(57)【要約】【課題】    読み取り台周辺の照度変動に伴う画像の輝度変動を抑制した書画カメラ装置を提供する。【解決手段】  読み取り台６上に載置した被写体５を撮影する撮影部１と、撮影部が撮影した画像の濃度を制御する制御部２を備え、該制御部２は、撮影部１が撮影した画像を格納する入力画像メモリ７と、入力画像メモリ７に格納した画像を用いて前記被写体周辺の照度変動を判定する照度変動判定手段９と、前記画像に濃度補正を施す濃度補正処理手段１１と、濃度補正処理手段１１により補正処理を施した画像または前記入力画像メモリ７に格納した画像を切り換えて出力する出力切り換え手段１０を備え、前記照度変動判定手段９は、被写体周辺の照度変動有りを判定したとき、出力切り換え手段１０を制御して濃度補正処理手段１１により濃度補正された画像を出力する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
読み取り台上に載置した被写体を撮影する撮影部と、撮影部が撮影した画像の濃度を制御する制御部を備え、
該制御部は、撮影部が撮影した画像を格納する入力画像メモリと、
入力画像メモリに格納した画像を用いて前記被写体周辺の照度変動を判定する照度変動判定手段と、
前記画像に濃度補正を施す濃度補正処理手段と、
濃度補正処理手段により補正処理を施した画像または前記入力画像メモリに格納した画像を切り換えて出力する出力切り換え手段を備え、
前記照度変動判定手段は、被写体周辺の照度変動有りを判定したとき、出力切り換え手段を制御して濃度補正処理手段により濃度補正された画像を出力することを特徴とする書画カメラ装置。
【請求項２】
請求項１記載の書画カメラにおいて、
濃度補正処理手段は、補正画像格納メモリを備え、該補正画像格納メモリに入力画像メモリから複写した画像を用いて濃度補正処理を施すことを特徴とする書画カメラ装置。
【請求項３】
請求項１記載の書画カメラにおいて、
前記読み取り台の被写体を載置する面の周辺には照度を検出するための複数の検出マークを備え、照度変動判定手段は前記画像に含まれる検出マークをもとに照度変動の有無を判定することを特徴とする書画カメラ装置。
【請求項４】
読み取り台上に載置した被写体を撮影する撮影部と、撮影部が撮影した画像の濃度を制御する制御部を備え、該制御部により、撮影部が撮影した画像濃度を被写体周辺の照度の変動に係わらず一定に制御する書画カメラ装置の制御方法において、
撮影した画像を入力画像メモリに格納するステップと、
入力画像メモリに格納した画像を用いて、前記読み取り台上に載置した被写体周辺の照度の変動の有無を判定するステップと、
照度変動有りを判定したとき、補正画像格納メモリに入力画像メモリから画像を複写するステップと、
補正画像格納メモリに複写された画像を用いて濃度補正処理を施すステップとを備えたことを特徴とする書画カメラ装置の制御方法。
【請求項５】
請求項４記載の書画カメラ装置の制御方法において、
前記照度の変動の有無を判定するステップは、前記読み取り台の被写体を載置する面の周辺に配置した照度を検出するための複数の検出マークを撮影した画像をもとに照度変動の有無を判定することを特徴とする書画カメラ装置の制御方法。
【請求項６】
請求項４記載の書画カメラ装置の制御方法において、
濃度補正処理は、補正対象画像から最大輝度値で平滑化された画像と最小輝度値で平滑化された画像を作成するステップと、最大輝度値で平滑化された画像と最小輝度値で平滑化された画像との輝度値の差に従って輝度値の引き上げを行うステップを備えたことを特徴とする書画カメラ装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、書画カメラ装置に係り、特に周辺の照度変動に伴う画像の輝度変動を抑制した書画カメラ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
会議などで用いるプレゼンテーション用機器として、書画カメラ装置が用いられている。書画カメラ装置は、読み取り台上に資料等の被写体を置き、被写体の画像を上方から撮影して読取り、読み取った画像をプロジェクタを介してスクリーン上に投影する。
【０００３】
