(57)【要約】【課題】簡便な操作により希望する領域および大きさの画像を速やかに得ることができる拡大読書器を提供する。【解決手段】拡大範囲指示領域Ｓが生成された資料載置台１０に本Ｄを置き、本Ｄを第１カメラ３１で撮影してその撮影画像をモニタ２０に表示する。本Ｄの拡大させたい領域の対角２点をライトペン６０で発光指示し、その撮影画像を第２カメラ３２から取り込み、拡大範囲指示領域Ｓ上における対角２点の発光指示点の座標を算出して拡大領域を認識する。この拡大領域を、第１カメラ３１のズーム機能、パン／チルト機能を制御して第１カメラ３１で撮影し、モニタ２０に拡大表示する。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
資料が載置され、その載置面に重ねて拡大範囲指示領域が設定される資料載置台と、
この資料載置台に載置された資料を撮影する撮像部と、
この撮像部による撮影画像を表示するモニタと、
前記撮像部による撮影画像を部分拡大して前記モニタに表示させる画像拡大手段と、
前記拡大範囲指示領域内で指示される表示させたい領域を示す指標に基づいて、該指標の拡大範囲指示領域内での座標を求め、この座標に基づいて定められた撮影画像中の領域がモニタへの表示画像となるよう前記画像拡大手段を制御する制御部と
を備えることを特徴とする拡大読書器。
【請求項２】
前記指標は、前記拡大範囲指示領域に指示される対角２点の指示点であり、前記制御部は、該対角２点に基づく矩形状の領域をモニタの表示画像として処理することを特徴とする請求項１に記載の拡大読書器。
【請求項３】
前記指標は、前記拡大範囲指示領域に指示される１つの指示点であり、前記制御部は、該１点を基準点とした所定領域をモニタの表示画像として処理することを特徴とする請求項１に記載の拡大読書器。
【請求項４】
前記指示点は特定波長を含む光を発する光点であり、該特定波長のみが透過する光学フィルタが前記撮像部の撮影光路に対して挿脱自在に具備されていることを特徴とする請求項２または３に記載の拡大読書器。
【請求項５】
前記画像拡大手段は、前記指標から求められた画像の座標領域を撮影画像中の画像データから取り出して前記モニタに表示させる画像処理回路であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の拡大読書器。
【請求項６】
前記画像拡大手段は、前記撮像部のパン／チルトおよびズーム倍率調整によって撮像範囲の調整を行う撮像範囲調整機構であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の拡大読書器。
【請求項７】
前記撮像部は、前記撮像範囲調整機構を有し、自身の撮影画像がモニタの表示画像となる表示画像用カメラと、前記拡大範囲指示領域上の前記指標を撮影して該指標の座標を求めるための拡大範囲指示領域用カメラを備えることを特徴とする請求項６に記載の拡大読書器。
【請求項８】
前記指標が前記特定波長を含む光を発する前記指示点である場合、前記拡大範囲指示領域用カメラの撮影光路に対して前記光学フィルタが挿入されていることを特徴とする請求項７に記載の拡大読書器。
【請求項９】
前記指標は、前記資料載置台と前記資料とのコントラストに基づき認識される両者の境界線であることを特徴とする請求項１，５〜７のいずれかに記載の拡大読書器。
【請求項１０】
前記制御部は、拡大表示される画像内の文字等の輪郭を明確にする処理を行うことを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の拡大読書器。
【請求項１１】
前記制御部は、拡大表示される画像内の文字等の色を任意の色に変更する処理を行うことを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の拡大読書器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、資料の画像を取り込んでその画像を拡大表示する拡大読書器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
