JP3109469B2 - 画像入力装置 - Google Patents
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Description
する画像入力装置に関し、特に撮像装置により取得され
た対象の一連の部分画像(以下、分割像という)から画
像合成により1枚の合成画像を生成することでユーザの
所望とする画像を入力可能な画像入力装置に関する。
装置は、電子スチルカメラとスキャナとに大別される。
了し、対象を走査するための機械的な機構も不要なこと
から、携帯性・操作性において優れている反面、撮像範
囲を広くすると解像度が低くなり必要な情報を読みとる
ことができず、逆に、情報を十分に読みとることが可能
な解像度で撮像すると撮像範囲が狭くなり必要な範囲を
撮像することができない、という問題を抱えている。こ
の問題は、電子スチルカメラに利用されているエリアセ
ンサの画素数不足から生じるものであり、文書や図面な
ど特に精密な画像を必要とするとき、電子スチルカメラ
は適しているとは言えなかった。
構( 走査機構) により、さらに、フラットベッド型,空
間走査型,あるいはハンディ型に分類できる。フラット
ベッド型や空間走査型では、走査機構が大きくなるため
に携帯は難しく、入力サイズが制限されるという欠点が
あった。ハンディ型は、携帯は可能であるが、撮像範囲
が装置の幅に限定されてしまうため、広範囲を撮像する
ことができなかった。いずれの形式においても、スキャ
ナは、解像度の面では文書入力に適しているものの、入
力作業にかなりの手間を必要とするなど操作性の面で問
題があり、風景等の画像を入力することができなかっ
た。
解決する手法として、安価なエリアセンサを利用した電
子スチルカメラ(以下、単にカメラという)を移動して
必要な解像度で対象を複数に分割して撮像し、得られた
複数の分割像を合成することで撮像範囲の不足を補う装
置が考案されている。例えば、「岡田他、" 実時間画像
貼り合わせ機能を持つハンドスキャン型文書画像入力装
置" 、信学技法IE8117」や特開平6−25955
7号公報に開示された『画像入力装置』のように、分割
像の取得の際、対象を固定してカメラを移動させるもの
がある。カメラを移動させることから、ユーザは必要と
する部分だけを選択的に入力可能であり、解像度および
撮像範囲の問題だけではなく、撮像作業後の編集作業が
不要になるという特徴をも持つ。しかし、これらの従来
技術では、カメラから得られた分割像を合成する処理を
画像から得られる情報のみを参照して行うため、計算量
が膨大になって処理コストが高くなるという問題があっ
た。さらには、繰り返し模様など、対象が一様なテクス
チャを持つ場合には、分割像間の位置関係を正しく再現
できず誤って合成するという問題が発生するおそれがあ
った。また、カメラを人が手で保持して移動させる場合
には、撮像装置と対象との位置関係の変動が大きいた
め、分割像毎に異なったスキューや拡大・縮小などの歪
みが含まれてしまい、これらの歪みがさらに画像合成を
困難にしていた。
−65483号公報に開示された『画像入力システ
ム』,特開平9−218941号公報に開示された『画
像入力装置』等の技術が提案されている。
『画像入力システム』は、イメージセンサと、イメージ
センサの位置を検出する位置検出手段と、分割像を合成
する合成手段とを備え、位置検出手段により分割像の取
得時の相対移動量を検出し、分割像と検出した相対移動
量とに基づいて合成画像を生成することで、上記問題を
解決する。
示された『画像入力装置』は、カメラ等の撮像装置の位
置を検出する位置検出装置と、撮像装置を対象と一定の
距離を保ったまま移動するように取り付けるとともに位
置検出装置と撮像装置とを一体化する支持装置と、撮像
した分割像の合成画像上における位置を決定する際に位
置検出装置より得られた情報から分割像の取り得る位置
の候補を限定する装置とを備え、分割像をこの位置候補
の中から選択した位置に合成することで、上記問題を解
決する。
カメラを移動して必要な解像度で対象を複数に分割して
撮像し、得られた複数の分割像を合成することで撮像範
囲の不足を補う形式の画像入力装置では、画像内に含ま
れる変動の原因となる入力作業そのものの特性を利用し
て分割像間の位置合わせの精度を向上させることは考慮
されていなかった。
公報に開示された『画像入力システム』および特開平9
−218941号公報に開示された『画像入力装置』に
おいては、ユーザは撮像筐体を任意の方向に移動しなが
ら撮像作業を行うように構成されており、特に、特開平
9−218941号公報に開示された『画像入力装置』
においては、分割像の本来の取得位置からの誤差を、画
像処理により解消するように構成されている。しかし、
これらの先行技術においては、ユーザは撮像筐体を自由
に移動可能な反面、様々な方向に撮像筐体を移動する必
要があるため、腕の移動方向が人間の自然な動きに対応
しておらず、位置検出手段の誤差が大きくなるととも
に、ユーザにとって使いやすいとは必ずしもいえなかっ
た。
利用して高速かつ高精度に分割像間の位置関係を求める
ことにより、入力作業が容易でかつ高精度の合成画像を
高速に入力可能な画像入力装置を提供することにある。
の重複の有無を気にすることなく画像の入力作業を行え
る画像入力装置を提供することにある。
高速に入力可能な画像入力装置を提供することにある。
移動して必要な解像度で対象を複数に分割して撮像し、
得られた複数の分割像を合成することで撮像範囲の不足
を補う形式の画像入力装置よりも、より使いやすい画像
入力装置を提供することにある。
は、対象を撮像する撮像装置(図1の110)と、前記
撮像装置の現在位置を検出する位置検出手段(図1の1
11)と、前記撮像装置を対象との距離を一定に保った
まま移動するように取り付けるとともに前記位置検出手
段と前記撮像装置とを一体化する支持手段(図1の10
2)と、前記位置検出手段からの前記撮像装置の現在位
置に基づいて分割像間に重複が存在するように分割像を
一定間隔で自動的に取得するための撮像指示を発行する
撮像指示手段(図1の112)と、前記撮像指示手段か
らの撮像指示に応じて前記撮像装置により取得された分
割像が一定間隔で自動的に取得された一連の分割像の最
初の1枚であるか否かを判断可能な分割像の撮像状態情
報を設定する撮像状態設定手段(図1の130)と、前
記撮像状態設定手段からの撮像状態情報に基づいて一定
間隔で自動的に取得された一連の分割像の最初の1枚で
ある場合とそれ以外の場合とに応じて異なった分割像の
位置補正パラメータ候補集合を設定する位置補正パラメ
ータ候補設定手段(図1の116)と、前記撮像指示手
段からの撮像指示に応じて前記撮像装置から分割像を取
得して該分割像の属性情報および前記位置補正パラメー
タ候補設定手段からの位置補正パラメータ候補集合とと
もに記憶する撮像手段(図1の113)と、前記位置補
正パラメータ候補設定手段により設定された位置補正パ
ラメータ候補集合の中から最適な位置補正パラメータを
求めて分割像の位置パラメータを決定する位置パラメー
タ決定手段(図1の114)と、前記位置パラメータ決
定手段により決定された分割像の位置パラメータに基づ
いて前記分割像を画像合成して合成画像を生成する画像
合成手段(図1の115)とを有することを特徴とす
る。
像する撮像装置(図1の110)と、前記撮像装置の現
在位置を検出する位置検出手段(図1の111)と、前
記撮像装置を対象との距離を一定に保ったまま移動する
ように取り付けるとともに前記位置検出手段と前記撮像
装置とを一体化する支持手段(図1の102)と、前記
位置検出手段からの前記撮像装置の現在位置とユーザが
撮像作業を指示するための制御ボタンの状態とに基づい
て分割像の取得タイミングを判断して前記位置検出手段
からの前記撮像装置の現在位置である分割像の取得位置
とともに分割像を取得するための撮像指示を発行する撮
像指示手段(図1の112)と、前記撮像指示手段から
の撮像指示に応じて前記撮像装置により取得された分割
像が一定間隔で自動的に取得された一連の分割像の最初
の1枚であるか否かを判断可能な分割像の撮像状態情報
を設定する撮像状態設定手段(図1の130)と、前記
撮像状態設定手段からの撮像状態情報に基づいて一定間
隔で自動的に取得された一連の分割像の最初の1枚であ
る場合とそれ以外の場合とに応じて異なった分割像の位
置補正パラメータ候補集合を設定する位置補正パラメー
タ候補設定手段(図1の116)と、前記撮像指示手段
からの撮像指示に応じて前記撮像装置から分割像を取得
してその属性情報とともに記憶する撮像手段(図1の1
13)と、前記属性情報および前記位置補正パラメータ
候補集合に基づいて前記分割像間に位置合わせを適用し
て分割像の位置パラメータを決定する位置パラメータ決
定手段(図1の114)と、前記位置パラメータ決定手
段により決定された分割像の位置パラメータに基づいて
前記分割像を画像合成して合成画像を生成する画像合成
手段(図1の115)とを有することを特徴とする。
撮像する撮像装置(図2の110)と、前記撮像装置の
現在位置を検出する位置検出手段(図2の111)と、
前記撮像装置を対象との距離を一定に保ったまま移動す
るように取り付けるとともに前記位置検出手段と前記撮
像装置とを一体化する支持手段(図2の102)と、前
記位置検出手段からの前記撮像装置の現在位置に基づい
て分割像間に重複が存在するように分割像を一定間隔で
自動的に取得するための撮像指示を発行する撮像指示手
段(図2の112)と、前記撮像指示手段からの撮像指
示に応じて分割像の撮像状態情報を設定する撮像状態設
定手段(図2の130)と、前記撮像状態設定手段から
の撮像状態情報に基づいて分割像に対する位置補正パラ
メータ候補集合を設定する位置補正パラメータ候補設定
手段(図2の116)と、前記撮像指示手段からの撮像
指示に応じて前記撮像装置から分割像を取得して該分割
像の属性情報および前記位置補正パラメータ候補設定手
段からの位置補正パラメータ候補集合とともに記憶する
撮像手段(図2の113)と、前記撮像状態設定手段か
らの撮像状態情報に基づいて一定間隔で自動的に取得さ
れた一連の分割像から中間画像を生成する中間画像生成
手段(図2の140)と、前記位置補正パラメータ候補
設定手段により設定された位置補正パラメータ候補集合
の中から前記中間画像生成手段により生成された中間画
像間に位置合わせを適用した結果に基づいて各分割像の
位置パラメータを決定する位置パラメータ決定手段(図
2の114)と、前記位置パラメータ決定手段により決
定された分割像の位置パラメータに基づいて前記分割像
を画像合成して合成画像を生成する画像合成手段(図2
の115)とを有することを特徴とする。
象を撮像する撮像装置(図2の110)と、前記撮像装
置の現在位置を検出する位置検出手段(図2の111)
と、前記撮像装置を対象との距離を一定に保ったまま移
動するように取り付けるとともに前記位置検出手段と前
記撮像装置とを一体化する支持手段(図2の102)
と、前記位置検出手段からの前記撮像装置の現在位置と
ユーザが撮像作業を指示するための制御ボタンの状態と
に基づいて分割像の取得タイミングを判断して前記位置
