(57)【要約】【課題】クロマキー合成の手法を使用することなく、撮影画像に対して所望の付加画像を背景や前景等として合成することができる自動写真作成装置を提供する。【解決手段】この自動写真作成装置における撮影室２の背面にはクロマキー合成のための色が付されておらず、カメラ１０により撮影された撮影画像に対して、レーザスキャナ３０により計測された利用者の距離（３次元位置）に基づき画像マスクが生成される。すなわち、本体部４の主制御装置は撮影画像に含まれる画素のうち（上記背面までの距離に相当する）所定距離以上の撮影対象に対応する画素を背景とする画素マスクを生成し、このマスクを適用した撮影画像に付加画像を合成することにより、クロマキー合成の手法を使用することなく、所望の付加画像を背景や前景等として合成することができる。【選択図】図２
2008259085.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の撮影領域における被写体である利用者を含む像を取得する撮影手段と、前記撮影手段により得られる撮影画像を含む合成画像を写真として出力する出力手段とを備える自動写真作成装置であって、
前記撮影手段による撮影対象までの距離を計測する距離計測手段と、
前記距離計測手段により計測された距離に基づき、前記撮影画像に対して前後関係を有するよう、所定の付加画像を前記撮影画像に対して合成することにより前記合成画像を生成する画像合成手段と
を備えることを特徴とする、自動写真作成装置。
【請求項２】
前記距離計測手段は、前記撮影対象に対してレーザを照射することにより前記撮影対象までの距離を計測するレーザスキャナであることを特徴とする、請求項１に記載の自動写真作成装置。
【請求項３】
前記距離計測手段は、
前記撮影手段から所定距離だけ離れた位置に設けられており、前記撮影対象を撮影する副撮影手段と、
前記副撮影手段により得られる画像と、前記撮影手段により得られる撮影画像とのずれに基づき、前記撮影対象までの距離を算出する距離算出手段と
を含むことを特徴とする、請求項１に記載の自動写真作成装置。
【請求項４】
前記画像合成手段は、
前記距離計測手段により計測された距離に基づき、前記撮影画像のうち前記利用者の像を含む領域に対応する合成マスクを作成するマスク作成手段と、
前記マスク作成手段により作成された合成マスクを前記撮影画像に適用し、前記合成マスクを適用された撮影画像に対して前後関係を有するよう前記付加画像を合成することにより、前記合成画像を生成する画像合成処理手段と
を含むことを特徴とする、請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の自動写真作成装置。
【請求項５】
前記マスク作成手段は、前記利用者の像を含む領域に対応する合成マスクを前記利用者毎に作成し、
前記画像合成処理手段は、前記マスク作成手段により作成された複数の合成マスクを前記撮影画像に適用し、前記合成マスクを適用された撮影画像に含まれる複数の前記利用者の像それぞれに対して前後関係を有するよう前記付加画像を合成することにより、前記合成画像を生成することを特徴とする、請求項４に記載の自動写真作成装置。
【請求項６】
前記画像合成手段は、
前記距離計測手段により計測された距離に基づき、前記撮影画像と合成されることにより前記利用者の像と重複すべき前記付加画像の領域のうちの全部または一部に対応する付加画像合成マスクを作成するマスク作成手段と、
前記マスク作成手段により作成された付加画像合成マスクを前記付加画像に適用し、前記撮影画像に対して前後関係を有するよう前記付加画像を合成することにより、前記合成画像を生成する画像合成処理手段と
を含むことを特徴とする、請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の自動写真作成装置。
【請求項７】
予め定められた複数の画像から前記所定の付加画像を選択するための利用者による操作入力を受け付ける操作入力手段をさらに備え、
前記画像合成手段は、前記撮影画像に対して前記操作入力手段により受け付けられた付加画像を合成することを特徴とする、請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載の自動写真作成装置。
【請求項８】
前記操作入力手段は、前記前後関係を決定するための利用者による操作入力をさらに受け付けることを特徴とする、請求項７に記載の自動写真作成装置。
【請求項９】
前記合成画像を表示する表示手段をさらに備え、
前記撮影手段は、前記利用者を含む像を連続的に取得し、
前記画像合成手段は、前記出力手段により出力されるべき合成画像に対応する撮影画像が取得される以前の期間においても前記合成画像を生成し、
前記表示手段は、前記画像合成手段により生成される合成画像を連続的に表示することを特徴とする、請求項１から請求項８までのいずれか１項に記載の自動写真作成装置。
【請求項１０】
前記撮影領域を他の領域と仕切るために設けられ、前記撮影手段から前記利用者までの距離より離れた撮影対象となるべき部分のうち少なくとも一部が開放されている仕切手段をさらに備えることを特徴とする、請求項１に記載の自動写真作成装置。
【請求項１１】
所定の撮影領域における被写体である利用者を含む像を取得する撮影ステップと、前記撮影ステップにおいて得られる撮影画像を含む合成画像を写真として出力する出力ステップとを備える自動写真作成方法であって、
前記撮影ステップにおける撮影の対象までの距離を計測する距離計測ステップと、
前記距離計測ステップにおいて計測された距離に基づき、前記撮影画像に対して前後関係を有するよう、所定の付加画像を前記撮影画像に対して合成することにより前記合成画像を生成する画像合成ステップと
を含むことを特徴とする、自動写真作成方法。
【請求項１２】
前記画像合成ステップは、
前記距離計測ステップにおいて計測された距離に基づき、前記撮影画像のうち前記利用者の像を含む領域に対応する合成マスクを作成するマスク作成ステップと、
前記マスク作成ステップにおいて作成された合成マスクを前記撮影画像に適用し、前記合成マスクを適用された撮影画像に対して前後関係を有するよう前記付加画像を合成することにより、前記合成画像を生成する画像合成処理ステップと
を含むことを特徴とする、請求項１１に記載の自動写真作成方法。
【請求項１３】
請求項１１または請求項１２のいずれか１項に記載の自動写真作成方法をコンピュータに実行させる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、利用者をカメラで撮影し、その撮影画像に基づき生成される合成画像を写真として出力する自動写真作成装置に関し、より詳細には画像合成に使用される画像マスクに基づき生成される合成画像を写真として出力する自動写真作成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、利用者をカメラで撮影し、その撮影画像を写真として出力する遊戯用写真作成装置が知られている。このような遊戯用写真作成装置は、遊戯性または娯楽性が高いことから、撮影画像と合成すべき画像（以下「付加画像」という）を、利用者の嗜好に応じて、予め用意された多種多様な背景画像および前景画像から選択したり、タッチペンやライトペン等のペン型入力手段を用いて利用者が自由に描いたりできるように構成されているものが多い。利用者によるこのような行為は、撮影画像に対してなされるため、「落書き」と呼ばれる。
【０００３】
また近年では、いわゆるクロマキー合成の手法を使用し、撮影された利用者の背景となるよう、予め記憶された複数の画像から利用者により適宜選択された付加画像を合成する落書きが行われることがある。このクロマキー合成の手法では、撮影すべき利用者の背後に単一色（例えば青色や緑色など）の背景を配置し、この背景と利用者とを撮影した撮影画像に含まれる背景の色をキー色（クロマ）として撮影画像のうちの当該色が含まれる領域（背景領域）をマスク（クロマキーマスクを作成）する。このマスクされた背景領域に対して利用者により適宜選択された画像の一部が合成されることにより、利用者の選択した画像があたかも現実の背景として撮影されたかのような合成画像が得られる。従来より、このようなクロマキー合成の手法を使用する自動写真作成装置がある（例えば特許文献１を参照）。
【０００４】
