JP4241499B2 - Image input device - Google Patents
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Description
本発明は、画素ずらし法を用いたカメラを有する画像入力装置に関するものである。 The present invention relates to an image input apparatus having a camera using a pixel shifting method.
近年、画像入力装置の高解像度化が進んでいる。撮像素子の画素数が多くなるにつれ歩留まりも悪くなり、価格も高価になる。撮像素子の画素数を増やすことなく、低コストで入力画像の高解像度化を図る方法として画素ずらし法がある。画素ずらし法としては、
CCDチップを軽量のパッケージに載せて移動させる方式が知られている。移動させる距離は数ミクロンと微小なため、移動距離を制御する際には、高い精度が必要になる。CCDチップの位置決めを行う際は、パッケージを移動させる構造により発生する誤差や、その構造の取り付け誤差などがあり、駆動素子の特性から割り出した値を基に移動させても合わない。そのため、実際の移動量が決められた値になるように調整を行う必要がある。調整は、移動量が測定しやすいパターンを有するテストチャートを撮像して調整することが知られている。また、被写体を用いた技術も提案されている(例えば特許引用文献1)。
In recent years, the resolution of image input devices has been increasing. As the number of pixels of the image sensor increases, the yield decreases and the price increases. There is a pixel shifting method as a method for increasing the resolution of an input image at a low cost without increasing the number of pixels of the image sensor. As a pixel shift method,
A method of moving a CCD chip on a lightweight package is known. Since the moving distance is as small as several microns, high accuracy is required when controlling the moving distance. When positioning the CCD chip, there are errors caused by the structure that moves the package, mounting errors of the structure, and the like, and even if they are moved based on the values calculated from the characteristics of the drive elements, they do not match. Therefore, it is necessary to perform adjustment so that the actual movement amount becomes a predetermined value. It is known that the adjustment is performed by imaging a test chart having a pattern whose movement amount is easy to measure. A technique using a subject has also been proposed (for example, Patent Citation 1).
CCDチップ及びパッケージを移動させる駆動素子としてピエゾ素子が知られているが、ヒステリシス性の問題で電圧を加圧した後に電圧を0に戻してもゼロ点位置がずれてしまう。さらに、駆動素子によっては温度によって伸張量が変化するため、移動量の精度を長期的に維持するような工夫が必要である。画素ずらし法の調整時に、テストチャートまたは調整に適した被写体を用いることは、出荷時の一度であれば調整の手間はかからないが、出荷後に画素ずらしの再調整をする度毎にその手間がかかることは、サービスマン等の負担となる。また、調整に適した被写体が来た時に再調整することは、逆に適しない被写体が続くと再調整されないことになるので、再調整のタイミングがわからず、結局ユーザーは調整に適した被写体やテストチャートを探して置くことになる。 Piezo elements are known as drive elements for moving the CCD chip and the package, but the zero point position is shifted even if the voltage is returned to 0 after the voltage is increased due to the problem of hysteresis. Furthermore, since the extension amount varies depending on the temperature depending on the driving element, it is necessary to devise a method for maintaining the accuracy of the movement amount in the long term. Using the test chart or a subject suitable for adjustment when adjusting the pixel shift method does not require adjustment once it is shipped, but it takes time each time the pixel shift is readjusted after shipment. This is a burden on service personnel. In addition, readjustment when a subject suitable for adjustment arrives will not be readjusted if an unsuitable subject continues, so the timing of readjustment will not be known, and eventually the user will be able to Find and place a test chart.
本願発明の解決しようとする課題は、画素ずらし法を有する画像入力装置において、画素ずらしを行う撮像部の調整を簡潔にかつ精度良く行うことである。 The problem to be solved by the present invention is to simply and accurately adjust an imaging unit that performs pixel shifting in an image input apparatus having a pixel shifting method.
