JP2014053728A - 画像処理装置及びプログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】画像処理装置(タブレット端末装置)は、被写体(第1の筐体)と書画カメラとの角度に応じて発生する幾何学的な画像歪の影響をその画像中心部分で抑えるような模様の指標(マークM)が配置された被写体が書画カメラによって撮影された場合に、マークの中心部分に相当する部分画像をパターンマッチング用のテンプレートTとして使用して、テンプレートTと撮影画像の中心部分とを比較することにより撮影画像内のマークMを検出し、このマークMに基づいて、所定の処理の実行を指示する。
【選択図】 図9
Description
このように紙媒体をデジタルカメラによって読み取る技術としては、従来、例えば、第1の筐体と第2の筐体とがヒンジ部を介して回動可能(開閉可能)に取り付けられているノートパソコンにおいて、第1の筐体と第2の筐体とを開いた状態で、第1の筐体の近傍に置かれた資料(紙媒体)が、第2の筐体側に配設されているデジタルカメラによって撮影されと、その撮影画像に対して台形歪補正を施すようにした技術が提案されている(特許文献1参照)。
指標が配置された被写体を撮影した撮影画像を取得する取得手段と、
予め用意されているパターンマッチング用の比較基準画像を使用して、前記取得手段により取得された撮影画像の中から前記指標を検出する検出手段と、
前記検出手段により検出された指標に基づいて、所定の処理を指示する処理制御手段と、
を備え、
前記指標は、前記被写体に対する撮影距離又は撮影角度に応じて発生する幾何学的な画像歪による影響をその画像中心部分で抑えるようにした模様が施された指標であり、
前記比較基準画像は、前記指標の中心部分に相当する部分画像であり、
前記検出手段は、前記比較基準画像と前記取得手段により取得された撮影画像の中心部分とを比較することにより当該撮影画像内から前記指標を検出する、
ようにしたことを特徴とする画像処理装置である。
被写体に対する撮影距離又は撮影角度に応じて発生する幾何学的な画像歪による影響をその画像中心部分で抑えるようにした模様の指標が配置された被写体を撮影した撮影画像を取得するステップと、
予め用意されているパターンマッチング用の比較基準画像として前記指標の中心部分に相当する部分画像を使用して、前記取得された撮影画像の中から前記指標を検出する場合に、前記比較基準画像と前記取得された撮影画像の中心部分とを比較することにより当該撮影画像内から前記指標を検出するステップと、
前記検出された指標に基づいて、所定の処理の実行を指示するステップと、
を含むことを特徴とする画像処理方法である。
コンピュータに対して、
被写体に対する撮影距離又は撮影角度に応じて発生する幾何学的な画像歪による影響をその画像中心部分で抑えるようにした模様の指標が配置された被写体を撮影した撮影画像を取得する機能と、
予め用意されているパターンマッチング用の比較基準画像として前記指標の中心部分に相当する部分画像を使用して、前記取得された撮影画像の中から前記指標を検出する場合に、前記比較基準画像と前記取得された撮影画像の中心部分とを比較することにより当該撮影画像内から前記指標を検出する機能と、
前記検出された指標に基づいて、所定の処理の実行を指示する機能と、
を実現させるためのプログラム。
図1は、開閉式(見開き形式)の画像処理装置を開いた状態を示した概観斜視図である。図2は、この画像処理装置を見開いた状態において、その一側面から見た概略外観図で、画像処理装置を開いて被写体を撮影する際の様子を説明するための図ある。
画像処理装置は、撮像機能(デジタルカメラ)を備えたタブレット端末装置1と、このタブレット端末装置1が取り付けられているバインダ2を有する構成で、その筺体全体は、開閉可能(見開き可能)なバインダ構造となっている。タブレット端末装置1は、開閉可能なバインダ2に一体的に取り付けられているが、この場合、バンドなどの固定具(図示省略)を使用してバインダ2に着脱自在に取り付けるようにしてもよい。
第1の筐体2aの表面上(見開き平面上)においてヒンジ部2cの反対側端部には、その端辺に沿って直線的に複数のマークMが印刷形成されている。なお、図示の例では、この複数のマークMが第1の筐体2aの上部領域に配置されているため、便宜上、上マーク列(第1の指標)M−1と総称する。また、第1の筐体2aの見開き平面上においてその両側端部には、その端辺に沿って直線的に配列された複数のマークMが印刷形成されている。なお、図示の例では、この複数のマークMが第1の筐体2aの左部領域及び右部領域に配置されているため、便宜上、左マーク列(第2の指標)M−2及び右マーク列(第2の指標)M−3と総称する。
