(57)【要約】【課題】鮮明な書画像を得る。【解決手段】文字及び画像の中の少なくとも一方を含む被写体が所定の位置に載置または固定されている状態において、撮影レンズの焦点位置を変化させながら複数の異なる焦点位置で前記被写体を連写撮影する撮影部２６と、前記撮影部により連写撮影された複数の画像の画像データのそれぞれから合焦領域の領域画像データを抽出する抽出部２０と、前記抽出部により抽出された前記領域画像データを合成することにより１枚の合成画像の合成画像データを作成する画像処理部３０とを備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
文字及び画像の中の少なくとも一方を含む被写体が所定の位置に載置または固定されている状態において、撮影レンズの焦点位置を変化させながら複数の異なる焦点位置で前記被写体を連写撮影する撮影部と、
前記撮影部により連写撮影された複数の画像の画像データのそれぞれから合焦領域の領域画像データを抽出する抽出部と、
前記抽出部により抽出された前記領域画像データを合成することにより１枚の合成画像の合成画像データを作成する画像処理部と
を備えることを特徴とする撮影装置。
【請求項２】
前記撮影レンズを挟んで配置され、前記撮影部により連写撮影を行う際に前記被写体を照明する照明光を射出する照明部を備えることを特徴とする請求項１記載の撮影装置。
【請求項３】
前記画像処理部は、前記領域画像データに対して画像の歪みを補正する処理を行うことを特徴とする請求項１または２記載の撮影装置。
【請求項４】
画像に含まれる文字を認識する文字認識部と、
前記文字認識部により認識した文字が不鮮明か否かを判定する判定部と、
前記画像に含まれる文字のうち、前記判定部により不鮮明と判定された文字を鮮明な文字に修正する修正部と
を備えることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の撮影装置。
【請求項５】
前記領域画像データは、異なる撮影方向から連写撮影された画像の画像データから抽出された前記領域画像データを含むことを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の撮影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮影装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、書面に印刷された文字や画像等の書画像を撮影する書画カメラを備えた光学機器が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２３５０３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述の光学機器においては、書面が湾曲している場合、書面全体に焦点を合わせて撮影を行うことができず、鮮明な書画像を得ることができないという問題があった。
【０００５】
本発明の目的は、鮮明な書画像を得ることができる撮影装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の撮影装置は、文字及び画像の中の少なくとも一方を含む被写体が所定の位置に載置または固定されている状態において、撮影レンズの焦点位置を変化させながら複数の異なる焦点位置で前記被写体を連写撮影する撮影部と、前記撮影部により連写撮影された複数の画像の画像データのそれぞれから合焦領域の領域画像データを抽出する抽出部と、前記抽出部により抽出された前記領域画像データを合成することにより１枚の合成画像の合成画像データを作成する画像処理部とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の撮影装置によれば、鮮明な書画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施の形態に係るデジタルカメラを用いて机上に載置された図書を撮影する状況を示す図である。