資料（例えば、書籍や新聞等）の文面に印字されている小さな文字を読みやすくするものとして、対象となる資料をカメラで撮影し、カメラのズーム倍率を調整して部分拡大した撮影画像を、モニタやＣＲＴ等の表示手段に表示する拡大読書器が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−３３３０４２号公報（段落「００１９」図１〜図３）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の拡大読書器では、拡大させたい領域を希望の倍率で撮影させる際には、使用者が、ズーム倍率の調整と資料の移動を自ら行わなければならず面倒であり、使い勝手の面で不満が生じるものであった。
【０００５】
よって本発明は、簡便な操作により希望する領域および大きさの画像を速やかに得ることができる拡大読書器を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、資料が載置され、その載置面に重ねて拡大範囲指示領域が設定される資料載置台と、この資料載置台に置かれた資料を撮影する撮像部と、この撮像部による撮影画像を表示するモニタと、撮像部による撮影画像を部分拡大してモニタに表示させる画像拡大手段と、拡大範囲指示領域内で指示される表示させたい領域を示す指標に基づいて、該指標の拡大範囲指示領域内での座標を求め、この座標に基づいて定められた撮影画像中の領域がモニタへの表示画像となるよう前記画像拡大手段を制御する制御部とを備えることを特徴としている。本発明で言う拡大範囲指示領域とは、撮像部による撮像範囲に対し画像処理によってＸＹ座標が生成される二次元的空間であり、資料載置台に載置される資料は、拡大範囲指示領域に重なるか、あるいは近傍に配置される。
【０００７】
本発明によれば、拡大範囲指示領域が生成された資料載置台に資料を置き、資料に指標を設定すると、撮像部によりその指標が撮影されて制御部に取り込まれ、制御部は、拡大範囲指示領域上における指標の座標を算出する。制御部は、指標の座標に基づいて定められた撮影画像中の領域を認識し、画像拡大表示手段を制御して該領域をモニタに表示させる。本発明によれば、資料中の拡大させたい領域を指標で設定することにより、自動的にその領域がモニタに拡大表示される。
【０００８】
本発明の指標としては、拡大範囲指示領域上の資料に指示する対角２点の指示点が挙げられる。この場合、使用者は資料中の拡大させたい領域を対角２点で指示する。これにより、上記定められた撮影画像中の領域は、対角２点に基づく矩形状の領域となり、この領域がモニタに表示される。また、対角２点の代わりに１つの指示点でもよく、この場合は、この１点を基準点（例えば中心点）として所定の領域が抽出されるように定めておき、この領域を表示するように制御すればよい。
【０００９】
指標を上記の対角２点あるいは１点の指示点とする場合、この指示点を赤外光等の特定波長を含む光を発する光点とし、一方、撮像部に、該特定波長のみが透過する光学フィルタを撮影光路に対して挿脱自在に具備すると、次の観点から好ましい。すなわち、撮像部の撮影光路中に光学フィルタを挿入した状態で指示点により拡大を希望する領域を指示すると、撮像部は指示点のみを撮影するので、指示点を確実に識別することができ、安定した動作が得られる。なお、この場合には、予め光学フィルタを外して取り込んだ資料の撮影画像を一旦静止画像に処理し、この後、光学フィルタを挿入して指示点を資料上に示せばよい。
【００１０】
また、指示点を指標とする代わりに、資料載置台と資料とのコントラストに基づき認識される両者の境界線を指標とする方式を採用してもよい。この方式は、資料が白色の用紙であれば、資料載置台の資料載置面を黒色または高濃度色とすることにより可能である。
【００１１】
本発明の画像拡大手段としては、撮像部のパン／チルトおよびズーム倍率調整によって撮像範囲の調整を行い、これによって拡大撮影を可能とする撮像範囲調整機構が挙げられる。これによると、制御部が認識した拡大領域（指標の座標に基づいて定められた撮影画像中の領域）を撮像部が撮影するように、撮像部のパン／チルトおよびズーム倍率調整が適宜に制御される。この場合、撮像部が撮影した拡大範囲指示領域上での指標に基づき、撮像部の撮像範囲調整を行って拡大撮影するので、撮像部は、拡大範囲指示領域用カメラと、撮像範囲調整がなされ、自身の撮影画像がモニタの表示画像となる表示画像用カメラと、拡大範囲指示領域全体を撮影して指標の座標を求めるための拡大範囲指示領域用カメラの２つを備えた構成が好ましい。この形態では、上述した特定波長を含む光を発する光点（指示点）を指標とする場合、拡大範囲指示領域用カメラの撮影光路に対して上記光学フィルタを挿入した状態にするとよい。
