(57)【要約】      （修正有）【課題】過度な意識を必要としない操作性の高い光学端末装置及びスキャンプログラムを提供する。【解決手段】スキャン対象範囲の全体画像を取得するための光学端末装置であって、撮像素子を有して構成され、スキャン対象範囲内の各領域を撮影し、前記各領域の単位画像データを取得するイメージキャプチャ部１０と、単位画像データに対応するイメージ位置情報を取得する位置情報取得部２０と、複数の前記単位画像データを合成し、前記スキャン対象範囲の全体画像を生成する画像合成部４０を備える。位置情報取得部２０は、装置本体に設けられ、加速度及び角速度を検出する６次元センサ２１と、前記加速度及び前記角速度に基づいて、単位画像データのイメージ位置情報を算出する演算部２２と、を有する。【選択図】図１
2018057010.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スキャン対象範囲の全体画像を取得するための光学端末装置であって、
撮像素子を含み構成され、前記スキャン対象範囲内の各領域を撮影し、前記各領域の単位画像データを取得するイメージキャプチャ部と、
前記単位画像データに対応するイメージ位置情報を取得する位置情報取得部と、
複数の前記単位画像データを合成し、前記スキャン対象範囲の全体画像を生成する画像合成部と、
を備え、
前記位置情報取得部は、
装置本体に設けられ、加速度及び角速度を検出する６次元センサと、
前記加速度及び前記角速度に基づいて、前記単位画像データのイメージ位置情報を算出する演算部と、を有し、
前記演算部は、前記角速度に基づいて、前記単位画像データの姿勢情報を算出し、
前記単位画像データが湾曲した２次元面上の単位画像データであり、
前記画像合成部は、前記湾曲した２次元面上の単位画像データを合成すること、
を特徴とする光学端末装置。
【請求項２】
前記６次元センサは、前記イメージキャプチャ部の撮像素子の撮像面とは反対側である背後に設けられていること、
を特徴とする請求項１に記載の光学端末装置。
【請求項３】
前記イメージ位置情報と前記単位画像データとを関連付けてパッケージ単位画像データとする画像処理部を備えること、
を特徴とする請求項１又は２に記載の光学端末装置。
【請求項４】
前記撮像素子の撮影を制御する制御部を備え、
前記演算部は、前記イメージ位置情報の一つとして、前記加速度に基づいて高さ変位を算出し、
前記制御部は、前記高さ変位が、所定の高さ変位の範囲内にあるかを判定する判定部と、
前記判定部による判定結果に基づいて、前記撮像素子の撮影をさせ又は前記撮影を停止させる撮像制御部と、
を有すること、
を特徴とする請求項３に記載の光学端末装置。
【請求項５】
前記演算部は、前記イメージ位置情報の一つとして、前記加速度に基づいて高さ変位を算出し、
前記画像処理部は、前記高さ変位が、所定の高さ変位の範囲内にあるかを判定する判定部を有し、
前記判定部は、前記所定の高さ変位の範囲内にないと判定した前記単位画像データを破棄すること、
を特徴とする請求項３に記載の光学端末装置。
【請求項６】
画像を表示させる表示部を備え、
前記表示部は、スキャン実行中にスキャン対象範囲内の一部領域の前記単位画像データに基づく単位画像又は前記全体画像を表示させること、
を特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の光学端末装置。
【請求項７】
撮像素子を含み構成され、スキャン対象範囲内の各領域を撮影し、前記各領域の単位画像データを取得するイメージキャプチャ部と、装置本体に設けられ、加速度及び角速度を検出する６次元センサと、コンピュータとを備えた光学端末装置上で実行されるスキャンプログラムであって、
前記コンピュータを、
前記加速度及び前記角速度に基づいて、前記単位画像データに対応するイメージ位置情報を算出する演算手段と、
複数の前記単位画像データを合成し、前記スキャン対象範囲の全体画像を生成する画像合成手段として、機能させ、
前記演算手段は、前記角速度に基づいて、前記単位画像データの姿勢情報を算出し、
前記単位画像データが湾曲した２次元面上の単位画像データであり、
前記画像合成手段は、前記湾曲した２次元面上の単位画像データを合成すること、
を特徴とするスキャンプログラム。
【請求項８】
前記コンピュータを、
前記イメージ位置情報の一つとして、前記加速度に基づいて高さ変位を算出する前記演算手段と、
前記高さ変位が、所定の高さ変位の範囲内にあるかを判定する判定手段と、
前記判定手段による判定結果に基づいて、前記撮像素子の撮影をさせ又は前記撮影を停止させる撮像制御手段、
として機能させること、
を特徴とする請求項７に記載のスキャンプログラム。
【請求項９】
前記コンピュータを、
前記イメージ位置情報の一つとして、前記加速度に基づいて高さ変位を算出する前記演算手段と、
前記高さ変位が、所定の高さ変位の範囲内にあるかを判定する判定手段と、
前記所定の高さ変位の範囲内にないと判定した前記単位画像データを破棄する破棄手段、
