(57)【要約】【課題】  平面状の物体の前に障害物がある場合の画像の記憶を、少ない部品点数で防止可能な撮像装置を提供する。【解決手段】  ステップＳ１２で撮像対象の画像を取り込み、ステップＳ１４で、取り込んだ画像を内部メモリ４２に記憶する。ステップＳ１６で、内部メモリ４２に記憶された画像の各々の領域の合焦情報を取得する。ステップＳ１８で、取得された各々の領域の合焦情報を比較し、ステップＳ２０で、比較の結果得られた情報から、障害物がないかどうかを判断する。判断が否定された場合には、障害物があるため、ステップＳ１２へ戻って上記処理を繰り返す。判断が肯定された場合には、障害物がないため、ステップＳ２２で内部メモリ４２に記憶された画像を外部メモリ５０へ記憶するよう記録制御部４６へ指示する。これにより、外部メモリ５０に画像が記録される。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像対象の画像を取り込み可能な撮像手段と、
前記撮像手段により取り込まれた画像の複数領域の各々から合焦情報を取得する合焦情報取得手段と、
前記合焦情報取得手段により得られた各々の領域の合焦情報を比較して撮像対象が平面状態であるかどうかを判断する判断手段と、
前記判断手段により平面状態であると判断された場合に、前記撮像手段により取り込まれた画像を記憶する記憶手段と、
を備えた撮像装置。
【請求項２】
撮像対象の画像を取り込み可能な撮像手段と、
前記撮像手段により取り込まれたサンプル画像中の複数領域の各々から得られるサンプル合焦情報を、各々の領域毎に記憶するサンプル情報記憶手段と、
前記撮像手段によって対象画像を取り込むと共に、この対象画像の前記複数領域と同一部分の領域の各々から得られる対象合焦情報を、各々の領域毎に記憶する対象情報記憶手段と、
前記サンプル合焦情報と前記対象合焦情報とを各々の領域毎に比較して、対象画像中の障害物の有無を判断する判断手段と、
前記判断手段により障害物がないと判断された場合に、前記対象画像を記憶する記憶手段と、
を備えた撮像装置。
【請求項３】
前記撮像手段は２値データで画像を取り込むことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像対象の画像を取り込む撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
カメラなどの撮像装置で平面状の物体、例えば黒板などを正面から撮像する際において、平面状の物体の前に障害物がある場合には、平面状の物体の一部が隠れてしまい、所望の部分を撮像できない場合がある。
【０００３】
そこで、特許文献１には、人間がカメラの操作を行うことにより、黒板が障害物により隠れていない時に撮像可能な技術が開示されている。しかしながらこの方法では、人間によりカメラの操作を行わなければならず不便である。
【０００４】
一方、特許文献２には、撮像領域内に特定の人が入った場合と、入っていない場合との測距手段からの出力の相違に基づいて、撮像領域内に特定の人が入っているか否かを判断する技術が開示されている。さらに、特許文献３には、赤外線の投光手段と受光手段とを設け、受光手段によって得られる情報から、レンズ近傍に障害物があるかどうかを判断している。確かにこれらの技術を利用すれば、自動的に障害物のある場合の撮像を回避することができる。
【０００５】
しかしながら、特許文献２では、測距手段を設ける必要があり、また、特許文献３では赤外線の投光手段と受光手段とを設ける必要があり、部品点数が増加してしまう。
【特許文献１】特開平８−１０８６８９号公報
【特許文献２】特開平８−１８４８８１号公報