【００１２】
また、他の画像拡大手段としては、上記のようにして指標から求められた画像の座標領域を撮影画像中の画像データから取り出してモニタに拡大（トリミング）表示させる画像処理回路が挙げられる。
【００１３】
次に、本発明は、制御部により、拡大表示される画像内の文字等の輪郭を明確にする処理を行う形態を含む。この形態を採用すれば、拡大表示により画像内の文字等の輪郭が不鮮明になることが防止され、読みやすくなる。さらに本発明は、制御部により、拡大表示される画像内の文字等の色を任意の色に変更する処理を行う形態を含む。この形態によれば、使用者の希望する色の文字等を表示することができ、例えば、色覚障害者等に有用である。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図１〜図３を参照して本発明の一実施形態を説明する。
図１は一実施形態に係る拡大読書器１を示しており、図２はこの拡大読書器１の構成ならびに機能を系統的に表したブロック図である。図１の符号１０は資料（被撮影物：図示例では本）Ｄが置かれる資料載置台であり、この資料載置台１０の奥側の端部中央には、アーム１１が固定されている。このアーム１１は、資料載置台１０に立設された支柱部１１ａの上端に、手前側に延びる水平部１１ｂが固定された逆Ｌ字状のもので、水平部１１ｂの先端に、使用者が視認するモニタ２０が、画面を手前に向けた状態で取り付けられている。モニタ２０は、向きを適宜に変えられるようにアーム１１に取り付けられていると好ましい。また、水平部１１ｂには、撮像部３０を構成する第１カメラ３１および第２カメラ３２が取り付けられている。
【００１５】
第１カメラ３１は、資料載置台１０に置かれた資料Ｄを撮影するもので、図２に示すように、その撮影画像は制御部４０に取り込まれて処理され、モニタ２０に出力される。第１カメラ３１は、ズーム機能およびオートフォーカス機能を備えており、さらに、撮影方向を前後左右に動かして撮像範囲を調整するパン／チルト機能を備えている。ズームおよびパン／チルトの動作は、制御部４０により制御される。また、パン／チルトは、資料載置台１０に接続されたジョイスティック５０により遠隔操作することもできる。一方、第２カメラ３２は第１カメラ３１の手前側に配置されており、この第２カメラ３２は資料載置台１０の上面（資料載置面）のほぼ全面を撮像範囲としており、その撮影画像も、図２に示すように制御部４０に取り込まれる。図２に示すように、第２カメラ３２には、赤外光のみを撮影可能とする光学フィルタ３３が、撮影光路中に挿入されている。
【００１６】
第２カメラ３２は、拡大範囲指示領域生成用および拡大範囲指示領域上で指示される指標を撮影し、この指標の座標を制御部４０に認識させるためのカメラである。制御部４０は、一般的な画像処理の方式により、第２カメラ３２で撮影している資料載置台１０の上面に、図１に示すように拡大範囲指示領域ＳのＸＹ座標を生成する。拡大範囲指示領域Ｓの座標は、予め制御部４０に記憶されているか、あるいは、任意に生成することができる。任意の生成法としては、例えば、資料載置台１０の四隅で赤外光を発光させ、これら４点の発光点を、光学フィルタ３３を撮影光路に挿入した状態の第２カメラ３２で撮影し、その画像データから、各発光点の位置を認識するといった方法が挙げられる。
【００１７】
図１の６０は、使用者が手に持って使用する拡大範囲指示用のライトペンである。このライトペン６０は、ＬＥＤ等で構成され、第２カメラ３２にセットされた光学フィルタ３３を透過する赤外光を含む光を発する発光部６１が設けられた先端を押し当てることにより、スイッチがＯＮになって発光部６１が発光するものである。以下の説明で、ライトペン６０の発光部６１をある位置に押し当てて発光させることを、ライトペン６０による発光指示と呼ぶ。第２カメラ３２の撮影光路中に光学フィルタ３３を挿入した状態で、資料載置台１０上の資料Ｄにライトペン６０で発光指示すると、発光部６１の画像が第２カメラ３２を介して制御部４０に取り込まれる。ここで、ライトペン６０により所定の拡大領域設定方式にしたがって発光指示すると、制御部４０は、次の処理を行う。
【００１８】