さらにこのようなクロマキー合成を行う際、単純に背景を合成するのではなく、背景との関係で撮影画像の奥行き位置を指定して合成することにより、利用者の好む奥行き位置に撮影画像を配置することができる自動写真作成装置や（例えば特許文献２を参照）、背景の奥行き位置を指定して撮影画像と合成することにより、利用者の好む奥行き位置に背景（または奥行き位置によっては前景）を配置することができる自動写真作成装置などがある（例えば特許文献３を参照）。
【特許文献１】特開平５−１６１０６４号公報
【特許文献２】特開２０００−１９６９５６号公報
【特許文献３】特開２０００−２６１７２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記従来の写真作成装置における背景面（利用者の背後側の筐体内部の面）に付されるキー色は、一般的には肌色の補色である青色または緑色の一色のみであるため、美観上必ずしも好ましくない、という美観上の問題点がある。
【０００６】
また、利用者がこのキー色と同色の服装を着用している場合には、当該部分がクロマキー合成時に背景として取り扱われることになるので、画像合成の結果、利用者の服装部分には背景が貼り付けられ、あたかも利用者の当該部分に穴が空いたような不自然な合成画像が得られることになる、というキー色による合成失敗の問題点がある。
【０００７】
さらに近年では、複数の利用者を撮影して一枚の撮影画像とすることが多く、例えばカメラから近い側の利用者とカメラから遠い側の利用者との間に所望の付加画像（背景画像）を配置しようとする場合には、上記従来の写真作成装置の構成を適用する限り、一枚の撮影画像に含まれるこれらの利用者を含む画像領域を利用者毎に切り離し、それぞれの画像に奥行き位置を指定して背景画像と合成しなければならず、大変繁雑な作業が必要となる。
【０００８】
さらにまた、上記従来の写真作成装置の構成を適用する限り、奥行き位置の指定などにより複数枚の画像（利用者の画像や付加画像）の前後関係を決定し、これらを適宜合成することができるにすぎず、例えば利用者の立体的な形状等に応じて立体的な付加画像を合成することはできない。
【０００９】
そこで本発明の目的は、利用者の背後にキー色を付した背景を配するクロマキー合成の手法を使用することなく、撮影画像に対して所望の付加画像を背景や前景等として合成することができる自動写真作成装置を提供することである。
【００１０】
また本発明のさらなる目的は、撮影画像に対して、これに含まれる利用者の奥行き位置等に応じて所望の付加画像を配置し合成することができる自動写真作成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
第１の発明は、所定の撮影領域における被写体である利用者を含む像を取得する撮影手段と、前記撮影手段により得られる撮影画像を含む合成画像を写真として出力する出力手段とを備える自動写真作成装置であって、
前記撮影手段による撮影対象までの距離を計測する距離計測手段と、
前記距離計測手段により計測された距離に基づき、前記撮影画像に対して前後関係を有するよう、所定の付加画像を前記撮影画像に対して合成することにより前記合成画像を生成する画像合成手段と
を備えることを特徴とする。
【００１２】
第２の発明は、第１の発明において、
前記距離計測手段は、前記撮影対象に対してレーザを照射することにより前記撮影対象までの距離を計測するレーザスキャナであることを特徴とする。
【００１３】
第３の発明は、第１の発明において、
前記距離計測手段は、
前記撮影手段から所定距離だけ離れた位置に設けられており、前記撮影対象を撮影する副撮影手段と、
前記副撮影手段により得られる画像と、前記撮影手段により得られる撮影画像とのずれに基づき、前記撮影対象までの距離を算出する距離算出手段と
を含むことを特徴とする。
【００１４】
第４の発明は、第１から第３までのいずれか１つの発明において、
前記画像合成手段は、
前記距離計測手段により計測された距離に基づき、前記撮影画像のうち前記利用者の像を含む領域に対応する合成マスクを作成するマスク作成手段と、
前記マスク作成手段により作成された合成マスクを前記撮影画像に適用し、前記合成マスクを適用された撮影画像に対して前後関係を有するよう前記付加画像を合成することにより、前記合成画像を生成する画像合成処理手段と
を含むことを特徴とする。
【００１５】
第５の発明は、第４の発明において、
前記マスク作成手段は、前記利用者の像を含む領域に対応する合成マスクを前記利用者毎に作成し、
前記画像合成処理手段は、前記マスク作成手段により作成された複数の合成マスクを前記撮影画像に適用し、前記合成マスクを適用された撮影画像に含まれる複数の前記利用者の像それぞれに対して前後関係を有するよう前記付加画像を合成することにより、前記合成画像を生成することを特徴とする。
【００１６】
第６の発明は、第１から第３までのいずれか１つの発明において、
前記画像合成手段は、
前記距離計測手段により計測された距離に基づき、前記撮影画像と合成されることにより前記利用者の像と重複すべき前記付加画像の領域のうちの全部または一部に対応する付加画像合成マスクを作成するマスク作成手段と、
前記マスク作成手段により作成された付加画像合成マスクを前記付加画像に適用し、前記撮影画像に対して前後関係を有するよう前記付加画像を合成することにより、前記合成画像を生成する画像合成処理手段と
を含むことを特徴とする。
【００１７】
第７の発明は、第１から第６までのいずれか１つの発明において、
予め定められた複数の画像から前記所定の付加画像を選択するための利用者による操作入力を受け付ける操作入力手段をさらに備え、
前記画像合成手段は、前記撮影画像に対して前記操作入力手段により受け付けられた付加画像を合成することを特徴とする。
【００１８】
第８の発明は、第７の発明において、
前記操作入力手段は、前記前後関係を決定するための利用者による操作入力をさらに受け付けることを特徴とする。
【００１９】
第９の発明は、第１から第８までのいずれか１つの発明において、
前記合成画像を表示する表示手段をさらに備え、
前記撮影手段は、前記利用者を含む像を連続的に取得し、
前記画像合成手段は、前記出力手段により出力されるべき合成画像に対応する撮影画像が取得される以前の期間においても前記合成画像を生成し、
前記表示手段は、前記画像合成手段により生成される合成画像を連続的に表示することを特徴とする。
【００２０】
第１０の発明は、第１の発明において、
前記撮影領域を他の領域と仕切るために設けられ、前記撮影手段から前記利用者までの距離より離れた撮影対象となるべき部分のうち少なくとも一部が開放されている仕切手段をさらに備えることを特徴とする。
【００２１】
第１１の発明は、所定の撮影領域における被写体である利用者を含む像を取得する撮影ステップと、前記撮影ステップにおいて得られる撮影画像を含む合成画像を写真として出力する出力ステップとを備える自動写真作成方法であって、
前記撮影ステップにおける撮影の対象までの距離を計測する距離計測ステップと、
前記距離計測ステップにおいて計測された距離に基づき、前記撮影画像に対して前後関係を有するよう、所定の付加画像を前記撮影画像に対して合成することにより前記合成画像を生成する画像合成ステップと
を含むことを特徴とする。
【００２２】
第１２の発明は、第１１の発明において、
前記画像合成ステップは、
前記距離計測ステップにおいて計測された距離に基づき、前記撮影画像のうち前記利用者の像を含む領域に対応する合成マスクを作成するマスク作成ステップと、
前記マスク作成ステップにおいて作成された合成マスクを前記撮影画像に適用し、前記合成マスクを適用された撮影画像に対して前後関係を有するよう前記付加画像を合成することにより、前記合成画像を生成する画像合成処理ステップと
を含むことを特徴とする。
【００２３】
第１３の発明は、第１１または第１２の発明に記載の自動写真作成方法をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラムである。
【発明の効果】
【００２４】
上記第１の発明によれば、距離計測手段により計測された距離に基づき、撮影画像に対して前後関係を有するよう付加画像を撮影画像に対して合成することにより、クロマキー合成の手法を使用することによる問題点を生じることなく、撮影画像に対して所望の付加画像を背景や前景等として合成することができる。
【００２５】
上記第２の発明によれば、距離計測手段としてレーザスキャナを使用することにより、精度よく距離を計測することができる。
【００２６】