【特許文献３】特開平７−２８７２８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は上記事実を考慮し、平面状の物体の前に障害物がある場合の画像の記憶を、少ない部品点数で防止可能な撮像装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の撮像装置は、撮像対象の画像を取り込み可能な撮像手段と、前記撮像手段により取り込まれた画像の複数領域の各々から合焦情報を取得する合焦情報取得手段と、前記合焦情報取得手段により得られた各々の領域の合焦情報を比較して撮像対象が平面状態であるかどうかを判断する判断手段と、前記判断手段により平面状態であると判断された場合に、前記撮像手段により取り込まれた画像を記憶する記憶手段と、を含んで構成されている。
【０００８】
本発明の撮像装置では、撮像手段によって画像が取り込まれ、合焦情報取得手段によって、取り込まれた画像の複数領域の各々から合焦情報が取得される。ここで、合焦情報とは、撮像対象の画像が撮像装置内で結像される時の情報であり、撮像装置から撮像対象までの距離によって変化する。そこで、合焦情報取得手段により得られた各々の領域の合焦情報を比較して、判断手段で撮像対象が平面状態であるかどうかを判断する。例えば、各々の領域の合焦情報が同一であれば、撮像対象は平面状態であると判断できる。そして、平面状態であると判断された場合に記憶手段が画像を記憶する。ここでの平面状態とは、多少の反りや撓み、凹凸があってもよく、ユーザーのニーズに合わせて平面であると判断できる状態でよい。
【０００９】
上記撮像装置によれば、判断手段によって撮像対象が平面状態であると判断された場合に画像を記憶するので、平面状の物体の前に障害物がある場合の画像の記憶を防止することができる。また、合焦情報は、撮像手段により取り込まれた画像から得られるので、部品点数を増加させずに上記効果を得ることができる。
【００１０】
請求項２に記載の撮像装置は、撮像対象の画像を取り込み可能な撮像手段と、前記撮像手段により取り込まれたサンプル画像中の複数領域の各々から得られるサンプル合焦情報を、各々の領域毎に記憶するサンプル情報記憶手段と、前記撮像手段によって対象画像を取り込むと共に、この対象画像の前記複数領域と同一部分の領域の各々から得られる対象合焦情報を、各々の領域毎に記憶する対象情報記憶手段と、前記サンプル合焦情報と前記対象合焦情報とを各々の領域毎に比較して、対象画像中の障害物の有無を判断する判断手段と、前記判断手段により障害物がないと判断された場合に、前記対象画像を記憶する記憶手段と、を含んで構成されている。
【００１１】
本発明の撮像装置では、まず、撮像手段によりサンプル画像が取り込まれる。この画像中の複数領域の各々から得られるサンプル合焦情報を、各々の領域毎にサンプル情報記憶手段により記憶する。また、撮像手段によって対象画像が取り込まれる。この対象画像についてサンプル画像と同一部分の領域の各々から得られる対象合焦情報を、各々の領域毎に対象情報記憶手段により記憶する。そして、判断手段により、サンプル合焦情報と対象合焦情報とを各々の領域毎に比較して対象画像中に障害物が有るか無いかを判断する。例えば、ユーザーによって障害物のないことが確認された状態でサンプル画像を取り込んでサンプル合焦情報を得て、サンプル合焦情報と対象合焦情報と各々の領域の合焦情報が同一であれば、対象画像はサンプル画像と同様に障害物がないものと判断できる。障害物がないと判断された場合に記憶手段により対象画像を記憶する。
【００１２】
上記撮像装置によれば、判断手段によって障害物がないと判断された場合に画像を取り込むので、障害物がある場合の画像の記憶を防止することができる。また、サンプル合焦情報及び対象合焦情報は、撮像手段により取り込まれた画像から得られるので、部品点数を増加させずに上記効果を得ることができる。
【００１３】
なお、請求項１及び請求項２に記載の発明の撮像手段は、請求項３に記載のように、２値データで画像を取り込むことを特徴とすることができる。