検出手段からの前記撮像装置の現在位置である分割像の
取得位置とともに分割像を取得するための撮像指示を発
行する撮像指示手段(図2の112)と、前記撮像指示
手段からの撮像指示に応じて分割像の撮像状態情報を設
定する撮像状態設定手段(図2の130)と、前記撮像
状態設定手段からの撮像状態情報に基づいて分割像の位
置補正パラメータ候補集合を設定する位置補正パラメー
タ候補設定手段(図2の116)と、前記撮像指示手段
からの撮像指示に応じて前記撮像装置から分割像を取得
してその属性情報とともに記憶する撮像手段(図2の1
13)と、前記撮像状態設定手段からの撮像状態情報に
基づいて一定間隔で自動的に取得された一連の分割像か
ら中間画像を生成する中間画像生成手段(図2の14
0)と、前記属性情報および前記位置補正パラメータ候
補集合に基づいて前記中間画像生成手段により生成され
た中間画像間に位置合わせを適用した結果に基づいて各
分割像の位置パラメータを決定する位置パラメータ決定
手段(図2の114)と、前記位置パラメータ決定手段
により決定された分割像の位置パラメータに基づいて前
記分割像を画像合成して合成画像を生成する画像合成手
段(図2の115)とを有することを特徴とする。
指示手段(図1の112)が、直前に分割像を取得した
ときの取得位置と前記位置検出手段からの前記撮像装置
の現在位置とに基づいて分割像の取得タイミングを自動
的に決定するように構成されたことを特徴とする。
記撮像状態設定手段からの撮像状態情報に基づいて一定
間隔で自動的に取得された一連の分割像から中間画像を
生成する中間画像生成手段(図2の140)を備え、前
記位置パラメータ決定手段(図2の114)が、前記中
間画像生成手段により生成された中間画像間に位置合わ
せを適用した結果に基づいて各分割像の位置パラメータ
を決定することを特徴とする。
手段により一体化された前記撮像装置および前記位置検
出手段を対象上にて一定方向に移動することで、対象を
短冊状に区切るように分割像を一定間隔で取得するよう
に構成されていることを特徴とする。
記位置検出手段として計算機とともに使用されるマウス
を用いることを特徴とする。
を、対象を撮像する撮像装置(図3の110),前記撮
像装置の現在位置を検出する位置検出手段(図3の11
1),前記撮像装置を対象との距離を一定に保ったまま
移動するように取り付けるとともに前記位置検出手段と
前記撮像装置とを一体化する支持手段(図3の10
2),前記位置検出手段からの前記撮像装置の現在位置
に基づいて分割像間に重複が存在するように分割像を一
定間隔で自動的に取得するための撮像指示を発行する撮
像指示手段(図3の112),前記撮像指示手段からの
撮像指示に応じて前記撮像装置により取得された分割像
が一定間隔で自動的に取得された一連の分割像の最初の
1枚であるか否かを判断可能な分割像の撮像状態情報を
設定する撮像状態設定手段(図3の130),前記撮像
状態設定手段からの撮像状態情報に基づいて一定間隔で
自動的に取得された一連の分割像の最初の1枚である場
合とそれ以外の場合とに応じて異なった分割像の位置補
正パラメータ候補集合を設定する位置補正パラメータ候
補設定手段(図3の116),前記撮像指示手段からの
撮像指示に応じて前記撮像装置から分割像を取得して該
分割像の属性情報および前記位置補正パラメータ候補設
定手段からの位置補正パラメータ候補集合とともに記憶
する撮像手段(図3の113),前記位置補正パラメー
タ候補設定手段により設定された位置補正パラメータ候
補集合の中から最適な位置補正パラメータを求めて分割
像の位置パラメータを決定する位置パラメータ決定手段
(図3の114),ならびに前記位置パラメータ決定手
段により決定された分割像の位置パラメータに基づいて
前記分割像を画像合成して合成画像を生成する画像合成
手段(図3の115)として機能させるためのプログラ
ムを記録する。
を、対象を撮像する撮像装置(図3の110),前記撮
像装置の現在位置を検出する位置検出手段(図3の11
1),前記撮像装置を対象との距離を一定に保ったまま
移動するように取り付けるとともに前記位置検出手段と
前記撮像装置とを一体化する支持手段(図3の10
2),前記位置検出手段からの前記撮像装置の現在位置
とユーザが撮像作業を指示するための制御ボタンの状態
とに基づいて分割像の取得タイミングを判断して前記位
置検出手段からの前記撮像装置の現在位置である分割像
の取得位置とともに分割像を取得するための撮像指示を
発行する撮像指示手段(図3の112),前記撮像指示
手段からの撮像指示に応じて前記撮像装置により取得さ
れた分割像が一定間隔で自動的に取得された一連の分割
像の最初の1枚であるか否かを判断可能な分割像の撮像
状態情報を設定する撮像状態設定手段(図3の13
0),前記撮像状態設定手段からの撮像状態情報に基づ
いて一定間隔で自動的に取得された一連の分割像の最初
の1枚である場合とそれ以外の場合とに応じて異なった
分割像の位置補正パラメータ候補集合を設定する位置補
正パラメータ候補設定手段(図3の116),前記撮像
指示手段からの撮像指示に応じて前記撮像装置から分割
像を取得してその属性情報とともに記憶する撮像手段
(図3の113),前記属性情報および前記位置補正パ
ラメータ候補集合に基づいて前記分割像間に位置合わせ
を適用して分割像の位置パラメータを決定する位置パラ
メータ決定手段(図3の114),ならびに前記位置パ
ラメータ決定手段により決定された分割像の位置パラメ
ータに基づいて前記分割像を画像合成して合成画像を生
成する画像合成手段(図3の115)として機能させる
ためのプログラムを記録する。
タを、対象を撮像する撮像装置(図4の110),前記
撮像装置の現在位置を検出する位置検出手段(図4の1
11),前記撮像装置を対象との距離を一定に保ったま
ま移動するように取り付けるとともに前記位置検出手段
と前記撮像装置とを一体化する支持手段(図4の10
2),前記位置検出手段からの前記撮像装置の現在位置
に基づいて分割像間に重複が存在するように分割像を一
定間隔で自動的に取得するための撮像指示を発行する撮
像指示手段(図4の112),前記撮像指示手段からの
撮像指示に応じて分割像の撮像状態情報を設定する撮像
状態設定手段(図4の130),前記撮像状態設定手段
からの撮像状態情報に基づいて分割像に対する位置補正
パラメータ候補集合を設定する位置補正パラメータ候補
設定手段(図4の116),前記撮像指示手段からの撮
像指示に応じて前記撮像装置から分割像を取得して該分
割像の属性情報および前記位置補正パラメータ候補設定
手段からの位置補正パラメータ候補集合とともに記憶す
る撮像手段(図4の113),前記撮像状態設定手段か
らの撮像状態情報に基づいて一定間隔で自動的に取得さ
れた一連の分割像から中間画像を生成する中間画像生成
手段(図4の140),前記位置補正パラメータ候補設
定手段により設定された位置補正パラメータ候補集合の
中から前記中間画像生成手段により生成された中間画像
間に位置合わせを適用した結果に基づいて各分割像の位
置パラメータを決定する位置パラメータ決定手段(図4
の114),ならびに前記位置パラメータ決定手段によ
り決定された分割像の位置パラメータに基づいて前記分
割像を画像合成して合成画像を生成する画像合成手段
(図4の115)として機能させるためのプログラムを
記録する。
ュータを、対象を撮像する撮像装置(図4の110),
前記撮像装置の現在位置を検出する位置検出手段(図4
の111),前記撮像装置を対象との距離を一定に保っ
たまま移動するように取り付けるとともに前記位置検出
手段と前記撮像装置とを一体化する支持手段(図4の1
02),前記位置検出手段からの前記撮像装置の現在位
置とユーザが撮像作業を指示するための制御ボタンの状
態とに基づいて分割像の取得タイミングを判断して前記
位置検出手段からの前記撮像装置の現在位置である分割
像の取得位置とともに分割像を取得するための撮像指示
を発行する撮像指示手段(図4の112),前記撮像指
示手段からの撮像指示に応じて分割像の撮像状態情報を
設定する撮像状態設定手段(図4の130),前記撮像
状態設定手段からの撮像状態情報に基づいて分割像の位
置補正パラメータ候補集合を設定する位置補正パラメー
タ候補設定手段(図4の116),前記撮像指示手段か
らの撮像指示に応じて前記撮像装置から分割像を取得し
てその属性情報とともに記憶する撮像手段(図4の11
3),前記撮像状態設定手段からの撮像状態情報に基づ
いて一定間隔で自動的に取得された一連の分割像から中
間画像を生成する中間画像生成手段(図4の140),
前記属性情報および前記位置補正パラメータ候補集合に
基づいて前記中間画像生成手段により生成された中間画
像間に位置合わせを適用した結果に基づいて各分割像の
位置パラメータを決定する位置パラメータ決定手段(図
4の114),ならびに前記位置パラメータ決定手段に
より決定された分割像の位置パラメータに基づいて前記
分割像を画像合成して合成画像を生成する画像合成手段
(図4の115)として機能させるためのプログラムを
記録する。
て図面を参照して詳細に説明する。
画像入力装置の構成を示すブロック図である。本実施の
形態に係る画像入力装置は、対象を撮像するカメラ11
0と、カメラ110の現在位置を検出する位置検出手段
111と、カメラ110を対象との距離を一定に保った
まま移動するように取り付けるとともにカメラ110と
位置検出手段111とを一体化する支持手段102と、
位置検出手段111からのカメラ110の現在位置とユ
ーザが撮像作業を指示するための制御ボタン121の状
態とから分割像の取得タイミングを判断し、位置検出手
段111からのカメラ110の現在位置とともに分割像
を取得するための撮像指示を発行する撮像指示手段11
2と、撮像指示手段112からの撮像指示およびカメラ
110の現在位置に基づいて分割像の取得時の作業状況
を判断するための撮像状態情報を設定する撮像状態設定
手段130と、撮像指示手段112からの撮像指示に応
じてカメラ110の画像を取得して分割像として画像メ
モリ118に記憶するとともに分割像の取得位置および
サイズ等の属性情報を画像属性メモリ119に記憶し、
かつ分割像の属性情報を位置補正パラメータ候補設定手
段116に伝える撮像手段113と、撮像手段113か
らの分割像の属性情報に基づいて分割像の取得位置に含
まれる誤差を解消するために必要となるパラメータ群
(以下、位置補正パラメータ候補集合という)を設定し
て画像属性メモリ119に記憶する位置補正パラメータ
候補設定手段116と、画像属性メモリ119内の属性
情報および位置補正パラメータ候補集合に基づいて画像
メモリ118内の分割像間に位置合わせを適用して分割
像の取得位置に含まれる誤差を解消して位置パラメータ
を決定する位置パラメータ決定手段114と、画像属性
メモリ119内の属性情報および位置補正パラメータ候
補集合に基づいて画像メモリ118内の分割像を画像合
成して合成画像を生成する画像合成手段115と、撮像
手段113により取得された分割像,および画像合成手
段115により生成された合成画像を格納する画像メモ
リ118と、撮像手段113により取得された分割像の
取得位置およびサイズ等の属性情報,ならびに位置補正