撮像素子と前記撮像素子で撮影される被撮像物との相対位置をずらして複数の位置で前記被撮像物の撮影を行う画素ずらし法を用いたカメラと、前記カメラを固定する支柱と、前記被撮像物を置く台を備えた画像入力装置において、前記台の前記撮像素子の対面上に、画素ずらしの際に前記撮像素子を決められた位置に移動するための調整用マークを設けたことを特徴とする画像入力装置とする。 A camera using a pixel shifting method for photographing the object to be imaged at a plurality of positions by shifting a relative position between the image sensor and the object to be imaged by the image sensor, a column for fixing the camera, In an image input apparatus provided with a table on which an object to be imaged is placed, an adjustment mark for moving the image sensor to a predetermined position when shifting pixels is provided on the surface of the image sensor on the table. An image input device characterized by the above.
本発明によれば、画素ずらし法の調整に適した被写体やテストチャートを用いずに、被写体の有無にかかわらず、常に安定して良好な位置決め調整を実現できる。 According to the present invention, it is possible to achieve stable and good positioning adjustment regardless of the presence or absence of a subject without using a subject or a test chart suitable for adjustment of the pixel shift method.
以下本発明の実施例について図を用いて説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は、本発明の画像入力装置を示す模式図である。本発明は、画素ずらし法を用いたカメラ1と、カメラ1を固定する支柱2と、被撮像物を置く原稿台3とで構成され、原稿台3のカメラ1側にはマーク4が設けられている。カメラ1を用いて画素ずらしを行い、その移動量を調整する際、原稿台3上に固定されたマーク4の撮影画像を用いて調整する。
FIG. 1 is a schematic diagram showing an image input apparatus of the present invention. The present invention includes a
ここで、図4に示す自動調整装置を用いて一般的な画素ずらしの調整方法を述べる。カメラ1には、撮像素子10が移動可能に設けられている。撮像素子10は、CCDなどが用いられている。撮像素子10を移動する前の基準位置で、被撮像物を撮像してメモリ
13に記憶する。その後で撮像素子10が載っているパッケージ基板11をx方向駆動装置16,y方向駆動装置17により移動させて撮影し、メモリ13に記憶する。そして、記憶した移動前の画像と移動後の画像を用いて移動量算出部14で移動量を算出する。
Here, a general pixel shift adjustment method using the automatic adjustment apparatus shown in FIG. 4 will be described. The
予め決められた移動量と、算出した移動量を比較して、その差が小さくなるようにプロセッサ15にてx方向駆動装置16、及びy方向駆動装置17に与える制御値を補正する。そして補正した制御値により移動された位置での撮像素子10で画像を取得し、基準位置との移動量を再度、算出する。そして、予め決められた移動量と算出した移動量との差がある値以下になるまで繰り返すことで調整を行う。
The predetermined movement amount is compared with the calculated movement amount, and the control value given to the x-direction drive device 16 and the y-direction drive device 17 is corrected by the
移動量算出部14について図5を用いて説明する。メモリ13に記憶する取得画像は前処理部141に入る。移動した前後の取得画像に対して、照明ムラ,センサ感度ムラ,レンズ歪み,画像歪みなどの補正を行う。その後、重心算出部142にて両画像の重心を求める。m画素×n画素の画像領域の画像の重心(Nx,Ny)の算出式は以下の式で行われる。
The movement
Aijは画像領域内のx方向にi画素目,y方向にj画素目の画素値である。 Aij is the pixel value of the i-th pixel in the x direction and the j-th pixel in the y direction in the image area.