【００１４】
平面状の物体が黒板等の文字等を書くためのボードであり、書かれた文字等を記録するために撮像するのであれば、文字等の認識のためには２値データでの画像の取り込みで十分である。そこで、このような場合には、２値データで画像を取り込むことにより、記憶する情報量をするなくすることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の撮像装置は上記構成としたので、平面状の物体の前に障害物がある場合の画像の記憶を、少ない部品点数で防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
［第１実施形態］
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について詳細に説明する。
【００１７】
図１（Ａ）に示すように、デジタルカメラ１０は、筐体１２及び撮影用のレンズ１４を備える。筐体１２の前面１２Ｆにはレンズ窓１２Ａが形成されており、レンズ１４がレンズ窓１２Ａから筐体１２の外側に突出可能とされている。図１（Ｂ）にも示すように、筐体１２の上面１２Ｕには、レリーズボタン１６が備えられ、筐体１２の背面１２Ｂには液晶ディスプレイ（以下「ＬＣＤ」という）１８、操作入力部１９、障害物排除キー２０、及び、電源ボタン２１が備えられている。レリーズボタン１６は後述するＣＰＵ４０と接続されており、後述するシャッタ２４の駆動タイミングをＣＰＵ４０へ入力可能とされている。
【００１８】
障害物排除キー２０は１回押圧されることにより、デジタルカメラ１０による撮影を自動撮影障害物排除モードＯＮに切換え、再度押されることにより自動撮影障害物排除モードをＯＦＦに切換え可能とされている。自動撮影障害物排除モードとは、デジタルカメラ１０で一定の撮像対象を一定時間毎に自動的に撮影するモードであって、障害物がないと判断された場合にのみ取り込んだ画像を記憶するものであり、ＣＰＵ４０により後述する障害物排除記憶処理が実行されるモードである。障害物排除キー２０は、図２に示すようにＣＰＵ４０と接続されており、自動撮影障害物排除モードのＯＮ／ＯＦＦ情報がＣＰＵ４０へ伝達可能とされている。
【００１９】
操作入力部１９からは、ユーザーにより各種指示が入力可能とされている。電源ボタン２１は電源のオン・オフが入力されるボタンである。
【００２０】
図２に示すように、デジタルカメラ１０には、レンズ１４を通過する光量を調整する絞り２２、光の通過時間を調整するシャッタ２４、及び、光を光電変換してアナログ画像信号を出力するＣＣＤ２６が備えられている。
【００２１】
ＣＣＤ２６はアナログ信号処理部２８と接続され、アナログ信号処理部２８はアナログ／デジタル変換器（以下、「Ａ／Ｄ変換器」という）３０と接続され、Ａ／Ｄ変換器３０はデジタル信号処理部３２と接続されている。アナログ信号処理部２８は、ＣＣＤ２６から入力された信号に対して所定のアナログ信号処理を施す。Ａ／Ｄ変換器３０は、アナログ信号処理部２８から入力されたアナログ信号をデジタル信号に変換してデジタル信号処理部３２へ出力する。デジタル信号処理部３２は、入力されたデジタル信号に対して各種の処理を行い、デジタル画像データを生成する。
【００２２】
また、デジタルカメラ１０には、ＣＰＵ４０、内部メモリ４２、表示制御部４４、及び記録制御部４６が備えられている。前述のデジタル信号処理部３２、ＣＰＵ４０、内部メモリ４２、表示制御部４４、及び記録制御部４６は、バス４８を介して相互に接続されている。
【００２３】
