JP4225226B2 - 撮影装置、撮影装置の撮影制御方法及びプログラム - Google Patents

撮影装置、撮影装置の撮影制御方法及びプログラム Download PDF

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Description

本発明は、撮影装置、撮影装置の撮影制御方法及びプログラムに関するものである。
紙の書類やOHP用紙などを読み取って投影をおこなうOHPでは、デジタルカメラの発達に伴い、従来のラインスキャナで読み取る方式から、デジタルカメラを用いた書画カメラと呼ばれる方式の撮影装置(書画カメラ)が開発されつつある。
この撮影装置は、ユーザが書画台に載置した原稿をカメラで撮影して、撮影した原稿の画像に画像処理を行い、プロジェクタを用いてスクリーン上に原稿の画像を拡大して投影するものである(例えば、特許文献1参照)。
このような撮影装置は、従来のOHPでは、できなかった3次元の撮影対象を撮影して、この画像を投影することができるので、従来のOHPにとって変わりつつある。
特開2002−354331号公報(第2−3頁、図1)
しかし、従来の撮影装置では、書画台は静止しているため、原稿を交換する間に、書画台を撮影対象物として、原稿と同じ解像度で撮影してしまう。
解像度を切り替えて撮影しようとする場合、撮影対象物が書画台だけなのか原稿も含んでいるのかを判定する必要がある。その判定方法としては、例えば撮影対象物の画像に含まれるエッジの量などに着目し、図17(a)に示すように、書画台のエッジ部の画像をマスクして、予め取得しておいた書画台の画像におけるエッジの量と比較する等して原稿の有無を判別することが考えられる。
しかし、例えば、図17(b)に示すように、原稿がピントの合っていない写真やグラデーションで描かれた絵等の原稿であって、この原稿がカメラの画角を越えている場合に、エッジの量が少なくなり、エッジの検出が困難である。したがって、このような原稿では、原稿が書画台に載置されていないと誤判定されてしまう可能性がある。
本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたもので、所望の撮影対象物の画像を適切に取得することが可能な撮影装置、撮影装置の撮影制御方法及びプログラムを提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明の第1の観点に係る撮影装置は、
書画台に載置された原稿を前記書画台を含めて撮影する撮影装置において、
前記書画台とともに前記原稿を低解像度又は高解像度で撮影する撮影部と、
前記撮影部の撮影によって得られた撮影画像に基づいて前記書画台に前記原稿が載置されているか否かを判定し、前記書画台に前記原稿が載置されていると判定した場合、前記撮影部の解像度を高解像度に設定する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記撮影部の撮影によって得られた撮影画像に、前記原稿によるエッジ部を判別するための第1の判別領域と前記第1の判別領域外の前記書画台によるエッジ部を含むエッジ部を判別するための第2の判別領域とを予め設定し、前記第2の判別領域の画像を覆って前記第1の判別領域に存在するエッジ部の数を計数し、計数した前記第1の判別領域のエッジ部の数が予め設定された第1の閾値未満であり、かつ、前記第1の判別領域の画像を覆って前記第2の判別領域に含まれているエッジ部の数を計数し、計数した前記第2の判別領域のエッジ部の数が予め設定された第2の閾値未満の場合には、前記書画台に前記原稿が載置されていると判定することを特徴とする。
前記制御部は、前記第2の判別領域の画像を覆って前記第1の判別領域に存在するエッジ部の数を計数し、計数した前記第1の判別領域のエッジ部の数が予め設定された第1の閾値未満の場合に、前記第1の判別領域の画像を覆って前記第2の判別領域に含まれているエッジ部の数を計数し、計数した前記第2の判別領域のエッジ部の数が予め設定された第2の閾値未満の場合には、前記書画台に前記原稿が載置されていると判定するのが好ましい。
前記書画台は、前記原稿によるエッジ部を判別するための前記第1の判別領域に対応する位置に予め識別印が記されたものであって、
前記制御部は、前記第2の領域のエッジ部の数が前記第2の閾値以上の場合は、前記識別印による画像を判別し、前記識別印による画像が判別されなかった場合には、前記書画台に前記原稿が載置されていると判定することが好ましい。
また、前記制御部は、前記書画台に前記原稿が載置されていないと判定した場合、前記撮影部の解像度を低解像度に設定するのが好ましい。
前記制御部は、前記第1の判別領域又は前記第2の判別領域における画素値を取得して、取得した画素値のうち、隣接した画素の画素値の差分に基づいてエッジ部を検出してエッジ部の数を計数するのが好ましい。
前記制御部は、前記撮影画像中の前記識別印による画像の形状を判別することにより、前記撮影画像に前記原稿の画像が含まれているか否かを判定するのが好ましい。
前記書画台は、前記形状が設定された識別印として、互いに交差する線分によって形成された十字印が予め記されたものであり、
前記制御部は、前記撮影画像中の前記十字印を形成する前記2つの線分に対して異なる2つの方向に前記撮影画像の画素を走査し、前記十字印画像と対応するエッジ部が検出されるか否かを判別することにより、前記撮影画像中の前記十字印画像の形状を判別するのが好ましい。
上記目的を達成するため、本発明の第2の観点に係る撮影装置の撮影制御装置は、
書画台に載置された原稿を前記書画台を含めて撮影する撮影装置において、
前記書画台とともに前記原稿を低解像度又は高解像度で撮影する撮影部と、
前記撮影部の撮影によって得られた撮影画像に基づいて前記書画台に前記原稿が載置されているか否かを判定し、前記書画台に前記原稿が載置されていると判定した場合、前記撮影部の解像度を高解像度に設定する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記撮影部の撮影によって得られた撮影画像に、前記原稿によるエッジ部を判別するための第1の判別領域と前記第1の判別領域外の前記書画台によるエッジ部を含むエッジ部を判別するための第2の判別領域とを予め設定し、前記第2の判別領域の画像を覆って前記第1の判別領域に存在するエッジ部の数を計数し、計数した前記第1の判別領域のエッジ部の数が予め設定された第1の閾値未満の場合に、前記第1の判別領域の画像を覆って前記第2の判別領域に含まれているエッジ部の数を計数し、計数した前記第2の判別領域のエッジ部の数が予め設定された第2の閾値以上の場合には、前記書画台に前記原稿が載置されていないと判定することを特徴とする。