パラメータ候補設定手段116により設定された位置補
正パラメータ候補集合を格納する画像属性メモリ119
と、画像メモリ118から合成画像を読み出して外部装
置(図示せず)に送信する通信手段200とから構成さ
れている。
形態に係る画像入力装置の動作の概要について説明す
る。
カメラ110とを一体化し、カメラ110が対象との距
離を一定に保ったまま移動するように取り付けるととも
に、カメラ110の現在位置を位置検出手段111が検
出可能とする。
手段111とカメラ110とが一体化された筐体を持
ち、対象上を滑らかに摺動させ、対象を短冊状に分割し
て入力する。この筐体の移動に伴い、カメラ110の現
在位置が位置検出手段111によって逐次検出される。
1からのカメラ110の現在位置に基づいてカメラ11
0の移動量を、また制御ボタン121の状態に基づいて
ユーザの指示をそれぞれ読み取って、分割像の取得タイ
ミングであるか否かを判断する。分割像の取得タイミン
グであれば、撮像指示手段112は、撮像指示を位置検
出手段111からのカメラ110の現在位置である分割
像の取得位置とともに、撮像手段113および撮像状態
設定手段130に伝える。
112からの撮像指示に応じて分割像を取得したことを
知ると、分割像の取得時の撮像状態情報を設定して撮像
手段113に伝える。
らの撮像指示に応じてカメラ110の画像を1枚取得し
て分割像として画像メモリ118に記憶すると同時に、
位置検出手段111からの分割像の取得位置およびサイ
ズ等を分割像の属性情報として画像属性メモリ119に
記憶する。また、撮像手段113は、撮像指示とともに
撮像状態設定手段130からの撮像状態情報を位置補正
パラメータ候補設定手段116に伝える。
は、撮像手段113からの撮像指示および撮像状態設定
手段130からの撮像状態情報に基づいて分割像の取得
時の作業状況を判断し、分割像の取得位置に含まれる誤
差を解消する際に用いる位置補正パラメータ候補集合を
設定して画像属性メモリ119に格納する。
モリ118内の分割像と、画像属性メモリ119内の属
性情報および位置補正パラメータ候補集合とに基づい
て、分割像の位置パラメータを決定する。
像の位置パラメータの決定の後、画像合成手段115
は、画像メモリ118内の分割像を画像合成して合成画
像を生成し、画像メモリ118に記憶する。
像入力装置について説明する。
画像入力装置の構成を示すブロック図である。第2の実
施の形態に係る画像入力装置は、分割像の取得位置に含
まれる誤差を解消する位置パラメータの決定処理を、主
分割像から次の主分割像を取得するまでに入力した一連
の分割像を画像合成した中間画像を生成する段階と、中
間画像間に位置合わせを適用することで分割像の取得位
置に含まれる誤差を解消する段階との2段階で構成して
いる点が、第1の実施の形態に係る画像入力装置と異な
っている。
力装置には、画像メモリ118内の分割像と画像属性メ
モリ119内の属性情報および位置補正パラメータ候補
集合とに基づいて、撮像筐体の移動時に一定間隔で取得
された一連の分割像間に位置パラメータに含まれる誤差
を解消する処理を適用後に画像合成することで中間画像
を生成し、生成された中間画像を画像メモリ118に記
憶するとともに、中間画像の属性情報を画像属性メモリ
119に格納する中間画像生成手段140が、第1の実
施の形態に係る画像入力装置の構成に追加されている。
係る画像入力装置では、図1に示した第1の実施の形態
に係る画像入力装置の対応する手段等とは基本的に同様
の機能を有するが、以下の構成要素については、その機
能が以下のように変更される。
は、画像メモリ118内の中間画像と画像属性メモリ1
19内の属性情報および位置補正パラメータ候補集合と
に基づいて中間画像間に位置合わせを適用することによ
って、各分割像の取得位置に含まれる誤差を解消する位
置パラメータを決定する。
り取得された分割像と、中間画像生成手段140により
生成された中間画像と、画像合成手段115により生成
された合成画像とを格納する。
により取得された分割像の属性情報と、中間画像生成手
段140により生成された中間画像の属性情報と、位置
補正パラメータ候補設定手段116により設定された分
割像に対する位置補正パラメータ候補集合とを格納す
る。
図面を参照して説明する。
形態に係る画像入力装置は、図1に示した第1の実施の
形態に係る画像入力装置に対して、データ処理装置10
0と、画像入力プログラムを記録した記録媒体203と
を追加するようにしたものである。記録媒体203は、
磁気ディスク,半導体メモリ,その他の記録媒体であっ
てよい。
係る画像入力装置では、画像入力プログラムが記録媒体
203からデータ処理装置100に読み込まれ、撮像指
示手段112,撮像手段113,撮像状態設定手段13
0,位置補正パラメータ候補設定手段116,位置パラ
メータ決定手段114および画像合成手段115として
データ処理装置100の動作を制御する。したがって、
第3の実施の形態に係る画像入力装置の動作は、第1の
実施の形態に係る画像入力装置の動作と全く同様になる
ので、その詳しい説明を割愛する。
図面を参照して説明する。
形態に係る画像入力装置は、第2の実施の形態に係る画
像入力装置に対して、データ処理装置100と、画像入
力プログラムを記録した記録媒体204とを追加するよ
うにしたものである。記録媒体204は、磁気ディス
ク,半導体メモリ,その他の記録媒体であってよい。
係る画像入力装置では、画像入力プログラムが記録媒体
204からデータ処理装置100に読み込まれ、撮像指
示手段112,撮像手段113,撮像状態設定手段13
0,位置補正パラメータ候補設定手段116,位置パラ
メータ決定手段114,画像合成手段115および中間
画像生成手段140としてデータ処理装置100の動作
を制御する。したがって、第4の実施の形態に係る画像
入力装置の動作は、第2の実施の形態に係る画像入力装
置の動作と全く同様になるので、その詳しい説明を割愛
する。
詳細に説明する。
装置の一実施例(以下、第1実施例という)における画
像入力作業を説明するための図であり、対象01上でカ
メラ110を対象01との距離を一定に保ったまま滑ら
かに摺動させながら対象01の画像を分割して複数の分
割像03として取得する様子を示している。
1との距離を一定に保ったまま鉛直下向きに取り付け、
位置検出手段111とカメラ110とを一体化してい
る。また、支持手段102は、制御ボタン121も同じ
く一体化している。なお、以下の説明では、カメラ11
0,位置検出手段111および制御ボタン121が支持
手段102により一体化された装置を、撮像筐体と呼
ぶ。また、他の構成要素は筐体300内に格納されてお
り、筐体300と撮像筐体とはケーブルで接続されてい
る。
より、カメラ110の撮像範囲02を移動させ、対象0
1の分割像03を撮像する。このとき、カメラ110
は、支持手段102により、対象01との距離を一定に
保ったまま安定して摺動可能なため、各分割像03には
スキューや拡大・縮小などのカメラ110と対象01と
の距離が変動することにより発生する歪みは含まれな
い。そのため、各分割像03には、回転および平行移動
により発生する変動のみが含まれる。このような変動
は、剛体変換と呼ばれる変換により記述できる。
は、256階調の濃淡画像とする。また、取得される分
割像03のサイズは、一定値(Sx ,Sy )であるとす
る。なお、これらは説明の便宜を図るために設定するも
のであり、本発明の画像入力装置の適用範囲を限定する
ものではない。2値画像やカラー画像、異なったサイズ
の分割像を取得するカメラを利用しても、本発明の画像
入力装置を実施可能である。
る座標系を説明するための図である。図6において、i
番目に取得された分割像を分割像03(i)と記述する
とき、分割像03(i)の取得位置は、合成画像座標系
301におけるX方向位置xi ,Y方向位置yi ,およ
び分割像03(i)の分割像座標系302の座標軸と合
成画像座標系301の座標軸とのなす角度θi により、
(xi ,yi ,θi )と表現されるものとする。以下、
このように分割像03(i)の取得位置を複数のパラメ
ータにより表現したものを、位置パラメータと呼ぶこと
にする。
像03(i)の中心を原点とする分割像座標系302で
表現される。分割像03(i)の位置は、分割像03
(i)の中心の合成画像座標系301における位置およ
び回転量で表現される。合成画像座標系301は、ある
時点におけるカメラ110の位置を原点とする、カメラ
110とX座標およびY座標の向きが同じである座標系
で表現されているものとする。なお、これらは、説明の
ために仮に設定するものであり、本発明の画像入力装置
の適用範囲を限定するものではない。対象01上に設定
された絶対座標系などの他の座標系を用いることが可能
である。また、分割像03(i)の位置を中心以外を原
点とするように、分割像座標系302を設定することも
可能である。
像筐体の摺動に伴って生じるボールの回転をX方向ロー
タリエンコーダおよびY方向ロータリエンコーダにより
パルスに変換し、カウンタにより計数することで位置を
検出するものである。位置検出手段111の出力の解像
度は、カメラ110により取得される分割像の解像度と
同じ値になるように調整されており、合成画像座標系3
01で表現される。なお、本実施例においては、ロータ
リエンコーダを利用した位置検出手段111について説
明するが、磁気センサ,超音波センサ,加速度センサな
どを利用した位置検出手段111を用いることも可能で
ある。
1および撮像終了ボタン202から構成されており、ユ
ーザはこれらのボタンを押下することにより画像入力装
置に指示を与える。ユーザは、撮像筐体を対象01上に
て一定方向に摺動させることにより撮像範囲02を移動
して撮像指示を与える作業を繰り返すことで、対象01
を短冊状に区切るように分割像03を取得する。
た数字は、撮像番号iおよび組番号gである。撮像番号
iは、分割像03に撮像した順に設定される番号であ
り、組番号gは一定方向への一続きの撮像作業毎に設定
される番号である。変数iおよび変数gを参照すること
で、それまでに取得した分割像03の数,および一定方
向への一続きの撮像作業の回数を知ることができる。た
だし、撮像番号iおよび組番号gともに便宜的に設定す
るものであり、それぞれ、各分割像03の撮像順序,お
よび一定方向への一続きの撮像作業を特定できる手段で
あればどのようなものでもかまわない。以下、撮像番号
iおよび組番号gによって特定される分割像03を、分
割像03(i,g)と記述する。
装置においては、位置検出手段111として、撮像筐体
のX,Y方向の移動量(x,y)を、X軸およびY軸そ
れぞれの相対移動量として検出するロータリエンコーダ
およびカウンタを用いる。このようなロータリエンコー
ダを利用した位置検出手段111は、簡易な構成のため
に小型かつ軽量であるという特徴があるが、反面、誤差
が大きく、移動距離に応じてその誤差が大きくなるとい
う傾向がある。また、水平方向の回転量も検出できな
い。そのため、位置検出手段111より得られる分割像
03の取得位置をそのまま用いて画像合成を行うと、こ
の誤差により分割像03間にずれが発生し合成画像の品
