JP2011146873A - 撮像画像処理システム、撮像画像処理システムの制御方法、プログラムおよび記録媒体 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明の撮像画像処理システムは、携帯端末装置と画像出力装置とを備える。携帯端末装置は、撮像時における携帯端末装置の位置変化を検知しながら、連続して複数回撮像し(S10)、複数の撮像画像データ、および、当該複数の撮像画像データの各々について検知された位置変化に関する移動情報を画像出力装置に送信するする(S15)。また、画像出力装置は、携帯端末装置から送信された複数の撮像画像データ、および移動情報を受信し(S20)、移動情報に基づいて、複数の撮像画像データの位置を合わせを行う位置合わせ処理を実行し(S21)、位置合わせされた複数の撮像画像データを用いて高解像度画像データを生成し(S22)、生成された高解像度画像データ、或いは、当該高解像度画像データで示される画像を出力する(S29)。
【選択図】図1
Description
図2は、本発明の撮像画像処理システムの全体構成を示す図である。図2に示されるように、撮像画像処理システムは、カメラ付き携帯電話、デジタルスチルカメラなど、撮像手段を備えた携帯端末装置100、およびファックス、コピー、プリンタ、スキャナなど複数の機能を有するMFP(Multi Function Printer)などの画像出力装置200を備える。
まず、図3〜11に基づいて、本実施形態に係る携帯端末装置100について説明する。
次に、携帯端末装置100が備える移動状態検知部101における具体的な処理について説明する。移動状態検知部101は、移動状態検知センサーとして3次元位置センサーおよび角速度センサーを備える。
次に、携帯端末装置100が備える撮像画像判定部103における具体的な判定処理について説明する。
上述したように、用紙やポスター、表示画面のような矩形状の撮像対象物を撮像し、高い解像度の画像を得ることを希望する場合に、ユーザが文書撮像モードを選択する。そのため、撮像画像判定部103は、撮像対象物が矩形状であると仮定して、撮像画像データにおいて、撮像対象物のエッジを検出することで撮像画像データにおける撮像対象物の傾きを検出する。なお、撮像画像データにおける矩形状の撮像対象物のエッジ上の画素を検出する手法としては従来知られている手法を用いることができる。また、背景の中のエッジを撮像対象物のエッジとして誤判定することを防止するために、所定長さ以上のエッジのみを撮像対象物のエッジとして検出してもよい。この場合、所定長さとは、例えば、撮像画像データで示される画像の端の辺の長さの80%程度の長さを設定すればよい。または、このようにして検出されたエッジの中から、撮像対象物のエッジのものをユーザに選択してもらってもよい。このような検出方法としては、例えば、特開2006−237757に記載の技術を用いることができる。
幾何学的歪みとは、上述したように、撮像対象物における文書画像が形成された平面の法線方向とは異なる斜め方向から撮像対象物を撮像した場合に、撮像画像データの中で撮像対象物が矩形状から歪んだ形状を有することである。例えば、用紙の法線方向に対して用紙の左下方向から斜めに撮像した場合、図8に示されるように、撮像対象物は、歪んだ四角形となる。
ii)dd3>th1 かつ dd4≦th1 → X2:別群
iii)dd3≦th1 かつ dd4>th1 → X2:同群
iv)dd3>th1 かつ dd4>th1 → X2:同群
一度、別群(第3群または第4群)に遷移した場合は、増減の確認はする必要はない。
明るさについては、例えば、露出オーバー(明るすぎる)やアンダー(暗すぎる)の場合に再度の撮像が必要となるケースが考えられる。そこで、撮像画像判定部103は、例えば、撮像画像データの画素値のうち、最大のものと最小のものを求め、最大値がある閾値(例えば、8ビットで100など)以下であれば、露出アンダーとし、最小値がある閾値(例えば、8ビットで150など)以上であれば、露出オーバーとする判定結果を制御部110に出力する。若しくは、制御部110は、露出アンダーの場合には、撮像部102における露光時間を長くするように設定変更し、露出オーバーの場合には、露光時間を短くするように設定変更する。
コントラストについては、撮像画像判定部103は、撮像画像データの画素値のうちの最大・最小の差分値が所定閾値以下の場合、コントラスト不足と判定する。
カラーバランスについては、各色チャンネル(RGB)の平均値や最大・最小値の比較を行うことで、ある一つのチャンネルに過度の偏りが発生していることを把握することができる。そこで、撮像画像判定部103は、例えば、撮像画像中の最大明度値付近の値(最大明度〜最大明度−5程度)を持つ画素値の各色チャンネルの値の平均値(Ra,Ga,Ba)を求め、その各色チャンネルの最大値と最小値の差分が値に応じた一定値以上[Max(Ra,Ga,Ba)−Min(Ra,Ga,Ba)>0.1×Max(Ra,Ga,Ba)]である場合に、カラーバランス不良であると判定する。