上記目的を達成するため、本発明の第3の観点に係る撮影装置の撮影制御方法は、
書画台に載置された原稿を撮影する撮影装置の撮影制御方法であって、
撮影により前記書画台を含む撮影画像を取得するステップと、
撮影によって得られた撮影画像に、前記原稿によるエッジ部を判別するための第1の判別領域と前記第1の判別領域外の前記書画台によるエッジ部を含むエッジ部を判別するための第2の判別領域とを予め設定し、前記第2の判別領域の画像を覆って前記第1の判別領域に存在するエッジ部の数を計数するステップと、
計数した前記第1の判別領域のエッジ部の数と予め設定された第1の閾値とを比較し、計数した前記第1の判別領域のエッジ部の数が前記第1の閾値未満の場合に、前記第1の判別領域の画像を覆って前記第2の判別領域に含まれているエッジ部の数を計数するステップと、
計数した前記第2の判別領域のエッジ部の数と予め設定された第2の閾値とを比較し、計数した前記第2の判別領域のエッジ部の数が前記第2の閾値未満の場合には、前記書画台に前記原稿が載置されていると判定するステップと、
前記書画台に前記原稿が載置されていると判定した場合、前記撮影部の解像度を高解像度に設定するステップと、を備えたことを特徴とする。
上記目的を達成するため、本発明の第4の観点に係るプログラムは、
コンピュータに、
書画台に載置された原稿を前記書画台とともに撮影するステップと、
前記撮影によって得られた撮影画像に、原稿によるエッジ部を判別するための第1の判別領域と前記第1の判別領域外の前記書画台によるエッジ部を含むエッジ部を判別するための第2の判別領域とを予め設定し、前記第2の判別領域の画像を覆って前記第1の判別領域に存在するエッジ部の数を計数する手順、
計数した前記第1の判別領域のエッジ部の数と予め設定された第1の閾値とを比較し、計数した前記第1の判別領域のエッジ部の数が前記第1の閾値未満の場合に、前記第1の判別領域の画像を覆って前記第2の判別領域に含まれているエッジ部の数を計数する手順、
計数した前記第2の判別領域のエッジ部の数と予め設定された第2の閾値とを比較し、計数した前記第2の判別領域のエッジ部の数が前記第2の閾値未満の場合には、前記書画台に前記原稿が載置されていると判定する手順、
前記書画台に前記原稿が載置されていると判定した場合、前記書画台に載置された前記原稿を撮影するときの解像度を高解像度に設定する手順、
を実行させるためのものである。
本発明によれば、所望の撮影対象物の画像を適切に取得することができる。
以下、本発明の実施形態に係る撮影装置を、図面を参照して説明する。
本実施形態に係る撮影装置の構成を図1に示す。
撮影装置は、書画カメラ1と、プロジェクタ2と、から構成される。
書画カメラ1は、投影対象の原稿4を撮影するためのカメラシステムであり、カメラ部11と、支柱12と、台座(書画台)13と、操作台14と、を備える。カメラ部11は、原稿4を撮影するためのものである。カメラ部11には、デジタルカメラが用いられる。支柱12は、カメラ部11を取り付けるためのものである。台座13は、支柱12を支えるためのものであり、原稿4を載置するためのものである。尚、この原稿4は、ユーザによって差し替えられる。従って、台座13には、原稿4が載置されている場合と、原稿4が載置されていない場合がある。また、カメラ部11は、台座13も含めて原稿4を撮影する。従って、カメラ部11が撮影することによって得られた撮影画像には、原稿4の画像が含まれている場合と含まれていない場合とがある。
台座13は、支柱12を支えるためのものであり、本実施形態では図2に示すように、台座13の内側に矩形領域Kが描かれており、中心部には「+」で示される予め形状が設定された十字マークJが予め描かれている。この十字マークJは、2つの線分を交差させることによって形成され、後述する書画台判定処理において、撮影画像中に十字マークJが検出されるか否かによって、撮影対象物が書画台か否かを判定するために用いるものである。
また、書画カメラ1は、図3に示すように、画像データ生成部21と、データ処理部22と、からなる。画像データ生成部21は、原稿4を撮影して原稿4の画像データを取り込むためのものである。
データ処理部22は、画像データ生成部21から、取り込んだ原稿4の画像データを取得して画像処理を行い、画像処理を施した画像データをプロジェクタ2に出力するものである。
尚、画像データ生成部21とデータ処理部22とは、図1に示すカメラ部11に備えられてもよいし、画像データ生成部21,データ処理部22が、それぞれ、カメラ部11、操作台14に備えられてもよい。
画像データ生成部21は、光学レンズ装置101と、イメージセンサ102と、から構成される。
光学レンズ装置101は、原稿4を撮影するために、光を集光するレンズなどで構成されたものである。
イメージセンサ102は、光学レンズ装置101が光を集光することによって結像した画像を、デジタル化した画像データとして取り込むためのものであり、CCD等によって構成される。
データ処理部22は、メモリ201と、表示装置202と、画像処理装置203と、操作部204と、プログラムコード記憶装置205と、CPU206と、から構成される。
メモリ201は、イメージセンサ102からの画像、表示装置202に送り出すための画像データ等を一時記憶するためのものである。
表示装置202は、プロジェクタ2に送り出す画像を表示するためのものである。
画像処理装置203は、メモリ201に一時記憶された画像データに対して、画像の歪み補正や画像効果などの画像処理を行うためのものである。
画像処理装置203は、図4(a)に示すようにカメラ部11の撮影面に対して斜めの状態、あるいは回転した状態で撮影した原稿4の画像から、歪み補正(台形補正)を行うことによって、図4(b)に示すような正面から撮影した原稿4の画像を生成する。具体的には、画像処理装置203は、歪み補正を行うため、歪んだ原稿4の画像から四角形を切り取り、切り取った四角形に原稿4の画像を射影変換して逆変換する。