として機能させること、
を特徴とする請求項７に記載のスキャンプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、対象物をスキャンし、所定範囲の画像データを取得する光学端末装置及び光学端末装置上で実行されるスキャンプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
印刷物等の原稿上の所定領域をデジタル画像データとして取得するために、スキャナが用いられている。スキャナとしては、例えば、コピー機のように原稿をプラテンガラスに固定し、下から光を当てて読取装置を走査させ画像を読み取るフラットベッドスキャナや、原稿を自動的に給紙しながら画像の取得及び原稿排出を行うシートフィードスキャナがある。これらのスキャナは、紙面全体の画像しか得られず、紙面内の所定の限られた領域の画像を取得するのには向いていない。
【０００３】
一方、ユーザが原稿の画像を得たい領域上を移動させることで画像を取得するハンディータイプのスキャナがある。この種のスキャナとしては、マウススキャナがある。マウススキャナは、コンピュータとともに用いられるマウスに、スキャナ機能を搭載した装置である。
【０００４】
図１０は、マウススキャナの構成図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は底面図である。図１０に示すように、マウススキャナは、カメラ１１１が内蔵されており、その底面に設けられた透明な窓１１２を介して書類等のスキャン対象物上の画像を取得する。また、マウススキャナの底面には、光学センサである２つの位置センサ１２０が設けられており、これらによりマウスの位置座標を取得する。すなわち、マウススキャナをスキャン対象物上で移動させるとともに、複数領域の画像及びその領域の位置座標を取得する。これらの画像及びその位置座標に基づいて全体領域の画像を生成する。
【０００５】
図１１（ａ）に示すように、ユーザの操作によりマウススキャナ１００を移動させてスキャンする場合には、移動の際平行にスライドしないことにより、撮影した画像の角度がずれる場合がある。スキャン対象の画像を得るためには、撮像した単位画像を貼り合わせするなど合成してスキャン対象全体の画像を生成するが、図１１（ｂ）に示すように、撮影した画像の角度にずれがある場合にそのまま貼り合わせると、得られる全体画像の精度が悪化する。そこで、このずれを補正するために、従来のマウススキャナには、図１０（ｂ）に示すように、その底面に２つの位置センサ１２０を例えば対角になるように設けていた。
【０００６】
すなわち、２つの位置センサ１２０により、２つの位置座標が得られると共に、両位置センサ間の位置座標を結ぶ線分が得られる。図１１（ｃ）に示すように、２つの単位画像において、前記線分間の成す角Δθが角度のずれであり、この角度変化に基づいて単位画像の角度補正を行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１０−１５３９８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、マウススキャナなどユーザの操作によりカメラを移動させてスキャンする場合には、２つの位置センサは、角度変化検出の精度を確保するため、一定の間隔が必要であり、互いに離して設けられていた。そのため、スキャンしたい対象範囲の端部分を撮像しようとすると、位置センサの１つが当該対象範囲を超えて位置測定ができない。そのため、対象範囲を超えないように慎重に操作する必要があった。
【０００９】
また、スキャン中に無意識にマウススキャナを浮かしてしまい、位置センサの少なくとも１つが書類などスキャン対象から離れて位置座標の取得ができなくなり、正確にスキャニングされた画像を得ることができない問題があった。そのため、過度に意識して操作をしなければならず、不便さがあった。
【００１０】
こうした操作に対する問題は、マウススキャナに限らず、ユーザの操作により装置を移動させカメラなどの撮像手段でスキャンする光学端末装置全般に当てはまる問題である。
【００１１】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、その目的は、過度な意識を必要としない操作性の高い光学端末装置及びスキャンプログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の光学端末装置は、スキャン対象範囲の全体画像を取得するための光学端末装置であって、撮像素子を含み構成され、前記スキャン対象範囲内の各領域を撮影し、前記各領域の単位画像データを取得するイメージキャプチャ部と、前記単位画像データに対応するイメージ位置情報を取得する位置情報取得部と、複数の前記単位画像データを合成し、前記スキャン対象範囲の全体画像を生成する画像合成部と、を備え、前記位置情報取得部は、装置本体に設けられ、加速度及び角速度を検出する６次元センサと、前記加速度及び前記角速度に基づいて、前記単位画像データのイメージ位置情報を算出する演算部と、を有し、前記演算部は、前記角速度に基づいて、前記単位画像データの姿勢情報を算出し、前記単位画像データが湾曲した２次元面上の単位画像データであり、前記画像合成部は、前記湾曲した２次元面上の単位画像データを合成すること、を特徴する。