次に、携帯端末装置100が備える制御部110における具体的な判定処理について説明する。
制御部110は、移動状態検知部101から出力された検知情報(移動速度、角速度、移動距離、回転角度など)に基づいて、後述する位置合わせ処理に好適に用いられる撮像画像データを所定枚数選択する。制御部110は、検知情報に基づいて撮像時の移動速度VX、VY、VZ、および角速度ωXの総和速度Vtが低い撮像画像データから優先的に選択する。
また、制御部110は、移動状態検知部101から出力された検知情報に応じて、再撮像を促すメッセージを表示部106に表示させてもよい。
次に、図12〜20に基づいて、本実施形態に係る画像出力装置200の構成について説明する。本実施形態において、画像出力装置200は、ファックス、コピー、プリンタ、スキャナなど複数の機能を有するMFP(複合機)である。
である、IEEE802.15.1(いわゆるBluetooth(登録商標))やIrSimpleなどの赤外線通信規格、Felica(登録商標)などの通信方式のいずれかに基づく無線技術を利用したデータ通信、の機能を有するものである。
次に、画像処理部202が実行する画像処理の詳細について説明する。なお、画像処理部202は、画像読取部201が読み取った画像データに対しても画像処理を行うが、ここでは、携帯端末装置100から受信した複数の撮像画像データに対する画像処理の内容について説明する。
画像処理部202は、位置合わせ処理部202eにおいて、通信部105から送信された複数の撮像画像データおよび移動情報に基づいて、アフィン変換係数を推定し位置合わせ処理を行う。なお、撮像時の位置ずれは、撮影者が意識的に移動することにより発生するものであってもよく、また、携帯端末装置100自体が発する振動を利用したものであってもよい。
画像処理部202は、画質調整部202aにおいて、カラーバランス補正、コントラスト補正、明るさ補正を行う。
画像処理部202は、レンズ歪み補正部202cにおいて、レンズ歪み補正を、幾何学補正部202bにおいて幾何学補正をそれぞれ行う。
画像処理部202は、超画像化処理部202dにおいて、複数の撮像画像データに対して超解像化補正を行い、1枚の高解像度画像を生成する。超解像処理とし、例えば、ML(Maximum-likelihood)法を用いることができる。ML法は、高解像度画像ベクトルhから推定される観測低解像度画像と、実際に観測される低解像度画像の画素値fとの二乗誤差を評価関数とし、この評価関数を最小化するような高解像度画像ベクトルhを探索する。高解像度画像ベクトルhから観測低解像度画像の画素値を推定する点広がり関数カーネルベクトルPSF(Point Spread Function)とすると、評価関数は下記式で表わされる。
以下、図1に基づいて、撮像画像処理システムの処理の流れについて説明する。図1は、撮像画像処理システムの撮像画像処理方法を示すフローチャートであり、(a)は携帯端末装置100のフローを示し、(b)は画像出力装置200のフローを示している。
本発明の撮像画像処理システムは、上記の実施形態に限定されることがなく、様々な変更が可能である。以下、変形形態の一例について説明する。
上記の説明では、上記(5−2)に説明したとおり、携帯端末装置100において撮像画像データが適正か否かを判定する構成について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、撮像画像データが適正か否かを判定しない構成であってもよい。
本実施形態では、携帯端末装置100において、画像出力装置に基準画像を設定し、撮像時の総和速度Vtが低いほうから優先的に選択した像画像データを画像出力装置200に送信する構成について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、全ての撮像画像データ、移動状態検知センサーが検知した移動速度、角速度などの移動情報を画像出力装置200に送信し、画像出力装置200において、位置合わせ処理に用いる撮像画像データを選択する構成としてもよい。この場合、携帯端末装置100の機能が簡略化して処理負荷が軽減されるため、携帯端末装置100の小型化および軽量化を図ることができる。
上記の説明では、出力処理情報を携帯端末装置100が取得し、画像出力装置200に送信するものとした。しかしながら、これに限らず、画像出力装置200がユーザ認証のためにユーザ情報を取得する際に、出力処理情報(出力処理の種類、出力処理のための設定条件を示す情報)を取得してもよい。
画像出力装置200において、制御部212は、ファイリング処理やメール送信処理を行う前に、画像処理部202によって処理された撮像画像データを高圧縮PDFに変換してもよい。なお、高圧縮PDFデータとは、画像データの中の背景部分と文字分とを分離し、ぞれぞれの部分に最適な圧縮処理を行ったPDFデータである。これにより、文字判読性が良好で、画像ファイルサイズも低減させることができる。