操作部204は、書画投影の機能を制御するためのスイッチ、キーを備えたものである。操作部204は、ユーザが、これらのキー、スイッチを操作したときの操作情報をCPU206に出力する。
操作部204は、図5に示すように、画像調整キーとして、上拡大キー211と、下拡大キー212と、左拡大キー213と、右拡大キー214と、右回転キー215と、左回転キー216と、拡大キー217と、縮小キー218と、撮影/解除キー219と、を備える。
上拡大キー211、下拡大キー212、左拡大キー213、右拡大キー214は、射影変換を行うときに操作する射影変換キーである。
右回転キー215、左回転キー216は、それぞれ、画像の回転を調整するための回転補正キーであり、右回転キー215は、画像の右回転を行なうときに操作するキーであり、左回転キー216は、画像の左回転を行なうときに操作するキーである。
拡大キー217、縮小キー218は、それぞれ、画像の拡大、縮小などの画像変換を行うときに操作するキーである。
撮影/解除キー219は、原稿4を撮影するときに操作するキーである。
プログラムコード記憶装置205は、CPU206が実行するプログラムを記憶するためのものであり、ROM等によって構成される。
CPU206は、プログラムコード記憶装置205に格納されているプログラムに従って、各部を制御する。尚、メモリ201は、CPU206の作業メモリとしても用いられる。
また、CPU206は、後述するフローチャートに従って、撮影対象物である原稿4の画像に動きがあるか否かを判定し、判定結果に従って、撮影モードを切り替える。
撮影モードは、動画モードと静止画モードの2つとする。動画モードは、ユーザが台座13に投影したい原稿4等を載置しようとする場合に設定されるモードであって、カメラ部11で映し出している画像をそのままプロジェクタ2に投影するモードである。
動画モードでは、CPU206は、例えば、画像解像度がVGA(640×480ドット)程度の画像を30fps(フレーム/秒)の速さで動画投影を行なうように、各部を制御するものとする。このように、動画モードは、解像度は低いものの、リアルタイム性を重視したモードである。
静止画モードは、ユーザが原稿4を置いた後に設定されるモードであって、カメラ部11で高解像度の画像撮影を行い、高解像度の静止画像の投影を行うモードである。カメラ部11が撮影解像度300万画素のカメラである場合、切り出した投影画像はXGA(1024×768)の静止画像になる。
CPU206は、撮影モードの切り替えを行うため、原稿4の画像に動きがあるか否かを判定する。CPU206は、このような判定を行うため、前回撮影した画像との画像変化量MDを求める。画像変化量MDは撮影している画像が前回の画像と比較してどれぐらい変化したかを表す量である。この量を計算する方法はいくつか考えられる。一例として、CPU206は、前回撮影した画像のデータから、各画素の差分の絶対値の総和を画像変化量MDとして求める。
即ち、前回の画素データをPn-1(x,y)、今回の画素データをPn(x,y),1≦x≦640 1≦y≦480とすると、画像変化量MDは、次の数1によって表される。
但し、全画素の総和を求めるには、計算量が多いので、画像変化量MDを求める方法としては、いくつかの画素を抜き出して実現する方法もある。
また、この画像変化量MDと比較して動きの有無を判定するための閾値として、閾値Thresh1と閾値Thresh2とが予め設定される。閾値Thresh1は、動きがないか否かを判定するための閾値であり、CPU206は、画像変化量MDが閾値Thresh1未満であれば、動きがないと判定する。
閾値Thresh2は、静止画モードにおいて、例えば、影が動いた場合、ペン等を置いた場合のように、動きはあっても、その動きが動画モードに切り替える必要のない程度の僅かな動きであるか否かを判定するための閾値である。
CPU206は、画像変化量MDが閾値Thresh2未満であれば、動画モードに切り替える必要のない程度の僅かな動きであると判定する。尚、閾値Thresh2は、閾値Thresh1よりも高く設定される(Thresh1<Thresh2)。メモリ201は、この閾値Thresh1と閾値Thresh2とを予め記憶する。
また、CPU206は、動画モードから静止画モードに切り替える場合、画像に動きがないと判定し、所定の時間が経過してから、撮影モードを静止画モードに切り替える。このため、CPU206は、画像に動きがないと判定してから、静止時間Ptimeを計測し、メモリ201は、この静止時間Ptimeと比較するために予め設定された所定時間HoldTimeを記憶する。
また、CPU206は、カメラ部11が撮影することによって得られた撮影画像に基づいて、台座13に原稿4が載置されているか否かを判定し、台座13に原稿4が載置されてると判定した場合、解像度を高く設定する。
このため、CPU206は、図6に示すように、撮影画像に原稿エッジ部判別領域とマスク領域とを設定する。原稿エッジ部判別領域は、原稿4によるエッジ部を判別するための矩形領域Kよりも広い領域であり、マスク領域は、原稿エッジ部判別領域外の台座13によるエッジ部を含むエッジ部を判別するための判別領域であり、原稿エッジ部判別領域に存在するエッジ部を判別するときにマスクされる領域である。
さらに、CPU206は、台座13の傷を判別し、原稿エッジ部判別領域に存在するエッジ部を判別する際に、この傷画像も含めてマスク領域を設定する。傷は、台座13のひっかき傷のようなものであり、このような傷が台座13についていると、その傷画像によって原稿画像との判別がつきにくくなる。尚、この傷は、単なる傷である場合に限られるものではなく、例えば、台座13の模様、台座13に貼付されたシールのようなものも含むものである。
CPU206が台座13の傷を判別するのは、台座13に原稿4が載置されていなくても、CPU206は、原稿4が載置されていると誤判定することを防ぐためである。CPU206が、このような誤判定を行うと、画像処理装置203は、台座13に原稿4が載置されていなくても、無駄な画像補正処理を行ってしまう。
