いて前記被写体画像を認識し、当該被写体画像のサイズを検出するものである
    ことを特徴とする寸法計測方法。
  9.  請求項1~7のうちいずれか1項において、
     前記第2ステップは、前記ディスプレイにおいて前記被写体画像の範囲を特定するための第2可動指標を表示し、前記第2可動指標に係るユーザの操作を受けて、当該被写体画像のサイズを検出するものである
    ことを特徴とする寸法計測方法。
  10.  請求項1~9のうちいずれか1項において、
     前記マーカーの平面形状は、円形である
    ことを特徴とする寸法計測方法。
  11.  カメラおよびディスプレイを少なくとも有する電子機器によって、被写体の寸法計測動作を実行する寸法計測方法であって、
     前記電子機器が、前記ディスプレイに表示された、実寸法が既知のマーカーと共に前記被写体が映った撮影画像において、マーカー画像のサイズを検出する第1ステップと、
     前記電子機器が、前記第1ステップで検出した前記マーカー画像のサイズを基にして、前記マーカーの実寸法を基準としたスケール格子画像を、前記撮影画像に重ねて前記ディスプレイに表示する第2ステップとを備えた
    ことを特徴とする寸法計測方法。
  12.  カメラおよびディスプレイを少なくとも有する電子機器によって、被写体の寸法計測動作を実行する寸法計測方法であって、
     前記カメラは、オートフォーカス機能を有しており、
     前記ディスプレイは、ズーム機能を有しており、
     前記電子機器が、ユーザの所定の操作を受けて、前記カメラの焦点距離を所定距離に固定する第1ステップと、
     前記電子機器が、前記第1ステップの状態で撮影された、前記被写体が映った撮影画像を、前記ディスプレイに表示する第2ステップと、
     前記電子機器が、前記撮影画像において、前記カメラから前記所定距離の位置における実寸法が既知である、ユーザのズーム操作を促すための計測枠を前記ディスプレイに表示し、ユーザ操作後のズーム比率を取得する第3ステップと、
     前記電子機器が、前記計測枠の前記カメラから前記所定距離の位置における実寸法と、前記第3ステップで取得したズーム比率とを基にして、前記被写体の実寸法を算出し、算出した前記被写体の実寸法を前記ディスプレイに表示する第4ステップとを備えた
    ことを特徴とする寸法計測方法。
  13.  請求項12において、
     前記第1ステップは、前記カメラの焦点距離を、前記電子機器に付されているストラップの長さに相当する距離に固定するものである
    ことを特徴とする寸法計測方法。
  14.  カメラおよびディスプレイを少なくとも有する電子機器であって、
     前記ディスプレイに表示された、実寸法が既知のマーカーと共に被写体が映った撮影画像において、マーカー画像のサイズを検出する第1ステップと、
     前記撮影画像において、被写体画像のサイズを検出する第2ステップと、
     前記マーカーの実寸法と、前記第1ステップで検出した前記マーカー画像のサイズと、前記第2ステップで検出した前記被写体画像のサイズとを基にして、前記被写体の実寸法を算出し、算出した前記被写体の実寸法を前記ディスプレイに表示する第3ステップと
    を実行可能に構成された電子機器。
  15.  請求項1~13のうちいずれか1項に記載の寸法計測方法を、前記電子機器に実行させるためのプログラム。
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