【００１３】
前記６次元センサは、前記イメージキャプチャ部の撮像素子の撮像面とは反対側である背後に設けられていても良い。また、前記イメージ位置情報と前記単位画像データとを関連付けてパッケージ単位画像データとする画像処理部を備えていても良い。
【００１４】
前記撮像素子の撮影を制御する制御部を備え、前記演算部は、前記イメージ位置情報の一つとして、前記加速度に基づいて高さ変位を算出し、前記制御部は、前記高さ変位が、所定の高さ変位の範囲内にあるかを判定する判定部と、前記判定部による判定結果に基づいて、前記撮像素子の撮影をさせ又は前記撮影を停止させる撮像制御部と、を有していても良い。
【００１５】
前記演算部は、前記イメージ位置情報の一つとして、前記加速度に基づいて高さ変位を算出し、前記画像処理部は、前記高さ変位が、所定の高さ変位の範囲内にあるかを判定する判定部を有し、前記判定部は、前記所定の高さ変位の範囲内にないと判定した前記単位画像データを破棄するようにしても良い。
【００１６】
画像を表示させる表示部を備え、前記表示部は、スキャン実行中にスキャン対象範囲内の一部領域の前記単位画像データに基づく単位画像又は前記全体画像を表示させるようにしても良い。
【００１７】
また、本発明は、スキャンプログラムの観点からも捉えることができる。すなわち、本発明は、撮像素子を含み構成され、スキャン対象範囲内の各領域を撮影し、前記各領域の単位画像データを取得するイメージキャプチャ部と、装置本体に設けられ、加速度及び角速度を検出する６次元センサと、コンピュータとを備えた光学端末装置上で実行されるスキャンプログラムであって、前記コンピュータを、前記加速度及び前記角速度に基づいて、前記単位画像データに対応するイメージ位置情報を算出する演算手段と、複数の前記単位画像データを合成し、前記スキャン対象範囲の全体画像を生成する画像合成手段として、機能させ、前記演算手段は、前記角速度に基づいて、前記単位画像データの姿勢情報を算出し、前記単位画像データが湾曲した２次元面上の単位画像データであり、前記画像合成手段は、前記湾曲した２次元面上の単位画像データを合成するようにしても良い。
【００１８】
前記コンピュータを、前記イメージ位置情報の一つとして、前記加速度に基づいて高さ変位を算出する前記演算手段と、前記高さ変位が、所定の高さ変位の範囲内にあるかを判定する判定手段と、前記判定手段による判定結果に基づいて、前記撮像素子の撮影をさせ又は前記撮影を停止させる撮像制御手段、として機能させるようにしても良い。
【００１９】
前記コンピュータを、前記イメージ位置情報の一つとして、前記加速度に基づいて高さ変位を算出する前記演算手段と、前記高さ変位が、所定の高さ変位の範囲内にあるかを判定する判定手段と、前記所定の高さ変位の範囲内にないと判定した前記単位画像データを破棄する破棄手段、として機能させるようにしても良い。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、過度な意識を必要としない操作性の高い光学端末装置及びスキャンプログラムを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】第１の実施形態に係る光学端末装置の機能ブロック図である。
【図２】第１の実施形態に係る光学端末装置（マウススキャナ）構成図であって、（ａ）は上面図、（ｂ）は側断面図である。
【図３】第１の実施形態に係る光学端末装置に用いられるセンサを説明するための図である。
【図４】画像の貼り付けについて説明するための図である。
【図５】第１の実施形態に係る光学端末装置の動作を示すフローチャートである。
【図６】第２の実施形態に係る光学端末装置の機能ブロック図である。
【図７】第３の実施形態に係る光学端末装置を含む機能ブロック図である。
【図８】第４の実施形態に係る光学端末装置を含む機能ブロック図である。
【図９】第５の実施形態に係る光学端末装置を含む機能ブロック図である。
【図１０】従来のマウススキャナの構成図であり、（ａ）はその上面図、（ｂ）はその底面図である。
【図１１】従来の角度補正技術を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態の光学端末装置及びスキャンプログラムについて説明する。
【００２３】
［１．第１の実施形態］
［１−１．構成］
本実施形態の光学端末装置は、スキャン対象物におけるスキャン対象範囲の全体画像を取得するための装置である。当該装置は、カメラなどの撮像素子により対象範囲内の一部を撮影して単位画像データを取得し、当該単位画像データとそのイメージ位置情報とを一つのセットとする。また、イメージ位置情報に基づいて、単位画像データを貼り合わせる画像合成を行い、スキャン対象の全体画像を生成する。
