(57)【要約】【課題】用途を広げることができる撮像装置を提供することを目的とする。【解決手段】変形可能なフレキシブルアーム２と、フレキシブルアーム２の一端に設けられ、フレキシブルアーム２を支持するＡ型プラグ３と、フレキシブルアーム２の他端に設けられたカメラヘッド部４と、カメラヘッド部４内に設けられ、画像を撮像するイメージセンサ１２と、カメラヘッド部４内に設けられ、イメージセンサ１２の傾きを検出する傾きセンサ１３と、傾きセンサ１３によって検出されたイメージセンサ１２の傾きに基づいて、イメージセンサ１２が撮像する画像の画素数を設定する制御部１４と、を備える。【選択図】図１
2011199503.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
変形可能なアーム部材と、
前記アーム部材の一端に設けられ、前記アーム部材を支持する支持部材と、
前記アーム部材の他端に設けられたヘッド部と、
前記ヘッド部内に設けられ、画像を撮像するイメージセンサと、
前記ヘッド部内に設けられ、前記イメージセンサの傾きを検出する傾きセンサと、
前記傾きセンサによって検出された前記イメージセンサの傾きに基づいて、前記イメージセンサが撮像する画像の画素数を設定する制御部と、
を備えることを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記イメージセンサによって撮像された画像及び／又は前記傾きセンサによって検出された前記イメージセンサの傾きを外部機器に出力することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記支持部材は、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）のＡ型プラグであり、
前記制御部は、前記イメージセンサによって撮像された画像及び／又は前記傾きセンサによって検出された前記イメージセンサの傾きを前記Ａ型プラグを介して外部機器に出力することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記イメージセンサの俯角が所定の第１の範囲内の場合には、前記イメージセンサが撮像する画像の画素数を第１の画素数に設定し、前記イメージセンサの俯角が前記第１の範囲外の場合には、前記イメージセンサが撮像する画像の画素数を前記第１の画素数よりも少ない第２の画素数に設定することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記イメージセンサの俯角が前記第１の範囲内の場合には、前記イメージセンサによって撮像された画像を水平面に射影変換することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記イメージセンサの俯角が所定の第２の範囲内の場合には、前記イメージセンサによって撮像された画像の上下方向の補正を行うことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記制御部は、前記イメージセンサの俯角が所定の第１の範囲外で、前記イメージセンサの方位角が所定の範囲外の場合には、前記イメージセンサによって撮像された画像の水平方向の補正を行うことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項８】
前記制御部は、前記イメージセンサの俯角が前記第１の範囲外の場合には、前記イメージセンサによって撮像された画像の顔認識処理を行い、前記イメージセンサによって撮像された画像の顔部分をトリミングすることを特徴とする請求項４〜７のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項９】
前記イメージセンサの俯角が前記第１の範囲内の場合には、スキャナとして動作し、前記イメージセンサの俯角が前記第１の範囲外の場合には、Ｗｅｂカメラとして動作することを特徴とする請求項４〜８のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項１０】
請求項２または３に記載の撮像装置が接続されたコンピュータで実行されるプログラムであって、
前記イメージセンサの俯角が所定の第２の範囲内の場合には、前記イメージセンサによって撮像された画像の上下方向の補正を行うステップを含むことを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像を撮像する撮像装置及びそのような撮像装置が接続されたコンピュータで実行されるプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
パーソナルコンピュータ（ＰＣ）に接続される周辺機器として２次元のイメージセンサを用いたスキャナが用いられている。スキャナは、主に、机上に置かれた書類や名刺などの読み取りに用いられる。その際、スキャナのイメージセンサは机上に向けられる、すなわち、イメージセンサは俯角が大きくなるように配向される。
【０００３】
なお、特許文献１〜４には、カメラや撮像手段の俯角、傾き、回動角度を検出する技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−２０７１６０号公報
【特許文献２】特開２００２−２３２７５３号公報