ＣＰＵ４０は各種のプログラムを実行するなどしてデジタルカメラ１０全体の制御を行う。内部メモリ４２にはデジタル信号処理部３２で生成されたデジタル画像データ、合焦情報、及び、ユーザーにより入力された撮影開始時間及び撮影終了時間を記憶可能とされている。合焦情報は、図３に示すように、取り込まれた画像を９つの領域に分割し、その各々の領域における合焦情報をいう。また、内部メモリ４２には、デジタルカメラ１０の制御用の各種プログラムが記憶されている。このプログラムには、後述する障害物排除記憶処理が含まれている。記録制御部４６は外部メモリ５０と接続されており、外部メモリ５０へデジタル画像データを書き込む処理、及び、外部メモリ５０からデジタル画像データを読出す処理を実行可能とされている。表示制御部４４はＬＣＤ１８と接続されており、内部メモリ４２に記憶されたデジタル画像データなどを読み出し、ＬＣＤ１８へ画像等を表示するための処理を行う。
【００２４】
さらに、デジタルカメラ１０には、レンズ１４を駆動させるためのレンズ駆動部５２、絞り１４を駆動させるための絞り駆動部５４、シャッタ２４を駆動させるためのシャッタ駆動部５６、及び、ＣＣＤ１８に対する撮影時のタイミング制御を行うＣＣＤ制御部５８が備えられている。レンズ駆動部５２、絞り駆動部５４、シャッタ駆動部５６、及び、ＣＣＤ制御部５８は、ＣＰＵ４０と接続されている。
【００２５】
次に、本実施形態の作用について説明する。
【００２６】
ユーザーがデジタルカメラ１０を動作させる際には、まず、電源ボタン２１から電源オンを入力する。これにより、デジタルカメラ１０の電源がオンされる。そして、ＣＰＵ４０からレンズ駆動部５２へレンズ駆動の指示がなされ、レンズ１４が筐体１２の外側へ突出される。また、ＣＰＵ４０からＣＣＤ制御部５８へＣＣＤ制御の指示がなされ、ＣＣＤ２６は所定のタイミングで被写体からの光を受け取って光電変換し、光電変換して得られるアナログ信号をアナログ信号処理部２８へ出力する。アナログ信号処理部２８では雑音除去などの所定の処理が行われ、処理後の信号がＡ／Ｄ変換器３０へ出力される。Ａ／Ｄ変換器３０で、アナログ信号はデジタル信号に変換され、デジタル信号がデジタル信号処理部３２へ出力される。デジタル信号処理部３２では入力されたデジタル信号に所定の処理が加えられ、デジタル画像データが生成される。上述したＣＣＤ制御指示からデジタル画像データの生成までの処理が本発明での「画像の取り込み」である。画像の取り込みによって得られたデジタル画像データは、内部メモリ４２に記憶されると共に、表示制御部４４へ出力され、表示制御部４４により所定の処理が行われて、デジタル画像データに基づく画像がＬＣＤ１８に所定のフレームレートでリアルタイムに表示される。
【００２７】
ユーザーが、通常モードで撮影を行うには、デジタルカメラ１０を被写体へ向け、シャッターチャンスでレリーズボタン１６を押す。これにより、被写体の画像が取り込まれ、取り込まれた画像のデジタル画像データが外部メモリ５０へ記憶される。
【００２８】
ユーザーが、自動撮影障害物排除モードで平面状の黒板の撮影を行うには、まず、黒板全体を撮像可能な位置にデジタルカメラ１０を設置する。そして、操作入力部１９を操作して、撮影開始時間、及び、撮影終了時間を入力して、障害物排除キー２０を押す。これによりＣＰＵ４０で、図４に示す、障害物排除記憶処理が実行される。
【００２９】
ステップＳ１０で、撮影開始時間まで待機する。撮影開始時間になると、ステップＳ１２で撮像対象の画像を取り込み、ステップＳ１４で、取り込んだ画像を内部メモリ４２に記憶する。ここでの画像の取り込みは、２値で行われる。黒板に書かれた文字等の認識のためには２値データの画像で十分であり、これにより記憶する情報量をするなくすることができるからである。もちろん、必ずしも２値データの画像とする必要はなく、カラー画像でもよい。なお、ここで使用する画素数は最大とし、書かれた文字等の読取りを正確に行うことが好ましい。ステップＳ１６で、内部メモリ４２に記憶された画像を、図３に示すように９分割して、各々の領域の合焦情報を取得する。