上記第３の発明によれば、距離計測手段として例えばＣＣＤカメラなどの副撮影手段を使用することにより、製造コストを抑えることができる。
【００２７】
上記第４の発明によれば、撮影画像のうち利用者の像を含む領域に対応する合成マスクを作成することにより、クロマキー合成の手法を使用することによる問題点を生じることなく、簡易な構成で撮影画像に対して所望の付加画像を背景や前景等として合成することができる。
【００２８】
上記第５の発明によれば、合成マスクを利用者毎に作成し、利用者の像それぞれに対して前後関係を有するよう付加画像を合成することにより、撮影画像に対して所望の付加画像を利用者それぞれの距離を考慮した前後関係を有する位置に前景や背景などとして合成することができる。
【００２９】
上記第６の発明によれば、計測された利用者までの距離等に基づき得られる付加画像合成マスクを付加画像に適用することによって、撮影画像に対して利用者の立体的形状等を考慮した前後関係を有する位置に付加画像を合成することができる。
【００３０】
上記第７の発明によれば、操作入力手段により利用者が自ら選択した付加画像を受け付けることにより、当該付加画像を例えば背景画像とした合成画像を得ることができるので、本装置の遊戯性を高めることができる。
【００３１】
上記第８の発明によれば、操作入力手段により利用者が自ら決定した前後関係を受け付けることにより、利用者の意図に合わせた前後関係を有する合成画像を生成することができるので、本装置の遊戯性を高めることができる。
【００３２】
上記第９の発明によれば、出力されるべき合成画像に対応する撮影画像が取得される以前の期間においても画像合成手段により生成される合成画像が表示手段により表示される。したがって、利用者は写真として出力されるべき合成画像に対応する撮影画像の撮影前に合成結果を見ることができるので、利用者は（例えば前後に移動したり付加画像の配置位置を変更するなどして）所望の位置関係を有する合成画像を得ることができる。
【００３３】
上記第１０の発明によれば、仕切手段のうち撮影手段から利用者までの距離より離れた撮影対象となるべき部分の少なくとも一部が開放されているので、典型的には筐体などの仕切手段を小型で簡易な構成とすることができる。
【００３４】
上記第１１の発明によれば、上記第１の発明と同様の効果を自動写真作成方法において奏することができる。
【００３５】
上記第１２の発明によれば、上記第４の発明と同様の効果を自動写真作成方法において奏することができる。
【００３６】
上記第１３の発明によれば、上記第１または第４の発明と同様の効果を自動写真作成プログラムにおいて奏することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
以下、本発明の一実施形態につき添付図面を参照して説明する。
＜１.  第１の実施形態＞
＜１.１  全体構成＞
図１は、本発明の一実施形態に係る自動写真作成装置（遊戯用写真作成装置）を側面から見た図であり、図２は、この写真作成装置の本体部４を正面から（被写体としての利用者Ｕから）見た図である。以下、これらの図を参照して、本実施形態に係る自動写真作成装置の全体構成について説明する。
【００３８】
この自動写真作成装置は、利用者Ｕａ，Ｕｂが入る撮影室２と、利用者Ｕａ，Ｕｂの撮影画像を含む合成画像を生成して写真シール（または写真カード）として出力する本体部４とを備えている。なお、利用者は１人以上であればよいが、説明の便宜のためここでは２人であるものとする。
【００３９】
撮影室２は、略直方体形状であって、本体部４はその内面のうちの前面に沿って配置される。なお、撮影範囲外となる左右側面の一部には、利用者Ｃが出入りするための開口部と、当該開口部の一部または全部を覆う遮光カーテンとが設けられている。また、撮影室２の背面（および床面）には例えばクロマキー合成処理等に利用される単一の色が付されておらず、後述するレーザスキャナ３０により生成された３次元位置データに基づき画像マスクが生成される。
【００４０】
本体部４は、利用者Ｕａ，Ｕｂを撮影する撮影手段としてのカメラ１０と、当該カメラ１０の上方の適宜の位置に配置され閃光を発する照明手段としてのフラッシュ１１と、当該カメラ１０の下方に配置されたＣＲＴ（Cathode Ray Tube）または液晶ディスプレイパネル等からなる表示装置であるプレビューモニタ２２と、利用者Ｕａ，Ｕｂに対して撮影のための操作画面などを提供する液晶ディスプレイおよび当該操作画面を覆う操作位置検出用の透明シートからなる液晶タッチパネル２０と、撮影室２内の利用者Ｕａ，Ｕｂを含む計測対象までの距離を計測するレーザスキャナ３０とを備える。
【００４１】
カメラ１０は、典型的には、ＣＣＤ（電荷結合素子）を利用してデジタル画像信号を生成するデジタルカメラであって、撮影室２内の利用者Ｕａ，Ｕｂを撮影し、その撮影画像を表す画像信号を出力する。
【００４２】
レーザスキャナ３０は、カメラ１０の直上に設けられており、その前方にある計測対象までの距離を計測する。すなわち、レーザスキャナ３０は、計測対象（ここでは利用者Ｕａ，Ｕｂおよびその撮影室２の背面や床面など）にレーザパルスを照射し、このレーザパルスが往復する時間を計測することにより計測対象までの距離を計測するとともに、レーザパルスの方向から角度を算出する。この距離および角度から３次元位置データを得ることができる。なお、レーザスキャナにより３次元位置データを得る手法は周知であるので、詳しい説明は省略する。
【００４３】
ここで、レーザスキャナ３０は、カメラ１０の直上に配されることから、その計測対象をカメラ１０の撮影対象とほぼ同様にすることができる。すなわち、カメラ１０の撮影範囲を含むようレーザスキャナ３０による計測範囲を定めれば、レーザスキャナ３０とカメラ１０とがほぼ同じ位置に配置されることから、レーザスキャナ３０（のレーザパルス）によって、カメラ１０により得られる撮影画像に含まれる全ての画素に対応する計測対象までの距離を計測することができる。
【００４４】
プレビューモニタ２２は、上記画像信号の表す画像をリアルタイムで表示するように構成されており、カメラ１０によって得られる撮影画像を確認するために使用される。また、このプレビューモニタ２２には、後述するように付加画像を撮影しようとする画像に対してリアルタイムで合成して得られる画像が表示されてもよい。
【００４５】
液晶タッチパネル２０は、上述の操作画面などを提供する表示手段として機能するほか、撮影のための操作手段など、利用者Ｕａ，Ｕｂによる各種操作を受け付ける操作手段として機能する。なお、液晶タッチパネル２０は、図示されないタッチペンにより操作されるが、利用者Ｕａ，Ｕｂの指などにより操作されてもよく、例えば上記透明シートを含まない静電誘導方式の操作位置検出機能を有する液晶タッチパネルなどであってもよい。
【００４６】
また本体部４は、コンピュータを中心に構成され各部の制御等を行う主制御装置、Ｉ／Ｏ制御装置、およびカメラ１０により得られる撮影画像を含む合成画像を写真シール（または写真カード）として出力するプリンタ等を内蔵している。さらに、本体部４は、前面下方にコイン投入口２６を、側面に写真シールの取出口２８を、それぞれ備えている。さらにまた、本体部４は、本自動写真作成装置の動作中は常時点灯される照明装置１３Ｌ，１３Ｒをカメラ１０の左右にそれぞれ備えている。
【００４７】
＜１.２  機能的構成＞
図３は、本実施形態に係る自動写真作成装置の要部を機能面から見た構成を示すブロック図である。この自動写真作成装置は、機能的には、撮影部５２と、確認表示部５４と、メイン表示・操作部６２と、出力部６６と、距離計測部６８と、照明部７０と、Ｉ／Ｏ制御部７２と、主制御部８０とから構成される。
【００４８】
この構成において、撮影部５２は、ＣＣＤ等の撮像素子を用いて構成されるカメラ１０に相当し、リアルタイムに画像を取り込んで当該画像（この画像は「スルー画像」と呼ばれる）を表す画像信号を出力する。この画像信号は主制御部８０に入力されて、その内部のメモリにスルー画像データとして一時的に記憶される。また、このスルー画像データは、スルー画像信号として主制御部８０から確認表示部５４に供給される。確認表示部５４は、プレビューモニタ２２に相当し、そのモニタ用画像信号に基づきスルー画像をリアルタイムで表示する。
【００４９】