画像の重心を不動点とすれば、移動前の画像の重心が、移動後に何処に移動したかを求めることで、移動量が算出できる。差分計算部143にて移動前と移動後の重心座標の差を求め、プロセッサ15に送る。
If the center of gravity of the image is a fixed point, the amount of movement can be calculated by determining where the center of gravity of the image before movement has moved after movement. The
図4の撮像素子10とパッケージ基板11の部分以外をカメラ1もしくは支柱2、もしくは原稿台3に組み込むことで、図1の構成により、画素ずらし法のカメラの調整が可能となる。また、図4の移動量算出部14やプロセッサ15やメモリ13は別筐体にしてもよいし、それぞれをパソコンに置き換えることも考えられる。
By incorporating the parts other than the
画素ずらし法のカメラの調整について、従来は原稿台3に移動量の算出に最適なテストチャートを置くことを考えていた。しかし、撮像素子10を移動させる駆動素子には温度特性等で伸張量が変動することがある。このため、調整は出荷時に1度だけでなく、その後にも必要であることから、原稿台3の上に移動量を求めるのに最適なマーク4を固定する。そうすれば、テストチャートは不要になり、安定して良好な調整が可能となる。
With regard to the adjustment of the camera by the pixel shifting method, conventionally, it has been considered to place a test chart optimal for calculating the movement amount on the document table 3. However, the expansion amount of the drive element that moves the
また、マーク4は読取り位置5に被写体を置くと見えなくなる。そのため、図2に示すようにマーク41,42,43,44を原稿台3の隅に固定することが考えられる。そうすることで、読取り位置5の被写体の有無に関係なく、調整をすることが可能になる。
The
また、マーク41,42,43,44を四隅に配置することで、四隅の移動量が測定できるので、どの位置に対しても、偏りのない移動量を精度よく測定できる。撮像素子10が、原稿や原稿台3に完全に平面になっていないかぎり、四隅では移動量のずれがでる。移動量で平面になっていないことを確認でき、四隅の移動量がずれないように調整することが考えられる。この場合は自動で、撮像素子10を原稿台3に平行に支持し固定している圧電素子(図示せず)などに、電圧を加えて伸張率を変えることで調整できる。圧電素子はピエゾ素子でよく、画素ずらしの場合は撮像素子10と原稿台3に対して平行方向に伸張するが、撮像素子10を平行にするのに用いる複数の圧電素子は撮像素子10と原稿台3に対して垂直方向に伸張することになる。また、平行に調整しない場合でも、四隅の平均を用いるのでバランスのとれた偏りのない移動量を求めることが可能となる。
Further, by arranging the
また、被写体5の有無に関係がないので、常に画像を撮影してマーク4を基に移動量を測定し、測定した移動量が決められた移動量からある閾値分、離れると自動的に調整することができる。ここで、閾値は、例えば、撮像素子10のCCD素子の間隔が4.65μmの場合、その1/10の0.465μmと考えることができる。
Also, since there is no relation to the presence or absence of the
また、この自動的な調整は撮影の度毎に、もしくは定期的に行ったり、もしくは調整時から温度が変動した際、例えばピエゾ素子の温度特性より、ピエゾ素子の伸張が調整時の温度から±1/10以上変動する温度の変動がある場合の特定の条件やユーザーから指定がある場合に行うことも考えられる。 In addition, this automatic adjustment is performed at every shooting or periodically, or when the temperature fluctuates since the adjustment, for example, due to the temperature characteristics of the piezo element, the expansion of the piezo element is ±± from the temperature at the time of adjustment. It is also conceivable to carry out when there is a specific condition when there is a temperature fluctuation that fluctuates by 1/10 or more or when there is a designation from the user.
ここで、マークは四隅の四つにかぎらず、複数でも良いし、複数の場合は、それら複数のマークの移動量の平均値を用いることが考えられる。逆に、マークは1つでもかまわない。いずれにしてもマークは被写体5がセットされたときに隠れない場所に配置することが考えられる。
Here, the number of marks is not limited to four at the four corners, and a plurality of marks may be used. In the case of a plurality of marks, an average value of the movement amounts of the plurality of marks may be used. Conversely, one mark may be used. In any case, it is conceivable that the mark is arranged in a place that is not hidden when the
この画像入力装置を持ち運ぶ際、支柱2があると支柱2を持って運ぶ場合が多い。また、持ち運ぶ際、物にぶつけたりすることもある。そのため、支柱2が何らかの原因で曲がったりするとカメラ1から撮影した原稿台3の取得画像は図3(a)のようになる。この場合、四隅に固定されたマーク41,42,43,44の間隔が既知であれば、それを基にして、本来のマーク41,42,43,44の間隔になるように画像の歪みを図3(b)のように補正することができる。画像歪みを補正するためのマークと画素ずらしの調整のためのマーク41,42,43,44を兼用することも考えられる。
When carrying this image input device, if there is a
ここでは、特殊な画素ずらし法のための制御を有したカメラ1について説明したが、特にカメラ側に画素ずらし法のための制御を有することはないと考える。
Here, the
例えば、既に購入しているデジタルカメラを用いて画素ずらし法で読めるとメリットがあると考える。様様なデジタルカメラの撮像素子のピッチに応じて画素ずらし調整を行うことができれば、低解像度のデジタルカメラで高解像度の画像が取得でき、高解像度のデジタルであれば、さらに高解像度の画像を取得できる。 For example, it is considered that there is a merit when it can be read by the pixel shifting method using a digital camera that has already been purchased. If the pixel shift adjustment can be performed according to the pitch of the image sensor of various digital cameras, a high-resolution image can be acquired with a low-resolution digital camera, and a higher-resolution image can be acquired with a high-resolution digital. it can.