この合焦情報は、撮像対象の映像がデジタルカメラ１０内の図示しないＣＣＤの受光面で結像される時の情報であり、デジタルカメラ１０から撮像対象までの距離によって変化する。ステップＳ１８で、取得された各々の領域の合焦情報を比較し、ステップＳ２０で、比較の結果得られた情報から、障害物がないかどうかを判断する。例えば、９つの領域のすべての合焦情報が一致すれば、どの領域についても撮像対象とデジタルカメラ１０との間の撮影距離は等しいと判断でき、障害物もないと判断できる。判断が否定された場合には、障害物があるため、ステップＳ１２へ戻って上記処理を繰り返す。判断が肯定された場合には、障害物がないため、ステップＳ２２で内部メモリ４２に記憶された画像を外部メモリ５０へ記憶するよう記録制御部４６へ指示する。これにより、外部メモリ５０に画像が記録される。外部メモリ５０へ画像が記憶された後は、ステップＳ２４で、一定時間が経過するまで待機し、一定時間が経過した後に、ステップＳ２６で、撮影終了時間が経過したかどうかを判断する。判断が否定されれば、ステップＳ１２に戻って次の画像を取り込み、上記の処理を繰り返す。撮影終了時間が経過していれば、本処理を終了する。
【００３０】
本処理によれば、合焦情報に基づいて障害物がないと判断された画像を外部メモリ５０へ記憶するので、黒板の前に人や物などの障害物がある場合の画像の外部メモリ５０への記憶を防止することができる。また、取り込んだ画像に基づいて合焦情報を得ているので、障害物の有無を判断するために特別な部材を設ける必要が無く、部品点数の増加を抑制することができる。
【００３１】
なお、本実施形態では、取り込まれるデジタル画像データをそのままＬＣＤ１８に表示させ、すべての領域の合焦情報を用いて障害物の有無を判断したが、図５に示すように、黒板の記録の必要な部分以外の部分をマスクして（図５のＮで示す部分）ＬＣＤ１８に表示させ（図５のＫで示す部分）、表示された部分のみ複数領域に分割（図５では１２分割）して各々の領域の合焦情報に基づいて障害物の有無を判断してもよい。これにより、記録の必要な部分のみの障害物の有無を判断することができる。
【００３２】
［第２実施形態］
次に、第２実施形態について説明する。本実施形態では、第１実施形態と同様の部分については同一の符号を付して、詳細な説明は省略する。
【００３３】
図６（Ａ）（Ｂ）に示すように、本実施形態のデジタルカメラ６０は、筐体１２及び撮影用のレンズ１４を備える。筐体１２の背面には、ＬＣＤ１８、操作入力部１９、障害物排除キー２３、及び、電源ボタン２１が備えられている。
【００３４】
障害物排除キー２３は１回押圧されることにより、デジタルカメラ６０による撮影を自動撮影障害物排除モードに切換え（ＯＮ）、再度押されることにより第２自動撮影障害物排除モードをＯＦＦに切換え可能とされている。第２自動撮影障害物排除モードとは、デジタルカメラ６０で一定の撮像対象を一定時間毎に自動的に撮影するモードであって、ＣＰＵ４０により後述する障害物排除記憶処理が実行されるモードである。障害物排除キー２３はＣＰＵ４０と接続されており、第２自動撮影障害物排除モードのＯＮ／ＯＦＦ情報がＣＰＵ４０へ伝達可能とされている。
【００３５】
図７には、デジタルカメラ６０の概略ブロック図が示されている。内部メモリ４２には、障害物のないことが確認された状態で取り込まれたサンプル画像を９つの領域に分割したときの（図３参照）、各々の領域の合焦情報を記憶可能とされている。
【００３６】
次に、本実施形態の作用について説明する。
【００３７】
カメラの動作手順については、第１実施形態と同様であるので、詳細な説明は省略する。
【００３８】