制御部11は、電源部(二次電池)12からの電力供給によって動作し、記憶部13内の各種のプログラムに応じてこのタブレット端末装置1の全体動作を制御するもので、この制御部11には図示しないCPU(中央演算処理装置)やメモリなどが設けられている。記憶部13は、例えば、ROM、フラッシュメモリなどを有する構成で、図5〜図8に示した動作手順に応じて本実施形態を実現するためのプログラムや各種のアプリケーションなどが格納されているプログラムメモリ13aと、このタブレット端末装置1が動作するために必要となる各種の情報(例えば、フラグなど)を一時的に記憶するワークメモリ13bなどを有している。なお、記憶部13は、例えば、SDカード、ICカードなど、着脱自在な可搬型メモリ(記録メディア)を含む構成であってもよく、図示しないが、通信機能を介してネットワークに接続されている状態においては所定のサーバ装置側の記憶領域を含むものであってもよい。
先ず、タブレット端末装置1の制御部11は、書画モードに切り替えられている状態においてモードキーが操作されて書画モードが解除されたか(書画モードの終了か)を調べる(ステップA1)。いま、書画モードであれば(ステップA1でNO)、この書画カメラCから画像(スルー画像あるいはライブビュー画像)を取得(ステップA2)した後、その取得画像を解析することにより上マーク列M−1を検出する上マーク列検出処理を行う(ステップA3)。なお、上マーク列検出処理は、後述する射影変換のための検出に比べて簡易な検出であるために簡易検出処理と呼称する場合がある。
先ず、制御部11は、書画カメラCから取得した撮影画像(入力画像)を解析することによりその中からテンプレート(予め用意されているマークMの比較基準画像)に近似した画像部分が含まれているかを探し出す処理(テンプレートマッチング:パターンマッチング)を行うことによって撮影画像内の上マーク列M−1に対する個々のマークMを検出する(ステップB1)。その際、テンプレートに対して許容範囲内の変化(近似)であれば、マークMとして検出(認識)するようにしている。
マークMの個々は、複数の図形を交互にマトリックス状に配置した模様、つまり、二色(白黒)の正方形を2×2のマトリックス状に交互に配置した市松模様の指標であるが、このマークMのテンプレート(比較基準画像)Tは、この実際のマークMの全体形状とは異なり、実際のマークMの中心部分に近似した部分画像であり、実際のマークMの全体に対して模様的に自己相似となっている。
図中、「黒丸」は、直線上の各検出点を示し、「白丸」は、直線上の基準位置から等間隔に打った点を示し、更に、図示の例では、直線的に8個の検出点(黒丸)が並んでいる状態を示し、各検出点の列は、その一部が等間隔に並んでいない場合、つまり、誤検出(不検出)が発生している場合を例示している。図中、一行目の白丸列(打った点列)は、撮影画像の中心位置を基準位置b0とし、この基準位置b0から間隔d0毎に点を打った状態を示している。
図11は、第1の筐体2aの立ち上げ角度に応じて撮影画像内の上マーク列M−1の映り具合が変化している様子を説明するための図で、その一部拡大図を含む。
このようにして上マーク列M−1に対する処理が終わると、図8のフローに移り、左マーク列M−2、右マーク列M−3に対する処理(射影変換のための検出処理)を行う。
また、マークMのパターンを形成する二色(白黒)の模様の境界線の向きを、第1の筐体2aと第2の筐体2bとの見開き方向に対応する向きに配置しているので、第1の筐体2aと第2の筐体2bとの見開き動作によって生じる撮影方向の変化による影響の少ないパターンマッチングが可能になったと言える。
以下、本願出願の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
(付記)
(請求項1)
請求項1に記載の発明は、
指標が配置された被写体を撮影した撮影画像を取得する取得手段と、
予め用意されているパターンマッチング用の比較基準画像を使用して、前記取得手段により取得された撮影画像の中から前記指標を検出する検出手段と、
前記検出手段により検出された指標に基づいて、所定の処理の実行を指示する処理制御手段と、
を備え、
前記指標は、前記被写体に対する撮像距離又は撮影角度に応じて発生する幾何学的な画像歪による影響をその画像中心部分で抑えるようにした模様が施された指標であり、
前記比較基準画像は、前記指標の中心部分に相当する部分画像であり、
前記検出手段は、前記比較基準画像と前記取得手段により取得された撮影画像の中心部分とを比較することにより当該撮影画像内から前記指標を検出する、
ようにしたことを特徴とする画像処理装置である。
(請求項2)
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の画像処理装置において、
前記指標の個々は、中心部分が二色で形成される境界線を有する模様となっており、
前記被写体に対する前記指標の配置状態は、予め想定される前記被写体に対する撮像角度の変化方向と、前記指標における前記境界線の向きとを一致させるような向きに配置されている、
ようにしたことを特徴とする画像処理装置である。
(請求項3)
請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の画像処理装置において、