質が低いという問題が発生する。磁気センサ,超音波セ
ンサ,加速度センサなどを利用した位置検出手段111
を用いた場合においても、誤差が発生することに変わり
はなく、その誤差により合成画像の品質が劣化するとい
う問題があることも同様である。
らの誤差を、位置パラメータ決定手段114により解消
する。すなわち、位置検出手段111の誤差を、画像処
理により解消することで、精度向上と、位置検出手段1
11をはじめとする装置コストの低減という相反する性
質を両立させる。そのために、位置補正パラメータ候補
設定手段116において、位置パラメータ決定手段11
4が分割像03(i,g)の取得位置(xi ,yi ,θ
i )の本来の値からのずれを解消するために最低限必要
な位置補正パラメータ候補集合Ci を設定する。
に開示された『画像入力システム』および特開平9−2
18941号公報に開示された『画像入力装置』におい
ては、ユーザは、撮像筐体を任意の方向に移動しながら
撮像作業を行うように構成されていた。特に、特開平9
−218941号公報に開示された『画像入力装置』に
おいては、第1実施例の画像入力装置と同様に、分割像
の本来の取得位置からの誤差を、画像処理により解消す
るように構成されている。しかし、これらの従来技術に
おいては、ユーザは撮像筐体を自由に移動可能な反面、
様々な方向に撮像筐体を移動する必要があるため、腕の
移動方向が人間の自然な動きに対応しておらず、位置検
出手段111の誤差が大きくなるとともに、ユーザにと
って使いやすいとは必ずしもいえなかった。
は、撮像筐体を対象01上にて一定方向に移動する作
業、特には図5に示すように、遠方から手前へという人
間にとってより自然な腕の動きを繰り返すことで、対象
01を短冊状に区切るように分割像03を取得するよう
に構成されている。
1)〜03(6,1)または分割像03(7,2)〜0
3(12,2)を取得している間の撮像筐体の移動距離
よりも、分割像03(6,1)と分割像03(7,2)
とを取得する間の移動距離が著しく大きくなる。そのた
め、位置検出手段111からの分割像03(7,2)の
取得位置には、他の分割像03よりも大きな誤差が含ま
れていると考えられる。また、ユーザの作業特性から、
移動距離が大きくなるに従って撮像筐体を安定して移動
することが困難になり、対象01に対する水平方向の回
転が発生しやすくなる。そのため、分割像03(7,
2)に発生する回転による変動は、他の分割像03より
も多くなると考えられる。逆に、分割像03(2,1)
〜03(6,1)または分割像03(8,2)〜03
(12,2)のように、撮像筐体の移動距離を短く保っ
たまま連続して取得した分割像03間では、それぞれの
初期位置に含まれる誤差が小さく、撮像筐体の回転によ
る変動も少ないと考えられる。
1実施例の画像入力装置では、図5における分割像03
(2,1)〜03(6,1)および分割像03(8,
2)〜03(12,2)のように、撮像筐体の一定方向
への移動中は連続して分割像03間に必ず重複が存在す
るように分割像03を取得するように、撮像指示手段1
12が分割像03の取得タイミングを制御することで位
置検出手段111による分割像03の取得位置の誤差を
小さくする。同時に、撮像状態設定手段130により分
割像03の取得時の状況を判断し、その結果の撮像状態
情報に基づいて位置補正パラメータ候補設定手段116
において位置補正パラメータ候補集合Ciを設定する。
すなわち、図5における分割像03(7,2)のように
長距離を移動した直後に取得される分割像03に対して
は、他の分割像03よりも精密な誤差解消処理が位置パ
ラメータ決定手段114により適用されるように、また
図5における分割像03(2,1)〜03(6,1)お
よび分割像03(8,2)〜03(12,2)のように
連続して自動的に撮像された分割像03に対しては、簡
素化された誤差解消処理が位置パラメータ決定手段11
4により適用されるように、位置補正パラメータ候補設
定手段116により位置補正パラメータ候補集合Ci を
それぞれ設定する。この構成により、得られる合成画像
の品質を高めながら、画像入力装置全体における位置パ
ラメータ決定処理の処理量を削減する。
る処理の流れを説明するための図である。図7を参照す
ると、第1実施例の画像入力装置における処理は、撮像
作業終了判定ステップA01と、撮像指示ボタン押下判
定ステップA02と、撮像モード設定ステップA03
と、分割像取得ステップA04と、位置補正パラメータ
候補集合設定ステップA05と、撮像指示ボタン解除ス
テップA06と、カメラ移動ステップA07と、移動距
離>閾値判定ステップA08と、分割像取得ステップA
09と、位置補正パラメータ候補集合設定ステップA1
0と、位置パラメータ決定ステップB00と、全画像合
成ステップC00とからなる。
よる位置パラメータ決定ステップB00のより詳しい処
理の流れを説明するための図である。図8を参照する
と、位置パラメータ決定手段114の処理は、現在位置
退避ステップB01と、分割像番号初期化ステップB0
2と、取得分割像数超過判定ステップB03と、基準画
像決定ステップB04と、位置補正パラメータ決定ステ
ップB05と、大域位置補正パラメータ決定ステップB
06と、分割像位置更新ステップB07と、分割像番号
更新ステップB08とからなる。
画像入力装置の動作について説明する。
および03(7,2)のように、一定方向への撮像作業
を開始した直後に取得された分割像03を、説明の便宜
上、主分割像04と呼ぶことにする。
れており、次に取得される分割像03の撮像番号を示す
変数iおよび組番号を示す変数gが、それぞれ、 i←0 (式1−1), g←0 (式1−2) により、初期化されているものとする。
があるまで(ステップA01でイエス)、第1実施例の
画像入力装置は、ステップA02〜A10の処理を繰り
返して対象01の分割像03を取得する。
示ボタン201の状態を監視しており(ステップA0
2)、撮像指示ボタン201が押されていないときは
(ステップA02でノー)、ステップA01に制御を戻
す。ユーザが撮像指示ボタン201を押下すると(ステ
ップA02でイエス)、撮像指示手段112は、1枚目
の分割像03(1,1)を取得するように撮像手段11
3に撮像指示を送る。
1より撮像筐体の現在位置( Xnow,Ynow)を受け取
り、直前の分割像03の取得位置(Xlast,Ylast)を Xlast = Xnow (式2−1), Ylast = Ynow (式2−2) と設定し、1枚目の分割像03(1,1)を取得するよ
うに撮像手段113に撮像指示を送る。同時に、撮像指
示手段112は、撮像指示および分割像03の取得位置
(Xlast,Ylast)を撮像状態設定手段130にも知ら
せる。
けると、一定方向への撮像作業が始まったことを判断
し、組番号gを、 g←g+1 (式3) により更新する(ステップA03)。直前の分割像03
(i−1,g)の取得位置(Xlast,Ylast)は、撮像
筐体の移動距離に応じて自動的に分割像03を取得する
際に利用される。
らの撮像指示を受け取ると、撮像番号iを、 i←i+1 (式4) により更新するとともに、カメラ110から分割像03
(i,g)を取得して画像メモリ118に記憶する(ス
テップA04)。また、撮像手段113は、位置検出手
段111より分割像03(i,g)の取得時の撮像筐体
の取得位置( Xnow ,Ynow)を、撮像状態設定手段13
0より分割像03(i,g)の組番号gをそれぞれ受け
取り、分割像03(i,g)の属性値を、 gi =g (式5−1), xi =Xnow (式5−2), yi =Ynow (式5−3), θi =0 (式5−4) と設定する。さらに、撮像手段113は、設定した属性
値を撮像番号iとともに画像属性メモリ119に記録
し、位置補正パラメータ候補設定手段116に分割像0
3(i,gi )の組番号gi および取得位置(xi ,y
i ,θi )を伝える。位置検出手段111が回転量を検
出できない場合は、回転量θi を仮に0としておけばよ
い。
は、分割像03(i,gi )の組番号gi および取得位
置(xi ,yi ,θi )から、取得位置(xi ,yi ,
θi )に含まれる誤差を解消できるだけの位置補正パラ
メータ候補集合Ci を設定する(ステップA05)。
段116は、まず、撮像手段113により取得されたば
かりの分割像03(i,gi )の組番号gi と、画像属
性メモリ119にある直前に取得された分割像03(i
−1,gi-1 )の組番号gi-1 とを比較することで、分
割像03(i,gi )が主分割像04かどうかを判断す
る。すなわち、 gi ≠ gi-1 (式6) が成立すれば、分割像03(i,gi )を主分割像04
とし、成立しなければ通常の分割像03と見なす。な
お、 g0 = 0 (式7) と初期化されているものとする。
よりも精密な誤差解消処理が位置パラメータ決定手段1
14により適用されるように、通常の分割像03に対す
るよりも大きな位置補正パラメータ候補集合Ci を設定
する。位置補正パラメータ候補集合Ci は、分割像03
(i,g)の初期位置から正しい位置への変換量の候補
の集合であり、位置検出手段111の特性および精度に
より決定される。
程度であり、かつ、位置検出手段111におけるロータ
リエンコーダの位置検出機構の誤差から生じる初期位置
の誤差が±10%程度の場合、分割像03(i,g)が
主分割像04であれば、位置補正パラメータ候補集合C
i は、 Ci ={(dx ,dy ,θ)|−40≦dx ≦40,−40≦dy ≦40,− 10≦θ≦10} (式8) 程度とすればよい。分割像03(i,g)が主分割像0
4ではないときは、位置補正パラメータ候補集合Ci
は、 Ci ={(dx ,dy ,θ)|−10≦dx ≦10,−20≦dy ≦20,− 3≦θ≦3} (式9) 程度とすればよい。ここで、(dx ,dy )は分割像0
3(i,g)の位置変換量の平行移動成分、θは分割像
03(i,g)の位置変換量の回転成分である。設定さ
れた位置補正パラメータ候補集合Ci は、分割像03
(i,g)の属性情報とともに画像属性メモリ119に
格納される。
合Ci は説明のために設定するものであり、本発明の適
用範囲を限定するものではない。平行移動量および回転
量ではなく、剛体変換パラメータそのもので位置補正パ
ラメータ候補集合Ci を表現することも可能である。ま
た、これらの位置補正パラメータ候補集合Ci は、位置
検出手段111の特性に応じてさまざまに設定可能であ
る。例えば、位置検出手段11の精度が高ければ位置補
正パラメータ候補集合Ci の大きさをより小さくするこ
とが可能であり、上記の場合よりもさらに計算量を削減
できる。また、ここでは主分割像04と通常の分割像0
3という2種の位置補正パラメータ候補集合Ci を設定
したが、直前の分割像の取得時からの経過時間等、より
細かな取得状況に応じて位置補正パラメータ候補集合C
i を設定することも当然可能である。
タン201の状態をチェックし(ステップA06)、撮
像指示ボタン201が押下されたままであれば、ステッ
プA07に制御を移して、継続して分割像03(i,
g)の取得処理を行う。