ユーザーが、第２自動撮影障害物排除モードで平面状の黒板の撮影を行うには、まず、黒板全体を撮像可能な位置にデジタルカメラ６０を設置する。そして、操作入力部１９を操作して、撮影開始時間、及び、撮影終了時間を入力して、障害物排除キー２３を押し、その後、黒板の前に障害物のないことを目視で確認してレリーズボタン１６を押す。これにより、ＣＰＵ４０で、図８に示す、第２障害物排除記憶処理が実行される。
【００３９】
ステップＳ３０でサンプル画像を取り込み、ステップＳ３２で、取り込んだ画像を内部メモリ４２に２値で記憶する。ステップＳ３４で、内部メモリ４２に記憶された画像を読出し、９分割（図３参照）して各々の領域の合焦情報を取得する。ステップＳ３６で、得られた各々の領域のサンプル合焦情報を内部メモリ４２に記憶する。ステップＳ４０で、撮影開始時間まで待機する。撮影開始時間になると、ステップＳ４２で撮像対象の画像（対象画像）を取り込み、ステップＳ４４で、取り込んだ対象画像を内部メモリ４２に２値で記憶する。ステップＳ４６で、内部メモリ４２に記憶された対象画像を読出して９分割（図３参照）して、各々の領域の対象合焦情報を取得する。ステップＳ４８で、サンプル合焦情報と対象合焦情報の各々の領域の合焦情報を比較し、ステップＳ５０で、比較の結果得られた情報から、障害物がないかどうかを判断する。サンプル合焦情報の９つの領域と対象合焦情報の９つの領域とを各々比較して、すべての領域の合焦情報が一致すれば、どの領域についても障害物もないと判断できる。判断が否定された場合には、障害物があるため、ステップＳ４２へ戻って上記処理を繰り返す。判断が肯定された場合には、障害物がないため、ステップＳ５２で内部メモリ４２に記憶された画像を外部メモリ５０へ記憶するよう記録制御部４６へ指示する。これにより、外部メモリ５０に画像が記録される。外部メモリ５０へ画像が記憶された後は、ステップＳ５４で、一定時間が経過するまで待機し、一定時間が経過した後に、ステップＳ５６で、撮影終了時間が経過したかどうかを判断する。判断が否定されれば、ステップＳ４２に戻って次の画像を取り込み、上記の処理を繰り返す。撮影終了時間が経過していれば、本処理を終了する。
【００４０】
本処理によれば、サンプル合焦情報と対象合焦情報とを比較した結果に基づいて障害物がないと判断された画像を外部メモリ５０へ記憶するので、黒板の前に人や物などの障害物がある場合の画像の外部メモリ５０への記憶を防止することができる。また、取り込んだ画像に基づいて合焦情報を得ているので、障害物の有無を判断するために特別な部材を設ける必要が無く、部品点数の増加を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】（Ａ）は本実施形態のデジタルカメラの前面図であり、（Ｂ）は本実施形態のデジタルカメラの背面図である。
【図２】本実施形態のデジタルカメラの概略ブロック図である。
【図３】本実施形態のＬＣＤに表示される画像を９分割した図である。
【図４】本実施形態の障害物排除記憶処理のフローチャートである。
【図５】本実施形態のＬＣＤに表示される画像の一部をマスクし、残りの部分を１２分割した図である。
【図６】（Ａ）は本実施形態のデジタルカメラの前面図であり、（Ｂ）は本実施形態のデジタルカメラの背面図である。
【図７】本実施形態のデジタルカメラの概略ブロック図である。
【図８】本実施形態の第２障害物排除記憶処理のフローチャートである。
【符号の説明】
【００４２】
１０  デジタルカメラ
２０  障害物排除キー
２３  障害物排除キー
２６  ＣＣＤ（撮像手段）
４０  ＣＰＵ（合焦情報取得手段、判断手段）
４２  内部メモリ（サンプル情報記憶手段）
５０  外部メモリ（記憶手段）
６０  デジタルカメラ
【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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