【００２４】
光学端末装置には、プログラムが記憶されたメモリ、及びＣＰＵを含むマイコンが搭載され、プログラムをＲＡＭに適宜展開し、ＣＰＵで処理することにより、位置情報の算出、その位置情報と単位画像データの関連付け、及び全体画像の生成などの処理を行う。
【００２５】
光学端末装置の構成について、より詳細に説明する。本光学端末装置としては、スキャナ機能を有するマウススキャナ、スマートフォン、タブレットなどの端末装置が挙げられるが、本実施形態ではマウススキャナを例に説明する。
【００２６】
図１は、本実施形態に係る光学端末装置の機能ブロック図である。図２（ａ）は、本実施形態に係る光学端末装置（マウススキャナ）の上面図、図２（ｂ）はその側断面図である。
【００２７】
図１及び図２に示すように、マウススキャナは、イメージキャプチャ部１０と、位置情報取得部２０と、画像処理部３０とを備える。イメージキャプチャ部１０は、撮像素子１１を含み構成され、スキャン対象物におけるスキャン対象範囲内の各領域を撮影し、当該各領域の単位画像データを取得する。
【００２８】
具体的には、撮像素子１１は、ＣＣＤやＣＭＯＳ等のカメラであり、マウススキャナの筐体の内部空間にマウススキャナの底面側に撮像面を向けて設けられており、図２に示すマウススキャナに設けられた取り込み開始ボタン１３を押下することで、底面に設けられた透明な板１２を介して紙面などスキャン対象物を撮像する。スキャン終了は、マウススキャナに設けられた取り込み終了ボタン１４を押下する。
【００２９】
なお、一つの取り込みボタンとしても良い。この場合、ボタン押下回数をカウントしておき、奇数番目を取り込み開始とし、偶数番目を取り込み終了としても良いし、スキャン開始及びスキャン中はボタンを押したままにし、終了時に離すようにしても良い。また、マウススキャナがスキャン対象物と密着しているかどうかを検出する近接センサを設けても良いし、撮像対象を照らすＬＥＤ等のライトや、ミラー、レンズなどの光学系を設けても良い。
【００３０】
位置情報取得部２０は、イメージキャプチャ部１０の高さに関する情報を検出し、単位画像データに対応するイメージ位置情報を取得する。イメージ位置情報とは、後述するように単位画像データを貼付ける際の単位画像データの座標や角度変化など、単位画像データに関する情報をいう。位置情報取得部２０は、イメージキャプチャ部１０の高さを含む位置及び姿勢に関する情報を検出するセンサ２１と、当該センサ２１が検出した情報に基づいて、単位画像データのイメージ位置情報を算出する演算部２２と、を含み構成される。
【００３１】
センサ２１は、図２に示すように、本実施形態ではマウススキャナに内蔵され、イメージキャプチャ部１０（撮像素子１１）との相対位置関係が固定されてその背後に設けられている。撮像素子１１との相対位置関係が固定であれば、マウススキャナの筐体外部に装着されていても良い。
【００３２】
図３に示すように、このセンサ２１は、６次元センサ（６軸センサ）であり、イメージキャプチャ部１０の３次元加速度ａｘ，ａｙ，ａｚを検出する加速度センサ２１ａと、イメージキャプチャ部１０の３次元角速度ωｘ，ωｙ，ωｚを検出する３次元ジャイロセンサとを有する。３次元ジャイロセンサは、３つのジャイロセンサ２１ｂ〜２１ｄからなり、ジャイロセンサ２１ｂ〜２１ｄが互いに直交するｘ、ｙ、ｚ軸にそれぞれ配備され、各軸周りの角速度を検出する。６次元センサは、３個の加速度センサと３個のジャイロセンサを直交するｘ軸、ｙ軸、ｚ軸にそれぞれ一つずつ設けて組み立てても良いし、３個の加速度センサと３個のジャイロセンサがパッケージ化された６軸センサを用いても良い。
【００３３】
加速度センサ２１ａ及びジャイロセンサ２１ｂ〜２１ｄとしては、ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ  Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍ）技術を用いたもの等、種々の公知のものを用いることができる。その他、加速度センサ２１ａとしては、例えば、ピエゾ抵抗型、静電容量型及び圧電素子型のものが挙げられ、ジャイロセンサ２１ｂ〜２１ｄとしては、リング・レーザ・ジャイロ、光ファイバ・ジャイロが挙げられる。但し、これら列挙されたセンサに限定されない。
【００３４】
演算部２２は、主にＣＰＵを含み構成され、加速度センサ２１ａ及びジャイロセンサ２１ｂ〜２１ｄからの加速度又は角速度に基づいて、位置及び姿勢の変化量を含むイメージ位置情報を、積分などの演算により求める。これにより、例えば、前回撮影された単位画像データに対する今回撮影された単位画像データの相対位置、相対角度等を得ることができる。なお、前回分との相対位置、相対角度だけでなく、前々回など過去複数回分との相対位置、相対角度を求めても良い。演算部２２により求められた角度や姿勢の変化量は、後述の画像合成処理において、画像合成する際の補正に用いることができる。このように、演算部２２は、イメージキャプチャ部１０の相対変位を算出し、当該相対変位を単位画像の変位とする。或いは、所定の関係に基づいて単位画像の変位を算出しても良い。演算部２２により、３次元空間の相対位置をトレースすることができる。