メイン表示・操作部６２は、液晶タッチパネル２０に相当し、出力されるべき写真のレイアウトを決定するための利用者Ｕａ，Ｕｂの操作や、シャッター操作等を受け付け、これらの操作を示す信号は、操作信号として主制御部８０に入力される。いま、利用者Ｕａ，Ｕｂの撮影のためにシャッターボタン（不図示）が押下されたとすると、主制御部８０からの指示に基づき、数秒程度の予め決められた時間の経過後にカメラ１０の撮影方向にフラッシュ１１から閃光が放たれる。そのとき、利用者Ｕａ，Ｕｂの撮影画像を表す信号として部５２から出力される画像信号が主制御部８０に入力され、主制御部８０内のメモリまたは補助記憶装置としてのハードディス装置等に撮影画像データとして格納される。
【００５０】
出力部６６は、本体部４に内蔵されるプリンタに相当し、主制御部８０からの指示に基づき、液晶タッチパネル２０における利用者Ｕａ，Ｕｂの落書きに応じて画像処理された上記撮影画像データの表す画像を写真シール（または写真カード）として出力する。
【００５１】
距離計測部６８は、本体部４におけるレーザスキャナ３０に相当し、主制御部８０からの指示に基づき計測対象（利用者Ｕａ，Ｕｂや撮影室２の背面など）に対して放たれたレーザパルスを受け取り、計測対象までの距離および角度を主制御部８０に与える。これらに基づき主制御部８０は計測対象の３次元位置データを得ることができる。
【００５２】
照明部７０は、本体部４における照明装置１３Ｌ，１３Ｒとフラッシュ１１とに相当し、主制御部８０からの指示に基づきＩ／Ｏ制御部７２によって点灯／消灯および調光が制御される。
【００５３】
Ｉ／Ｏ制御部７２は、本体部４に内蔵されるＩ／Ｏ制御装置に相当し、主制御部８０からの指示に基づき、照明部７０を制御する。また、後述のコイン検出部（不図示）からの検出信号等の入力信号を主制御部８０へ転送する。
【００５４】
主制御部８０は、本体部４に内蔵され、ＣＰＵや、メモリ、フレームバッファ、タイマー、補助記憶装置などを含むコンピュータを中心に構成される主制御装置に相当し、内部メモリに格納された所定プログラムをＣＰＵが実行することにより、上述のようにして入力される操作信号等に基づき各部を制御するために、上述のように各部に指示を出す。また、後述するように、上記撮影画像データと背景とされるべき画像のデータとを合成することにより、撮影画像に含まれる利用者Ｕａ，Ｕｂの像に対して所定の背景画像が背景となるように合成された画像である合成画像を生成する。生成された画像はフレームバッファに書き込まれることにより、メイン表示・操作部６２に表示される。さらに、当該合成画像に対する落書き処理を行うための操作信号に基づき上記画像データの一部を書き換えることにより、当該合成画像に所定画像を描画した画像である合成画像を生成する。生成された合成画像はメイン表示・操作部６２に表示される。上記のような画像合成が終了すると、その後、出力部６６からは合成画像が写真シール等として出力される。出力された写真シール等は、本体部４の側面に設けられた取出口２８から取り出される。
【００５５】
上記の構成要素の他、本体部４におけるコイン投入口２６に投入されたコインを検出するためのコイン検出部（不図示）が更に本体部４に設けられており、主制御部８０は、コイン検出部での検出結果に基づき、利用者Ｕａ，Ｕｂに所定時間だけ撮影や撮影画像に対する描画等による合成画像の生成など、本自動写真作成装置によるプレイを許容するように各部を制御する。このコイン検出部やその検出結果に基づく主制御部８０による制御動作は、従来の自動写真作成装置と同様であって周知であるので、その詳しい説明を省略する。
【００５６】
なお、主制御装置において実行される上記所定プログラムは、例えば、そのプログラムを記録した記録媒体であるＣＤ−ＲＯＭによって提供される。すなわち、上記所定プログラムの記録媒体としてのＣＤ−ＲＯＭが主制御装置内に補助記憶装置として内蔵されたＣＤ−ＲＯＭ駆動装置に装着され、そのＣＤ−ＲＯＭから所定プログラムが読み出されて補助記憶装置としてのハードディスク装置にインストールされる。また、上記所定プログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ以外の記録媒体や通信回線を介して提供されてもよい。そして、本自動写真作成装置の起動のための所定操作がなされると、ハードディスク装置にインストールされた所定プログラムは、主制御装置内のメモリに転送されてそこに一時的に格納され、主制御装置内のＣＰＵによって実行される。これにより、主制御装置による上記各部の制御処理が実現される。
【００５７】
＜１.３  動作＞
＜１.３.１  全体的な動作＞
上述のように本実施形態における主制御部８０の動作は、その内部のＣＰＵが上記所定プログラムを実行することにより実現される。図４は、このようにして実現される主制御部８０の動作の手順を示すフローチャートである。本実施形態では、コイン投入口２６に所定のコインが投入されると、本自動写真作成装置は、以下のように動作する。
【００５８】
まず、主制御部８０は、装置の初期化処理、すなわち各ハードウェアの初期化や、設定値として主制御部８０に記憶されるデータの初期化処理を行い、さらに予め決められた撮影のための時間（以下「撮影時間」という）が経過するとタイムアウトとなるようにタイマーを設定し、そのタイマーをスタートさせる（ステップＳ１０）。
【００５９】
続いて、主制御部８０は、利用者Ｕａ，Ｕｂまでの距離を計測する距離計測処理を行い（ステップＳ２０）、その後直ちに利用者Ｕａ，Ｕｂを撮影するための撮影処理を行う（ステップＳ３０）。
【００６０】
この距離計測処理および撮影処理は一連の動作として行われる。すなわち、ステップＳ２０において、主制御部８０は、図示されないシャッターボタンまたはメイン表示・操作部６２の画面に表示されるシャッターボタンが押されたか否かを操作信号に基づき判定し、シャッターボタンが押されるまで待機する。なお、シャッターボタンが一度も押されないまま撮影時間が終了するときには、シャッターボタンが押されたときの処理が自動的に行われるものとする。
【００６１】
シャッターボタンが押下されると、主制御部８０は、まず撮影開始を利用者にメイン表示・操作部６２の画面で距離を計測後に撮影すること知らせ、距離計測部６８により距離計測を行う。なお、距離計測時と撮影時とで対象（ここでは利用者Ｕａ，Ｕｂ）の位置が変化しないよう、典型的には上記画面では利用者に動かないよう指示を与えるメッセージが表示された後に距離計測が開始される。この距離計測処理について、図５を参照して詳しく説明する。
【００６２】
図５は、距離計測処理について説明するための図であり、より詳しくは図５（ａ）は、レーザスキャナによる主走査方向（左右方向）の走査範囲を含む平面を示す図であり、図５（ｂ）は、上記走査範囲を含む平面において得られる計測対象の距離を示す図である。なお、図５（ａ）はレーザスキャナ３０の設置位置からさらに所定距離だけ上方かつ後方の位置から見た簡易な鳥瞰図である。
【００６３】
図５（ａ）に示されるように、レーザスキャナ３０は、図の左右方向に走査する動作（主走査）を行うことにより、走査範囲を含む平面１０１における対象物の位置を計測する。なお、図中の平面１０１は、床面と平行であるように記載されているが、実際の走査範囲はレーザスキャナ３０の設置位置を含み、レーザパルスによる計測が可能な主走査の左端から右端までの扇状の形状となる。
【００６４】
この平面１０１における計測対象物の距離は、図５（ｂ）に示すように計測される。すなわち、この平面１０１と交差する利用者Ｕａの頭部付近の位置Ａはレーザスキャナ３０からほぼ１００［ｃｍ］の距離にあり、利用者Ｕｂの頭部付近の位置Ｂは１６０［ｃｍ］の距離にあり、撮影室２の背面の所定位置Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３はほぼ２００［ｃｍ］の距離にある。なお、この図５（ｂ）の右側に示される距離は説明のための目安となるものにすぎず、もちろん実際にはレーザスキャナ３０からの正確な（三次元）距離が得られる。
【００６５】
このように、レーザスキャナ３０は主走査開始位置を縦方向に少しずつずらしながら繰り返し主走査を行う（すなわち左から右へ主走査し、上から下へ副走査する）ことにより、撮影室２内の走査範囲内に含まれる計測対象物までの距離を計測し、対応する角度の情報とともに主制御部８０に与える。なお、前述したように、この走査範囲は、カメラ１０による撮影範囲を含むように設定されており、好ましくは撮影範囲を含んでこれとほぼ一致するように設定される。
【００６６】