CPU206は、台座13の傷を判別するため、例えば、予め設定された傷判別用の画像として傷が全くない台座13の画像と、イメージセンサ102が取得した台座13のみの撮影画像と、を比較する。CPU206は、比較の結果、2つの画像に差異があると、台座13に傷があると判別する。CPU206が台座13の傷を判別すると、画像処理装置203にこの傷による傷画像をマスクするマスクデータを生成させる。
画像処理装置203は、CPU206に制御されて、マスク領域を覆うマスクを生成する。この際、画像処理装置203は、台座13のたわみなどにより、傷の登録時と台座13認識時のカメラ部11の向きが異なったとしても、マスク領域の傷画像をすべて覆うことができるように、その傷の周りも含めてマスク領域を設定してマスクを生成する。即ち、画像処理装置203は、図7に示すように、画像中に1ドットの傷があったとすると、その傷の周りのnドットの領域をマスク領域として設定する。マスク領域は、正方形である必要はなく、画像処理装置203は、台座13のたわみその他の特性によって傷を検出した位置に基づいてマスク領域を設定する。画像処理装置203は、このようにマスク領域を設定してマスクデータを生成し、生成したマスクデータをメモリ201に記憶する。
そして、CPU206は、画像処理装置203が生成したマスクをメモリ201から読み出して傷画像を覆い、撮影画像に原稿画像が含まれているか否かを判定する。
CPU206は、この判定を行うため、まず、撮影画像に含まれているエッジ部を検出する。このエッジ部は、台座13の輪郭、原稿4の輪郭等を表すものである。
CPU206は、エッジ部を検出するため、隣り合う画素の画素値の差分値と予め設定された所定値PSとを比較することにより、カメラ部11が撮影することによって得られた画像の中のエッジ部を検出する。この所定値PSは、このエッジ部を検出するために予め設定されたものである。
図8に示すように、隣り合う画素を、それぞれ、point1,point2として、それぞれの画素値をP1,P2とする。CPU206は、画素point1の画素値(P1)と画素point2の画素値(P2)との差分値をこの所定値PSと比較し、この差分値がこの所定値PSよりも大きい場合、CPU206は、エッジ部が存在すると判定する。
次に、CPU206は、このエッジ部の数と予め設定された閾値ESとを比較することにより、台座13に原稿4が載置されているか否か、即ち、撮影対象に原稿4が含まれているか否かを判定する。原稿4が台座13に載置されていれば、台座13に載置されていない場合と比較してエッジ部の数を多くなる。閾値ESは、原稿4が台座13に載置されるか否かを判定するために、予め設定された値である。CPU206は、エッジ部の数が閾値ES以下と判定した場合は、撮影対象に原稿画像は含まれず、台座13のみの画像であると判定する。メモリ201は、この予め設定された所定値PSと閾値ESとを記憶する。
また、CPU206は、例えば、図9に示すように、ピントの合っていない写真やグラデーションで描かれた絵のようにエッジの検出が困難である場合、原稿エッジ部判別領域を覆ってマスク領域のエッジ部の数を計数する。これは、原稿4がカメラ部11の画角を越えている場合があり、この場合、原稿エッジ部判別領域のエッジ部の数が少なくなり、CPU206がマスク領域のエッジ部の数を計数して、再度、台座13に原稿4が載置されているか否かを判定するためである。このようにして、CPU206は、台座13に原稿4が載置されていないと誤判定するのを防ぐ。
CPU206は、マスク領域のエッジ部が規定値未満と判別した場合、図2に示す撮影画像中の台座13の十字マークJによる画像を判別する。
CPU206は、この十字印を形成する2つの線分に対して、図10、図11に示すように、縦方向と横方向とに撮影画像の画素を走査し、十字印画像と対応するエッジ部が検出されるか否かを判別することにより、撮影画像中の十字印画像の形状を判別する。
そして、CPU206は、台座13に原稿4が載置されていると判定した場合にのみ、撮影画像から原稿4の画像を取り出して、画像処理装置203に画像補正等の画像処理を行わせる。
プロジェクタ2は、スクリーン3に投影光を照射して原稿4の画像を結像させるものである。書画カメラ1とプロジェクタ2とは、RGB等のケーブル15を介して接続される。書画カメラ1は、カメラ部11が撮影した原稿4の画像データを、ケーブル15を介してプロジェクタ2に出力する。
次に、実施形態1に係る撮影装置の動作を説明する。
ユーザが撮影装置の電源をONにすると、書画カメラ1のCPU206は、プログラムコード記憶装置205からプログラムコードを読み出す。ユーザが撮影ボタンを押下すると、操作部204は、この操作情報をCPU206に送信する。CPU206はこの操作情報を受信し、CPU206、画像処理装置203等は、基本撮影処理を実行する。
この基本撮影処理の内容を図12に示すフローチャートに従って説明する。
まず、CPU206は、書画カメラ1のカメラ部11の焦点、露出、ホワイトバランスなどのカメラ設定パラメータの初期化を行う(ステップS11)。
CPU206は、撮影モードを動画モードに初期化する(ステップS12)。CPU206は、撮影モードを動画モードに初期化するため、メモリ201上の指定した領域に動画モード(Motion)をセットする。さらに、CPU206は、カメラ部11のイメージセンサ102から読み出された画像データを、VGAによる画像データになるように設定する。
これにより、カメラ部11が捉えているシーンが、光学レンズ装置101を経由してイメージセンサ102に集光され、イメージセンサ102は集光された画像から動画撮影用の解像度の低いデジタル画像を作成する。そして、イメージセンサ102は、作成したデジタル画像を定期的に、例えば、秒30枚で、メモリ201に送り出す。
次に、CPU206は、書画台上の傷を検出し、後述する書画台の判定処理においてエッジの検出を行わない領域(マスク領域)を設定する(ステップS13)。
この処理を、図13のフローチャートに従って説明する。
CPU206は、カメラ部11を制御して、傷の登録を行うための書画台の画像を動画モードで撮影させる(ステップS41)。撮影された書画台のデジタル画像は、イメージセンサ102を介してメモリ201に供給される。
CPU206は、メモリ201から書画台の画像を読み出し、その画像からエッジ部の検出を行う(ステップS42)。