【００３５】
画像処理部３０は、イメージキャプチャ部１０と位置情報取得部２０とに接続されており、イメージキャプチャ部１０からは単位画像データが入力され、位置情報取得部２０からは単位画像データのイメージ位置情報が入力される。
【００３６】
画像処理部３０は、イメージキャプチャ部１０で得られた単位画像データと、位置情報取得部２０で得られたイメージ位置情報とを関連付け、パッケージ単位画像データとする。ここにいう関連付けとは、単位画像データとこれに対応するイメージ位置情報とを１つのセットにする処理である。これにより、画像合成において、単位画像データの貼付け位置座標、角度補正等が関係づく。なお、この関連付けにおいては、対応関係が分かるように、イメージキャプチャ部１０及び位置情報取得部２０から各データ、情報が出力される際に順番情報を付加し、同じ順番のものを関連付ける。例えば、タイムスタンプを押す。
【００３７】
また、本実施形態の光学端末装置であるマウススキャナは、画像処理部３０からの複数のパッケージ単位画像データを合成処理し、スキャン対象範囲の全体画像を生成する画像合成部４０を備える。画像合成部４０は、パッケージ単位画像データに含まれるイメージ位置情報に基づいて、各パッケージ単位画像データを貼り合わせ、補正等の処理を行い、合成する。
【００３８】
例えば、図４に示すように、水平に置かれた紙面Ｄ上をスキャンする場合において、マウススキャナＭＳを水平方向に斜め、且つ鉛直方向であるｚ軸周りに回転させながら移動させた場合、最初及びその次のパッケージ単位画像データＩ１、Ｉ２を貼り合わせる際、演算部２２により当該次の単位画像データＩ２の貼り付け位置Ｐ２は、最初の貼り付け位置Ｐ１を例えば（０，０，０）とすると、その位置から水平方向の変化量（Δｘ、Δｙ、０）を移動させた位置であることが分かるので、両単位画像を貼り付けることができる。このとき、演算部２２によりマウススキャナＭＳはｚ軸周りに角度θだけしていることが分かるため、その分貼り付けの際に角度補正も行う。
【００３９】
なお、近接している単位画像データを貼り付ける場合には、画像の模様等を利用したパターンマッチングにより重複する一方の部分を削除するなどしても良い。単位画像データの合成は公知の手法を用いることができる。
【００４０】
本実施形態のマウススキャナは、位置情報取得部２０からのイメージ位置情報に基づいて、イメージキャプチャ部１０の撮像を指令又は停止する制御部５０を備える。すなわち、制御部５０は、マウススキャナのスキャン対象物からの高さ変位が、所定の高さの変位範囲内にあるかを判定する判定部５１と、判定部５１が所定の高さ変位範囲内にあると判定した場合に撮像素子１１に対して撮像命令を出力する撮像制御部５２と、を有する。所定の高さ変位の範囲内の移動は、例えば、イメージキャプチャ部１０の水平方向の移動が挙げられる。所定の高さ変位の範囲内とは、絶対的数値として予め設定しても良いし、高さの変遷から３次元空間におけるスキャン対象物が拡がる平面又は曲面を算出し、その平面又は曲面からの逸脱しない範囲として可変設定するようにしても良い。
【００４１】
［１−２．作用］
本実施形態の光学端末装置であるマウススキャナの動作について、図５を用いて説明する。簡単のため、スキャン対象物は紙面とし、３次元座標において、水平面上に配置されているとする。すなわち、高さが一定であり、紙面上の任意の座標点は（ｘ、ｙ、０）で表すことができるものとする。
【００４２】
スキャンは、マウススキャナの底面を紙面のスキャン対象範囲の所定領域にセットし、紙面に密着させた状態で取り込み開始ボタン１３を押すことにより開始する（ステップＳ０１）。次に、イメージキャプチャ部１０により、当該所定領域の単位画像データを取得し（ステップＳ０２）、当該単位画像データを貼り付ける（ステップＳ０３）。この単位画像データの位置座標（ｘ０，ｙ０，０）を初期位置とする。
【００４３】
ここで、取り込み終了ボタン１４が押されたら（ステップＳ０４のＹｅｓ）、スキャンを終了する。一方、取り込み終了ボタン１４が押されていない場合は（ステップＳ０４のＮｏ）、位置情報取得部２０から位置情報を取得し（ステップＳ０５）、判定部５１により位置情報から高さ方向成分の移動、すなわち紙面に対して垂直方向成分の移動があったかを判定する（ステップＳ０６）。垂直方向の移動がなかったと判定した場合は（ステップＳ０６のＮｏ）、判定部５１により、水平方向の移動があったかを判定する（ステップＳ０７）。水平方向の移動がなかった場合（ステップＳ０７のＮｏ）はステップＳ０４に戻る。スキャン終了のユーザの意思を確認するためである。
【００４４】