【図２】実施の形態に係るデジタルカメラのシステム構成を示すブロック図である。
【図３】実施の形態に係るデジタルカメラの撮影処理を示すフローチャートである。
【図４】実施の形態に係るデジタルカメラにより連写撮影された画像における合焦領域を示す図である。
【図５】実施の形態に係るデジタルカメラの撮影状態を示す図である。
【図６】実施の形態に係るデジタルカメラにより連写撮影された画像における合焦領域を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して実施の形態に係る撮影装置についてデジタルカメラを例に説明する。図１は、実施の形態に係るデジタルカメラを用いて机上に載置された図書を撮影する状況を示す図である。図１に示すように、デジタルカメラ２の筐体４の上面には、電源ボタン６、及びレリーズ指示を行うレリーズボタン８が設けられている。また、筐体４の前面の中央部にはレンズ鏡筒１０が設けられており、筐体４の前面のレンズ鏡筒１０を挟んだ位置には、撮影時に図書１２を照明する照明光を射出する照明窓１４が設けられている。
【００１０】
また、図書１２は、机１６の上面である載置面Ｇに載置されており、撮影の対象となる頁１８が開かれている。なお、開かれた頁１８の表面は、図１の上下方向に湾曲している。
【００１１】
図２は実施の形態に係るデジタルカメラのシステム構成を示すブロック図である。デジタルカメラ２は、デジタルカメラ２の各部を統括的に制御するＣＰＵ２０を備えている。ＣＰＵ２０には、操作部２２、ＬＣＤ表示部２４、被写体を撮影するための撮影部２６、撮影部２６により撮影された画像の画像データを記憶する画像記憶部２８、複数の画像データを合成することにより合成画像の画像データ（以下、合成画像データという。）を作成する画像処理部３０、合成画像データを記憶するメモリカード３１を装着するメモリカードスロット３２、フラッシュ光源３４から射出される照明光の輝度を調節する光源制御部３６、画像に含まれる文字を認識する文字認識部３８、文字認識部３８により認識する文字を予め登録する登録辞書３９、文字画像の画像データ（以下、文字画像データという。）を記憶する文字画像記憶部４０、及び合成画像データ等の送受信を行う無線通信部４１が接続されている。
【００１２】
ここで、操作部２２には、電源ボタン６、及びレリーズボタン８が含まれている。また、撮影部２６には、レンズ鏡筒１０内に設けられた焦点レンズ４２を光軸方向に移動させて焦点の調節を行う焦点調節部４４、被写体光を撮像する撮像素子４６、焦点調節部４４及び撮像素子４６の駆動制御を行う撮影制御部４８が備えられている。
【００１３】
なお、フラッシュ光源３４から射出される照明光には、撮影時に所定の輝度を得るために射出されるフラッシュ光、及び被写体を撮影するための測距を行う際に所定の輝度を得るために射出されるＡＦ補助光の２種の照明光が存在する。
【００１４】
次に、図３に示すフローチャートを参照して実施の形態に係るデジタルカメラ２の撮影処理について説明する。まず、図１に示すように、載置面Ｇに載置された図書１２を撮影するためにデジタルカメラ２が下に向けられ、レリーズボタン８が半押しされると（ステップＳ１）、ＣＰＵ２０は、光源制御部３６によりフラッシュ光源３４から射出される照明光の輝度をＡＦ補助光の輝度に調整して点灯する。ＡＦ補助光は、照明窓１４を介して射出され、図書１２の頁１８の表面を照明する。
【００１５】
頁１８の表面にＡＦ補助光が照明された状態において、ＣＰＵ２０は、図示しない測距センサを用いて筐体４の前面から焦点レンズ４２の光軸Ａと頁１８が交差するポイント５０（図１参照）までの距離の測距を行う。撮影制御部４８は、測距結果に基づいて焦点調節部４４を駆動し、ポイント５０を含む焦点面５２ａに焦点が合うように焦点レンズ４２を移動させる（ステップＳ２）。
【００１６】