ここで上記距離計測処理（Ｓ２０）は、例えば数秒程度の予め決められた時間が必要となるので、当該時間が経過した後に、ステップ３０において主制御部８０は、撮影部（カメラ）５２に撮影信号（シャッター信号）を送る。これにより、撮影部５２のシャッター動作と同期して照明部（フラッシュ）７０が閃光を放ち、主制御部８０がキャプチャ処理を開始する。すなわち、主制御部８０は、照明部（フラッシュ）７０からの閃光で照らされた利用者Ｕａ，Ｕｂの撮影画像を表す信号として撮影部５２から出力される画像信号を受け取り、メモリまたは補助記憶装置内に撮影画像の画像ファイルとして格納する。なお、所定の撮影時間の間、シャッターボタンが押下される毎に上記キャプチャ処理が実行され、撮影画像が画像ファイルとして一時的に保存される。
【００６７】
次に、主制御部８０は、予め定められた回数の撮影が行われることにより撮影が終了したか、撮影時間を示すタイマがタイムアウトとなることにより撮影が終了したか、または撮影時間の経過前であっても、メイン表示・操作部６２に対して撮影処理の終了を指示する操作が行われることにより撮影が終了したか否かを判定する（ステップＳ４０）。撮影が終了した場合、処理は次のステップＳ５０に進む。撮影が終了しない場合には、ステップＳ２０の処理に戻り、撮影が終了するまで上記処理が繰り返される（Ｓ４０→Ｓ２０→Ｓ３０→Ｓ４０）。
【００６８】
撮影が終了した場合、主制御部８０は、利用者のメイン表示・操作部６２に対する操作入力により選択された付加画像である背景画像に対して、（クロマキーを使用しない）３次元位置データに基づく背景合成処理を行う（ステップＳ５０）。この背景合成処理の詳しい内容については後述する。なお、この処理の前（または後）に、出力すべき写真シールに複数の撮影画像（またはこれを含む合成画像）を適宜配置するレイアウト処理が行われてもよい。このレイアウト処理では、予め定められた制限時間内で撮影画像をどのように配置するかを決定するための操作を受け付けることにより、所定の位置に撮影画像または合成画像が配された画像であって写真シール等を印刷するための合成画像が生成される。
【００６９】
続いて、主制御部８０およびメイン表示・操作部６２による落書き処理が行われる（ステップＳ６０）。この落書き処理では、主制御部８０により落書き処理のために予め決められた時間（以下「落書き時間」という）が設定され、この落書き時間内に利用者Ｕａ，Ｕｂは液晶タッチパネル２０を使用することにより落書きを行う。具体的には、液晶タッチパネル２０に撮影画像および落書きのための各種アイコン等、例えば、仮想的な落書きペンの太さや色などを選択可能にするため表示されるペン先アイコンやスタンプ画像を選択可能にするため表示されるスタンプアイコン等が表示され、これらに対する利用者Ｕａ，Ｕｂによる操作が受け付けられる。すなわち利用者Ｕａ，Ｕｂは、液晶タッチパネル２０でこれらの各種アイコン等のうちの１つを選択する（すなわち表示されたアイコン上にカーソルを動かして確定させる）操作や、表示画面上の所望の位置を指定する操作などを行うことにより、仮想的な落書きを行う。
【００７０】
なお、前述したステップＳ５０における背景合成処理は、上記ステップＳ６０における落書き処理の中で行われてもよい。すなわち、利用者による背景画像の選択や位置指定などは落書きと同時に行われてもよい。
【００７１】
続いてステップＳ７０における印刷処理では、上記ステップＳ６０における落書き処理により生成された合成画像（より詳細には前述したレイアウト処理により適宜の位置および大きさに撮影画像がレイアウトされ種々の落書きが行われ、さらに後述するように背景画像が合成された合成画像）が出力される。すなわち、主制御部８０は、（背景が合成され）落書き等をされた合成画像の出力を出力部（プリンタ）６６に指示する。これにより、出力部６６としてのプリンタは、その合成画像を写真シールとして出力する。
【００７２】
そうして上記ステップＳ７０における印刷処理が終了すると、図４に示す一連の処理は終了され、所定の金額に相当するコインが新たにコイン投入口２６に投入されるまで図４に示す処理は実行待ち状態となる。この実行待ち状態において、所定の金額に相当するコインが新たにコイン投入口２６に投入されるまで図４に示す処理は実行待ち状態となる。この実行待ち状態において、所定の金額に相当するコインが新たに投入されると、上記と同様の処理（ステップＳ１０〜Ｓ７０）が実行される。
【００７３】
＜１.３.２  背景合成処理における動作＞
次に、前述した背景合成処理（ステップＳ５０）の詳細な処理内容について説明する。図６は、背景合成処理の詳細なサブルーチン処理の手順を示すフローチャートである。図６に示すステップＳ５０１において、主制御部８０は、前述したステップＳ２０により取得される撮影画像に含まれる画素をレーザスキャナ３０により計測された距離に関連づけ、画素毎の距離を算出する。以下、図７を参照して具体的に説明する。
【００７４】
図７は、撮影室内の利用者をカメラにより撮影することにより得られる撮影画像と画素の距離を説明するための図である。より詳しくは図７（ａ）は上記撮影画像を示す図であり、図７（ｂ）は上記撮影画像に含まれるいくつかの画素と距離との関連を説明するための図である。
【００７５】
図７（ａ）に示される撮影画像は、カメラ１０の光学的な構造により定まる画角やカメラ１０の撮影方向などにより予め定まった撮影範囲を撮影することにより得られる画像である。また、前述したようにレーザスキャナ３０の計測範囲（走査範囲）は上記撮影範囲を含んで一致するように設定されており、しかもレーザスキャナ３０はカメラ１０直上のほぼ同位置に設置されているので、レーザスキャナ３０の計測対象点は撮影画像の画素とほぼ対応させることができる。
【００７６】
例えば、図７（ｂ）に示される撮影画像に引かれた横方向の直線は、図５に示される走査範囲を示す平面１０１に対応しており、この走査範囲内にある図５（ｂ）に示される利用者Ｕａの位置Ａ、利用者Ｕｂの位置Ｂ、および背面の位置Ｃ１〜Ｃ３は、図７（ｂ）に示される撮影画像の同一の符号を付したそれぞれの位置に対応している。したがって、図７（ｂ）に示される撮影画像における位置Ａの距離は１００［ｃｍ］であり、位置Ｂの距離は１６０［ｃｍ］であり、位置Ｃ１〜Ｃ３の距離は２００［ｃｍ］である、というように撮影画像に含まれる全ての画素の距離を容易に算出することができる。もっとも実際にはレーザスキャナ３０およびカメラ１０の位置のわずかな違いや光学系の違いなどにより、撮影画像上の画素位置をレーザスキャナ３０により得られた距離と単純に関連づけることはできない場合が多いが、これらは予め定まった違いであるので、この違いが補正されるように画素とその距離との関連づけを適宜行うことには比較的容易である。
【００７７】
次にステップＳ５０２において、主制御部８０は、上記ステップＳ５０１においてその距離を算出された全ての画素のうち、所定値以上の距離を有する画素のみを選択する。ここでは、距離が２００［ｃｍ］以上の画素のみが選択されるものとする。ここで、撮影室２の背面はレーザスキャナ３０から（３次元距離において）最低２００［ｃｍ］以上離れているものとする。したがって、選択された画素は、全て撮影室２の背面を表す画素となる。
【００７８】
続いてステップＳ５０３において、主制御部８０は、上記ステップＳ５０２において選択された画素により、背景合成マスクを作成する。この背景合成マスクは、周知の合成マスク（ここではアルファチャネル）であって、対象となる画像のうちの上記所定距離以上の画素を含む領域、すなわち撮影室２の背面の像が占める領域を透明とし、それ以外の領域（利用者を含む領域）を非透明とするためのデータである。この合成マスクは一般的には対象となる画像の画素毎に０（完全透明）から２５５（完全非透明）までの透過度を示す値αが設定される。なおここでのαは、０および２５５のみが使用されるものとする。
【００７９】
このような背景合成マスクを適用（設定）することにより、詳しくはステップＳ５０４，Ｓ５０８において後述するように、撮影画像の非透明領域（α＝２５５）に相当する（利用者が適宜選択した）背景画像の領域は隠され（マスクされ）、その透明領域（α＝０）に相当する背景画像の領域は見えるように合成される。そのため、あたかも対象となる撮影画像の非透明領域の部分が切り取られ、切り取られた当該部分が上記背景画像に対して貼り付けられたような前後関係を有する合成画像が得られる。
【００８０】