図6に本発明による画像入力装置の構成図を示す。 FIG. 6 shows a configuration diagram of an image input apparatus according to the present invention.
デジタルカメラ6を下向きにカメラ取り付け台7に固定し、原稿台3にある被写体5を撮影する。画素ずらし法の駆動装置は、例えば、デジタルカメラ6を取り付け台7を移動させて撮影を可能とすることも考えられるし、支柱2や原稿台3,デジタルカメラ6以外の箇所が移動して画素ずらし法での撮影を可能とすることも考えられる。デジタルカメラ6で撮影した画像情報はUSBやIEEE1394等でパソコン8に接続され、先に説明した調整方法の移動量算出部14,プロセッサ15での処理はパソコン8によりソフト処理で行う構成となる。
The digital camera 6 is fixed downward on the camera mount 7 and the subject 5 on the document table 3 is photographed. For example, the pixel shift driving device may be capable of taking a picture by moving the mounting base 7 of the digital camera 6, and the pixels other than the
ここでデジタルカメラ6とパソコン8の信号接続は、無線でもかまわない。画像情報が転送できれば問題はない。また、ここではデジタルカメラ6の撮影の起動はパソコン6から行うが、ユーザーが手動で撮影してもよい。
Here, the signal connection between the digital camera 6 and the
ここで少し画素ずらし法での画素の並びについて図8を用いて説明する。 Here, the pixel arrangement by the pixel shift method will be described with reference to FIG.
ここでは撮像位置を移動させて9枚の画像を取得する。 Here, nine images are acquired by moving the imaging position.
まず、撮像素子を基準位置で1枚目の画像を取得する。画素の配置は図8(a)に示す。画素ピッチは3画素とびの間隔の配置となる。次に横に撮像素子を2/3画素ピッチ移動させる。その画像の画素配置は図8(b)となる。 First, the first image is acquired at the reference position of the image sensor. The pixel arrangement is shown in FIG. The pixel pitch is arranged at intervals of 3 pixels. Next, the image sensor is moved by 2/3 pixel pitch horizontally. The pixel arrangement of the image is as shown in FIG.
さらに、横に撮像素子を2/3画素ピッチ移動させた画素配置は図8(c)となる。その後、撮像素子を基準位置に戻し、図8における下方向に2/3画素ピッチ移動させる。その画像の画素配置は図8(d)となる。 Further, a pixel arrangement in which the image sensor is moved by 2/3 pixel pitch horizontally is as shown in FIG. Thereafter, the image sensor is returned to the reference position, and moved downward by 2/3 pixel pitch in FIG. The pixel arrangement of the image is as shown in FIG.
そして、同様に図8(e),(f)となり、同様にさらに下に2/3画素ピッチ移動させ、図8(g),(h),(i)となる。9枚撮像し図8(i)の状態で全ての画素がそろう。この撮像素子の画素数に対して、横方向に3倍、縦方向に3倍の画素数になる。 Similarly, FIGS. 8E and 8F are obtained. Similarly, the pixel pitch is further moved down by 2/3 pixel, and FIGS. 8G, 8H, and 8I are obtained. Nine images are taken and all pixels are aligned in the state of FIG. The number of pixels of this image sensor is three times that in the horizontal direction and three times that in the vertical direction.
現在、デジタルカメラ6もそうであるが、カメラの撮像素子は単版式が主流である。図7に単版式センサの色フィルタアレイの代表的な配列例を示す。単版式では図7のように1つの画素位置にRGBの何れか1色の色フィルタを通して光が入る。そのため、1画素につき、RGB何れか1色の信号しか得られない。カラー情報は1画素につき、RGBの3色の情報で表すため、単版式センサでは足りない他の2色について周囲の色を参照して生成する。 Currently, the digital camera 6 is also the same, but the image pickup device of the camera is mainly a single plate type. FIG. 7 shows a typical arrangement example of the color filter array of the single plate type sensor. In the single plate type, light enters one pixel position through one of RGB color filters as shown in FIG. Therefore, only one of RGB signals can be obtained per pixel. Since the color information is represented by information of three colors of RGB per pixel, the other two colors that are not sufficient for the single sensor are generated with reference to surrounding colors.