たまま、撮像筐体を対象01上にて一定方向に移動する
(ステップA07)。この移動により、位置検出手段1
11から出力されるカメラ110の現在位置(Xnow ,
Ynow )が更新される。
1からのカメラ110の現在位置(Xnow ,Ynow )
と、直前に取得した分割像03(i−1,g)の取得位
置(Xlast,Ylast)とを比較し(ステップA08)、
撮像筐体の移動距離があらかじめ設定された閾値(Tx
,Ty )を超えた場合に(ステップA08でイエ
ス)、新たな分割像03(i,g)を取得するように撮
像指示を撮像手段113および撮像状態設定手段130
に送る。閾値(Tx ,Ty )を超えない場合は、撮像指
示手段112は、ステップA06に制御を戻す。
出手段111からの現在位置(Xnow ,Ynow ),直前
に取得した分割像03(i−1,g)の取得位置(Xla
st,Ylast),および閾値(Tx ,Ty )の間に、 |Xnow −Xlast|>Tx または |Ynow −Ylast|>Ty (式10) の関係が成立したときには撮像指示を出す。
テップA04と同様に、新たな分割像03(i,g)を
取得する(ステップA09)。
116は、ステップA05と同様に、取得した分割像0
3(i,g)に対する位置補正パラメータ候補集合Ci
を設定する(ステップA10)。
割像03(i−1,g),分割像03(i,g)間に重
なりが存在するように設定すればよく、例えば分割像0
3(i,g)の画像サイズ(Sx ,Sy )から、 Tx = Sx ÷2 (式11−1), Ty = Sy ÷2 (式11−2) として決定することが可能である。この場合、各分割像
03(i,g)は、直前に撮像された分割像03(i−
1,g)との間に2分の1程度の重なりを持つ。
手段111からの現在位置(Xnow,Ynow )と直前の
分割像03(i−1,g)の取得位置(Xlast,Ylas
t)との比較は、式10に限定されるものではない。式
10は、整数演算のみのために高速に求めることが可能
なものの、X方向とY方向とを独立に検査しているた
め、撮像筐体を合成画像座標系301に対して斜め方向
に移動した場合には、分割像03間の重なりが少なくな
る可能性がある。本発明では、撮像筐体を遠方から手前
へという人間にとってより自然な腕の動きの方向に移動
させることを考慮しており、このままでも特に問題は発
生しないが、例えば、移動距離Mを、 M=SQRT((Xnow −Xlast)×(Xnow −Xlast)+(Ynow −Ylast )×(Ynow −Ylast)) (式12) とし、閾値Tを、 T=MIN(Tx ,Ty ) (式13) として、 M>T (式14) が成立したときに分割像03(i,g)を取得するよう
に構成することで、このような可能性を削減することも
可能である。ここで、SQRT(式)は式の平方根を、
MIN(式)は式の最小値を求める処理をそれぞれ表し
ている。
集合Ci を設定した後、画像入力装置は、再びステップ
A06に制御を戻し、撮像指示ボタン201の状態に応
じて分割像取得処理を継続する。
201の押下が解除されていることを感知した場合は、
撮像指示手段112は、一方向への一連の分割像03の
取得処理を中断し、ステップA01に制御を戻す。
202の押下が解除されていない場合は、撮像指示手段
112は、撮像指示ボタン201の状態を監視する(ス
テップA02)。ステップA02において、撮像指示ボ
タン201が押下されていることを感知した場合、撮像
指示手段112は、新しい主分割像04を取得すべく、
ステップA03以降の処理を繰り返す。
202が押下されていれば、撮像指示手段112は、一
方向への一連の分割像03の撮像作業を終了し、一方向
への一連の分割像03の取得位置に含まれる誤差を解消
するために、位置パラメータ決定手段114により、位
置パラメータ決定処理が適用される(ステップB0
0)。
は、各分割像03(j,g)に対して位置パラメータ決
定処理を適用するにあたり、まず、すべての分割像03
(j,g)の取得位置(Xlast,Ylast)を画像属性メ
モリ119から読み込み、位置補正パラメータ候補設定
手段116内に格納する(ステップB01)。以下、位
置パラメータ決定処理開始時の分割像03(j,g)の
取得位置を、 Ij =(Ixj,Iyj,Irj) と表記する。これらの値は、分割像03(j,g)の取
得位置に含まれる誤差を解消する際に、基準となる画像
に適用されている位置補正パラメータを求めるために利
用される。
処理の対象となる分割像03(j,g)を指定する撮像
番号を示す変数jを、 j←2 (式15) により初期化する(ステップB02)。
は、分割像03(j,g)を指定する変数jと、取得し
た分割像数を示す変数iとを比較し、 j>i (式16) が成立すれば、位置パラメータ決定処理を終了する。式
16が成立しないときは、位置パラメータ決定手段11
4は、ステップB03以降の処理を分割像03(j,
g)に対して適用する(ステップB03)。
おける処理を説明するための図であり、分割像03
(j,g)に対する位置補正パラメータ決定処理を行う
過程を示したものである。
画像座標系301においてPj =(xj ,yj ,θj )
と表現され、位置補正パラメータ決定処理を適用する前
は、Pj =Ij である。Pj を回転および平行移動量を
含む剛体変換のパラメータとして同次表現により記述す
ると、数1となる。
3(j,g)上の点(x,y)の合成画像座標系301
における位置(X,Y)は、数2となる。
分割像03(j,g)の取得位置に含まれる誤差を解消
する際の基準となる基準画像03(k,g)を選択する
(ステップB04)。本実施例においては、基準画像0
3(k,g)を位置パラメータ決定処理のすでに終了し
た分割像03(1,g)〜03(j−1,g)の中から
選択する。
ない場合は、図5における分割像03(2,1)〜03
(6,1)および分割像03(8,2)〜03(12,
2)のように、一定間隔で撮像された一連の分割像03
であり、直前に撮像した分割像03(j−1,g)との
間で必ず重なり部分を持つため、基準画像03(k,
g)を分割像03(j−1,g)とする。分割像03
(j,g)が主分割像04の場合は、分割像03(j−
1,g−1)との間には重なり部分を持たない可能性が
高いため、分割像03(1,g−1)〜03(j−1,
g−1)の中から最も多くの重なり部分を持つ分割像0
3を選択し、基準画像03(k,g)とする。このと
き、各分割像03の取得位置から分割像03間の重なり
の存在有無を判断することが可能となる。
番号をkとする。
03(j,g)の取得位置に含まれる誤差を解消する位
置補正パラメータを、位置補正パラメータ候補集合Cj
の中から、分割像03(j,g)と基準画像03(k,
g)との位置パラメータ決定処理開始時の相対位置関係
に基づいて求める(ステップB05)。
4は、まず、分割像03(j,g)の合成画像座標系3
01における位置Pj (=Ij )を、基準画像03
(k,g)の分割像座標系302(以下、基準画像座標
系と呼ぶ)に変換する。基準画像03(k,g)の位置
パラメータ決定処理開始時の位置Ik =(Ixk,Iyk,
Irk)を、剛体変換を示す行列KIにより、数3と書く
と、分割像03(j,g)の基準画像座標系における位
置の剛体変換行列表現Pjkは、数4となる。
位置補正パラメータ候補を選択するために、位置補正パ
ラメータ候補集合Cj の各要素を分割像03(j,g)
の基準画像座標系における位置に適用したときに形成さ
れる、基準画像03(k,g)と分割像03(j,g)
との重複領域において相互相関係数を計算し、最も高い
相互相関係数を与える要素を分割像03(j,g)の位
置パラメータとする。
4は、位置補正パラメータ候補集合Cj の一要素(dx
,dy ,θ)の剛体変換を示す行列による表現Rを数
5として求め、これを剛体変換行列表現Pjkに適用した
数6において基準画像03(k,g)と分割像03
(j,g)との重複領域において相互相関係数RPjkを
計算する(図9参照)。
る処理対象の位置を求める処理は、画像処理において頻
繁に利用される処理であり、位置合わせ処理と呼ばれ
る。
計算を要し、処理時間を短縮するためには、高速なハー
ドウェアが必要になるなど、装置コストが増大するとい
う問題が生じていた。しかしながら、本発明において
は、撮像状態設定手段130により分割像03(j,
g)の取得時の状況を判断し、その結果の撮像状態情報
に基づいて位置補正パラメータ候補設定手段116にお
いて位置補正パラメータ候補集合Cj を必要最小限に限
定するため、位置合わせ処理に要する計算量が削減可能
となる。
RPjkを利用した処理以外に残差を利用するものなど、
従来の技術を利用可能である。従来の位置合わせ処理技
術については、「共立出版、bit別冊『コンピュータ
・サイエンス』,エーシーエム・コンピューティング・
サーベイズ' 92、77〜119頁」に詳しく述べられ
ているため、詳細は割愛する。また、発明者らは、特願
平9−56060号としてすでに出願した『画像の位置
合わせ方法』において、マスク画像を利用した複雑な形
状を持つ画像や回転した画像間の高速な位置合わせ手法
を提案しているが、この手法を本発明における位置合わ
せ処理として利用可能である。いずれの位置合わせ処理
技術を利用したとしても、撮像状態設定手段130によ
り分割像03(j,g)の取得時の状況を判断し、その
結果の撮像状態情報に基づいて位置補正パラメータ候補
設定手段116において位置補正パラメータ候補集合C
jを必要最小限に限定するため、位置合わせ処理に要す
る計算量が削減可能となる本発明の効果は失われない。
ラメータ候補集合Cj から選択された、分割像03
(j,g)の最適な位置補正パラメータを、 Rj =(Rxj,Ryj,Rrj) (式17) とする。
分割像03(j,g)の合成画像座標系301における
位置を確定するために、分割像03(j,g)の位置補
正パラメータRj を求める基準となった基準画像03
(k,g)の、処理開始時の位置Ik と現在位置Pk と
から、基準画像03(k,g)に適用された位置補正パ
ラメータ(これを大域位置補正パラメータと呼ぶ)を求
める(ステップB06)。すなわち、Ik の剛体変換行
列表現KI と、Pk の行列表現KP とから、数7によ
り、大域位置補正パラメータの剛体変換行列表現Aを求
める。
では、分割像03(j,g)の処理開始時(=分割像0
3(j,g)の取得時)の位置に含まれる誤差を基準画
像03(k,g)を基準として解消する。そのため、分
割像03(j,g)の合成画像座標系301における位
置パラメータ決定処理後の位置は、基準画像03(k,
g)からの相対位置となる。基準画像03(k,g)自
身も他の画像を基準として位置パラメータ決定処理が適
用されているため、位置パラメータ決定処理時の合成画
像座標系における位置とは異なった位置にある。大域位
置補正パラメータは、基準画像03(k,g)の合成画
像座標系における位置補正パラメータであり、これを位
置補正パラメータRj と組み合わせることで、分割像0
3(j,g)の処理後の合成画像座標系301における
位置を求められる。
像座標系における補正後の位置パラメータは、分割像0