しかし、このような従来の書画カメラ装置では、読取台上の被写体を撮像する際、装置周辺の照度変動の影響受ける。このため、照度変動が生じたとき、その影響により投射する画像の輝度が変わるという問題があった。
【０００４】
この問題に対して、特許文献１には、カメラで撮像した映像信号の輝度不均一を検出することで照度むらを検出し、この検出結果に応じて映像信号のレベルを補正し、さらに照明光源の照度を制御することにより照度むらを補正することが示されている。
【０００５】
また、特許文献２には、読取った画像から検査領域内の輝度値を測定し、この測定値を元に照度変動の有無を判定し、判定結果に応じて読み取り装置のゲインを再設定することが示されている。
【特許文献１】特開２００４−２１４７１４号公報
【特許文献２】特開２００４−１７８３５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１に示される構成を書画カメラ装置に適用する場合、各書画カメラ装置毎に照度むらを検出し、この検出結果に応じて映像信号のレベルを補正するための手段および照明光源の照度を制御する手段を実装しなければならず、コストが上昇する。また、専用の照明も必要とされるため、その分装置の設置に余分なスペースが必要となる。
【０００７】
また、特許文献２に示される装置では、読取った画像内から規定された検査領域の輝度値を測定し、そのデータを用いて照度変動判定を行っている。この場合、利用者の身体あるいは物の等の影が検査領域に入った場合等において誤動作することがある。また、照度変動が生じた場合、変動を検出したのち、再度画像の読取を行うことになるため、処理効率が低下する。
【０００８】
本発明は、これらの問題点に鑑みてなされたもので、周辺の照度変動に伴う画像の輝度変動を抑制した書画カメラ装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は上記課題を解決するため、次のような手段を採用した。
【００１０】
読み取り台上に載置した被写体を撮影する撮影部と、撮影部が撮影した画像の濃度を制御する制御部を備え、該制御部は、撮影部が撮影した画像を格納する入力画像メモリと、入力画像メモリに格納した画像を用いて前記被写体周辺の照度変動を判定する照度変動判定手段と、前記画像に濃度補正を施す濃度補正処理手段と、濃度補正処理手段により補正処理を施した画像または前記入力画像メモリに格納した画像を切り換えて出力する出力切り換え手段を備え、前記照度変動判定手段は、被写体周辺の照度変動有りを判定したとき、出力切り換え手段を制御して濃度補正処理手段により濃度補正された画像を出力する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明は、以上の構成を備えるため、周辺の照度変動に伴う画像の輝度変動を抑制した書画カメラ装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、最良の実施形態を添付図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の実施形態に係る書画カメラ装置を説明する図である。書画カメラ装置は、撮影部１および制御部２を備える。撮影部１は、被写体を撮影する書画カメラ装置のカメラヘッド３、カメラヘッド３を支持する支柱４、被写体５を載置するための読取台６を備える。
【００１３】
制御部２は、照度変動判定手段９、濃度補正処理手段１１、出力切り替え手段１０、入力画像格納メモリ７、および補正画像格納メモリ８を備える。照度変動判定手段９は、読み取り台の、例えば被写体載置位置の外側部分に任意の固定色で均一に着色された複数のマークを読み取り、照度変動の有無を判定する。濃度補正処理手段１１は、後述するように、濃度補正処理を行うために補正対象の画像から最大輝度値で平滑化された画像（画像ＭＡＸ）と最小輝度値で平滑化された画像（画像ＭＩＮ）を作成し、それらを用いて補正対象画像内の各画素に対して濃度値の補正を行う。出力切り替え手段１０は、照度変動判定手段９による判定結果が装置周辺の照度変動ありである場合は、補正画像格納メモリ８内に格納した画像をプロジェクタ等にに外部出力する。また、判定結果が装置周辺の照度変動なしである場合は、入力画像格納メモリ７内に格納した画像をプロジェクタ等に外部出力する。