一方、水平方向の移動があった場合は（ステップＳ０７のＹｅｓ）、撮像制御部５２から撮像指令を出力し、撮像素子１１により、所定領域内を撮像し、単位画像データを取得する（ステップＳ０８）。さらに、移動後の位置に単位画像を貼り付け（ステップＳ０９）、ステップＳ０４〜Ｓ０９の動作を繰り返す。垂直方向の移動があったと判定した場合は（ステップＳ０６のＹｅｓ）、マウススキャナが紙面から離れたことを意味する。この場合、判定部５１は位置情報取得部２０から位置情報取得を継続し（ステップＳ１０）、高さが０となったかを判定する（ステップＳ１１）。すなわち、高さが０となったと判定する場合は（ステップＳ１１のＹｅｓ）、マウススキャナの底面が紙面に密着していることを示す。この場合、ステップＳ０７に進み、ステップＳ０４に直接又は間接に進み、取り込み終了ボタンが押されたら（ステップＳ０４のＹｅｓ）、スキャンを終了する。
【００４５】
［１−３．効果］
（１）本実施形態の光学端末装置は、スキャン対象範囲の全体画像を取得するための光学端末装置であって、撮像素子１１を含み構成され、スキャン対象範囲内の各領域を撮影し、前記各領域の単位画像データを取得するイメージキャプチャ部１０と、単位画像データに対応するイメージ位置情報を取得する位置情報取得部２０と、複数の前記単位画像データを合成し、前記スキャン対象範囲の全体画像を生成する画像合成部４０を備え、位置情報取得部２０は、装置本体に設けられ、加速度及び角速度を検出する６次元センサ２１と、前記加速度及び前記角速度に基づいて、単位画像データのイメージ位置情報を算出する演算部２２と、を有するようにした。
【００４６】
これにより、６次元センサは、当該センサが設けられる位置に依らずにイメージキャプチャ部１０の加速度及び角速度を検出できるので、操作性を向上させることができる。すなわち、従来の光学端末装置のように、２つの位置センサを離して設けることによる撮像範囲の制約を受けることがないので、スキャン対象物の端の方であってもスキャン可能であり、撮像範囲を気にする必要がなくなる。従って、ユーザが過度な意識をせずともよくなり、高い操作性を実現することができる。
【００４７】
（２）６次元センサ２１は、イメージキャプチャ部１０の背後に設けるようにした。これにより、センサ２１による撮像素子１１の撮影範囲に制約をなくすことができる。撮影範囲を広くとれるので、素早く所望の範囲の画像を得ることができる。
【００４８】
（３）演算部２２は、前記角速度に基づいて、前記単位画像データの姿勢情報を算出するようにした。これにより、湾曲した２次元面上であっても、スキャン画像の取得が可能である。すなわち、湾曲した２次元面上の単位画像データをつなぎ合わせる合成処理を行うことで、立体表面の３次元データを取得することができる。たとえば、３次元球面をスキャンすることができ、３次元プリンタに用いられるような３次元データを簡単に取得することができる。
【００４９】
（４）撮像素子１１の撮影を制御する制御部５０を備え、演算部２２は、イメージ位置情報の一つとして高さ変位を算出し、制御部５０は、前記高さ変位が、所定の高さ変位の範囲内にあるかを判定する判定部５１と、判定部５１による判定結果に基づいて、撮像素子１１の撮影を指令又は停止させる撮像制御部５２と、を有するようにした。これにより、所定の高さ変位の範囲内にない場合には、撮像を停止するため、画像合成処理を簡略化することができる。また、スキャン対象物（例えばドキュメント面）から離れた画像が処理に使われないため、言い換えると精度の高い単位画像データのみを画像合成に使用できるので、精度の高い全体画像を得ることができる。
【００５０】
（５）イメージ位置情報と単位画像データとを関連付けてパッケージ単位画像データとする画像処理部３０を備えるようにした。これにより、取得した画像とイメージ位置情報とのずれを防止でき、正確なスキャンを実現することができる。
【００５１】
［２．第２の実施形態］
［２−１．構成］
第２の実施形態について、図６を用いて説明する。第２の実施形態は、第１の実施形態と基本構成は同じである。よって、第１の実施形態と異なる点のみを説明し、第１の実施形態と同じ部分については同じ符号を付して詳細な説明は省略する。
【００５２】
図６は、第２の実施形態に係る光学端末装置の機能ブロック図である。図６に示すように、第２の実施形態は、制御部５０が設けられていない代わりに、画像処理部３０が判定部３１を有する。
【００５３】
すなわち、移動方向に基づいた撮像素子１１の制御は行わず、撮像素子１１は所定時間間隔で撮像する。画像処理部３０の判定部３１は、演算部２２により算出されたパッケージ単位画像データのイメージ位置情報から、当該データを得るために撮像された時のイメージキャプチャ部１０の高さ変位が所定の高さ変位の範囲内にあるかを判定する。
【００５４】
判定部３１は、当該範囲内になければ、そのパッケージ単位画像データを画像合成部４０に出力しないようにする。例えば、そのデータを破棄する。これにより、高さが０の場合のマウススキャナが紙面に接している時の単位画像データのみを画像合成に用いることができるので、全体画像の精度を向上させることができる。