3(j,g)の基準画像座標系における位置の剛体変換
行列表現Pjkおよび位置補正パラメータRj の剛体変換
行列表現Rより、数8となる。
し、先の大域位置補正パラメータを適用した数9が分割
像03(j,g)の処理後の合成画像座標系301にお
ける新しい位置パラメータとなる。
タ決定手段114は、数10により、分割像03(j,
g)の補正後の位置パラメータPj を再設定し、画像属
性メモリ119に記憶する(ステップB07)。
は、分割像03(j,g)に対する位置パラメータ決定
処理が終了した後、次の分割像03(j+1,g)に処
理を適用すべく、分割像を指定する変数jの値を、 j←j+1 (式18) により更新し(ステップB08)、ステップB03以降
を繰り返す。
g)〜03(i,g)に含まれる撮像時の位置検出手段
111の誤差を解消し、各分割像03(1,g)〜03
(i,g)の正しい位置パラメータを求められる。そし
て、得られた正しい位置パラメータに基づいて、画像合
成手段115が各分割像03(1,g)〜03(i,
g)を画像合成して合成画像を生成する(ステップC0
0)。
を示す変数jを1からiまで順に変化させ、画像属性メ
モリ119内の分割像の位置Pj に従って、画像メモリ
118内の分割像03(j,g)を上書きにより合成す
る。具体的には、分割像03(j,g)の各画素(x,
y)の合成画像上における位置(X,Y)を、前記数2
と同様に、分割像03(j,g)の位置Pjの剛体変換
行列表現から求め、この式に従って、分割像03(j,
g)の各画素の値を合成画像上に投影することで画像合
成を行う。すべての分割像03(1,g)〜03(i,
g)の画像合成が終われば、画像合成手段115は、得
られた合成画像を画像メモリ118に格納する。
を生成する手法には、従来の手法を適用することが可能
である。この手法は、「東京大学出版会、『画像解析ハ
ンドブック』、pp.462〜467」や「総研出版、
『コンピュータ画像処理:応用実践編2』、pp.15
7〜182」に述べられているため、詳細は割愛する。
メモリ118に記憶された合成画像は、通信手段200
により外部装置に送信される。
装置では、撮像筐体を対象01上にて一定方向に移動す
る作業、特には図5に示すように、遠方から手前へとい
う人間にとってより自然な腕の動きを繰り返すことで、
対象01を短冊状に区切るように一連の分割像03を取
得可能であり、かつ取得した一連の分割像03を高精度
かつ高速に画像合成して所望の合成画像を入力できるの
である。
3(k,g)の選択基準は、上記の例に限るものではな
い。位置パラメータ決定処理の適用が終了した分割像0
3(i,g)を逐次画像合成して生成した合成画像を基
準画像とするように構成することも可能である。この場
合は、大域位置補正パラメータを、各分割像の位置補正
パラメータを順に蓄積したものとすればよい。
装置の一実施例(以下、第2実施例という)における処
理の流れを説明するための図である。第2実施例の画像
入力装置は、第1実施例の画像入力装置と同様の構成を
持ち、処理手順もほぼ同様であるが、次の点で異なる。
割像03(1,g)〜03(i,g)の入力処理が終了
した後、位置パラメータ決定処理(ステップB00)の
前に中間画像生成処理(ステップD00)が実行され、
また、位置パラメータ決定処理(ステップB00)にお
いては、ステップD00において生成された中間画像0
5間に位置合わせ処理を適用し、その結果を分割像03
(i,g)の位置に反映させることで分割像03(i,
g)の位置パラメータを決定する。
ラメータ決定処理の流れを説明するための図である。ス
テップE00における位置パラメータ決定処理は、図8
に示した第1実施例の画像入力装置におけるステップB
00と同様の処理を中間画像05に対して適用したもの
と考えられるが、中間画像05に対して求めた位置補正
パラメータを、その中間画像05を構成する一連の分割
像03の位置補正情報に反映する処理がステップE08
として追加されている。図12を参照すると、位置パラ
メータ決定手段114の処理は、現在位置退避ステップ
E01と、中間画像番号初期化ステップE02と、最大
組番号超過判定ステップE03と、基準画像決定ステッ
プE04と、位置補正パラメータ決定ステップE05
と、大域位置補正パラメータ決定ステップE06と、中
間画像位置更新ステップE07と、中間画像含有分割像
位置更新ステップE08と、中間画像番号更新ステップ
E09とからなる。
明する。
ける中間画像生成処理、および中間画像05を用いた位
置パラメータ決定処理の概念を説明するための図であ
る。
も述べたように、同一の組番号gを持つ一連の分割像0
3は撮像筐体の一定方向の移動により一定間隔で自動的
に取得されるため、必ず重なりを持つ。そのため、同一
の組番号gを持つ一連の分割像03間では、直前に取得
された分割像03(i−1,g)を基準画像03(k,
g)とすることで、高精度に位置合わせ処理を適用可能
である。
に直前に取得した分割像03(i−1,g)を基準画像
03(k,g)とした位置合わせ処理を適用した場合に
は、分割像03(i,g)の合成画像上の位置は、同一
の組番号gを持つ一連の分割像03中で最初に取得され
た分割像03である主分割像04の位置の影響を大きく
受ける。主分割像04の取得位置に含まれる誤差を解消
できない場合は、同一の組番号gを持つ一連の分割像0
3間では正しい位置関係が求められていたとしても、組
間でずれが発生するために合成画像の品質が低下する場
合がある。主分割像04は撮像筐体の長い移動の後に取
得されるために、その取得位置には大きな誤差が含まれ
る可能性がある。第1実施例においては、主分割像04
を撮像状態設定手段130により設定された撮像状態情
報から判断し、他の分割像03(i,g)に対するより
もより精密な位置合わせ処理が適用されるように位置補
正パラメータ候補集合Ci を設定することで、この誤差
を解消していたが、第2実施例においては、特に主分割
像04が白一色等の特徴のない画像であった場合にも適
用可能なように第1の実施例を拡張している。
めの図であり、同一の組番号gを持つ一連の分割像03
をその中の主分割像04を基準に合成する処理を図示し
たものである。
画像座標系301において取得位置が与えられている分
割像03に対して(図12(a)および(b)参照)、
まず連続して撮像された同一の組番号gを持つ一連の分
割像03間に対して位置パラメータ決定処理を適用して
中間画像05を生成する(図12(c)参照)。先にも
述べたように同一の組番号gを持つ一連の分割像03間
には重なりが必ず存在するため、高い精度の中間画像0
5が合成される。次に、中間画像05間に、第1実施例
の場合と同様の位置パラメータ決定処理を適用すること
で、主分割像04が白一色等の特徴のない画像であった
場合にも高精度で取得位置(xi ,yi,θi )に含ま
れる誤差を解消する(図12(d)参照)。得られた結
果を同一の組番号gを持つ一連の分割像03に含まれる
各分割像03の取得位置に反映し、第1実施例の場合と
同様に合成画像を生成するのである(図12(e)参
照)。
同一の組番号gを持つ一連の分割像03に対して、第1
の実施例と同様の位置パラメータ決定処理を適用して中
間画像05を生成する。すなわち、まず、位置パラメー
タ決定処理を同一の組番号gを持つ一連の分割像03に
適用することで、同一の組番号gを持つ一連の分割像0
3に含まれる各分割像03の主分割像04を基準とする
座標系(主分割像座標系303)における位置を(x'
j,y'j,θ'j)と決定し、この求めた位置に従って、
同一の組番号gを持つ一連の分割像03を合成し、一連
の分割像03をすべて含む最小の矩形として中間画像0
5を生成し、その合成画像座標系301における位置
(Xg ,Yg ,Θg )およびサイズ(Sxg,Syg)を求
め、画像メモリ118および画像属性メモリ119にそ
れぞれ記憶するのである。これと同時に、画像の各画素
が有効画素(すなわち、画像処理や表示の対象となる画
素)であるのか、または無効画素(すなわち、画像処理
や表示の対象とならない画素)であるのかを示す情報を
保持したマスク画像06(図13参照)も生成し、画像
メモリ118に記憶する。第2実施例の画像入力装置に
おいては、このマスク画像06を参照することで、ステ
ップB00における中間画像05間の位置パラメータ決
定処理では、位置合わせを有効画素のみを処理対象とし
て実施する。マスク画像06を利用した画像処理につい
ては、「昭晃堂、『画像処理ハンドブック』、252〜
254頁」に詳細な説明があるので、ここでは割愛す
る。
像05と同じサイズを持つ2値画像であり、位置(x,
y)の画素値が0であれば有効画素、1であれば無効画
素とみなすように設定されている。なお、ここにあげた
以外の形式のマスク画像06を利用可能である。また、
マスク画像06ではなく、中間画像05の各画素値に無
効画素を示す特別な値(例えば−1)を設定することで
同様の機能を実現することも可能である。
び合成画像座標系301における位置(Xg ,Yg ,Θ
g )は、次の手順により求める。
y )より、分割像座標系302において分割像03
(j,g)の各頂点は、数11と表現される。
置は、分割像03(j,g)の主分割像座標系303に
おける位置(x'j,y'j,θ'j)より、数12となる。
Syg)は、数13と求められる。
割像03(j,g)を意味する。また、「分割像j」は
撮像番号jの分割像03を示す。
03における中心(Cxg,Cyg)は、数14となる。
4の合成画像座標系301における位置(xi ,yi ,
θi )より、中間画像05の合成画像座標系301にお
ける位置(Xg ,Yg ,Θg )は、 Xg = xi +Cxg×cos θi −Cyg×sin θi (式19−1) Yg = yi +Cxg×sin θi +Cyg×cos θi (式19−2) Θg = θi (式19−3) となる。
00における中間画像生成処理を適用した後、得られた
中間画像05に対して位置パラメータ決定手段114に
より位置パラメータ決定処理が適用される(ステップE
00)。
るために、位置パラメータ決定手段114は、まず各中
間画像05の現在位置を退避し(ステップE01)、中
間画像05を示す変数hを2に初期化し(ステップE0
2)、すべての中間画像05に対して処理が適用された
かどうかを、取得分割像の最大組番号gと中間画像05
を示す変数hとを比較することで判断する(ステップE
03)。
各中間画像05の位置パラメータを決定する基準となる
基準画像を選択する(ステップE04)。ここでは、中
間画像05(h−1)を基準とするものとするが、第1
実施例の画像入力装置におけるステップB04の処理と
同様に、中間画像05(h−1)との間には重なり部分
を持たない場合は、中間画像05(1)〜05(h−
1)の中から最も多くの重なり部分を持つ中間画像05
を選択し、基準画像とするように構成することも可能で
ある。また、位置パラメータ決定処理の適用が終了した
中間画像05を画像合成して生成した合成画像を、基準
画像とするように構成することも可能である。この場合
の大域位置補正パラメータは、各中間画像05の位置補