次に、ステップＳ５０４において、主制御部８０は、メイン表示・操作部６２に予め作成された複数の背景画像の一部または全部を表示し、利用者による選択をメイン表示・操作部６２より受け付ける。具体的には、液晶タッチパネル２０に様々な背景画像が表示され、利用者Ｕａ，Ｕｂにより、液晶タッチパネル２０でこれらの背景画像のうちの１つを選択する（すなわち画面のカーソルを動かしたりパネルを指で押したりすることにより確定させる）操作が行われる。このことにより、利用者は自ら選択した付加画像を（仮想的な）背景画像とした合成画像を得ることができるので、本装置の遊戯性を高めることができる。
【００８１】
続いて、ステップＳ５０５において、主制御部８０は、ステップＳ５０３において作成された背景合成マスクを適用することにより、ステップＳ５０４において利用者により選択された付加画像としての背景画像を、ステップＳ３０において取得された撮影画像に対して画像合成することにより、出力すべき合成画像を作成する。以下、このような合成処理を図８を参照にして具体的に説明する。
【００８２】
図８は、このような背景合成マスクを適用した合成処理を説明するための図である。より詳しくは図８（ａ）は、背景合成マスクを適用した撮影画像の例を示した図であり、図８（ｂ）は、利用者により選択された背景とすべき付加画像を例示した図であり、図８（ｃ）は、付加画像を背景として撮影画像に合成した画像を例示した図である。
【００８３】
図８（ａ）における撮影画像には、背景合成マスクに相当するアルファチャネルが設定されており、その非透明領域（α＝２５５）は利用者Ｕａ，Ｕｂの像の範囲に合致し、その透明領域（α＝０）はそれ以外の撮影室２の背面部分の範囲（図中の斜線部）に合致している。なお、もちろんここでの利用者Ｕａ，Ｕｂの像は典型例であって、利用者Ｕａ，Ｕｂの像自体を含むほか、撮影室２の背面より前方（カメラ１０に近い方）に存在する全てのもの（例えば持ち物など）の像を含む。
【００８４】
この図８（ａ）に示される背景合成マスクを適用（すなわちアルファチャネルを設定）された撮影画像に対して、図８（ｂ）に示される背景となる付加画像を合成する。そうすれば、付加画像のうち、撮影画像の非透明領域（α＝２５５）に相当する利用者Ｕａ，Ｕｂの像の範囲に対応する領域は隠され（マスクされ）、撮影画像の透明領域（α＝０）に相当する付加画像の領域は見えるように合成されるので、図８（ｃ）に示されるような前後関係を有する合成画像が得られる。その後背景合成処理は終了し、図４に示す処理に復帰する。
【００８５】
＜１.４  効果＞
上記のように本実施形態によれば、利用者Ｕａ，Ｕｂの背後にクロマキー色を付された背景面を設けてクロマキー合成処理を行うことによる前述した美観上の問題点やキー色による合成失敗の問題点などを生じることなく、レーザスキャナ３０により計測された距離に基づき得られる背景合成マスクを適用することによって、撮影画像に対して所望の付加画像を背景として合成することができる。
【００８６】
＜２.  第２の実施形態＞
＜２.１  全体構成＞
第２の実施形態における自動写真作成装置は、図４および図６に示される背景合成処理（ステップＳ５０）における処理内容が異なる点を除き、その構成および動作は、第１の実施形態における自動写真作成装置の構成および動作とほぼ同様であるので、同一の構成要素には同一の符号を付してその説明を省略する。
【００８７】
なお、本実施形態における自動写真作成装置では、撮影される利用者が複数あり、かつこれらの利用者の位置（距離）に前後関係がある場合を前提としており、ここでは２人の利用者の間に（すなわち一方の利用者の前方であって他方の利用者の後方に）付加画像を合成する。もちろん、利用者双方の前方または後方に付加画像を合成してもよいし、２つ以上の付加画像を適宜の位置に合成してもよい。
【００８８】
＜２.２  動作＞
本実施形態では、図６に示されるステップＳ５０１の処理と同様に、撮影画像に含まれる画素毎に距離を算出した後、図６に示されるステップＳ５０２の処理に代えて、利用者Ｕａ，Ｕｂの距離をそれぞれ算出し、利用者Ｕａまでの距離のうちのその最大値を所定値ｘとし、利用者Ｕｂまでの距離のうちのその最大値を所定値ｙとして、上記所定値ｘより遠い距離を有する画素群Ｘと、上記所定値ｘを含んでこれより近く上記所定値ｙより遠い距離を有する画素群Ｙとをそれぞれ選択する。このように選択された画素群Ｘには利用者Ｕａの像のみが含まれず、画素群Ｙには利用者Ｕｂの像のみが含まれないことになる。なお、実際には利用者Ｕａ，Ｕｂの像が（カメラ１０およびレーザスキャナ３０から見て）重なっていることもあるので、上記画素群Ｘに利用者Ｕａの像が含まれ、上記画素群Ｙに利用者Ｕｂの像が含まれることもあるが、上記のように利用者Ｕａ，Ｕｂの位置に前後関係がある限り後述する付加画像の仮想的な配置位置との関係では問題なくマスクを作成することができる。
【００８９】
さらに本実施形態では、図６に示されるステップＳ５０３の処理に代えて、上記画素群Ｘ，Ｙに基づきそれぞれの背景合成マスクを作成する。以下、図９を参照してこれらの背景合成マスクについて説明する。
【００９０】
図９は、２種類の背景合成マスクが適用された撮影画像の例を示す図であり、より詳しくは、図９（ａ）は、画素群Ｘに基づく背景合成マスクを適用した撮影画像の例を示した図であり、図９（ｂ）は、画素群Ｙに基づく背景合成マスクを適用した撮影画像の例を示した図である。
【００９１】
図９（ａ）における撮影画像には、背景合成マスクに相当するアルファチャネルがそれぞれ設定されており、その非透明領域（α＝２５５）は利用者Ｕａの像の範囲に合致し、その透明領域（α＝０）はそれ以外の撮影室２の背面部分および利用者Ｕｂの像の範囲（図中の斜線部）に合致している。また、図９（ｂ）における撮影画像にも同様に背景合成マスクに相当するアルファチャネルがそれぞれ設定されており、その非透明領域（α＝２５５）は利用者Ｕｂの像の範囲に合致し、その透明領域（α＝０）はそれ以外の撮影室２の背面部分および利用者Ｕａの像の範囲（図中の斜線部）に合致している。このように背景合成マスクを設定すれば、後述するように利用者Ｕａと利用者Ｕｂとの間に付加画像を配置したような前後関係を有する合成画像を作成することができる。
【００９２】
そこで本実施形態では、図６に示されるステップＳ５０４の処理と同様に付加画像の選択および位置指定を受け付け、その後図６に示されるステップＳ５０３の処理と同様に合成画像を作成する。以下、図１０を参照して付加画像および合成画像について説明する。なお、ここでの付加画像の位置指定では、画像平面上の位置（縦軸および横軸における位置）の他、付加画像の奥行き位置（すなわち前後方向の位置）、ここでは距離に相当する位置の指定が行われる。典型的には、この奥行き位置は、２人の利用者の手前の位置と、２人の利用者の間の位置と、２人の利用者の後ろの位置との３種類の前後関係を示す位置から選択される。このように付加画像と利用者の像との前後関係を利用者に選択させることにより、利用者の意図に合わせた前後関係を有する合成画像を生成することができ、本装置の遊戯性を高めることができる。なお、上記前後関係の決定は、上記複数種類の位置から選択されるほか、撮影室２内における付加画像の仮想的な配置位置など（典型的には距離）を受け付けてもよい。
【００９３】
図１０は、付加画像および合成画像の例を示す図であり、より詳しくは、図１０（ａ）は、背景合成マスクが設定されている付加画像の例を示した図であり、図１０（ｂ）は、最終的な合成画像の例を示した図である。
【００９４】
この図１０（ａ）に示される付加画像は画像中央に配された帯状の図形であって、この付加画像には背景合成マスクが適用（すなわちアルファチャネルが設定）されている。すなわち、その非透明領域（α＝２５５）は上記付加画像の範囲に合致し、その透明領域（α＝０）はそれ以外の部分（図中の斜線部）に合致している。
【００９５】
この図１０（ａ）に示される付加画像が、図９（ｂ）に示される背景合成マスクを適用（すなわちアルファチャネルを設定）された利用者Ｕｂを含む撮影画像に対して合成され、さらにこの合成画像に対して図９（ａ）に示される背景合成マスクを適用（すなわちアルファチャネルを設定）された利用者Ｕａを含む撮影画像に対して合成されると、最終的に図１０（ｂ）に示されるように、利用者Ｕａの背景となり利用者Ｕｂの前景となる前後関係を有する位置に付加画像が配置された合成画像が得られる。
【００９６】
＜２.３  効果＞