【００５５】
本実施形態はマウススキャナに限らず、携帯電話、スマートフォン、タブレットなどの携帯端末の場合は、必ずしもスキャン対象物に密着させずに撮影しても良い。この場合、所定の高さ変位の範囲を設定し、当該範囲外にある単位画像データは画像合成処理に用いないようにしても良い。この所定の高さ変位範囲を絶対的な基準として予め１０ｃｍ、３ｃｍ等と設定しても良いし、スキャン開始時の高さを記憶し、その高さを基準にし、高さの変遷から範囲を設定しても良い。
【００５６】
［２−２．作用効果］
本実施形態では、演算部２２は、イメージ位置情報の一つとして高さ変位を算出し、画像処理部３０は、前記高さ変位が、所定の高さ変位の範囲内にあるかを判定する判定部３１を有し、判定部３１は、所定の高さの範囲内にないと判定したパッケージ単位画像データを破棄するようにした。これにより、スキャン対象物からマウススキャナが離れたかどうかが判別できる。すなわち、自動的に精度の低い単位画像を選別でき、精度の高い単位画像データにより画像合成を行えるので、操作性が高く、しかもスキャン対象範囲の得られる全体画像の精度を向上させることができる。
【００５７】
［３．第３の実施形態］
第３の実施形態について、図７を用いて説明する。第３の実施形態は、第１の実施形態又は第２の実施形態に適用可能である。ここでは、基本構成は第２の実施形態と同じとする。よって、第２の実施形態と異なる点のみを説明し、第２の実施形態と同じ部分については同じ符号を付して詳細な説明は省略する。
【００５８】
図７は、第３の実施形態に係る光学端末装置を含めた機能ブロック図である。第３の実施形態では、マウススキャナに画像合成部４０が設けられておらず、代わりに画像処理部３０に接続された出力部６０を備える。出力部６０は、外部のコンピュータやサーバとＵＳＢ又はＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、インターネット回線など有線又は無線の通信手段で接続される。例えば、コンピュータに接続される場合、画像処理部３０により生成されたパッケージ単位画像データをコンピュータに出力する。
【００５９】
このコンピュータには画像合成部４０が設けられる。すなわち、コンピュータのＨＤＤやＳＳＤ等に記憶されたプログラムを実行させることによりコンピュータに画像合成部４０としての機能を実現させて、スキャン対象範囲の全体画像の合成処理を行ってもよい。この場合は、マウススキャナに入力部７０を設け、外部コンピュータで生成した全体画像の入力を受け、当該全体画像を表示部８０に表示させる。
【００６０】
表示部８０の使用例としては、合成処理したスキャン画像を表示するようにしても良いし、スキャン中に得られた単位画像を表示させても良い。すなわち、リアルタイムで表示させることにより、スキャン対象範囲の画像が得られていないとユーザが判断すれば、即座にスキャンを中止し、やり直すことができる。或いは、コンピュータに接続されたディスプレイにスキャン実行中に単位画像又は全体画像を表示させても良い。なお、外部のコンピュータには、例えばパーソナルコンピュータ、スマートホン、タブレット端末などが含まれる。
【００６１】
［４．第４の実施形態］
第４の実施形態について、図８を用いて説明する。第３の実施形態は、第１の実施形態又は第２の実施形態に適用可能である。ここでは、基本構成は第２の実施形態と同じとする。よって、第２の実施形態と異なる点のみを説明し、第２の実施形態と同じ部分については同じ符号を付して詳細な説明は省略する。
【００６２】
図８は、第４の実施形態に係る光学端末装置を含む機能ブロック図である。第４の実施形態は、文字認識部９０と、出力部６０ｂが設けられている。文字認識部９０は、画像合成部４０から送られた全体画像から文字列を抽出し、文字データにする。出力部６０ｂは、有線又は無線により外部のコンピュータやサーバと接続され、これらに文字データを出力する。
【００６３】
本実施形態に係るマウススキャナは、ポインティング機能を備え、出力部６０ｂにより外部コンピュータＣと接続され、ポインティングデバイスとして使用できる。すなわち、外部コンピュータＣに接続されたディスプレイＤＩＳを介して、マウスのカーソルＰによって、文字データの出力先を指定することができる。
【００６４】
例えば、書類に記載されたＵＲＬや不明な漢字など、キーボードで入力することが面倒又は不能である場合がある。このような場合であっても、マウススキャナに文字認識ソフトを搭載することで、書類に記載された文字列を読み取って文字データとし、当該文字データを、ディスプレイＤＩＳに表示されたワープロソフトや表計算ソフト、ブラウザの検索窓等の所定の入力先にコピーすることができる。なお、文字認識部９０は、画像合成部４０から送られた全体画像から文字列に代えて、バーコード、ＱＲコードなどを認識する画像認識部として機能させるようにしても良い。
【００６５】