図10に、デジタルカメラ6の画像処理ブロック図の例を示す。センサ61で撮影した画像信号はA/D変換器62でデジタル化されメモリ63に格納される。これは1画素につき、RGB何れか1色の信号である。その後、メモリ63に格納された信号を周囲画素とともに複数画素読出してRGB生成部64で、画素位置に対応する色及び処理対象画素の周囲画素の値から、1画素につきRGBの画像信号を生成する。
FIG. 10 shows an example of an image processing block diagram of the digital camera 6. The image signal photographed by the
画素ずらし法で9枚撮影した後(図8(i)の状態)の画素の並びは、単版式の場合、色情報まで考慮すると、図9に示すRGBの画素配置となる。 In the case of a single plate type, the arrangement of pixels after shooting nine images by the pixel shifting method is the RGB pixel arrangement shown in FIG. 9 in consideration of color information.
これらを1画素RGBの画像情報に生成する場合、例えば、図9の画素領域について2画素×2画素の画素領域で見ると、その画素領域の中にはRGBが全て揃っている。この画素並びを利用して1画素、RGBの情報を生成する。 When these are generated as 1-pixel RGB image information, for example, when the pixel area of FIG. 9 is viewed in a 2 × 2 pixel area, all the RGB are arranged in the pixel area. One pixel, RGB information is generated using this pixel arrangement.
例えば、左上の1画素目(RGB)を生成する場合、左上の2画素×2画素の画素領域を用いて、RはR1、GはG3とG7の平均値、BはB9とする。その右隣の画素(RGB)は、2画素×2画素の画素領域を右に1画素ずらして考え、RはR2、GはG3とG8の平均値、BはB9とする。さらに右隣の画素(RGB)は、RはR2、GはG1とG8の平均値、BはB7となる。以上、同様にRGB情報を生成することで、1画素について
RGBの3色分の画像情報を生成する。
For example, when the first pixel (RGB) at the upper left is generated, R is R1, G is an average value of G3 and G7, and B is B9 using a pixel area of 2 pixels × 2 pixels at the upper left. The pixel (RGB) on the right side is considered by shifting the pixel area of 2 × 2 pixels to the right by one pixel, R is R2, G is the average value of G3 and G8, and B is B9. Further, in the pixel (RGB) on the right side, R is R2, G is an average value of G1 and G8, and B is B7. As described above, by similarly generating RGB information, image information for three colors of RGB is generated for one pixel.
ここで、単版式のデジタルカメラ6を用いて、画素ずらし法で9枚の被写体5を撮影し、高解像度化を図る場合、デジタルカメラで撮影した画像は、デジタルカメラ6内で1枚毎にRGBに生成されてメモリ65に格納される。図6の構成により、デジタルカメラ6に格納した画像をパソコン8に転送し、カメラの取り付け台7,支柱2,原稿台3などを移動させて画像を撮影し、基準位置からの移動量を求めて移動量を調整する。先に述べたように、この場合も原稿台3に移動量を求めるためのマーク41,42,43,44を用いることも考えられる。
Here, when a single digital camera 6 is used to shoot nine
画素ずらし調整の後に、例えば、先で説明した画素ずらし法を可能とする制御で固体撮像デバイスを移動させながら9枚分撮影する。しかし、デジタルカメラ6内で1枚毎に1画素につきRGBに生成されてメモリに格納される。この1画素RGBの画像情報を用いて図8で説明したように撮影位置による画素の並べ替えを行って複数枚の画像情報から1枚の画像を生成しても、高解像度にはならず、むしろ画質を劣化させてしまう。 After the pixel shift adjustment, for example, nine images are shot while moving the solid-state imaging device under the control that enables the pixel shift method described above. However, RGB is generated for each pixel in the digital camera 6 and stored in the memory. Even if the single pixel RGB image information is used to rearrange the pixels according to the shooting positions as described with reference to FIG. 8 to generate one image from a plurality of pieces of image information, the resolution is not high. Rather, the image quality is degraded.