次に、レリーズボタン８が全押しされると（ステップＳ３）、ＣＰＵ２０は、再び照明窓１４からＡＦ補助光を射出して頁１８の表面を照明する（ステップＳ４）。次に、ＣＰＵ２０は、頁１８の表面にＡＦ補助光が照明された状態において、所定の時間間隔で焦点レンズ４２を光軸方向に移動させながら複数の異なる焦点位置で図書１２の頁１８を撮影する連写撮影を開始する（ステップＳ５）。なお、連写撮影時における焦点レンズ４２のステップ幅や撮影枚数については、適切に図書が撮影できるように予め設定されている。
【００１７】
次に、ＣＰＵ２０は、図１に示すように、焦点面５２ａに合焦した状態で撮像素子４６により頁１８の１枚目の画像を撮影し、１枚目の画像の画像データを画像記憶部２８に記憶する。
【００１８】
１枚目の画像の撮影が完了すると、ＣＰＵ２０は、撮影制御部４８により焦点調節部４４を駆動し、焦点レンズ４２を光軸Ａ方向に所定のステップ幅で移動させ、焦点面５２ｂに合焦した状態で２枚目の画像を撮影する。そして、２枚目の画像の画像データを画像記憶部２８に記憶する。以降、ＣＰＵ２０は、焦点レンズ４２をステップ移動させながら、焦点面５２ｃ（図１参照）に合焦した３枚目の画像、焦点面５２ｄ（図１参照）に合焦した４枚目の画像、焦点面５２ｅ（図１参照）に合焦した５枚目の画像をそれぞれ撮影し、撮影した画像の画像データを画像記憶部２８に記憶する。
【００１９】
連写撮影が完了すると、ＣＰＵ２０は、画像記憶部２８に記憶された各画像データを読み出し、各画像データから合焦領域（即ちボケていない領域）の領域画像データを抽出する（ステップＳ６）。ここで、領域画像データの抽出は、例えば、画像データから焦点の合っていないボケ領域を検出し、その領域を削除することにより合焦領域を抽出する等の方法を用いて行う。
【００２０】
各画像データからの領域画像データの抽出においては、まずＣＰＵ２０は、図４（ａ）に示すように、１枚目の画像５３ａの画像データから領域５４ａの領域画像データを抽出する。なお、領域５４ａは、焦点面５２ａ（図１参照）から所定の被写界深度内で撮影された頁１８（即ち合焦領域）の画像である。
【００２１】
次に、ＣＰＵ２０は、図４（ｂ）に示すように、２枚目の画像５３ｂの画像データから領域５４ｂの領域画像データを抽出する。なお、領域５４ｂは、焦点面５２ｂ（図１参照）から所定の被写界深度内で撮影された合焦領域の画像である。以下同様にして、ＣＰＵ２０は、３枚目の画像５３ｃの画像データから合焦領域５４ｃの領域画像データを抽出し（図４（ｃ）参照）、４枚目の画像５３ｄの画像データから合焦領域５４ｄの領域画像データを抽出し（図４（ｄ）参照）、５枚目の画像５３ｅの画像データから合焦領域５４ｅの領域画像データを抽出する（図４（ｅ）参照）。
【００２２】
次に、ＣＰＵ２０は、各領域画像データに基づく領域の歪み度合いを認識することにより、領域画像データに対して画像の歪みを補正する処理（以下、歪み補正処理という。）の必要性の可否を判定する（ステップＳ７）。例えば、ＣＰＵ２０は、傾斜の少ない頁１８（図１参照）の画像である領域５４ａについては、歪み度合いが判定基準よりも小さいと認識し、領域画像データについては歪み補正処理が必要ないと判定する。一方、傾斜した頁１８（図１参照）の端部の画像である領域ｂ〜領域ｅについては、歪み度合いが判定基準よりも大きいと認識し、領域画像データについては歪み補正処理が必要であると判定する。
【００２３】
次に、ＣＰＵ２０は、画像処理部３０により、歪み補正処理が必要な領域画像データに対して、歪み度合いに基づいて歪み補正処理を行う（ステップＳ８）。ここで、図１に示すように、頁１８の傾斜角度は、端部になるほど大きくなる。また、頁１８の端部の画像の領域ほど画像の歪み度合いが大きくなる。このため、ＣＰＵ２０は、領域ｂ〜領域ｅの領域画像データに対して、領域ｂの領域画像データ、領域ｃの領域画像データ、領域ｄの領域画像データ、領域ｅの領域画像データの順に補正の程度が大きくなるように歪み補正処理を行う。
【００２４】