CPU206は、画像上でエッジ部を検出したポイントを書画台の傷であると判別して、その周りの領域をマスク領域として設定する(ステップS43)。
次に、CPU206は、静止時間Ptimeのリセットを行う(ステップS14)。
次に、CPU206は、イメージセンサ102から低解像度の画像データをメモリ201に転送するように、イメージセンサ102とメモリ201とを制御する(ステップS15)。尚、ここでは、イメージセンサ102の画像データがメモリ201に転送されるだけで、表示装置202は、画像を表示しない。表示装置202が画像を表示しないのは、表示装置202の表示を行なう画像データがメモリ201上の異なるアドレスで示される領域に記憶されているからである。
次に、CPU206は、前回撮影した画像との画像変化量MDを、数1に従って求める(ステップS16)。
CPU206は、撮影モードが動画モードか静止画モードかを判定する(ステップS17)。
初期状態では撮影モードに動画モードが設定されている。CPU206は、このため、初期状態では、動画モードと判定し(ステップS17:Yes)、撮影した動画を投影するために、メモリ201内にある動画の画像データをメモリ201の所定領域にコピーする(ステップS18)。これにより、表示装置202は、撮影された画像データをメモリ201から読み出し、RGB信号をプロジェクタ2に出力する。プロジェクタ2は、この信号に基づいて、画像を投影する。
CPU206は、予め設定された前述の閾値Thresh1とステップS16において求めた画像変化量MDとを比較し、比較結果に基づいて画像に動きがあるか否かを判定する(ステップS19)。
このとき、ユーザが、まだ、用紙を置くなどの動作を続けている場合、画像変化量MDは閾値Thresh1以上になる。この場合、CPU206は、画像に動きがあると判定し(ステップS19においてYes)、静止時間Ptimeをリセットして低解像度の画像データの読み込みを行い、画像変化量MDを求め、画像のメモリ201の投影画像領域への書き込みを行う(ステップS14〜S18)。これによりユーザが動作を行なっている間、撮影装置は、動画モードの状態を維持し続け、低解像度の動画画像がスクリーン3に投影される。
その後、ユーザが用紙のセットを終えて画像に動きがなくなると、画像変化量MDは閾値未満になる。この場合、CPU206は、画像に動きがないと判定し(ステップS19においてNo)、静止時間Ptimeに1を加算する(ステップS20)。
そして、CPU206は、静止時間Ptimeが所定時間HoldTimeに達したか否かを判定する(ステップS21)。
静止時間Ptimeが所定時間HoldTimeに達していないと判定した場合(ステップS21においてNo)、CPU206は、画像に動きがないと判定するまで、再び低解像度の画像データを読み込んで、画像変化量MDを求め、動きがなければ、静止時間Ptimeに1を加算する(ステップS15〜S20)。この場合、静止時間Ptimeがリセットされないため、静止時間Ptimeは、CPU206によって、動画を読み込むごとにカウントアップされる。
静止時間Ptimeが所定時間HoldTimeに達したと判定した場合(ステップS21においてYes)、CPU206は、撮影画像に基づいて台座13のみを映しているものか否かを判定する(ステップS22)。
CPU206は、この判定を行うための台座判定処理を図14に示すフローチャートに基づいて行う。
まず、CPU206は、取得した画像のうちステップS43で設定した領域(マスク領域)を取り除いた画像から、エッジ部の検出を行う(ステップS51)。
尚、具体的なエッジ部の検出方法は、前述したステップS42のものと同様であるため、ここでの説明は省略する。
CPU206は、前述したエッジ部の検出処理を各ラインに沿って行い、隣り合う全てのラインで検出されたエッジ部の数を加算する。そして、画像中のエッジ部の数を所定の閾値ESと比較する(ステップS52)。
エッジ部の数が閾値ESより多いと判定すると(ステップS52においてYes)、CPU206は、撮影対象物が台座13ではないと判定する。一方、エッジ部の数が閾値ES以下であると判定すると(ステップS52においてNo)、CPU206は、原稿エッジ部判別領域の画像を覆って撮影画像中のマスク領域の部分から、エッジ部の検出を行う(ステップS53)。
CPU206は、前述したエッジ部の検出処理をマスク領域の各ラインに沿って行い、隣り合う全てのラインで検出されたエッジ部の数を加算する。そして、画像中のマスク領域におけるエッジ部の数を所定の閾値ES2と比較する(ステップS54)。エッジ部の数が閾値ES2以下であると判定すると(ステップS54においてNo)、CPU206は、撮影対象物が台座13ではないと判定する。
一方、マスク領域におけるエッジ部の数が閾値ES2より多いと判定すると(ステップS54においてYes)、CPU206は、台座13の中央部付近で十字マークJの検出を行う(ステップS55)。
このCPU206は、十字マークJの十字認識処理を図15に示すフローチャートに従って行う。
まず、CPU206は、図10に示すように、台座13の中心付近で、縦方向の立ち下がりエッジを検出する(ステップS61)。そして、CPU206は、ほぼ同じ縦座標で2本もしくは3本の立ち下がりエッジがあったか否かを判定する(ステップS62)。立ち下がりエッジがなかったと判定すると(ステップS62においてNo)、CPU206は、撮影対象物に十字マークJがないものと決定して、この処理を終了する。
一方、ほぼ同じ縦座標で2本もしくは3本の立ち下がりエッジがあったと判定すると(ステップS62においてYes)、CPU206は、台座13の中央部付近で、縦方向の立ち上がりエッジを検出する(ステップS63)。そして、CPU206は、ほぼ同じ縦座標で2本もしくは3本の立ち上がりエッジがあったか否かを判定する(ステップS64)。立ち上がりエッジがなかったと判定すると(ステップS64においてNo)、CPU206は、撮影対象物に十字マークJがないものと決定づけて、この処理を終了する。