拡大範囲指示領域Ｓ上での発光部６１の座標を算出し、次に、その座標に基づき拡大領域を認識し、その拡大領域が第１カメラ３１の撮像範囲と一致するように、すなわち第１カメラ３１の撮像範囲いっぱいに拡大領域が撮影されるように、第１カメラ３１のズーム倍率とパン／チルト量を計算する。次いで、制御部４０は第１カメラ３１のズーム機能およびパン／チルト機能の駆動部に、計算したズーム倍率とパン／チルト量に応じた駆動制御信号を出力する。これを受けた第１カメラ３１では、ズーム機能およびパン／チルト機能が駆動し、拡大領域を撮影する。これによって、モニタ２０には、発光指示によって設定された領域が拡大表示される。
【００１９】
続いて、図３を参照して、制御部４０による拡大表示の具体的な動作例を説明する。ここでの拡大領域設定方式は、拡大させたい矩形状の領域の対角２点をライトペン６０で発光指示するものとする。まず、初期の状態として、第１カメラ３１を、ズーム倍率：１倍、パン／チルト機能：資料載置台１０の中心を撮影する、に設定する（ステップＳ１０１）。資料載置台１０上の本（資料）Ｄが第１カメラ３１で撮影され、その撮影画像がモニタ２０に出力されて表示される（ステップＳ１０２）。次に、使用者は、本Ｄのページの拡大させたい矩形状の領域の対角２点をライトペン６０で発光指示する。すると、制御部４０は第２カメラ３２の撮影画像を取り込み（ステップＳ１０３）、拡大範囲指示領域Ｓ上での発光指示点である対角２点の座標を算出して生成する（ステップＳ１０４）。
【００２０】
次に、制御部４０は、対角２点に基づく矩形状の拡大領域を認識し、その拡大領域が第１カメラ３１の撮像範囲と一致するように、第１カメラ３１のズーム倍率とパン／チルト量を計算する（ステップＳ１０５）。次いで、制御部４０は第１カメラ３１のズーム機能およびパン／チルト機能の駆動部に、計算したズーム倍率とパン／チルト量に応じた駆動制御信号を出力する。これを受けた第１カメラ３１では、ズーム機能およびパン／チルト機能が駆動し（ステップＳ１０６）、発光指示された拡大領域を撮影する。第１カメラ３１の撮影画像はモニタ２０に出力される（ステップＳ１０７）。
【００２１】
以上により、ライトペン６０により発光指示された領域がモニタ２０に拡大表示される。使用者は、モニタ２０を見て拡大された本の文章を読むが、ここで、使用者は、ジョイスティック５０により第１カメラ３１をパン／チルトさせることにより、モニタ２０に表示される画像を上下左右に移動させて、読みたい箇所を任意に選択することができる。ジョイスティック５０の動作信号は、制御部４０に送られ、図３のステップＳ１０５でパン／チルト量が計算され、そのパン／チルト量に応じた駆動制御信号が、第１カメラ３１に出力される。
【００２２】
上記一実施形態によれば、資料Ｄ中の拡大させたい領域をライトペン６０によって発光指示することにより、自動的にその領域がモニタ２０に拡大表示されるので、希望する領域および大きさの画像を速やかに得ることができる。また、第２カメラ３２の撮影光路中には光学フィルタ３３が挿入されているので、第２カメラ３２は発光部６１のみを撮影することができ、このため、制御部４０に発光部６１を確実に識別させることができ、安定した動作が得られる。
【００２３】
次に、図４〜図６を参照して本発明の他の実施形態を説明する。なお、参照図面では上記一実施形態と同一の構成要素に同一の符号を付してあり、それらの説明を省略する。図４に示すように、この実施形態の拡大読書器２は、資料載置台１０、モニタ２０、ジョイスティック５０等を上記一実施形態と同様に備えているが、アーム１１に取り付けられた撮像部３０としての１つのカメラ３４を備えており、かつ、拡大領域を表示する方式が画像処理のみで行う点が、一実施形態と異なっている。
【００２４】
カメラ３４には、その撮影光路に対して赤外光のみを透過する光学フィルタ３３が挿脱自在にセットされている。光学フィルタ３３の挿脱は、手動式か、あるいは資料載置台１０に設けたスイッチで作動する電動式とされる。資料載置台１０上の拡大範囲指示領域Ｓは、光学フィルタ３３を撮影光路に挿入した状態で、資料載置台１０上に生成される。また、資料載置台１０には原稿セットスイッチ１０ａが設けられており、このスイッチ１０ａを押してＯＮにすると、制御部４０によりカメラ３４の撮影画像が静止画像に処理される。
【００２５】