なぜなら、デジタルカメラ6で撮影した画像は、先の図8(a)の状態で1画素につきRGBに生成されている。そのため、RGBを生成する際、1枚の画像内では隣り合った2画素×2画素の画素領域であっても、9枚の画素ずらし法の画像から見ると、3画素とびの間隔での2画素×2画素の画素領域でRGBを生成した画像となる。これらの画像を9枚分、正しく並べ替えても、RGBの画素位置は本来の順序から逆転する箇所が現れ、画質劣化が生じる。先に述べたように図9の画像領域左上のRGB生成において、Rは
R1、GはG3とG7の平均値、BはB9となる。デジタルカメラ6では、左上のRGB生成において、RはR1、Gは横に3画素はなれたG1と下に3画素はなれたG1の平均値、Bは斜め下に3画素はなれたB1となる。
This is because the image captured by the digital camera 6 is generated in RGB per pixel in the state shown in FIG. Therefore, when generating RGB, even if the adjacent pixel area of 2 pixels × 2 pixels in one image is viewed from nine images of the pixel shift method, 2 at intervals of 3 pixels. An image in which RGB is generated in a pixel area of 2 × 2 pixels is obtained. Even when these nine images are correctly rearranged, the RGB pixel positions appear to be reversed from the original order, resulting in image quality degradation. As described above, in the RGB generation at the upper left of the image area in FIG. 9, R is R1, G is the average value of G3 and G7, and B is B9. In the digital camera 6, in the upper left RGB generation, R is R1, G is an average value of G1 which is 3 pixels apart and G1 which is 3 pixels below, and B is B1 which is 3 pixels diagonally below.
そのため、デジタルカメラ6を用い、パソコン8側で画像を高解像度にするものとしては、画素ずらしは用いず、パンチルトでカメラを移動させ、画像の端と端を張り合わせて画素数を増やす方法がある。
For this reason, there is a method for increasing the number of pixels by using the digital camera 6 and moving the camera by pan-tilt and sticking the edges of the image together without using pixel shifting to increase the resolution of the image on the
しかしながら、パンチルトではデジタルカメラ6を大きく移動させる機構が必要であるし、張り合わせる精度,振動や移動時間等に課題が生じることもある。 However, in pan / tilt, a mechanism for moving the digital camera 6 greatly is required, and there may be problems in the accuracy of bonding, vibration, movement time, and the like.
そこで、画素ずらし法でデジタルカメラ6を用い、パソコン8側で画像を高解像度にする方法として図11に示すような画像処理構成を提案する。
Accordingly, an image processing configuration as shown in FIG. 11 is proposed as a method of using the digital camera 6 by the pixel shifting method and increasing the resolution of the image on the
画素ずらし法で図10のようにデジタルカメラ6を用い画像をRGB生成部64で1枚毎にRGBに生成部して、メモリ65に格納し、パソコン8に転送する。転送された画像情報が格納されている画像メモリ81から画像を読み出し、RGB分離部82で1画素
RGB(3色)の情報について1画素R,G,Bの1画素1色の情報に戻す。つまり、1画素につきRGBに生成する前の画像情報に戻す。予めRGBの生成方法が明確にわかっていれば、戻すことは可能である。また、ある程度、推測して行うこともできる。
The digital camera 6 is used as shown in FIG. 10 by the pixel shifting method, and the
複数の基本的なRGB生成方法に対して複数の戻す方法(RGB分離の方法)を予め用意しておき、デジタルカメラ6の仕様によって、戻す方法(RGB分離の方法)を切り替えることも考えられる。 It is also conceivable that a plurality of return methods (RGB separation methods) are prepared in advance for a plurality of basic RGB generation methods, and the return method (RGB separation method) is switched depending on the specifications of the digital camera 6.