前記被写体に配置された前記指標の形状に対して、前記比較基準画像の形状は、予め想定される前記被写体に対する撮像角度の変化方向につぶれた形状である
ことを特徴とする画像処理装置。
(請求項4)
請求項4に記載の発明は、請求項1〜請求項3のいずれかに記載の画像処理装置において、
前記被写体に対する撮像距離又は撮影角度がその被写体の撮影に適した所定の範囲内容の場合に、その範囲の最大距離あるいは最小角度で撮影された前記指標の大きさよりも前記比較基準画像のサイズを小さく設定した、
ことを特徴とする画像処理装置である。
(請求項5) 請求項5に記載の発明は、請求項1〜請求項4のいずれかに記載の画像処理装置において、
前記指標の個々は、複数の図形を交互にマトリックス状に配置した模様の指標である、
ことを特徴とする画像処理装置である。
(請求項6)
請求項6に記載の発明は、請求項1〜請求項5のいずれかに記載の画像処理装置において、
前記指標の全体形状が正方形あるいは長方形であるのに対して、前記比較基準画像は、その縦方向がつぶれた形状の長方形あるいは正方形である、
ことを特徴とする画像処理装置である。
(請求項7)
請求項7に記載の発明は、請求項1〜請求項6のいずれかに記載の画像処理装置において、
前記検出手段は、前記指標が被写体に所定の並びで複数配置されている状態において、前記取得手段により取得した撮影画像内の被写体に配置されている複数の指標をパターンマッチングにより認識してその位置をそれぞれ検出し、
前記検出手段により検出された各検出点の中から前記複数の指標の並びに近似した配置関係にある各検出点をそれぞれ特定する特定手段を更に備え、
前記処理制御手段は、前記検出手段により検出された複数の指標のうち、前記特定手段により特定された指標に基づいて、所定の処理の実行を指示する
ようにしたことを特徴とする画像処理装置である。
(請求項8)
請求項8に記載の発明は、請求項7に記載の画像処理装置において、
前記処理制御手段は、前記特定手段により前記複数の指標の並びに近似した配置関係にある各検出点が特定された場合に、所定の処理の実行を指示する、
ようにしたことを特徴とする画像処理装置である。
(請求項9)
請求項9に記載の発明は、請求項7あるいは請求項8に記載の画像処理装置において、
前記処理制御手段は、前記検出手段により検出された複数の指標のうち、前記特定手段により特定されなかった指標を誤検出されたものとして除外して前記所定の処理の実行を指示する、
ようにしたことを特徴とする画像処理装置である。
(請求項10)
請求項10に記載の発明は、請求項1〜請求項9のいずれかに記載の画像処理装置において、
当該画像処理装置は、前記複数の指標が配置されている第1の筐体と、前記第1の筐体に装着されている被写体を撮影する前記撮像部を備えた第2の筐体と、前記第1の筐体と前記第2の筐体とを見開き状に開閉可能に連結する連結部とを備える、
ようにしたことを特徴とする画像処理装置である。
(請求項11)
請求項11に記載の発明は、
被写体に対する撮影距離又は撮影角度に応じて発生する幾何学的な画像歪による影響をその画像中心部分で抑えるようにした模様の指標が配置された被写体を撮影した撮影画像を取得するステップと、
予め用意されているパターンマッチング用の比較基準画像として前記指標の中心部分に相当する部分画像を使用して、前記取得された撮影画像の中から前記指標を検出する場合に、前記比較基準画像と前記取得された撮影画像の中心部分とを比較することにより当該撮影画像内から前記指標を検出するステップと、
前記検出された指標に基づいて、所定の処理の実行を指示するステップと、
を含むことを特徴とする画像処理方法である。
(請求項12)
請求項12に記載の発明は、
コンピュータに対して、
被写体に対する撮影距離又は撮影角度に応じて発生する幾何学的な画像歪による影響をその画像中心部分で抑えるようにした模様の指標が配置された被写体を撮影した撮影画像を取得する機能と、
予め用意されているパターンマッチング用の比較基準画像として前記指標の中心部分に相当する部分画像を使用して、前記取得された撮影画像の中から前記指標を検出する場合に、前記比較基準画像と前記取得された撮影画像の中心部分とを比較することにより当該撮影画像内から前記指標を検出する機能と、
前記検出された指標に基づいて、所定の処理の実行を指示する機能と、
を実現させるためのプログラムである。
2 バインダ
2a 第1の筐体
2b 第2の筐体
2c ヒンジ部
3 紙媒体
11 制御部
13 記憶部
C 書画カメラ
M マーク
M−1 上マーク列
M−2 左マーク列
M−3 右マーク列
Claims (12)
- 指標が配置された被写体を撮影した撮影画像を取得する取得手段と、
予め用意されているパターンマッチング用の比較基準画像を使用して、前記取得手段により取得された撮影画像の中から前記指標を検出する検出手段と、
前記検出手段により検出された指標に基づいて、所定の処理の実行を指示する処理制御手段と、
を備え、