本実施形態の制御部４０は、図６のようにして拡大表示を実行させる。なお、この場合の拡大領域設定方式も、対角２点を発光指示するものとする。また、カメラ３４は、倍率固定、パン／チルト機能も無く常に資料載置台１０の中心を撮影するものとする。はじめに、資料載置台１０上に置かれた本（資料）Ｄはカメラ３４で撮影され、制御部４０はその撮影画像を取り込む。ここで、使用者は原稿セットスイッチ１０ａをＯＮにする。すると、制御部４０は撮影画像を静止画像として記録する（ステップＳ２０１）。その静止画像は、モニタ２０に出力されて表示される（ステップＳ２０２）。次に、使用者は、光学フィルタ３３をカメラ３４の撮影光路中に挿入してから（ステップＳ２０３）、本Ｄのページの拡大させたい矩形状の領域の対角２点をライトペン６０で発光指示する。すると、制御部４０はカメラ３４の撮影画像を取り込み（ステップＳ２０４）、拡大範囲指示領域Ｓ上での発光指示点である対角２点の座標を算出して生成する（ステップＳ２０５）。
【００２６】
次に、制御部４０は、対角２点に基づく矩形状の拡大領域をトリミングするものとし、そのトリミングする領域のサイズと位置とを、記録した静止画像から計算し（ステップＳ２０６）、トリミングする（ステップＳ２０７）。制御部４０は、このトリミング画像をモニタ表示サイズに拡大して出力する（ステップＳ２０８）。原稿セットスイッチ１０ａがＯＮされたか、すなわち静止画像を更新するか否かを判断し（ステップＳ２０９）、ＯＮされない場合はステップＳ２０４以降を繰り返し、ＯＮされた場合は、ステップＳ２０１に戻って新たな撮影画像を静止画像として記録する。
【００２７】
この実施形態は、カメラ３４で撮影して記録した静止画像から、ライトペン６０で発光指示した領域をトリミングしてモニタ２０に拡大表示させるものであり、１台のカメラ３４で拡大表示できるとともに、そのカメラ３４は、拡大表示のためにパン／チルト機能を備える必要がないので、簡素な構成とすることができるといった利点がある。
【００２８】
なお、上記各実施形態では、拡大させたい領域の対角２点をライトペン６０で発光指示しているが、他の拡大領域設定方式としては、ライトペン６０で１点を指示し、この１点を基準点（例えば中心点）として所定の領域を抽出して所望の領域を拡大表示する方式が挙げられる。その場合、例えば資料載置台１０等に拡大倍率を指定するスイッチを設けておき、１点の発光指示点を中心とした画像の拡大倍率をスイッチによって指定するといった方式を採用することができる。
【００２９】
また、対角２点あるいは１点といった指示点によって拡大領域を設定する他に、資料載置台１０と本Ｄとのコントラストに基づき認識される両者の境界線によって、拡大領域を認識する方式を採用することができる。この方式は、本Ｄが白色の用紙であれば、資料載置台１０の上面を黒色または高濃度色とすることにより可能である。
【００３０】
また、制御部４０によって、拡大表示する画像内の文字等の輪郭を明確にする処理を行うようにすることができ、この場合には、拡大表示により画像内の文字等の輪郭が不鮮明になることが防止され、読みやすくなる。さらに、制御部４０によって、拡大表示する画像内の文字等の色を任意の色に変更する処理を行うこともでき、この場合には、使用者の希望する色の文字等を表示することができ、例えば、色覚障害者等に有用である。
【００３１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、資料中の拡大させたい領域を指標で設定することにより、自動的にその領域がモニタに拡大表示されるので、簡便な操作で拡大表示画像を速やかに得ることができるといった効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る拡大読書器の斜視図である。
【図２】一実施形態の拡大読書器の構成ならびに機能を系統的に表したブロック図である。
【図３】一実施形態の拡大読書器の動作例を示すフローチャートである。
【図４】本発明の他の実施形態に係る拡大読書器の斜視図である。
【図５】他の実施形態の拡大読書器の構成ならびに機能を系統的に表したブロック図である。
【図６】他の実施形態の拡大読書器の動作例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１，２…拡大読書器
１０…資料載置台
２０…モニタ
３０…撮像部
３１…第１カメラ（表示画像用カメラ）
３２…第２カメラ（拡大範囲指示領域用カメラ）
３３…光学フィルタ
Ｄ…本（資料）
Ｓ…拡大範囲指示領域
【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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