次に、ＣＰＵ２０は、画像処理部３０により、領域５４ａの領域画像データ、補正後の領域５４ｂの領域画像データ、補正後の領域５４ｃの領域画像データ、補正後の領域５４ｄの領域画像データ、及び補正後の領域５４ｅの領域画像データをつなぎ合わせて合成画像データを作成し（ステップＳ９）、画像記憶部２８に記憶する。
【００２５】
次に、ＣＰＵ２０は、画像記憶部２８から合成画像データを読み出し、文字認識部３８により合成画像に含まれる文字を認識する（ステップＳ１０）。ここで、文字の認識は、合成画像に含まれる文字の形状と最も形状の一致度合が高い文字を登録辞書３９から検出することにより行う。
【００２６】
次に、ＣＰＵ２０は、認識した文字の中から、登録辞書３９に登録されている文字との一致度合が所定の一致度合に満たない不鮮明な文字を特定する。この場合、傾斜角度の大きい頁１８（図１参照）の端部の画像である領域５４ｄ、領域５４ｅ等に含まれる文字が、高い確率で不鮮明な文字として特定されることになる。次に、ＣＰＵ２０は、不鮮明な文字に対応する文字画像の文字画像データを文字画像記憶部４０から読み出す。
【００２７】
次に、ＣＰＵ２０は、画像処理部３０により、文字画像記憶部４０から読み出した文字画像データを合成画像データにおける不鮮明な文字が含まれる位置に合成する（ステップＳ１１）。これにより、合成画像の不鮮明な文字の上に文字画像データに基づく鮮明な文字画像が上書きされる。
【００２８】
次に、ＣＰＵ２０は、文字画像が上書きされた合成画像の合成画像データをメモリカード３１に記憶する（ステップＳ１２）。
【００２９】
実施の形態に係るデジタルカメラ２によれば、連写撮影された画像の画像データから合焦領域の領域画像データを抽出し、つなぎ合わせることにより１枚の合成画像データを作成するため、鮮明な書画像を得ることができる。また、連写撮影により極めて短い時間内に撮影処理を実行できるため、デジタルカメラ２を三脚等に固定する必要がなく、手軽に書画像の撮影を行うことができる。また、筐体４の前面に複数の照明窓１４を配置し、連写撮影時においてレンズ鏡筒１０を挟んだ位置から図書１２を照明することにより、図書１２の頁１８がデジタルカメラ２や操作者等の陰になることを防止することができる。また、フラッシュ光よりも輝度の小さいＡＦ補助光を照射するため、特に頁１８が光沢のあるグラビア等である場合等において、連写撮影時に照明光が過度に反射し、不鮮明な画像が撮影されないようにすることができる。また、領域画像データに対して歪み補正処理を行うため、歪んでいない書画像を得ることができる。また、合成画像の不鮮明な文字の上に鮮明な文字画像を上書きすることにより、読み易い書画像を得ることができる。
【００３０】
なお、上述の実施の形態において、デジタルカメラ２にステップ幅や撮影枚数を決定する機能を設けてもよい。例えば、ＣＰＵ２０は、連写撮影を行う前に予め設定されているステップ幅、撮影枚数で予備連写撮影を行う。次に、ＣＰＵ２０は、予備連写撮影で撮影した各画像の画像データ及び各撮影時における焦点情報を用いて、図書１２（図１参照）の厚さを例えば２．５ｃｍのように算出し、連写撮影の枚数を例えば５枚のように決定する。次に、図書１２の厚さと連写撮影の枚数に基づいて、連写撮影時における焦点レンズ４２のステップ幅を決定する。例えば、連写撮影する焦点面を図書１２の厚さの５分の１である５ｍｍずつ変えながら撮影できるように焦点レンズ４２のステップ幅を決定する。これにより、鮮明な合成画像を得るための適切なステップ幅及び撮影枚数で連写撮影を行うことができる。
【００３１】
また、上述の実施の形態においては、一方向から被写体を連写撮影する場合を例に説明しているが、デジタルカメラ２の位置を変えて複数の撮影方向から連写撮影を行うにしてもよい。例えば、図５に示すように、図書１２の左方向から焦点面５６ａ〜５６ｅについて頁１８の連写撮影を行い、同様に図書１２の右方向から焦点面５８ａ〜５８ｅについて頁１８の連写撮影を行う。
【００３２】