1画素につきRGBに生成する前の画像情報に戻した後で、画素並べ替え部83で9枚の取得位置に対応する画素の並べ替えを行う。ここで、画像メモリに並べ替え後の画像を記憶しておいてもよい。この画素並べ替えにより、ここでは図9の状態に画素を配置する。その後、RGB生成部84で、1画素RGBの画像情報を生成しメモリ85に格納する。このことにより、高解像度画像を取得することが可能となる。
After returning to the image information before being generated in RGB per pixel, the pixel rearrangement unit 83 rearranges the pixels corresponding to the nine acquisition positions. Here, the rearranged images may be stored in the image memory. By this pixel rearrangement, the pixels are arranged in the state of FIG. 9 here. Thereafter, the
また、図11の構成について、パソコン8等のソフトで実現することを示したが、ハードでも実現は可能である。
Further, although the configuration of FIG. 11 has been shown to be realized by software such as the
デジタルカメラ6を用いて画素ずらし法で複数回撮影し、画像を高解像度にする際、図12に示すように、画像メモリ81に複数枚の撮影した画像が存在する。その画像情報を作成する際、作成した画像情報が画素ずらし法でのどの位置で撮影したかが分からないと並べ替えができない。
When the digital camera 6 is used to capture a plurality of times by the pixel shifting method and the image is made high resolution, there are a plurality of captured images in the
そのため、作成した複数毎の画像ファイル811〜814のファイル名に画素ずらし法での位置情報を入れておくことが考えられる。例えば、撮影した順番にファイル名の後に数字を付けることが考えられる。また、その際は、小さな数字から大きい数字へと順に画素ずらし法での位置情報が対応していることも考えられるし、大きい数字から小さな数字へと順に画素ずらし法での位置情報が対応していることも考えられる。アルファベットをファイル名の後につけることも考えられる。作成した時間を参考にすることも考えられる。ファイル名は自動的につけることも考えられるし、ユーザーがつけてもよい。 For this reason, it is conceivable to include position information by the pixel shift method in the file names of the plurality of created image files 811 to 814. For example, it is conceivable to add a number after the file name in the order of shooting. In that case, the position information by the pixel shift method may correspond in order from the small number to the large number, or the position information by the pixel shift method in order from the large number to the small number. It is also possible that It is also possible to add an alphabet after the file name. It is also possible to refer to the created time. The file name can be assigned automatically, or it can be assigned by the user.
画素ずらし法で撮影した画像情報は、撮影ごとに1枚分ずつパソコンに転送することも考えられるし、一旦、特定枚数を撮影した後で特定枚数分を一括でパソコンに転送することも考えられる。 Image information captured by the pixel shifting method may be transferred to a personal computer for each image taken, or a specific number of images may be transferred to a personal computer after taking a specific number of images. .
その際、デジタルカメラには既に画素ずらし法での撮影画像でないものも存在している可能性もあるので、画素ずらしで撮影した画像のみを選択してパソコンに転送することも考えられる。 At this time, there is a possibility that some digital cameras have not already been photographed images by the pixel shifting method, so it is possible to select only images photographed by pixel shifting and transfer them to a personal computer.
また、図13のように1つの画像ファイル815の中に撮影画像を順に連続して格納することも考えられる。
In addition, as shown in FIG. 13, it is also conceivable to store captured images sequentially in one
カメラの取り付け台7もしくは支柱2,原稿台3の何れかを動かして画素ずらし法を行うための駆動装置はセンサを移動させるより大きな力が必要であるため、高価になると考えられる。
A driving device for performing the pixel shifting method by moving either the camera mount 7 or the
そのため、手動で支柱2の上部のカメラ取り付け台7や取り付けられたデジタルカメラ6を振動させて画素ずらし法を行い撮影する装置も考えることができる。手動で振動させながら、画像を取得し、移動量を算出して、位置決めの移動量に対して差分の絶対値が特定閾値以内の画像のみ保存し、特定閾値より大きい場合は捨てる。そのようにして、必要とする全ての撮影位置に対する画像が揃った場合、その旨をユーザーに通知し、保存した画像を用いて図11のように処理を施し、高解像度化を低コストで行うことも考えられる。
Therefore, it is also possible to consider an apparatus that manually shoots by performing a pixel shifting method by vibrating the camera mounting base 7 on the upper side of the
上記、デジタルカメラ6はカメラつきの携帯電話を用いても良い。また取り付け台7は、デジタルカメラや携帯電話の充電装置を兼ねることも考えられる。また、取り付け台7や支柱2を可動式にして全方向にカメラ部を向けられるようにすれば、監視用カメラに使用することもできる。そうすれば、デジタルカメラやカメラつきの携帯電話を用いて、平常時は充電しながら、高精細な画像入力装置としてのスキャナの代用や、監視装置としても使用できる。監視装置で使用する場合は、常に画素ずらし法を行いながら撮影することで高精細な画像を取得することができる。
The digital camera 6 may be a mobile phone with a camera. The mounting base 7 may also serve as a charging device for a digital camera or a mobile phone. Further, if the mount 7 and the
監視用の画像情報も1枚毎にRGBに変換されており、単純に画素の並べ替えでは高精細にならないが、図11で示した画像処理構成により、連続する特定枚数分の撮影画像を用いて高精細な画像を取得可能となる。 The image information for monitoring is also converted to RGB for each image, and simply rearranging the pixels does not provide high definition, but the image processing configuration shown in FIG. High-definition images can be acquired.