【特許文献３】特開２００２−２９０８１８号公報
【特許文献４】特開２００７−２１４９９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
イメージセンサを用いたスキャナの用途を、机上に置かれた書類や名刺などの読み取り用途に留まらず、他にも広げることが望まれる。
【０００６】
本発明の目的は、上記に鑑みてなされたものであって、イメージセンサを用いたスキャナの用途を広げることが可能な撮像装置及びそのような撮像装置が接続されたコンピュータで実行されるプログラムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の撮像装置は、変形可能なアーム部材と、前記アーム部材の一端に設けられ、前記アーム部材を支持する支持部材と、前記アーム部材の他端に設けられたヘッド部と、前記ヘッド部内に設けられ、画像を撮像するイメージセンサと、前記ヘッド部内に設けられ、前記イメージセンサの傾きを検出する傾きセンサと、前記傾きセンサによって検出された前記イメージセンサの傾きに基づいて、前記イメージセンサが撮像する画像の画素数を設定する制御部と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
本発明の撮像装置において、前記制御部は、前記イメージセンサによって撮像された画像及び／又は前記傾きセンサによって検出された前記イメージセンサの傾きを外部機器に出力することを特徴とする。
【０００９】
本発明の撮像装置において、前記支持部材は、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）のＡ型プラグであり、前記制御部は、前記イメージセンサによって撮像された画像及び／又は前記傾きセンサによって検出された前記イメージセンサの傾きを前記Ａ型プラグを介して外部機器に出力することを特徴とする。
【００１０】
本発明の撮像装置において、前記制御部は、前記イメージセンサの俯角が所定の第１の範囲内の場合には、前記イメージセンサが撮像する画像の画素数を第１の画素数に設定し、前記イメージセンサの俯角が前記第１の範囲外の場合には、前記イメージセンサが撮像する画像の画素数を前記第１の画素数より少ない第２の画素数に設定することを特徴とする。
【００１１】
本発明の撮像装置において、前記制御部は、前記イメージセンサの俯角が前記第１の範囲内の場合には、前記イメージセンサによって撮像された画像を水平面に射影変換することを特徴とする。
【００１２】
本発明の撮像装置において、前記制御部は、前記イメージセンサの俯角が所定の第２の範囲内の場合には、前記イメージセンサによって撮像された画像の上下方向の補正を行うことを特徴とする。
【００１３】
本発明の撮像装置において、前記制御部は、前記イメージセンサの俯角が所定の第１の範囲外で、前記イメージセンサの方位角が所定の範囲外の場合には、前記イメージセンサによって撮像された画像の水平方向の補正を行うことを特徴とする。
【００１４】
本発明の撮像装置において、前記制御部は、前記イメージセンサの俯角が前記第１の範囲外の場合には、前記イメージセンサによって撮像された画像の顔認識処理を行い、前記イメージセンサによって撮像された画像の顔部分をトリミングすることを特徴とする。
【００１５】
本発明の撮像装置において、前記イメージセンサの俯角が前記第１の範囲内の場合には、スキャナとして動作し、前記イメージセンサの俯角が前記第１の範囲外の場合には、Ｗｅｂカメラとして動作することを特徴とする。
【００１６】
本発明のプログラムは、本発明の撮像装置が接続されたコンピュータで実行されるプログラムであって、前記イメージセンサの俯角が所定の第２の範囲内の場合には、前記イメージセンサによって撮像された画像の上下方向の補正を行うステップを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、撮像装置の用途を広げることが可能となるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１は、本発明に係る撮像装置の一実施形態の概略構成を示す模式図である。
【図２】図２は、図１に示す撮像装置の機能の概略構成を示すブロック図である。
【図３−１】図３−１は、図１に示す撮像装置の垂直方向の傾きを示す図である。
【図３−２】図３−２は、図１に示す撮像装置の水平方向の傾きを示す図である。
【図４】図４は、図１に示す撮像装置の動作の一例を示すフロー図である。
【図５−１】図５−１は、図１に示す撮像装置によって撮像された画像の例を示す図である。
【図５−２】図５−２は、図５−１に示す画像に補正を行った画像の例を示す図である。
【図５−３】図５−３は、図５−２に示す画像にトリミングを行った画像の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下に、本発明にかかる撮像装置の一実施形態につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記の実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるものあるいは実質的に同一のものが含まれる。
【００２０】