上記のように本実施形態によれば、利用者Ｕａ，Ｕｂの背後にクロマキー色を付された背景面を設けてクロマキー合成処理を行うことによる前述した美観上の問題点やキー色による合成失敗の問題点などを生じることなく、レーザスキャナ３０により計測された距離に基づき得られる背景合成マスクを適用することによって、撮影画像に対して所望の付加画像を利用者Ｕａ，Ｕｂそれぞれの距離を考慮した前後関係を有する位置に前景や背景などとして合成することができる。
【００９７】
＜３.  第３の実施形態＞
＜３.１  全体構成＞
図１１は、第３の実施形態に係る写真作成装置の本体部を正面から見た図である。この図１１に示される第３の実施形態における自動写真作成装置の本体部４は、図２に示される本体部４の構成と比較すればわかるように、第１および第２の実施形態に使用されるレーザスキャナ３０に代えてサブカメラ４０が設けられている。
【００９８】
本実施形態における自動写真作成装置は、このサブカメラ４０により撮影される画像とカメラ１０により撮影される撮影画像とに基づき撮影画像に含まれる各画素の距離が計測される点を除き、その構成および動作は、第１の実施形態における自動写真作成装置の構成および動作とほぼ同様であるので、同一の構成要素には同一の符号を付してその説明を省略する。以下、このサブカメラ４０により距離を計測する動作について図１２を参照して簡単に説明する。なお、このように２つのカメラにより撮影された画像を比較することにより、画像に含まれる画素に対応する撮影対象までの距離を計測（計算）する手法は周知であるので詳しい説明は省略する。
【００９９】
＜３.２  距離を計測する動作＞
図１２は、カメラおよびサブカメラにより撮影画像に含まれる画素の距離を計測する手法を説明するための図である。図１２において実線で示される図形はカメラ１０により撮影された利用者Ｕａ，Ｕｂを含む撮影画像であり、破線で示される図形はサブカメラ４０により撮影された利用者Ｕａ，Ｕｂを表している。
【０１００】
この図１２を参照すれば、カメラ１０により撮影された利用者Ｕａと、サブカメラ４０により撮影された利用者Ｕａとは長さＬａだけずれており、カメラ１０により撮影された利用者Ｕｂと、サブカメラ４０により撮影された利用者Ｕｂとは長さＬｂだけずれている。このずれは図１１に示されるカメラ１０とサブカメラ４０とが水平方向（横方向）に所定の間隔を空けて配置されていることにより生じており、これらのカメラ１０およびサブカメラ４０に近い位置にある撮影対象ほど上記ずれが大きくなり（ずれを示す長さが大きくなり）、遠い位置にある撮影対象ほど上記ずれが小さくなる（ずれを示す長さが小さくなる）。したがって、このずれを撮影画像に含まれる各画素毎に計算すれば、三角測量の原理によりカメラから当該画素に対応する撮影対象までの距離を算出することができる。このように上記処理とサブカメラ４０とにより距離算出手段が構成されている。なお、実際にはカメラ１０により撮影がされる画像に含まれる画素とサブカメラ４０により撮影がされる画像に含まれる画素との同一性の判別が難しいので、周囲の画素を考慮した周知のパターンマッチングの手法などが使用されるが、詳しい説明は省略する。
【０１０１】
以上のように撮影画像に含まれる画素毎に距離を算出する処理は、その機能として図６に示されるステップＳ５０１の処理と同様であり、以下同様に背景合成マスクを作成し、作成された背景合成マスクを撮影画像に適用することにより、第１または第２の実施形態の場合と同様の合成画像を作製することができる。
【０１０２】
なお、本実施形態では説明の便宜のため実際に距離を算出する構成としたが、上記ずれ量をそのまま撮影画像に含まれる各画素毎に関連づけ、所定値以上のずれ量を有する画素を背景となるべき撮影室２の背面を表す画素であるものとして背景合成マスクを作成する構成であってもよい。このような構成であっても、上記ずれ量は距離と一意に対応するので、撮影対象までの距離に基づき背景合成マスクを作成する一例といえる。
【０１０３】
＜３.３  効果＞
上記のように本実施形態によれば、利用者Ｕａ，Ｕｂの背後にクロマキー色を付された背景面を設けてクロマキー合成処理を行うことによる前述した美観上の問題点やキー色による合成失敗の問題点などを生じることなく、サブカメラ４０により撮影された画像とカメラ１０により撮影された撮影画像とに基づき計測された距離に基づき得られる背景合成マスクを適用することによって、撮影画像に対して所望の付加画像を単に背景として、または利用者Ｕａ，Ｕｂそれぞれの距離を考慮した前後関係を有する位置に前景や背景などとして合成することができる。
【０１０４】
また、本実施形態のように距離の測定にサブカメラ４０を使用する構成では、第１の実施形態のように距離の測定にレーザスキャナ３０を使用する構成よりも一般的には計測精度が悪くなることが多いが、一般にレーザスキャナ３０は高価であるため、サブカメラ４０を使用することにより製造コストを抑えることができる。
【０１０５】
＜４.  第４の実施形態＞
＜４.１  全体構成＞
第４の実施形態における自動写真作成装置は、図４および図６に示される背景合成処理（ステップＳ５０）における処理内容が異なる点を除き、その構成および動作は、第１の実施形態における自動写真作成装置の構成および動作とほぼ同様であるので、同一の構成要素には同一の符号を付してその説明を省略する。
【０１０６】
なお、本実施形態における自動写真作成装置では、レーザスキャナ３０により計測対象の距離が計測されるが、第３の実施形態の場合のようなサブカメラ４０を使用することにより距離を計測する構成であってもよい。
【０１０７】
本実施形態では、計測された利用者Ｕａ，Ｕｂの３次元位置データに基づき、撮影画像中にあたかも存在するかのような前後関係を有するように立体的な付加画像を撮影画像に対して合成する。以下、図１３を参照してその動作について説明する
【０１０８】
＜４.２  動作＞
図１３は、立体的な付加画像を合成するための合成マスクを適用した合成処理を説明する図である。より詳しくは図１３（ａ）は、付加画像の例を示した図であり、図１３（ｂ）は、合成マスクを適用した付加画像の例を示した図であり、図１３（ｃ）は、付加画像を撮影画像に合成した画像を例示した図である。
【０１０９】
図１３（ａ）に示されるように、この付加画像は立体的な形状を有しており、撮影画像に対して合成されることを前提とする画像であるので、もし実際に撮影室２内に当該画像に相当する立体が存在しこれが撮影されるとすれば得られるであろうその立体の立体的形状や距離などを示す３次元位置データを上記付加画像について仮定することは可能である。そこで、当該立体のあるべき３次元位置が利用者Ｕａ，Ｕｂの位置と重なるべき場合には、例えば当該立体があたかも液体や気体であるかのように当該立体の方が押しのけられ（排除され）、当該立体の表面が利用者Ｕａ，Ｕｂ表面に沿って変形するような、すなわち立体の中を利用者Ｕａ，Ｕｂがいわば通り抜けるかのような合成画像を作成することができる。
【０１１０】
そこで、計測された利用者Ｕａ，Ｕｂの３次元位置データと付加画像に示される立体が有すると仮定された３次元位置データとに基づき、仮定された立体の表面がどのように変形するかを計算し、この計算により得られた立体表面の仮定された３次元位置データに基づき、付加画像のうちどの部分が利用者Ｕａ，Ｕｂの像に対して透過されるべきかを算出する。図１３（ｂ）に示される斜線部分は、このようにして算出された合成マスク部分（以下「付加画像合成マスク」という）すなわち透明領域（α＝０）を示している。この付加画像合成マスクを付加画像に適用すれば、上記立体と利用者Ｕａ，Ｕｂの立体的形状とを考慮した前後関係で付加画像を撮影画像に対して合成することができる。
【０１１１】
なお、本実施形態における合成処理が上記第１の実施形態における背景合成処理に加えて行われる場合、本合成処理は、図６に示されるステップＳ５０４の処理において受け付けられた利用者による位置指定により決定される付加画像における立体の仮定された３次元位置に基づき、ステップＳ５０５の処理中において行われることになる。このような合成処理の結果、図１３（ｃ）に示される合成画像を得ることができる。
【０１１２】
＜４.３  効果＞
上記のように本実施形態によれば、計測された利用者Ｕａ，Ｕｂの３次元位置と付加画像の仮定された３次元位置とに基づき得られる付加画像合成マスクを付加画像に適用することによって、利用者Ｕａ，Ｕｂの立体的形状を考慮した前後関係を有する位置に付加画像を合成することができる。
【０１１３】
＜５.  変形例＞