この時も、撮像素子の位置に対応する撮像画像の関係がわかるような工夫が必要となる。撮影開始、もしくは記録開始の撮像素子の位置と時間がわかれば、現在の時間から撮影の位置を割り出すことができる。 Even at this time, it is necessary to devise such that the relationship between the captured images corresponding to the position of the image sensor can be understood. If the position and time of the image sensor at the start of shooting or recording are known, the position of shooting can be determined from the current time.
この場合、常に撮影し、画像を記憶するのは、被写体もしくは撮影画像に変化がなくなった場合か、動きがあった場合にのみとすることも考えられる。また、被写体が途中から動いた場合でも、静止していた数枚の画像から補間して高精細な画像を生成することも考えられる。 In this case, it is conceivable that the image is always taken and the image is stored only when there is no change in the subject or the taken image or when there is a movement. Further, even when the subject moves from the middle, it is conceivable to generate a high-definition image by interpolating from several still images.
1…カメラ部、2…支柱、3…原稿台、4,41,42,43,44…マーク、5…読取り位置(被写体:原稿を置く位置)、6…デジタルカメラ、7…取り付け台、8…パソコン(PC)、10…撮像素子、11…パッケージ基板、12…A/D、13,63,
65,81,85…メモリ、14…移動量算出部、15…プロセッサ、16,17…駆動装置、61…センサ、62…A/D変換器、64,84…RGB生成部、82…RGB分離部、83…画素並べ替え部、141…前処理部、142…重心算出部、143…差分計算、811,812,813,814,815…画像ファイル。
DESCRIPTION OF
65, 81, 85 ... Memory, 14 ... Movement amount calculation unit, 15 ... Processor, 16, 17 ... Drive device, 61 ... Sensor, 62 ... A / D converter, 64, 84 ... RGB generation unit, 82 ... RGB separation , 83 ... Pixel rearrangement part, 141 ... Pre-processing part, 142 ... Center of gravity calculation part, 143 ... Difference calculation, 811, 812, 813, 814, 815 ... Image file.
Claims (3)
前記台の前記撮像素子の対面上に、画素ずらしの際に前記撮像素子を決められた位置に移動するための調整用マークを設けたことを特徴とする画像入力装置。 A camera using a pixel shifting method for photographing the object to be imaged at a plurality of positions by shifting a relative position between the image sensor and the object to be imaged by the image sensor, a column for fixing the camera, In an image input device provided with a table on which an object is to be placed
An image input device, wherein an adjustment mark for moving the image sensor to a predetermined position when shifting pixels is provided on the surface of the table facing the image sensor.
前記撮像素子の移動量を測定し、測定した移動量がある特定範囲の値から外れたと判定された場合には、前記撮像素子を決められた位置に移動する制御を行うことを特徴とする請求項1記載の画像入力装置。 In a state where the object to be photographed is not placed on the table, the image sensor is moved with respect to the table, and shooting is performed by a pixel shifting method.
The amount of movement of the image sensor is measured, and when it is determined that the measured amount of movement has deviated from a value within a specific range, control is performed to move the image sensor to a predetermined position. Item 2. The image input device according to Item 1.
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