図１は、本発明に係る撮像装置の一実施形態の概略構成を示す模式図である。撮像装置１は、変形可能なアーム部材であるフレキシブルアーム２を備える。フレキシブルアーム２の一端には、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）のＡ型プラグ３が設けられている。Ａ型プラグ３は、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）のＡ型レセプタクルに挿入され、フレキシブルアーム２を支持する。なお、Ａ型プラグ３は、ＵＳＢハブのＡ型レセプタクルに挿入され、ＵＳＢハブを介してＰＣに接続されても良い。このようにすれば、ＰＣと離れた場所でも撮像装置１を使用することができる。
【００２１】
フレキシブルアーム２の他端には、カメラヘッド部４が設けられている。カメラヘッド部４には、基板１０が内蔵されている。基板１０には、イメージセンサ１２、傾きセンサ１３、制御部１４が実装されている。イメージセンサ１２には、画像をイメージセンサ１２の撮像面に合焦させるための光学系１１が設けられている。フレキシブルアーム２が変形可能であるので、カメラヘッド部４は、様々な方向を向くことができる。
【００２２】
フレキシブルアーム２内には基板１０とＡ型プラグ３とを接続する配線が通されており、基板１０には、Ａ型プラグ３を介してＰＣやＵＳＢハブからＵＳＢバスパワーが供給され、イメージセンサ１２、傾きセンサ１３、制御部１４は、ＵＳＢバスパワーを電源として動作する。
【００２３】
図２は、撮像装置１の機能の概略構成を示すブロック図である。イメージセンサ１２は、画像を撮像する２次元センサであり、本例では３００万個の撮像素子を有する。なお、イメージセンサ１２の撮像画像の画素数は、制御部１４により、３００万画素又は１００万画素に設定可能である。
【００２４】
傾きセンサ１３は、２軸の加速度センサ等である。傾きセンサ１３は、図３−１に示すように、カメラヘッド部４の垂直方向の傾き、すなわちイメージセンサ１２の垂直方向との間の傾き（俯角）θＶと、図３−２に示すように、カメラヘッド部４の水平面との間の傾き、すなわちイメージセンサ１２の水平方向の傾き（方位角）θＨと、を検出し、制御部１４に出力する。
【００２５】
制御部１４は、撮像装置１の全体的な動作を統括的に制御する処理部、例えばシングルチップマイクロコンピュータである。制御部１４は、ＵＳＢインタフェース１４ａを備えており、Ａ型プラグ３を介してＰＣとＵＳＢ通信可能である。撮像装置１は、基本的に以上のような構成である。
【００２６】
次に、図４を用いて撮像装置１の動作について説明する。図４は、撮像装置１の制御部１４の処理を示すフロー図である。
【００２７】
まず、制御部１４は、ステップＳ１として、イメージセンサ１２の俯角θＶが第１の範囲内であるか否か、例えば４５°＜θＶ＜１３５°であるか否かを判定する。なお、４５°や１３５°といった閾値は一例であり、他の閾値を用いても良い。また、閾値はユーザにより設定可能としても良い。例えば、閾値はＰＣ側から設定可能としても良い。
【００２８】
制御部１４は、ステップＳ１でイメージセンサ１２の俯角θＶが４５°＜θＶ＜１３５°である（Ｙｅｓ）と判定したら、ステップＳ２として、撮像装置１をスキャナとして動作させ（スキャナモード）、モード情報をＰＣに出力してＰＣ上でスキャナアプリケーションプログラムを起動させ、イメージセンサ１２の撮像画素数を第１の画素数、例えば３００万画素に設定する。なお、イメージセンサ１２の俯角θＶが４５°＜θＶ＜１３５°の場合に撮像装置１をスキャナモードにするのは、イメージセンサ１２の俯角θＶが４５°＜θＶ＜１３５°の場合、つまりイメージセンサ１２が下方向を向いている場合には、机上に置かれた書類等を読み取ることをユーザが所望していると考えられるためである。また、イメージセンサ１２の撮像画素数を３００万画素に設定するのは、スキャナでは、書類や名刺等の文字を読み取るために高い解像度が必要であるためである。次に、制御部１４は、ステップＳ３として、イメージセンサ１２で撮像された３００万画素の画像を、俯角と方位角から空間座標を算出し、水平面に射影変換する。水平面に射影変換するのは、読み取りのために書類や名刺を置く机等は一般に水平面であるため、上記射影変換により、正面から見た形状すなわち水平面に対し垂直に見た場合の画像に変換することで、視認する上で違和感のない画像にするためである。その後、制御部１４は、ステップＳ４として、射影変換された３００万画素の画像を外部機器（ＰＣ）に出力する。出力された画像は、スキャナアプリケーションに送られる。
【００２９】
制御部１４は、ステップＳ１でイメージセンサ１２の俯角θＶが４５°＜θＶ＜１３５°ではない（Ｎｏ）と判定したら、ステップＳ５として、撮像装置１をＷｅｂカメラとして動作させ（Ｗｅｂカメラモード）、モード情報をＰＣに出力してＰＣ上でＷｅｂカメラアプリケーションを起動させ、イメージセンサ１２の撮像画素数を第１の画素数より少ない第２の画素数、例えば１００万画素に設定する。なお、このとき、制御部１４が、撮像装置１をＵＳＢビデオクラスデバイス（USB Video Class device）として動作させるようにしても良い。また、イメージセンサ１２の俯角θＶが４５°＜θＶ＜１３５°ではない場合に撮像装置１をＷｅｂカメラモードにするのは、イメージセンサ１２の俯角θＶが４５°＜θＶ＜１３５°ではない場合、つまりイメージセンサ１２が下方向を向いていない場合には、人や物等を撮像することをユーザが所望していると考えられるためである。また、イメージセンサ１２の撮像画素数を１００万画素に設定するのは、Ｗｅｂカメラアプリケーションでは画像をインターネット等のネットワークを介して他のＰＣに送信するので、送信時間が長くなることを防ぐために画像のサイズを抑えることが望ましいためである。