上記第１から第４までの各実施形態では、図４に示されるステップＳ５０の背景合成処理で撮影後に付加画像が図６に示されるステップＳ５０４における処理において選択された後、選択された付加画像が撮影画像に合成される構成であるが、この付加画像の合成および合成により得られる画像は、図４に示されるステップＳ３０の撮影処理においてプレビューモニタ２２（または液晶タッチパネル２０）にリアルタイムで表示される構成であってもよい。例えば、ステップＳ１０における初期処理において（およびその後の撮影前の任意の時点で）ステップＳ５０４における利用者による付加画像の選択等を受け付ける処理を行い、ステップＳ３０の撮影処理における撮影前に図６に示されるステップＳ５０１〜Ｓ５０３，Ｓ５０５における処理を行う。これらの処理により得られる合成画像は、主制御部８０から確認表示部５４に供給され、確認表示部５４はこの合成画像をリアルタイムで表示する。そうすれば、利用者は撮影前に合成結果を見ることができるので所望の位置関係を有する合成画像を得ることができる。なお、付加画像が選択される際にその仮想的な奥行き位置等を利用者に指定させてもよいが、この奥行き位置は予め定められていてもよい。そうすれば、利用者は合成結果を見ながら自ら前後に動くことにより、付加画像に対して所望の前後関係を有する合成画像を得ることができる。
【０１１４】
上記第１から第４までの各実施形態では、撮影室２は撮影領域を外部と仕切るための仕切手段として機能する直方体状の筐体であるが、その形状や素材等に限定はなく、例えばカメラ１０から利用者までの距離より離れた撮影対象となるべき部分のうち少なくとも一部が開放されている構造、典型的には背面がない構造であってもよい。このように背面（または背景となるべき面）を省略することはクロマキー合成の手法を採用する従来の構成では不可能であるため、クロマキー合成の手法を採用する従来の自動写真作成装置よりも、その仕切手段を小型で場所を取らず、簡易な構成とすることができる。また、仕切手段である撮影室２自体が省略される構成であってもよい。
【０１１５】
上記第１から第３までの各実施形態では、撮影画像に含まれる画素毎の距離に基づき背景合成マスク（または付加画像合成マスク）を作成し、このような合成マスクを適宜に適用することにより合成が行われるが、このような合成マスクを使用しない周知の手法により画像合成が行われてもよい。例えば、第２の実施形態において、図９（ｂ）に含まれる撮影画像のうちの利用者Ｕｂの像の部分のみを切り出した画像を生成し、その画像の上に図１０（ａ）に含まれる付加画像を上書き合成した画像を生成する。そしてさらに生成された画像の上に図９（ａ）に含まれる撮影画像のうちの利用者Ｕａの像の部分のみを切り出した画像を上書き合成することによっても同様の合成画像を得ることができる。
【０１１６】
また、第４の実施形態においても同様に、計測された利用者Ｕａ，Ｕｂの３次元位置データと付加画像に示される立体が有すると仮定された３次元位置データとに基づき、付加画像のうちどの部分が利用者Ｕａ，Ｕｂの像に対して透過されるべきかを算出し、算出された部分を付加画像から切り取ることにより得られる画像を新たな付加画像として撮影画像と合成してもよい。
【０１１７】
上記第３の実施形態におけるサブカメラ４０により３次元位置データ（ここでは撮影画像における各画素の距離）を取得する構成であるが、上記３次元位置データを取得する周知の方法であれば、どのような方法が使用されてもよい。このような３次元位置データを取得する方法としては、受動型計測法と能動型計測法とが知られており、第１の実施形態におけるレーザスキャナ３０によって３次元位置データを取得する方法は、能動型計測法の一例である。したがって、このレーザスキャナ３０に代えて、例えば同じく能動型計測法を採用する距離画像ＣＭＯＳセンサが使用されてもよい。この距離画像ＣＭＯＳセンサは、ＣＭＯＳセンサ周辺にＬＥＤ（発光ダイオード）が設けられており、このＬＥＤから計測対象へ一定の時間間隔で近赤外光を照射する。そして、その反射光をＣＭＯＳセンサが受光するまでの時間を計測することによって距離を求めることができる。したがって、このようなセンサによって同様に３次元位置データを取得してもよい。
【０１１８】
また、上記第３の実施形態におけるサブカメラ４０により３次元位置データを取得する方法は、受動型計測法の一例であり、このサブカメラ４０に代えてスリット光、スポット光、または特定のパターンなどを投影する投光装置を使用してもよい。このように、投光装置から計測対象に対してスリット光などを投影した状態でカメラにより撮影を行い、投光装置によりスリット光やスポット光を動かすことにより得られる光（輝度）の変化やパターンの形状などに基づき計測を行う方法は、アクティブステレオ法として知られており、このような周知の手法を使用することにより同様に３次元位置データを取得してもよい。
【０１１９】
上記第４の実施形態では、計測された利用者Ｕａ，Ｕｂの３次元位置と付加画像の仮定された３次元位置とに基づき、付加画像に示される立体の中を利用者Ｕａ，Ｕｂが貫通するかのような合成画像を作成する例を説明したが、計測された利用者Ｕａ，Ｕｂの３次元位置を使用すれば、周知のあらゆる態様で立体的にあらゆる付加画像を合成することが可能である。例えば、付加画像の立体を半透明にして合成したり、利用者Ｕａ，Ｕｂの像に対して影が付けられたかような背景や前景を合成したり、利用者Ｕａ，Ｕｂの像の表面に所定の画像をテクスチャとして貼り付けたり衣服を着せるような態様で付加画像の合成を行うこともできる。また、図１０に示される第２の実施形態のように付加画像が平面である場合にも、第４の実施形態の構成によれば、利用者Ｕａ，Ｕｂの前後関係とは無関係にその立体的形状（３次元位置）に応じて付加画像を合成することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１２０】
【図１】本発明の一実施形態に係る写真作成装置の側面図である。
【図２】上記実施形態に係る写真作成装置の本体部を示す正面図である。
【図３】上記実施形態に係る写真作成装置の要部を機能面から見た構成を示すブロック図である。
【図４】上記実施形態に係る写真作成装置における主制御部の動作を説明するためのフローチャートである。
【図５】上記実施形態における距離計測処理について説明するための図である。
【図６】上記実施形態における背景合成処理の手順を示すフローチャートである。
【図７】上記実施形態において、撮影室内の利用者をカメラにより撮影することにより得られる撮影画像と画素の距離を説明するための図である。
【図８】上記実施形態の背景合成マスクを適用した合成処理を説明するための図である。
【図９】第２の実施形態において２種類の背景合成マスクが適用された撮影画像の例を示す図である。
【図１０】上記実施形態における付加画像および合成画像の例を示す図である。
【図１１】第３の実施形態に係る写真作成装置の本体部を正面から見た図である。
【図１２】上記実施形態におけるカメラおよびサブカメラにより撮影画像に含まれる画素の距離を計測する手法を説明するための図である。
【図１３】第４の実施形態において立体的な付加画像を合成するための付加画像合成マスクを適用した合成処理を説明する図である。
【符号の説明】
【０１２１】
２    …撮影室
４    …本体部
１０  …カメラ
１１  …フラッシュ
２０  …液晶タッチパネル
２２  …プレビューモニタ
３０  …レーザスキャナ
４０  …サブカメラ
５２  …撮影部（カメラ）
５４  …確認表示部（プレビューモニタ）
６２  …メイン表示・操作部（液晶タッチパネル）
６６  …出力部（プリンタ）
６８  …距離計測部（レーザスキャナ）
７０  …照明部
７２  …Ｉ／Ｏ制御部（Ｉ／Ｏ制御装置）
８０  …主制御部（主制御装置）
Ｕａ，Ｕｂ    …利用者
【図１】
2008259085.tif 000003
【図２】
2008259085.tif 000004
【図３】
2008259085.tif 000005
【図４】
2008259085.tif 000006
【図５】
2008259085.tif 000007
【図６】
2008259085.tif 000008
【図７】
2008259085.tif 000009
【図８】
2008259085.tif 000010
【図９】
2008259085.tif 000011
【図１０】
2008259085.tif 000012
【図１１】
2008259085.tif 000013
【図１２】
2008259085.tif 000014
【図１３】
2008259085.tif 000015