一方、ほぼ同じ縦座標で2本もしくは3本の立ち上がりエッジがあったと判定すると(ステップS64においてYes)、CPU206は、図11に示すように、台座13の中央部付近で横方向の立ち下がりエッジを検出する(ステップS65)。そして、CPU206は、ほぼ同じ横座標で2本もしくは3本の立ち下がりエッジがあったか否かを判定する(ステップS66)。立ち下がりエッジがなかったと判定すると(ステップS66においてNo)、CPU206は、撮影対象物に十字マークJがないものと決定づけて、この処理を終了する。
一方、ほぼ同じ横座標で2本もしくは3本の立ち下がりエッジがあったと判定すると(ステップS66においてYes)、CPU206は、台座13の中央部付近で、横方向の立ち上がりエッジを検出する(ステップS67)。そして、CPU206は、ほぼ同じ横座標で2本もしくは3本の立ち上がりエッジがあったか否かを判定する(ステップS68)。立ち上がりエッジがなかったと判定すると(ステップS68においてNo)、CPU206は、撮影対象物に十字マークJがないものと決定づけて、この処理を終了する。
一方、ほぼ同じ横座標で2本もしくは3本の立ち上がりエッジがあったと判定すると(ステップS68においてYes)、CPU206は、ステップS61〜68において検出された縦横のエッジが交差しているか否かを判定する(ステップS69)。交差していないと判定すると(ステップS69においてNo)、CPU206は、撮影対象物に十字マークJがないものと決定づけて、この処理を終了する。
一方、縦横のエッジが交差していると判別すると(ステップS69においてYes)、CPU206は、撮影対象物に十字マークJがあるものと決定づけて、この処理を終了する。
ステップS61〜69で示した一連の処理により、CPU206は撮影対象物に十字マークJが存在するか否かを判定する(図14のフローにおけるステップS56)。撮影対象物に十字マークJが存在しないと判定すると(ステップS56においてNo)、CPU206は、撮影対象物が台座13ではないと判定する。一方、撮影対象物に十字マークJが存在すると判定すると(ステップS56においてYes)、CPU206は、撮影対象物が台座13であると判定する。
台座13のみではないと判定した場合(図12のステップS22においてNo)、即ち、台座13に原稿4が載置されていると判定した場合、CPU206は、撮影モードを静止画モードに設定する(ステップS23)。
CPU206は、高解像度の静止画像を撮影するようにイメージセンサ102を制御する(ステップS24)。
画像処理装置203は、図16に示すフローチャートに従って、撮影を行った画像に対して画像補正処理を行う(ステップS25)。
CPU206は、画像処理装置203を制御し、画像処理装置203は、読み込まれた高解像度の静止画像に対して、斜め補正を行うための射影パラメータの抽出を行う(ステップS71)。この射影パラメータは、原稿4の画像の形状と実際の原稿4の形状との関係を示すものである。
画像処理装置203は、さらにその抽出された射影パラメータに従って、撮影対象の切抜きと、正面画像への射影変換を行う(ステップS72)。
画像処理装置203は、作成された補正画像から、コントラスト補正などの鮮明、識別しやすい画像へ変換するため、画像効果補正用パラメータの抽出を行う(ステップS73)。
画像処理装置203は、抽出された画像効果補正用パラメータを用いて、画像効果処理を行う(ステップS74)。
CPU206は、画像効果処理を行った画像データの投影を行うために、動画画像のときと同じように、メモリ201内の所定領域に補正画像データの書き込みを行う。そして、CPU206は、表示装置202から、画像データをRGB信号でプロジェクタ2に出力する(ステップS75)。
画像処理装置203がこのような画像補正処理を行うと、CPU206は、画像処理装置203が画像補正処理を行った静止画像を、メモリ201に書き込み、保存する(ステップS26)。表示装置202は高解像度画像を投影する。
CPU206は、カメラ部11の解像度を再び低解像度の読み込み状態に戻し、低解像度画像を取得させる(ステップS27)。
CPU206は、前述した処理と同様の方法で画像変化量MDを求め、取得した低解像度画像に動きがあるか否かを判定する(ステップS28)。
画像に動きがないと判定した場合(ステップS28においてNo)、CPU206は、再度、低解像度画像を取得させる(ステップS27)。
一方、画像に動きがあると判定した場合(ステップS28においてYes)、CPU206は、再び静止時間Ptimeをリセットして、低解像度の画像を読み込み、画像変化量MDを求める(ステップS14〜S16)。
ここで、撮影モードが静止画モードと判定した場合(ステップS17においてNo)、CPU206は、求めた画像変化量MDともう一つの所定閾値Thresh2(Thresh1<Thresh2)との比較を行い、画像に動きがあるか否かを判定する(ステップS29)。
CPU206は、画像変化量MDが閾値Thresh2以下であれば、画像に動きがないと判定する(ステップS29においてNo)。この場合、CPU206は、引き続き、画像変化量MDと閾値Thresh1との比較を行い、画像に動きがあるか否かを判定する(ステップS30)。
そして、画像変化量MDが閾値Thresh2を越えていれば、CPU206は、画像に動きがあると判定し(ステップS29においてYes)、撮影モードを動画モードに設定する(ステップS31)。そして、CPU206は、静止時間Ptimeをリセットする(ステップS14)。
一方、画像変化量MDが閾値Thresh2以下であっても、閾値Thresh1を越えていれば、CPU206は、画像に動きがあると判定する(ステップS30においてYes)。この場合、CPU206は、画像変化量MDが閾値Thresh1と閾値Thresh2との間であるため、撮影モードを動画モードに切り替えないようにする(ステップS22〜S27)。
また、画像変化量MDが閾値Thresh2未満であり、かつ、閾値Thresh1未満であれば、CPU206は、静止状態が継続しているものと判定する(ステップS30においてNo)。この場合、CPU206は、ステップ14に戻る。
このようにして、CPU206は、動画モードと静止画モードとの切り替えを行いながら投影制御を行う。これにより、ユーザが操作を行なっている間は、フレーム周波数優先の画像の投影が行われ、画像が静止すれば、撮影対象の原稿4の切り抜き及び画像効果処理を行って高解像度画像の投影が行われる。