【００３０】
次に、制御部１４は、ステップＳ６として、イメージセンサ１２の俯角θＶが第２の範囲内であるか否か、例えば１３５°≦θＶ＜２７０°であるか否かを判定する。なお、１３５°や２７０°といった閾値は一例であり、他の閾値を用いても良い。また、閾値はユーザにより設定可能としても良い。例えば、閾値はＰＣ側から設定可能としても良い。イメージセンサ１２の俯角θＶが１３５°≦θＶ＜２７０°である場合、図５−１に示すように、上下が逆さの画像が撮像される。そこで、制御部１４は、ステップＳ６でイメージセンサ１２の俯角θＶが１３５°≦θＶ＜２７０°である（Ｙｅｓ）と判定したら、ステップＳ７として、イメージセンサ１２で撮像された画像を１８０°回転させる。
【００３１】
制御部１４は、ステップＳ６でイメージセンサ１２の俯角θＶが１３５°≦θＶ＜２７０°ではない（Ｎｏ）と判定したら、またはステップＳ７で画像を１８０°回転させたら、ステップＳ８として、イメージセンサ１２の方位角θＨが所定の範囲内であるか否か、例えば−３°＜θＨ＜３°であるか否かを判定する。なお、−３°や３°といった閾値は、一例であり、他の閾値を用いても良い。また、閾値はユーザにより設定可能としても良い。例えば、閾値はＰＣ側から設定可能としても良い。イメージセンサ１２の方位角θＨが−３°＜θＨ＜３°ではない場合、画像を見る者は画像の傾きが気になると考えられる。そこで、制御部１４は、ステップＳ８でイメージセンサ１２の方位角θＨが−３°＜θＨ＜３°ではない（Ｎｏ）と判定したら、ステップＳ９として、画像に水平補正（画像の水平方向の傾きの補正）を行う。図５−２は、図５−１に示す画像を１８０°回転させ、さらに水平補正を行った画像を示す図である。
【００３２】
制御部１４は、ステップＳ８でイメージセンサ１２の方位角θＨが−３°＜θＨ＜３°である（Ｙｅｓ）と判定したら、またはステップＳ９で画像に水平補正を行ったら、ステップＳ１０として、画像に顔認識処理を行い、図５−２に示すように、顔部分を顔部分のサイズに応じた適切な大きさに縦横比率３：４でトリミングする。なお、この縦横比率は一例であり、他の縦横比率でトリミングしても良い。また、縦横比率はユーザにより設定可能としても良い。例えば、縦横比率はＰＣ側から設定可能としても良い。
【００３３】
次に、制御部１４は、ステップＳ１１として、画像をＶＧＡ（６４０×４８０）サイズに変換する。図５−３は、図５−２の顔部分をトリミングしてＶＧＡサイズに変換した画像を示す図である。その後、制御部１４は、ステップＳ１２として、画像を外部機器（ＰＣ）に出力する。出力された画像は、Ｗｅｂカメラアプリケーションに送られる。
【００３４】
以上説明したように、本実施形態によれば、イメージセンサ１２の俯角に応じて、スキャナまたはＷｅｂカメラとして動作するので、用途を広げることが可能となる。
【００３５】
なお、本実施形態においては、アーム部材としてフレキシブルアーム２を用いているが、折りたたみ式のアーム等を用いても良い。
【００３６】
また、本実施形態においては、制御部１４がステップＳ１〜ステップＳ１２を実行することとしているが、ＰＣ上で実行されるデバイスドライバプログラムでステップＳ１〜ステップＳ１２を実行することとしても良い。その場合、制御部１４は、イメージセンサ１２で撮像された３００万画素の画像をそのまま外部機器（ＰＣ）に出力するとともに、イメージセンサ１２の俯角θＶ及び方位角θＨを外部機器（ＰＣ）に出力すれば良い。このとき、ＰＣ上で実行されるデバイスドライバプログラムは、イメージセンサ１２の俯角θＶに基づいてスキャナモード又はＷｅｂカメラモードを判定し、スキャナアプリケーションプログラム又はＷｅｂカメラアプリケーションプログラムを起動することができる。
【００３７】
また、本実施形態においては、撮像装置１とＰＣがＵＳＢ接続されることとしているが、無線接続されても良い。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
以上のように、本発明は、画像を撮像する撮像装置及びそのような撮像装置が接続されたコンピュータで実行されるプログラムに有用である。
【符号の説明】
【００３９】
１  撮像装置
２  フレキシブルアーム
３  Ａ型プラグ
４  カメラヘッド部
１０  基板
１１  光学系
１２  イメージセンサ
１３  傾きセンサ
１４  制御部
１４ａ  ＵＳＢインタフェース
【図１】
2011199503.tif 000003
【図２】
2011199503.tif 000004
【図３−１】
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【図３−２】
2011199503.tif 000006
【図４】
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【図５−１】
2011199503.tif 000008
【図５−２】
2011199503.tif 000009
【図５−３】
2011199503.tif 000010