［５．第５の実施形態］
第５の実施形態について、図９を用いて説明する。第５の実施形態は、第３の実施形態と第４の実施形態の組み合わせである。基本構成は第３の実施形態と同様であり、第３の実施形態と異なる点のみを説明し、第３の実施形態と同じ部分については同じ符号を付して詳細な説明は省略する。また、第４の実施形態と同じ部分についても同様に適宜説明を省略する。
【００６６】
図９は、第５の実施形態に係る光学端末装置を含む機能ブロック図である。第５の実施形態では、第４の実施形態の画像合成及び文字認識は本光学端末装置で行わず、外部のコンピュータ又はサーバで行う。すなわち、本光学端末装置内の出力部６０は、画像処理部３０で生成したパッケージ単位画像データを外部のコンピュータ又はサーバに出力する。ここでは、出力部６０に外部のコンピュータが接続されている。
【００６７】
このコンピュータには画像合成部４０、文字認識部９０が設けられる。すなわち、コンピュータのＨＤＤやＳＳＤ等に記憶されたプログラムを実行させることによりコンピュータに画像合成部４０及び文字認識部９０としての機能を実現させて、スキャン対象範囲の全体画像の合成処理と文字認識を行う。外部のコンピュータで得られた全体画像と文字データは、ディスプレイＤＩＳに表示される。なお、文字認識部９０は、全体画像から文字列を抽出して文字データにしても良いし、パッケージ単位画像データから文字列を抽出し、文字データにしても良い。また、第４の実施形態と同様に、本実施形態に係るマウススキャナのポインタ機能により、所定の入力先に文字データを入力しても良い。また、当該ポインタ機能により、所定の入力先、例えば画像検索ソフトの検索窓に全体画像のデータを入力するようにしても良い。これにより、コンピュータに搭載された画像検索ソフトによって、画像検索することができる。
【００６８】
以上のように、パッケージ単位画像データを外部に出力することで、本光学端末装置のＣＰＵ等の処理能力が低い場合であっても、比較的処理能力の高い外部のコンピュータ等で全体画像の生成及び文字認識を行うことができる。このため、パッケージ単位画像データのデータ量が多い場合であっても対応することができる。
【００６９】
［６．他の実施形態］
本発明は、第１乃至第５の実施形態に限定されるものではなく、下記に示す他の実施形態も包含する。また、本発明は、第１乃至第５の実施形態及び下記の他の実施形態の少なくともいずれか２つを組み合わせた形態も包含する。
【００７０】
第１乃至第５の実施形態では、高さに関する判定をｚ軸方向の座標のみでスキャン対象物から離れているかどうかを判定したが、スキャン対象物が平面ではなく、曲がっている場合には、ｚ軸方向の座標だけでなく、他の軸周りの回転座標に基づいてスキャン対象物から離れたかどうかを判定しても良い。
【００７１】
第１乃至第５の実施形態では、位置情報取得のセンサとして、６次元センサのみを用いたが、６次元センサに加えて光学センサを設けてもよい。
【符号の説明】
【００７２】
１０            イメージキャプチャ部
１１            撮像素子
１２            透明な板
１３            取り込み開始ボタン
１４            取り込み終了ボタン
２０            位置情報取得部
２１            センサ（６次元センサ）
２１ａ          ３次元加速度センサ
２１ｂ〜２１ｄ  ジャイロセンサ
２２            演算部
３０            画像処理部
３１            判定部
４０            画像合成部
５０            制御部
５１            判定部
５２            撮像制御部
６０、６０ｂ    出力部
７０            入力部
８０            表示部
９０            文字認識部
Ｃ              コンピュータ
Ｄ              紙面
ＤＩＳ          ディスプレイ
ＭＳ            マウススキャナ
Ｉ１            最初のパッケージ単位画像データ
Ｉ２            次のパッケージ単位画像データ
Ｐ              マウスのカーソル
Ｐ１            最初のパッケージ単位画像データの貼り付け位置
Ｐ２            次のパッケージ単位画像データの貼り付け位置
Δθ            ｚ軸周りの回転角
【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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【図１０】
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【図１１】
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