以上説明したように、本実施形態によれば、CPU206は、まず、マスク領域の画像を覆って原稿エッジ部判別領域のエッジを検出し、検出したエッジの量を予め設定しておいた閾値と比較する。比較の結果、エッジの量が閾値以上であった場合、CPU206は、撮影対象物が原稿4であると判定する。一方、エッジの量が閾値未満であった場合、次にCPU206は、原稿エッジ部判別領域の画像を覆ってマスク領域のエッジ部を検出し、検出したエッジの量を予め設定した閾値と比較する。そして、閾値以上と判定した場合、CPU206は、撮影対象物の画像中に十字マークJが検出されるか否かを判別する。そして、十字マークJが検出されなかった場合、CPU206は、撮影対象物が台座13ではないと判定する。一方、十字マークが検出された場合、CPU206は、撮影対象物が台座13であると判定する。CPU206は、判定の結果に基づいて、撮影モードを動画モードと静止画モードとに切り替える。
従って、例えば、撮影を行う用紙の交換中などのように台座13に原稿が載置されていない場合や、原稿4の位置が撮影中心から大きく外れている場合などには、高精細画像の撮影、保存及び投影を行わないようになる。また、原稿が白紙の場合などにも、無駄に撮影を行うことを避けることができる。
また、エッジ量に基づいた判定の後、さらに十字マークJの検出による判定を行うことにより、例えばピントのずれた写真や、明確な線でなく濃淡のみで描かれた画像等、エッジの検出が困難な用紙が載置されているような場合にも、撮影対象物が原稿4なのか台座13なのかといった判定を正確に行うことが可能となる。
また、CPU206は、エッジ量に基づく判定を行う際、予め台座13の傷とその周りの領域とをエッジ検出に用いない領域として設定した上で、撮影画像中のエッジを検出する。これにより、台座13の状態(台上の傷や汚れ等)によって誤判定が起こるのを防ぐことができる。
尚、本発明を実施するにあたっては、種々の形態が考えられ、上記実施形態に限られるものではない。
例えば、撮影画像中のマスク領域に含まれるエッジの判定(図14のステップS54)をしてから、撮影画像中のマスク領域以外の部分に含まれるエッジの量の判定(ステップS52)をしてもよい。また、ステップS54の判定でエッジの量が規定値以上の場合(ステップS54においてYes)に、十字マークJの検索をせずに、すぐに台座のみと判定するようにしてもよい。
また、上記実施形態では、台座13の表面に十字マークJが記され、それが撮影対象物の画像中に検出されたか否かによって判定を行った。しかし、判定に用いられるマークは十字に限られず、画像中から容易に検出可能な形態のものであればよい。例えば、アルファベット等の模様が台座13に記され、撮影画像中にそのアルファベットが検出されたか否かによって、撮影対象物が台座13か原稿4かを判定することも可能である。
上記実施形態では、プログラムが、それぞれメモリ等に予め記憶されているものとして説明した。しかし、コンピュータを、装置の全部又は一部として動作させ、あるいは、上述の処理を実行させるためのプログラムを、フレキシブルディスク、CD−ROM(Compact
Disk Read-Only Memory)、DVD(Digital Versatile Disk)、MO(Magneto Optical disk)などのコンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納して配布し、これを別のコンピュータにインストールし、上述の手段として動作させ、あるいは、上述の工程を実行させてもよい。
さらに、インターネット上のサーバ装置が有するディスク装置等にプログラムを格納しておき、例えば、搬送波に重畳させて、コンピュータにダウンロード等するものとしてもよい。
本発明の実施形態1に係る撮影装置の構成を示すブロック図である。 図1に示す撮影装置の台座に十字が描かれている様子を示す図である。 図1に示す書画カメラの構成図である。 図3に示す画像処理装置の機能の説明図である。 図3に示す操作部が備える各キーの説明図である。 図3に示すCPUが設定する原稿エッジ部判別領域とマスク領域とを説明するための説明図である。 傷をマスクするマスク領域の設定方法の説明図である。 エッジ部の検出方法の説明図である。 図3に示すCPUの原稿の有無の判別方法を説明するための図である。 十字認識処理の際の縦方向のエッジの検出方法を説明するための図である。 十字認識処理の際の横方向のエッジの検出方法を説明するための図である。 図1に示す撮影装置が実行する基本投影処理の内容を示すフローチャートである。 図1に示す撮影装置が実行する台座の傷をマスクエリアに登録する処理の内容を示すフローチャートである。 図1に示す撮影装置が実行する台座判定の処理の内容を示すフローチャートである。 図1に示す撮影装置が実行する十字認識処理の内容を示すフローチャートである。 図3に示す画像処理装置が実行する画像補正処理の内容を示すフローチャートである。 従来の問題点を説明するための説明図である。
符号の説明
1・・・書画カメラ、2・・・プロジェクタ、3・・・スクリーン、4・・・原稿、11・・・カメラ部、101・・・光学レンズ装置、201・・・メモリ、202・・・表示装置、203・・・画像処理装置、204・・・操作部、205・・・プログラムコード記憶装置、206・・・CPU

Claims (10)

  1. 書画台に載置された原稿を前記書画台を含めて撮影する撮影装置において、
    前記書画台とともに前記原稿を低解像度又は高解像度で撮影する撮影部と、
    前記撮影部の撮影によって得られた撮影画像に基づいて前記書画台に前記原稿が載置されているか否かを判定し、前記書画台に前記原稿が載置されていると判定した場合、前記撮影部の解像度を高解像度に設定する制御部と、を備え、
    前記制御部は、前記撮影部の撮影によって得られた撮影画像に、前記原稿によるエッジ部を判別するための第1の判別領域と前記第1の判別領域外の前記書画台によるエッジ部を含むエッジ部を判別するための第2の判別領域とを予め設定し、前記第2の判別領域の画像を覆って前記第1の判別領域に存在するエッジ部の数を計数し、計数した前記第1の判別領域のエッジ部の数が予め設定された第1の閾値未満であり、かつ、前記第1の判別領域の画像を覆って前記第2の判別領域に含まれているエッジ部の数を計数し、計数した前記第2の判別領域のエッジ部の数が予め設定された第2の閾値未満の場合には、前記書画台に前記原稿が載置されていると判定する、