上記の説明では、画像出力装置200が備える画像処理部202が超解像処理などを行うものとして説明した。しかしながら、画像出力装置200は、撮像画像データに対する超解像処理やその他の画像処理(幾何学的歪みの補正、レンズ歪みの補正、コントラスト補正、カラーバランス補正など)を、上記画像処理部202を備えたサーバに実行させてもよい。なお、この場合、当該サーバが、携帯端末装置100から受信した撮像画像データに対して超解像処理を行い、補正後の撮像画像データを出力する画像出力装置であるといえる。
上記の説明では、移動距離、回転角度、基準画像からの移動距離などを算出し、移動情報とする場合について説明した。しかしながら、移動情報として利用する情報の内容を選択可能な構成にしてもよい。これにより、携帯端末装置100の処理能力や撮像画像データの容量等に応じて適切な処理方法を選択することができる。
本発明はコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体に、上記した携帯端末装置100で撮像した画像を画像出力装置200に送信し、画像出力装置200より出力する方法を記録するものとすることもできる。
ここで、上記プログラムメディアは、本体と分離可能に構成される記録媒体であり、磁気テープやカセットテープなどのテープ系、フレキシブルディスクやハードディスクなどの磁気ディスクやCD−ROM/MO/MD/DVDなどの光ディスクのディスク系、ICカード(メモリカードを含む)/光カードなどのカード系、あるいはマスクROM、EPROM(Erasable Programmable Read Only Memory)、EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory)、フラッシュROMなどによる半導体メモリを含めた固
定的にプログラムコードを担持する媒体であってもよい。
101 移動状態検知部
102 撮像部
103 撮像画像判定部
104 画像処理部
105 通信部(送信部)
106 表示部
107 入力部
108 記憶媒体アクセス部
109 記憶部
110 制御部(画像選択部、移動状態判定部)
200 画像出力装置
202 画像処理部
202e 位置合わせ処理部
202d 超解像化処理部
204 画像形成部(出力部)
205 表示部
206 入力部
207 第1通信部(受信部)
208 第2通信部(出力部)
212 制御部
Claims (14)
- 携帯端末装置と画像出力装置とを備え、
上記携帯端末装置は、撮像した複数の撮像画像データを上記画像出力装置に送信し、
上記画像出力装置は、受信した当該複数の撮像画像データから生成した高解像度画像データ、或いは、当該高解像度画像データで示される画像を出力する撮像画像処理システムであって、
上記携帯端末装置は、
同一の撮像対象物に対して連続して複数回撮像する撮像部と、
撮像時における上記撮像対象物に対する上記携帯端末装置の位置変化を検知する移動状態検知部と、
上記撮像部の連続した複数回の撮像により得られた複数の撮像画像データ、および、当該複数の撮像画像データの各々について上記移動状態検知部により検知された位置変化に関する移動情報を上記画像出力装置に送信する送信部とを備え、
上記画像出力装置は、
上記携帯端末装置から送信された上記複数の撮像画像データ、および上記移動情報を受信する受信部と、
上記受信部が受信した移動情報に基づいて、上記受信部が受信した複数の撮像画像データの各々における撮像対象物の位置を合わせるように当該撮像画像データの座標変換を行う位置合わせ処理を実行する位置合わせ処理部と、
上記位置合わせ処理部によって座標変換が行われた複数の撮像画像データを用いて、当該撮像画像データの解像度よりも高い高解像度画像データを生成する超解像化処理部と、
上記超解像化処理部により生成された高解像度画像データ、或いは、当該高解像度画像データで示される画像を出力する出力部とを備えることを特徴とする撮像画像処理システム。 - 上記移動状態検知部は、上記携帯端末装置の位置変化として、上記撮像部における受光面に平行な2つの第1軸方向および第2軸方向の位置の変化と、当該受光面に垂直な第3軸方向の位置の変化とを検知することを特徴とする請求項1に記載の撮像画像処理システム。
- 上記移動状態検知部は、上記携帯端末装置の位置変化として、上記第1から第3軸方向の移動速度、上記第3軸方向を中心とする回転の角速度、上記第1から第3軸方向の加速度、および上記第3軸方向を中心とする回転の角加速度の少なくとも一つを検知することを特徴とする請求項2に記載の撮像画像処理システム。
- 上記携帯端末装置は、上記移動状態検知部が検知した位置変化に基づいて、上記撮像部の連続撮像により得られた複数の撮像画像データの中から、撮像時の移動速度の最も小さい撮像画像データを含む所定数(2以上)の撮像画像データを選択する画像選択部を備え、