正パラメータを順に蓄積したものとすればよい。
第1実施例の画像入力装置におけるステップB05と同
様に、中間画像05(h)の位置パラメータを、マスク
画像06(h)を参照しながら、基準画像に基づいて画
像処理により決定する。第1実施例の画像入力装置と同
様に、位置合わせ処理には、発明者らが提案している特
願平9−56060号としてすでに出願している『画像
の位置合わせ方法』による、マスク画像を利用した複雑
な形状を持つ画像や回転した画像間の高速な位置合わせ
手法を適用可能である。なお、位置補正パラメータ候補
集合は、中間画像05(h)に含まれる主分割像04と
同じものを用いればよい。
得られた中間画像05(h)の位置補正パラメータ候補
集合Ch から、中間画像05(h)の大域位置補正パラ
メータを求め(ステップE06)、得られた結果に従っ
て中間画像05(h)の位置を更新する(ステップE0
7)。そして、中間画像hの位置補正パラメータおよび
大域位置補正パラメータより、中間画像05(h)に含
まれる一連の分割像03の各分割像03の取得位置を更
新する(ステップE08)。
4は、中間画像05(h)に対する位置補正パラメータ
の剛体変換行列表現R、中間画像05(h)の大域位置
補正パラメータの剛体変換行列表現A、中間画像05
(h)に含まれる一連の分割像03の取得位置の剛体変
換行列表現Ip から、 A×R×Ip (式20) として新しい位置の剛体変換行列表現を求め、数15に
より、中間画像05(h)の取得位置を求め、画像属性
メモリ119内の属性値を更新する。
割像03に対して処理を適用した後、位置パラメータ決
定手段114は、次の中間画像05(h+1)に対して
処理を適用すべく、変数hを更新し(ステップE0
9)、ステップE03に制御を戻す。すべての中間画像
05(1)〜05(g)に対して処理を適用した場合
は、位置パラメータ決定手段114は、位置パラメータ
決定処理を終了する。
置に含まれる誤差が、撮像筐体の一定方向の移動により
一定間隔で自動的に取得された一連の分割像03から生
成される中間画像05に基づいて解消される。
従って、第1実施例の画像入力装置と同様の画像合成に
より、合成画像が生成される(ステップC00)。
等の特徴のない画像であった場合にも高精度な位置合わ
せが適用可能となり、精密な合成画像を取得可能となる
のである。
は、すべての分割像03を取得した後に中間画像05を
生成するように構成しているが、本発明の適用はこれに
限定されるものではない。例えば、撮像筐体の一定方向
の移動による分割像03の取得が終了した時点、すなわ
ち撮像指示ボタン201を離した時に中間画像05を生
成するように構成することも可能である。これは、図6
におけるステップD00の処理をステップA06からス
テップA01に戻る際に実行することに相当する。
は、撮像筐体を対象01上にて一定方向に移動するとい
う人間にとってより自然な腕の動きを繰り返すことで、
対象01を短冊状に区切るように分割像03を取得する
ように構成し、撮像作業の状況に応じて分割像03に適
用する位置補正パラメータを変更することで分割像を高
速かつ高精度に合成し、ユーザが必要とする範囲をすべ
て含む合成画像を取得可能となる。
画像入力装置においては、位置補正パラメータ候補設定
手段116による位置補正パラメータ候補集合Ci の設
定処理を分割像の取得時(図7および図10におけるス
テップA05およびステップA10)としたが、位置パ
ラメータ決定手段114における位置パラメータ決定処
理時に設定するように構成することも可能である。
画像入力装置においては、位置補正パラメータ候補集合
Ci として分割像03の位置に対する補正量のみを考え
たが、位置パラメータ決定処理(図7におけるステップ
B00、図10におけるステップE00)において用い
る位置合わせ処理の種類を含むことも可能である。例え
ば、通常の分割像03に対してはより計算が早い残差や
平均残差を用い、精密な位置合わせが必要な主分割像0
4に対しては相互相関係数を用いる手法を利用可能であ
る。このようにすれば、より高速に位置パラメータ決定
処理を実現可能となる。
の画像入力装置においては、取得した分割像03および
その取得位置の表示に関しては特に規定していないが、
当然のことながら、CRT(Cathode Ray
Tube)等の表示手段を用いることで、取得した分割
像03および生成した合成画像の情報を提示することが
可能である。表示内容としては、取得した分割像03,
取得した分割像03およびその取得位置,取得位置のみ
等が考えられるが、いずれにおいてもユーザに情報を提
示することでより容易に入力作業を行うことが可能とな
る。
施例の画像入力装置においては、分割像03の位置パラ
メータ決定処理をすべての分割像03を取得した後に適
用するように構成しているが、これを、取得した各分割
像03に対する位置補正パラメータ候補集合Ci を設定
した(図7および図10におけるステップA05および
ステップA10)直後とすることも可能である。この場
合は、各分割像03の取得位置に含まれる誤差が直ちに
解消されるため、分割像03およびその取得位置を表示
手段等に表示する場合は、より正確な位置に表示可能と
なる。また、分割像03の取得位置の補正情報を位置検
出手段111に適用することで、位置検出手段111に
含まれる誤差を解消し、分割像03の取得時の位置に含
まれる誤差をより小さくすることも可能である。
画像入力装置においては、すべての分割像03を取得
後、取得位置をそのまま利用して位置パラメータを決定
するようにしているが、表示手段およびポインティング
手段により、分割像03の取得位置をユーザが調整可能
なように構成することも可能である。なお、上記第1実
施例および第2実施例においては、カメラ110,位置
検出手段111および制御ボタン121が支持手段10
2により一体化された装置を撮像筐体としたが、特開平
9−218941号公報に開示された『画像入力装置』
と同様に、撮像筐体を支持手段102により計算機やワ
ードプロセッサの周辺機器である小型カメラおよびマウ
スを一体化することでも実現可能である。この場合、マ
ウスをユーザが取得位置を調整する際のポインティング
手段として利用可能である。
の画像入力装置においては、位置パラメータ決定処理を
一度のみ適用するように構成しているが、必要な精度が
得られるまで、繰り返し位置パラメータ決定処理を適用
するように構成することも可能である。この場合、繰り
返しの回数が増えるほど処理時間が多く必要となるが、
それに応じて得られる合成画像の精度も向上する。
割像間の重複の有無を気にすることなく作業を行えるこ
とである。これは、位置検出手段からの撮像装置の現在
位置を監視し、撮像装置の現在位置に応じて自動的に分
割像を取得するように構成されていることによる効果で
ある。
画像を高速に入力可能な画像入力装置を提供可能なこと
である。これは、撮像状態設定手段により入力作業の特
性を判断し、その結果に応じて、位置補正パラメータ候
補設定手段により必要な位置補正パラメータ候補集合を
設定することにより高速かつ高精度に分割像間の位置関
係を求めることによる効果である。
置を移動して必要な解像度で対象を複数に分割して撮像
し、得られた複数の分割像を合成することで撮像範囲の
不足を補う形式の画像入力装置よりも、より使いやすい
画像入力装置を提供可能なことである。これは、撮像筐
体を対象上にて一定方向に移動させるという人間にとっ
てより自然な腕の動きを繰り返すことで、対象を短冊状
に区切るように分割像を取得するように構成されている
ことによる効果である。
の構成を示すブロック図である。
の構成を示すブロック図である。
の構成を示すブロック図である。
の構成を示すブロック図である。
を説明するための図である。
明するための図である。
である。
ータ決定手段による位置パラメータ決定処理を示す流れ
図である。
ータ決定処理を説明するための図である。
である。
メータ決定手段による位置パラメータ決定処理を示す流
れ図である。
ための図である。
生成処理を説明するための図である。
Claims (13)
- 【請求項1】 対象を撮像する撮像装置と、 前記撮像装置の現在位置を検出する位置検出手段と、 前記撮像装置を対象との距離を一定に保ったまま移動す
るように取り付けるとともに前記位置検出手段と前記撮
像装置とを一体化する支持手段と、 前記位置検出手段からの前記撮像装置の現在位置に基づ
いて分割像間に重複が存在するように分割像を一定間隔
で自動的に取得するための撮像指示を発行する撮像指示
手段と、前記撮像指示手段からの撮像指示に応じて前記撮像装置
により取得された分割像が一定間隔で自動的に取得され
た一連の分割像の最初の1枚であるか否かを判断可能な
分割像の撮像状態情報を設定する撮像状態設定手段と、 前記撮像状態設定手段からの撮像状態情報に基づいて一
定間隔で自動的に取得された一連の分割像の最初の1枚
である場合とそれ以外の場合とに応じて異なった分割像
の位置補正パラメータ候補集合を設定する位置補正パラ
メータ候補設定手段と、 前記撮像指示手段からの撮像指示に応じて前記撮像装置
から分割像を取得して該分割像の属性情報および前記位
置補正パラメータ候補設定手段からの位置補正パラメー
タ候補集合とともに記憶する撮像手段と、 前記位置補正パラメータ候補設定手段により設定された
位置補正パラメータ候補集合の中から最適な位置補正パ
ラメータを求めて分割像の位置パラメータを決定する位
置パラメータ決定手段と、 前記位置パラメータ決定手段により決定された分割像の
位置パラメータに基づいて前記分割像を画像合成して合
成画像を生成する画像合成手段とを有する ことを特徴と
する画像入力装置。 - 【請求項2】 対象を撮像する撮像装置と、 前記撮像装置の現在位置を検出する位置検出手段と、 前記撮像装置を対象との距離を一定に保ったまま移動す
るように取り付けるとともに前記位置検出手段と前記撮
像装置とを一体化する支持手段と、 前記位置検出手段からの前記撮像装置の現在位置とユー
ザが撮像作業を指示する ための制御ボタンの状態とに基
づいて分割像の取得タイミングを判断して前記位置検出
手段からの前記撮像装置の現在位置である分割像の取得
位置とともに分割像を取得するための撮像指示を発行す
る撮像指示手段と、 前記撮像指示手段からの撮像指示に応じて前記撮像装置
により取得された分割像が一定間隔で自動的に取得され
た一連の分割像の最初の1枚であるか否かを判断可能な
分割像の撮像状態情報を設定する撮像状態設定手段と、 前記撮像状態設定手段からの撮像状態情報に基づいて一
定間隔で自動的に取得された一連の分割像の最初の1枚
である場合とそれ以外の場合とに応じて異なった分割像
の位置補正パラメータ候補集合を設定する位置補正パラ
メータ候補設定手段と、 前記撮像指示手段からの撮像指示に応じて前記撮像装置
から分割像を取得してその属性情報とともに記憶する撮
像手段と、前記属性情報および 前記位置補正パラメータ候補集合に
基づいて前記分割像間に位置合わせを適用して分割像の
位置パラメータを決定する位置パラメータ決定手段と、 前記位置パラメータ決定手段により決定された分割像の
位置パラメータに基づいて前記分割像を画像合成して合
成画像を生成する画像合成手段とを有することを特徴と