【００１４】
また、入力画像格納メモリ７は、カメラヘッドにより読み取った被写体画像を格納する。また、補正画像格納メモリ８は、照度変動判定手段９による判定結果が装置周辺の照度変動ありである場合に、入力画像格納メモリ７に格納した入力画像をコピーして格納する。
【００１５】
図２は、図１に示す書画カメラ装置における処理の手順を説明する図である。まず、ステップ１２において、読み取り台６上に載置した被写体５をカメラヘッド３を介して読み取る。ステップ１３において、読み取った画像を入力画像格納メモリ７に格納する。ステップ１４において、入力画像格納メモリ７に格納した画像を用いて、読み取り台６等の装置周辺の照度変動を判定する（この判定処理の詳細については後述する）。
【００１６】
次に、ステップ１５において、前記の照度変動判定結果が、装置周辺の照度変動ありである場合は、ステップ１６に進み、ステップ１６において、入力画像格納メモリ７内に格納した画像を補正画像格納メモリ８に格納（コピー）する。その後、ステップ１７において、濃度補正処理手段１１により、補正画像格納メモリ８内の画像に対する濃度補正処理を行う（濃度補正処理の詳細については後述する）。
【００１７】
ステップ１８において、ステップ１５における照度変動判定結果が装置周辺の照度変動ありである場合は、補正画像格納メモリ８内に格納した画像をプロジェクタ等にに外部出力する。また、ステップ１５における照度変動判定結果が装置周辺の照度変動なしである場合は、入力画像格納メモリ７内に格納した画像をプロジェクタ等に外部出力する。
【００１８】
図３は照度変動判定手段の処理の詳細を説明する図であり、図４は、読み取り台、および読み取り台に形成したマーク（検出マーク）を説明する図である。
【００１９】
ここで、前記カメラヘッド３は被写体のサイズに係わらず読み取り台６の全域を撮影するものとする。また、読み取り台の被写体載置位置の外側部分には、図４に示すように、任意の固定色で均一に着色された複数個（Ｍ個）のマーク６１があるものとする。
【００２０】
画像読取を開始する前に、環境を基準とする照度に設定し、この環境下における前記マークの輝度値Ｐを予め記憶しておく。
【００２１】
図３において、まず、ステップ１９において、入力画像格納メモリに格納されている画像から前記Ｍ個のマークの検出を行い、検出された各マークの輝度値を測定する。このとき人の手や物等の障害物の影響でｎ個のマークが検出に失敗したとする。次に、ステップ２０において、検出に成功したＭ−ｎ個のマークについてそれらの輝度値の平均値Ｑを求める。ステップ２１において、前記記憶した輝度値Ｐと輝度値の平均値Ｑとを比較し、それらの差分が予め定めた閾値αより大きい場合は、ステップ２２において、基準とする照度環境から照度が変動したと判定し、閾値αより小さい場合は、ステップ２３において、照度は変動していないと判定し、ステップ２４において判定結果を返す。この方法では、障害物によってマークの検出に失敗することを考慮して複数箇所のマークを参照するため、ロバストな照度変動判定処理を行うことができる。
【００２２】
図５，６，７，８，９は、濃度補正処理手段の処理を説明する図であり、図５は濃度補正処理を説明するフローチャート、図６は画像ＭＡＸあるいは画像ＭＩＮの生成処理を説明する図、図７は画像縮小処理を説明する図、図８は画像平滑化処理を説明する図、図９は画像拡大処理を説明する図である。
【００２３】
濃度補正処理手段１１は、まず、図６に示すように、濃度補正処理を行うため、補正対象画像から最大輝度値で平滑化された画像（画像ＭＡＸ）と最小輝度値で平滑化された画像（画像ＭＩＮ）を作成し、これらの画像を用いて補正対象画像内の各画素に対して輝度値の補正を行う。以下、この処理を図５のフローチャートを参照して説明する。
【００２４】