    ことを特徴とする撮影装置。
  2. 前記制御部は、前記第2の判別領域の画像を覆って前記第1の判別領域に存在するエッジ部の数を計数し、計数した前記第1の判別領域のエッジ部の数が予め設定された第1の閾値未満の場合に、前記第1の判別領域の画像を覆って前記第2の判別領域に含まれているエッジ部の数を計数し、計数した前記第2の判別領域のエッジ部の数が予め設定された第2の閾値未満の場合には、前記書画台に前記原稿が載置されていると判定する、
    ことを特徴とする請求項1に記載の撮影装置。
  3. 前記書画台は、前記原稿によるエッジ部を判別するための前記第1の判別領域に対応する位置に予め識別印が記されたものであって、
    前記制御部は、前記第2の領域のエッジ部の数が前記第2の閾値以上の場合は、前記識別印による画像を判別し、前記識別印による画像が判別されなかった場合には、前記書画台に前記原稿が載置されていると判定する、
    ことを特徴とする請求項1又は2に記載の撮影装置。
  4. 前記制御部は、前記書画台に前記原稿が載置されていないと判定した場合、前記撮影部の解像度を低解像度に設定する、
    ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の撮影装置。
  5. 前記制御部は、前記第1の判別領域又は前記第2の判別領域における画素値を取得して、取得した画素値のうち、隣接した画素の画素値の差分に基づいてエッジ部を検出してエッジ部の数を計数する、
    ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の撮影装置。
  6. 前記制御部は、前記撮影画像中の前記識別印による画像の形状を判別することにより、前記撮影画像に前記原稿の画像が含まれているか否かを判定する、
    ことを特徴とする請求項3に記載の撮影装置。
  7. 前記書画台は、前記形状が設定された識別印として、互いに交差する線分によって形成された十字印が予め記されたものであり、
    前記制御部は、前記撮影画像中の前記十字印を形成する前記2つの線分に対して異なる2つの方向に前記撮影画像の画素を走査し、前記十字印の画像と対応するエッジ部が検出されるか否かを判別することにより、前記撮影画像中の前記十字印画像の形状を判別する、
    ことを特徴とする請求項6に記載の撮影装置。
  8. 書画台に載置された原稿を前記書画台を含めて撮影する撮影装置において、
    前記書画台とともに前記原稿を低解像度又は高解像度で撮影する撮影部と、
    前記撮影部の撮影によって得られた撮影画像に基づいて前記書画台に前記原稿が載置されているか否かを判定し、前記書画台に前記原稿が載置されていると判定した場合、前記撮影部の解像度を高解像度に設定する制御部と、を備え、
    前記制御部は、前記撮影部の撮影によって得られた撮影画像に、前記原稿によるエッジ部を判別するための第1の判別領域と前記第1の判別領域外の前記書画台によるエッジ部を含むエッジ部を判別するための第2の判別領域とを予め設定し、前記第2の判別領域の画像を覆って前記第1の判別領域に存在するエッジ部の数を計数し、計数した前記第1の判別領域のエッジ部の数が予め設定された第1の閾値未満の場合に、前記第1の判別領域の画像を覆って前記第2の判別領域に含まれているエッジ部の数を計数し、計数した前記第2の判別領域のエッジ部の数が予め設定された第2の閾値以上の場合には、前記書画台に前記原稿が載置されていないと判定する、
    ことを特徴とする撮影装置。
  9. 書画台に載置された原稿を撮影する撮影装置の撮影制御方法であって、
    撮影により前記書画台を含む撮影画像を取得するステップと、
    撮影によって得られた撮影画像に、前記原稿によるエッジ部を判別するための第1の判別領域と前記第1の判別領域外の前記書画台によるエッジ部を含むエッジ部を判別するための第2の判別領域とを予め設定し、前記第2の判別領域の画像を覆って前記第1の判別領域に存在するエッジ部の数を計数するステップと、
    計数した前記第1の判別領域のエッジ部の数と予め設定された第1の閾値とを比較し、計数した前記第1の判別領域のエッジ部の数が前記第1の閾値未満の場合に、前記第1の判別領域の画像を覆って前記第2の判別領域に含まれているエッジ部の数を計数するステップと、
    計数した前記第2の判別領域のエッジ部の数と予め設定された第2の閾値とを比較し、計数した前記第2の判別領域のエッジ部の数が前記第2の閾値未満の場合には、前記書画台に前記原稿が載置されていると判定するステップと、
    前記書画台に前記原稿が載置されていると判定した場合、前記撮影部の解像度を高解像度に設定するステップと、を備えた、
    ことを特徴とする撮影装置の撮影制御方法。
  10. コンピュータに、
    書画台に載置された原稿を前記書画台とともに撮影するステップと、
    前記撮影によって得られた撮影画像に、前記原稿によるエッジ部を判別するための第1の判別領域と前記第1の判別領域外の前記書画台によるエッジ部を含むエッジ部を判別するための第2の判別領域とを予め設定し、前記第2の判別領域の画像を覆って前記第1の判別領域に存在するエッジ部の数を計数する手順、
    計数した前記第1の判別領域のエッジ部の数と予め設定された第1の閾値とを比較し、計数した前記第1の判別領域のエッジ部の数が前記第1の閾値未満の場合に、前記第1の判別領域の画像を覆って前記第2の判別領域に含まれているエッジ部の数を計数する手順、
    計数した前記第2の判別領域のエッジ部の数と予め設定された第2の閾値とを比較し、計数した前記第2の判別領域のエッジ部の数が前記第2の閾値未満の場合には、前記書画台に前記原稿が載置されていると判定する手順、
    前記書画台に前記原稿が載置されていると判定した場合、前記書画台に載置された前記原稿を撮影するときの解像度を高解像度に設定する手順、
    を実行させるためのプログラム。
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