する画像入力装置。 - 【請求項3】 対象を撮像する撮像装置と、 前記撮像装置の現在位置を検出する位置検出手段と、 前記撮像装置を対象との距離を一定に保ったまま移動す
るように取り付けるとともに前記位置検出手段と前記撮
像装置とを一体化する支持手段と、 前記位置検出手段からの前記撮像装置の現在位置に基づ
いて分割像間に重複が存在するように分割像を一定間隔
で自動的に取得するための撮像指示を発行する撮像指示
手段と、 前記撮像指示手段からの撮像指示に応じて分割像の撮像
状態情報を設定する撮像状態設定手段と、 前記撮像状態設定手段からの撮像状態情報に基づいて分
割像の位置補正パラメータ候補集合を設定する位置補正
パラメータ候補設定手段と、 前記撮像指示手段からの撮像指示に応じて前記撮像装置
から分割像を取得して該分割像の属性情報および前記位
置補正パラメータ候補設定手段からの位置補正パラメー
タ候補集合とともに記憶する撮像手段と、前記撮像状態設定手段からの撮像状態情報に基づいて一
定間隔で自動的に取得された一連の分割像から中間画像
を生成する中間画像生成手段と、 前記位置補正パラメータ候補設定手段により設定された
位置補正パラメータ候補集合の中から前記中間画像生成
手段により生成された中間画像間に位置合わせを適用し
た結果に基づいて各 分割像の位置パラメータを決定する
位置パラメータ決定手段と、 前記位置パラメータ決定手段により決定された分割像の
位置パラメータに基づいて前記分割像を画像合成して合
成画像を生成する画像合成手段とを有することを特徴と
する画像入力装置。 - 【請求項4】 対象を撮像する撮像装置と、 前記撮像装置の現在位置を検出する位置検出手段と、 前記撮像装置を対象との距離を一定に保ったまま移動す
るように取り付けるとともに前記位置検出手段と前記撮
像装置とを一体化する支持手段と、 前記位置検出手段からの前記撮像装置の現在位置とユー
ザが撮像作業を指示するための制御ボタンの状態とに基
づいて分割像の取得タイミングを判断して前記位置検出
手段からの前記撮像装置の現在位置である分割像の取得
位置とともに分割像を取得するための撮像指示を発行す
る撮像指示手段と、 前記撮像指示手段からの撮像指示に応じて分割像の撮像
状態情報を設定する撮像状態設定手段と、 前記撮像状態設定手段からの撮像状態情報に基づいて分
割像の位置補正パラメータ候補集合を設定する位置補正
パラメータ候補設定手段と、 前記撮像指示手段からの撮像指示に応じて前記撮像装置
から分割像を取得してその属性情報とともに記憶する撮
像手段と、 前記撮像状態設定手段からの撮像状態情報に基づいて一
定間隔で自動的に取得された一連の分割像から中間画像
を生成する中間画像生成手段と、 前記属性情報および前記位置補正パラメータ候補集合に
基づいて前記中間画像生 成手段により生成された中間画
像間に位置合わせを適用した結果に基づいて各分割像の
位置パラメータを決定する位置パラメータ決定手段と、 前記位置パラメータ決定手段により決定された分割像の
位置パラメータに基づいて前記分割像を画像合成して合
成画像を生成する画像合成手段とを有する ことを特徴と
する画像入力装置。 - 【請求項5】前記請求項1または2記載の画像入力装置
であって、前記撮像指示手段が、直前に分割像を取得したときの取
得位置と前記位置検出手段からの前記撮像装置の現在位
置とに基づいて分割像の取得タイミングを自動的に決定
する ように構成されたことを特徴とする画像入力装置。 - 【請求項6】前記請求項3または4記載の画像入力装置
であって、 前記撮像指示手段が、直前に分割像を取得したときの取
得位置と前記位置検出手段からの前記撮像装置の現在位
置とに基づいて分割像の取得タイミングを自動的に決定
するように構成されたことを特徴とする画像入力装置。 - 【請求項7】前記請求項1,2または5記載の画像入力
装置であって、 前記撮像状態設定手段からの撮像状態情報に基づいて一
定間隔で自動的に取得された一連の分割像から中間画像
を生成する中間画像生成手段を備え、 前記位置パラメータ決定手段が、前記中間画像生成手段
により生成された中間画像間に位置合わせを適用した結
果に基づいて各分割像の位置パラメータを決定すること
を特徴とする画像入力装置。 - 【請求項8】前記請求項1ないし7記載の画像入力装置
であって、 前記支持手段により一体化された前記撮像装置および前
記位置検出手段を対象上にて一定方向に移動すること
で、対象を短冊状に区切るように分割像を一定間隔で取
得するように構成されていることを特徴とする画像入力
装置。 - 【請求項9】前記請求項1ないし8記載の画像入力装置
であって、 前記位置検出手段として計算機とともに使用されるマウ
スを用いることを特徴とする画像入力装置。 - 【請求項10】コンピュータを、対象を撮像する撮像装
置,前記撮像装置の現在位置を検出する位置検出手段,
前記撮像装置を対象との距離を一定に保ったまま移動す
るように取り付けるとともに前記位置検出手段と前記撮
像装置とを一体化する支持手段,前記位置検出手段から
の前記撮像装置の現在位置に基づいて分割像間に重複が
存在するように分割像を一定間隔で自動的に取得するた
めの撮像指示を発行する撮像指示手段,前記撮像指示手
段からの撮像指示に応じて前記撮像装置により取得され
た分割像が一定間隔で自動的に取得された一連の分割像
の最初の1枚であるか否かを判断可能な分割像の撮像状
態情報を設定する撮像状態設定手段,前記撮像状態設定
手段からの撮像状態情報に基づいて一定間隔で自動的に
取得された一連の分割像の最初の1枚である場合とそれ
以外の場合とに応じて異なった分割像の位置補正パラメ
ータ候補集合を設定する位置補正パラメータ候補設定手
段,前記撮像指示手段からの撮像指示に応じて前記撮像
装置から分割像を取得して該分割像の属性情報および前
記位置補正パラメータ候補設定手段からの位置補正パラ
メータ候補集合とともに記憶する撮像手段,前記位置補
正パラメータ候補設定手段により設定された位置補正パ
ラメータ候補集合の中から最適な位置補正パラメータを
求めて分割像の位置パラメータを決定する位置パラメー
タ決定手段,ならびに前記位置パラメータ決定手段によ
り決定された分割像の位置パラメータに基づいて前記分
割像を画像合成して合成画像を生成する画像合成手段と
して機能させるためのプログラムを記録した記録媒体。 - 【請求項11】コンピュータを、対象を撮像する撮像装
置,前記撮像装置の現在位置を検出する位置検出手段,
前記撮像装置を対象との距離を一定に保ったまま移動す
るように取り付けるとともに前記位置検出手段と前記撮
像装置とを一体化する支持手段,前記位置検出手段から
の前記撮像装置の現在位置とユーザが撮像作業を指示す
るための制御ボタンの状態とに基づいて分割像の取得タ
イミングを判断して前記位置検出手段からの前記撮像装
置の現在位置である分割像の取得位置とともに分割像を
取得するための撮像指示を発行する撮像指示手段,前記
撮像指示手段からの撮像指示に応じて前記撮像装置によ
り取得された分割像が一定間隔で自動的に取得された一
連の分割像の最初の1枚であるか否かを判断可能な分割
像の撮像状態情報を設定する撮像状態設定手段,前記撮
像状態設定手段からの撮像状態情報に基づいて一定間隔
で自動的に取得された一連の分割像の最初の1枚である
場合とそれ以外の場合とに応じて異なった分割像の位置
補正パラメータ候補集合を設定する位置補正パラメータ
候補設定手段,前記撮像指示手段からの撮像指示に応じ
て前記撮像装置から分割像を取得してその属性情報とと
もに記憶する撮像手段,前記属性情報および前記位置補
正パラメータ候補集合に基づいて前記分割像間に位置合
わせを適用して分割像の位置パラメータを決定する位置
パラメータ決定手段,ならびに前記位置パラメータ決定
手段により決定された分割像の位置パラメータに基づい
て前記分割像を画像合成して合成画像を生成する画像合
成手段として機能させるためのプログラムを記録した記
録媒体。 - 【請求項12】コンピュータを、対象を撮像する撮像装
置,前記撮像装置の現在位置を検出する位置検出手段,
前記撮像装置を対象との距離を一定に保ったまま移動す
るように取り付けるとともに前記位置検出手段と前記撮
像装置とを一体化する支持手段,前記位置検出手段から
の前記撮像装置の現在位置に基づいて分割像間に重複が
存在するように分割像を一定間隔で自動的に取得するた
めの撮像指示を発行する撮像指示手段,前記撮像指示手
段からの撮像指示に応じて分割像の撮像状態情報を設定
する撮像状態設定手段,前記撮像状態設定手段からの撮
像状態情報に基づいて分割像の位置補正パラメータ候補
集合を設定する位置補正パラメータ候補設定手段,前記
撮像指示手段からの撮像指示に応じて前記撮像装置から
分割像を取得して該分割像の属性情報および前記位置補
正パラメータ候補設定手段からの位置補正パラメータ候
補集合とともに記憶する撮像手段,前記撮像状態設定手
段からの撮像状態情報に基づいて一定間隔で自動的に取
得された一連の分割像から中間画像を生成する中間画像
生成手段,前記位置補正パラメータ候補設定手段により
設定された位置補正パラメータ候補集合の中から前記中
間画像生成手段により生成された中間画像間に位置合わ
せを適用した結果に基づいて各分割像の位置パラメータ
を決定する位置パラメータ決定手段,ならびに前記位置
パラメータ決定手段により決定された分割像の位置パラ
メータに基づいて前記分割像を画像合成して合成画像を
生成する画像合成手段として機能させるためのプログラ
ムを記録した記録媒体。 - 【請求項13】コンピュータを、対象を撮像する撮像装
置,前記撮像装置の現在位置を検出する位置検出手段,
前記撮像装置を対象との距離を一定に保ったまま移動す
るように取り付けるとともに前記位置検出手段と前記撮
像装置とを一体化する支持手段,前記位置検出手段から
の前記撮像装置の現在位置とユーザが撮像 作業を指示す
るための制御ボタンの状態とに基づいて分割像の取得タ
イミングを判断して前記位置検出手段からの前記撮像装
置の現在位置である分割像の取得位置とともに分割像を
取得するための撮像指示を発行する撮像指示手段,前記
撮像指示手段からの撮像指示に応じて分割像の撮像状態
情報を設定する撮像状態設定手段,前記撮像状態設定手
段からの撮像状態情報に基づいて分割像の位置補正パラ
メータ候補集合を設定する位置補正パラメータ候補設定
手段,前記撮像指示手段からの撮像指示に応じて前記撮
像装置から分割像を取得してその属性情報とともに記憶
する撮像手段,前記撮像状態設定手段からの撮像状態情
報に基づいて一定間隔で自動的に取得された一連の分割
像から中間画像を生成する中間画像生成手段,前記属性
情報および前記位置補正パラメータ候補集合に基づいて
前記中間画像生成手段により生成された中間画像間に位
置合わせを適用した結果に基づいて各分割像の位置パラ
メータを決定する位置パラメータ決定手段,ならびに前
記位置パラメータ決定手段により決定された分割像の位
置パラメータに基づいて前記分割像を画像合成して合成
画像を生成する画像合成手段として機能させるためのプ
ログラムを記録した記録媒体。
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