図５において、ステップ２５において補正対象画像を１／Ｌに平均化縮小処理し、画像Ｓを作成する。平均化縮小処理は、図７に示すように、画像をＬ×Ｌのブロックで区分し、ブロック毎にブロック内の画素の平均輝度値を算出し、その平均輝度値を持つ画素を生成する。次に、ステップ２６において、前記画像Ｓを１／Ｌに最大輝度値で縮小処理し、画像Ｕを作成する。最大輝度値での縮小処理は図７に示すように、画像をＬ×Ｌのブロックに区分し、ブロック毎にブロック内の最大輝度値を検出し、検出した最大輝度値を持つ画素を生成する。次にステップ２７において画像Ｓを１／Ｌに最小輝度値で縮小し、画像Ｖを作成する。最小輝度値での縮小処理は図７に示すように、画像をＬ×Ｌのブロックに区分し、ブロック毎にブロック内の最小輝度値を検出し、検出した最小輝度値を持つ画素を生成する。
【００２５】
次にステップ２８において、画像Ｕに対して最大輝度値で平滑化処理を実施し、画像Ｕ’を作成する。最大輝度値での平滑化処理は図８に示すように、注目画素を中心とするＬ’×Ｌ’のブロック内の最大輝度値を検出し、検出した輝度値を注目画素の輝度値とする。次に、ステップ２９において画像Ｖに対して最小輝度値で平滑化処理を実施し、画像Ｖ’を作成する。最小輝度値での平滑化処理は図８に示すように、注目画素を中心とするＬ’×Ｌ’のブロック内の最小輝度値を検出し、検出した輝度値を注目画素の輝度値とする。  次にステップ３０において、画像Ｕ’をＬ倍に拡大し、画像Ｕ’’を作成する。拡大処理は図９に示すように、Ｌ×Ｌブロック内の画素を画像Ｕ’内の画素の輝度値で埋めることで行う。次に、ステップ３１において同様に画像Ｖ’をＬ倍に拡大し画像Ｖ’’を作成する。
【００２６】
次にステップ３２において画像Ｕ’’を再度Ｌ倍に拡大し、画像ＭＡＸを作成する。同様にステップ３３において画像Ｖ’’を再度Ｌ倍に拡大し、画像ＭＩＮを作成する。
【００２７】
次にステップ３４において、補正対象画像内の各画素に対して画像ＭＡＸ、画像ＭＩＮ、および式（１）を用いて画素の濃度値の補正を行い、画像Ｗを作成し、ステップ３５において画像Ｗを出力する。
【００２８】
このように、補正対象画像から最大輝度値で平滑化された画像（画像ＭＡＸ）と最小輝度値で平滑化された画像（画像ＭＩＮ）を作成し、更に、これらの画像および（１）式を用いて補正対象画像内の各画素に対して輝度値の補正を行う。
【数１】
2006157155.tif 000003
【００２９】
なお、（１）式では、画素毎に画像ＭＡＸの輝度値と画像ＭＩＮの輝度値との差（Ｍａｘ−Ｍｉｎ）に従って動的に輝度値の引き上げを行うため、画像内の濃淡のコンストラストを維持しつつ画像濃度の補正を行うことができる。また、本実施形態では、すべての処理をソフトウェアで行うことができる。このため、ハードウェアに対してゲインあるいはカメラの露光時間の再設定等を行うことが不要となる。すなわち、読み取り台６上に載置した被写体５をカメラで一度読み取るのみで、画像読取を行うための準備、および補正処理をすべて行うことができる。
【００３０】
また、画像読取を開始する前に、環境を基準とする照度に設定し、この環境下において読み取り台の被写体載置位置の外側部分に配置した複数のマークを読み取り、照度変動の有無を判定する。このため、前記マークの検出に失敗した場合においても、照度変動の有無を正確に判定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の実施形態に係る書画カメラ装置を説明する図である。
【図２】図１に示す書画カメラ装置における処理の手順を説明する図である。
【図３】照度変動判定手段の処理の詳細を説明する図である。
【図４】読み取り台、および読み取り台に形成した読み取りマークを説明する図である。
【図５】濃度補正処理を説明するフローチャートである。
【図６】画像ＭＡＸあるいは画像ＭＩＮの生成処理を説明する図である。
【図７】画像縮小処理を説明する図である。
【図８】画像平滑化処理を説明する図である。
【図９】画像拡大処理を説明する図である。
【符号の説明】
【００３２】
１  撮影部
２  制御部
３  カメラヘッド
４  支柱
５  被写体
６  読み取り台
７  入力画像格納メモリ
８  補正画像格納メモリ
９  照度変動判定手段
１０  出力切り替え手段
１１  濃度補正処理手段
６１  マーク
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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