上記送信部は、上記画像選択部により選択された所定数の撮像画像データと、当該所定数の撮像画像データの各々に対応する上記移動情報とを上記画像出力装置に送信することを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の撮像画像処理システム。 - 上記画像出力装置は、上記受信部が受信した移動情報に基づいて、上記受信部が受信した複数の撮像画像データの中から、撮像時の上記携帯端末装置の移動速度の最も小さい撮像画像データを含む所定数(2以上)の撮像画像データを選択する画像選択部を備え、
上記位置合わせ処理部は、上記画像選択部により選択された所定数の撮像画像データに対して上記位置合わせ処理を実行し、
上記超解像化処理部は、上記位置合わせ処理が実行された上記所定数の撮像画像データを用いて、上記高解像度画像データを生成することを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の撮像画像処理システム。 - 上記画像選択部は、撮像時の移動速度の小さい上記所定数の撮像画像データを選択することを特徴とする請求項4または5に記載の撮像画像処理システム。
- 上記送信部は、上記画像選択部により選択された上記所定数の撮像画像データのうち撮像時の上記携帯端末装置の移動速度が最も小さい撮像画像データを基準画像として、各撮像画像データについて、上記基準画像の撮像時から当該撮像画像データの撮像時までの間の上記携帯端末装置の移動距離を上記移動情報に含めることを特徴とする請求項4に記載の撮像画像処理システム。
- 上記移動状態検知部は、上記携帯端末装置の位置変化として、上記撮像部における受光面に平行な2つの第1軸方向および第2軸方向の上記携帯端末装置の移動速度と、当該受光面に垂直な第3軸方向の上記携帯端末装置の移動速度と、所定の基準時からの経過時間とを検知し、
上記送信部は、上記移動情報として、上記移動状態検知部が検知した移動速度および経過時間を示す情報を含めることを特徴とする請求項1に記載の撮像画像処理システム。 - 上記移動状態検知部は、さらに、上記第3軸方向を中心とする回転の角速度を検知し、
上記送信部は、上記移動情報に上記移動状態検知部が検知した角速度を示す情報を含めることを特徴とする請求項8に記載の撮像画像処理システム。 - 上記送信部は、ユーザ入力に従って、(1)上記撮像部における受光面に平行な2つの第1軸方向および第2軸方向の上記携帯端末装置の移動速度と、当該受光面に垂直な第3軸方向の上記携帯端末装置の移動速度と、所定の基準時からの経過時間とを示す第1情報と、(2)所定の基準時からの上記携帯端末装置の上記第1から第3軸方向の移動距離を示す第2情報とのいずれかを選択し、選択した情報を上記移動情報とすることを特徴とする請求項1に記載の撮像画像処理システム。
- 上記送信部は、上記第1情報の中に、上記第3軸方向を中心とする回転の角速度を示す情報を含め、上記第2情報の中に、上記基準時からの携帯端末装置の上記第3軸方向を中心とする回転角度を示す情報を含めることを特徴とする請求項10に記載の撮像画像処理システム。
- 携帯端末装置と画像出力装置とを備え、
上記携帯端末装置は、撮像した複数の撮像画像データを上記画像出力装置に送信し、
上記画像出力装置は、受信した当該複数の撮像画像データから生成した高解像度画像データ、或いは、当該高解像度画像データで示される画像を出力する撮像画像処理システムの制御方法であって、
上記携帯端末装置は、
同一の撮像対象物に対して連続して複数回撮像する撮像ステップと、
撮像時における上記撮像対象物に対する上記携帯端末装置の位置変化を検知する移動状態検知ステップと、
上記撮像ステップにて連続した複数回の撮像により得られた複数の撮像画像データ、および、当該複数の撮像画像データの各々について上記移動状態検知ステップにて検知された位置変化に関する移動情報を上記画像出力装置に送信する送信ステップとを備え、
上記画像出力装置は、
上記携帯端末装置から送信された上記複数の撮像画像データ、および上記移動情報を受信する受信ステップと、
上記受信ステップにて受信した移動情報に基づいて、上記受信ステップにて受信した複数の撮像画像データの各々における撮像対象物の位置を合わせるように当該撮像画像データの座標変換を行う位置合わせ処理を実行する位置合わせ処理ステップと、
上記位置合わせ処理ステップにて座標変換が行われた複数の撮像画像データを用いて、当該撮像画像データの解像度よりも高い高解像度画像データを生成する超解像化処理ステップと、
上記超解像化処理ステップにて生成された高解像度画像データ、或いは、当該高解像度画像データで示される画像を出力する出力ステップとを備えることを特徴とする撮像画像処理システムの制御方法。 - 請求項1から11のいずれかに記載の撮像画像処理システムを動作させるプログラムであって、コンピュータを上記の各手段として機能させるためのプログラム。
- 請求項13に記載のプログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体。
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