前記指標は、前記被写体に対する撮影距離又は撮影角度に応じて発生する幾何学的な画像歪による影響をその画像中心部分で抑えるようにした模様が施された指標であり、
前記比較基準画像は、前記指標の中心部分に相当する部分画像であり、
前記検出手段は、前記比較基準画像と前記取得手段により取得された撮影画像の中心部分とを比較することにより当該撮影画像内から前記指標を検出する、
ようにしたことを特徴とする画像処理装置。 - 前記指標の個々は、中心部分が二色で形成される境界線を有する模様となっており、
前記被写体に対する前記指標の配置状態は、予め想定される前記被写体に対する撮像角度の変化方向と、前記指標における前記境界線の向きとを一致させるような向きに配置されている、
ようにしたことを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。 - 前記被写体に配置された前記指標の形状に対して、前記比較基準画像の形状は、予め想定される前記被写体に対する撮像角度の変化方向につぶれた形状である
ことを特徴とする請求項2に記載の画像処理装置。 - 前記被写体に対する撮影距離又は撮影角度がその被写体の撮影に適した所定の範囲内容の場合に、その範囲の最大距離あるいは最小角度で撮影された前記指標の大きさよりも前記比較基準画像のサイズを小さく設定した、
ことを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれかに記載の画像処理装置。 - 前記指標の個々は、複数の図形を交互にマトリックス状に配置した模様の指標である、
ことを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれかに記載の画像処理装置。 - 前記指標の全体形状が正方形あるいは長方形であるのに対して、前記比較基準画像は、その縦方向がつぶれた形状の長方形あるいは正方形である、
ことを特徴とする請求項1〜請求項5のいずれかに記載の画像処理装置。 - 前記検出手段は、前記指標が被写体に所定の並びで複数配置されている状態において、前記取得手段により取得した撮影画像内の被写体に配置されている複数の指標をパターンマッチングにより認識してその位置をそれぞれ検出し、
前記検出手段により検出された各検出点の中から前記複数の指標の並びに近似した配置関係にある各検出点をそれぞれ特定する特定手段を更に備え、
前記処理制御手段は、前記検出手段により検出された複数の指標のうち、前記特定手段により特定された指標に基づいて、所定の処理の実行を指示する
ようにしたことを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれかに記載の画像処理装置。 - 前記処理制御手段は、前記特定手段により前記複数の指標の並びに近似した配置関係にある各検出点が特定された場合に、所定の処理の実行を指示する、
ようにしたことを特徴とする請求項7に記載の画像処理装置。 - 前記処理制御手段は、前記検出手段により検出された複数の指標のうち、前記特定手段により特定されなかった指標を誤検出されたものとして除外して前記所定の処理の実行を指示する
ようにしたことを特徴とする請求項7あるいは請求項8に記載の画像処理装置。 - 当該画像処理装置は、前記複数の指標が配置されている第1の筐体と、前記第1の筐体に装着されている被写体を撮影する撮像部を備えた第2の筐体と、前記第1の筐体と前記第2の筐体とを見開き状に開閉可能に連結する連結部とを備える、
ようにしたことを特徴とする請求項1〜請求項9のいずれかに記載の画像処理装置。 - 被写体に対する撮影距離又は撮影角度に応じて発生する幾何学的な画像歪による影響をその画像中心部分で抑えるようにした模様の指標が配置された被写体を撮影した撮影画像を取得するステップと、
予め用意されているパターンマッチング用の比較基準画像として前記指標の中心部分に相当する部分画像を使用して、前記取得された撮影画像の中から前記指標を検出する場合に、前記比較基準画像と前記取得された撮影画像の中心部分とを比較することにより当該撮影画像内から前記指標を検出するステップと、
前記検出された指標に基づいて、所定の処理の実行を指示するステップと、
を含むことを特徴とする画像処理方法。 - コンピュータに対して、
被写体に対する撮影距離又は撮影角度に応じて発生する幾何学的な画像歪による影響をその画像中心部分で抑えるようにした模様の指標が配置された被写体を撮影した撮影画像を取得する機能と、
予め用意されているパターンマッチング用の比較基準画像として前記指標の中心部分に相当する部分画像を使用して、前記取得された撮影画像の中から前記指標を検出する場合に、前記比較基準画像と前記取得された撮影画像の中心部分とを比較することにより当該撮影画像内から前記指標を検出する機能と、
前記検出された指標に基づいて、所定の処理の実行を指示する機能と、
を実現させるためのプログラム。
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