次に、ＣＰＵ２０は、図６の左側に示すように、図書１２の左方向から連写撮影された１枚目〜５枚目の画像の画像データから、合焦領域６０ａ〜６０ｅの領域画像データをそれぞれ抽出する。同様に、図６の右側に示すように、図書１２の右方向から連写撮影された１枚目〜５枚目の画像の画像データから、合焦領域６２ａ〜６２ｅの領域画像データをそれぞれ抽出する。
【００３３】
次に、ＣＰＵ２０は、左方向及び右方向から撮影された領域画像データの中から、領域の歪み度合いが少ない領域画像データを合成画像データに用いる領域画像データとして選択する。例えば、図６の中央に示すように、１枚目の領域画像データにおいて、領域６２ａよりも領域６０ａの歪み度合いが少ない場合（図６イ参照）、領域６０ａの領域画像データを合成画像データに用いる領域画像データとして選択する。また、２枚目の領域画像データにおいて、領域６０ｂよりも領域６２ｂの歪み度合いが少ない場合（図６ロ参照）、領域６２ｂの領域画像データを合成画像データに用いる領域画像データとして選択する。
【００３４】
同様にして、３枚目の領域画像データにおいて、領域６２ｃよりも領域６０ｃの歪み度合いが少ない場合（図６ハ参照）、領域６０ｃの領域画像データを選択し、４枚目の領域画像データにおいて、領域６０ｄよりも領域６２ｄの歪み度合いが少ない場合（図６ニ参照）、領域６２ｄの領域画像データを選択し、５枚目の領域画像データにおいて、領域６２ｅよりも領域６０ｅの歪み度合いが少ない場合（図６ホ参照）、領域６０ｅの領域画像データを選択する。
【００３５】
次に、ＣＰＵ２０は、選択された領域画像データに対して必要に応じて歪み補正処理を行った後これらを合成し、１枚の合成画像データを作成する。これにより、画像の歪み度合いが少ない高品質な合成画像を作成することができる。
【００３６】
また、上述の実施の形態においては、レンズ鏡筒１０を挟んだ位置に照明窓１４が２個設けられている場合を例に説明しているが、照明窓１４の数は２個に限定されない。例えば、レンズ鏡筒１０を挟んだ位置に４個設けてもよい。また、レンズ鏡筒１０の周囲をリング状に囲むリング照明を用いてもよい。これにより、均等に被写体を照明することができる。
【００３７】
また、上述の実施の形態において、メモリカード３１に記憶した合成画像データを読み出し、無線通信部４１を介して無線通信機能を有する外部機器である、例えばスマートフォンやタブレット端末等に送信するようにしてもよい。そして、スマートフォンやタブレット端末等の表示面に合成画像を表示できるようにしてもよい。
【００３８】
また、上述の実施の形態において、フラッシュ光源３４の代わりにＬＥＤ光源を用いてもよい。そして、光源制御部３６によりＬＥＤ光源から射出される照明光の輝度を鮮明な画像を得ることができる所定の輝度に調整するようにしてもよい。
【００３９】
また、上述の実施の形態においては、図書１２が載置面Ｇに載置された状態で連写撮影が行われる場合を例に説明しているが、図書１２は頁１８のめくれを防止する部材を有する書見台等に固定されていてもよい。
【００４０】
また、上述の実施の形態においては、合成画像から不鮮明な文字を検出する場合を例に説明しているが、合成画像データを作成する前に領域ａ〜領域ｅから不鮮明な文字を検出するようにしてもよい。そして、文字画像記憶部４０から読み出した文字画像データを領域画像データにおける不鮮明な文字が含まれる位置に合成するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００４１】
２…デジタルカメラ、４…筐体、１０…鏡筒、１２…図書、１４…照明窓、１６…机、２０…ＣＰＵ、２２…操作部、２６…撮影部、２８…画像記憶部、３０…画像処理部、３１…メモリカード、３２…メモリカードスロット、３４…フラッシュ光源、３６…光源制御部、３８…文字認識部、４０…文字画像記憶部、４１…無線通信部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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