(57)【要約】【課題】文字や線で記述された線画像情報の入手は、適当な大きさの紙に印刷されており、且つその紙を情報を入手する者が直接取り扱うことが出来る場合のみイメージスキャナで読取ることが出来るが、これとは別な形態、例えば展示パネルや壁に貼られたお知らせなどの情報を入手することは困難であった。【解決手段】線画像は、基本的に色が単色であること、階調が２値であること、空間周波数特性が高いことが特徴であり、これらの点で、通常のビデオ画像と異なる。この特徴を持つ線画像を入力するために、電子カメラの撮像系が単色・高解像度入力へのモード切換え手段を有し、撮影した線画像情報を、単色・２値のベクトル情報に変換する手段と、線画像情報の撮影時にこれらを一斉に切換える手段を有することで解決される。【選択図】  図１
2007274702.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を電気信号に変換する撮像素子と該撮像素子に至る光学系を有する画像撮影システムであって、 画像撮影システムは、通常の撮影を行う第１の撮影モードと、該第１の撮影モードよりも高精細の撮影を行う第２の撮影モードを有することを特徴とする画像撮影システム。
【請求項２】
請求項１記載の画像撮影システムであって、 第１の撮影モードと第２の撮影モードを切換えることを特徴とする画像撮影システム。
【請求項３】
光を電気信号に変換する撮像素子と該撮像素子に至る光学系を用いてディジタル画像を入力する電子カメラと、携帯情報端末を含む画像撮影システムであって、 電子カメラは、携帯情報端末からのモード切換え信号により、通常の撮影を行う第１の撮影モードから高精細撮影を行う第２の撮影モードに切換える、または、高精細撮影を行う第２の撮影モードから通常の撮影を行う第１の撮影モードに切換えることを特徴とする画像撮影システム。
【請求項４】
請求項１、２もしくは３記載の画像撮影システムであって、 画像撮影システムは高精細撮影を行う第２の撮影モードに切換えると同時に、撮影した画像情報を線画像情報として取り扱うモードに切換えることを特徴とする画像撮影システム。
【請求項５】
請求項１、２もしくは３記載の画像撮影システムであって、 、前記光学系には、撮像素子の画素間隔の少なくとも１／２の大きさで光軸と撮像素子の相対位置をシフトするべく、光軸もしくは撮像素子のいずれかをシフトする光軸シフト手段を有し、第１回目の撮影を行った後、第１回目の撮影時の撮像素子の画素の間に撮像素子がシフトするように光軸をずらして、第２回目以降の撮影を行い、撮影結果を合成して画像情報にすることを特徴とする画像撮影システム。
【請求項６】
請求項１、２もしくは３記載の画像撮影システムであって、 前記撮像素子はカラーセンサであり、カラーセンサの各画素の出力信号を独立して取り扱うことで、高精細の撮影をすることを特徴とする画像撮影システム。
【請求項７】
請求項６記載の画像撮影システムであって、 カラーセンサの各画素からの出力信号に、該各カラーセンサの色に応じたゲインを乗算して、該各カラーセンサの各画素からの出力を該各カラーセンサ間で略同じに補正することを特徴とする画像撮影システム。
【請求項８】
請求項６記載の画像撮影システムであって、 カラーセンサ表面に重ね合わせてある光学的ローパスフィルタを取り外す機構を有することを特徴とする画像撮影システム。
【請求項９】
請求項１、２もしくは３記載の画像撮影システムであって、 前記撮像素子は少なくとも３個の撮像素子により構成され、入射した光をプリズム等の光学的分光手段により分割して、３個の撮像素子に同時に照射する構造であって、 第１の撮像素子の位置に対して、第２、第３の撮像素子の相対位置を、第１の撮像素子の画素間隔の１／２だけ、それぞれ上下方向、左右方向にシフトされた位置に設置し、３個の撮像素子からの画像情報を合成して、画像情報にすることを特徴とする画像撮影システム。
【請求項１０】
請求項６記載の画像撮影システムであって、 前記撮像素子の前にそれぞれ装着されたカラーフィルターを取り外す機構を有することを特徴とする画像撮影システム。
【請求項１１】
請求項１、２もしくは３記載の画像撮影システムであって、 撮影した線画像の量子化ノイズを排除する機能を有することを特徴とする画像撮影システム。
【請求項１２】
請求項１１記載の画像撮影システムであって、 光学的にぼけた画像を撮影することで量子化ノイズを排除することを特徴とする画像撮影システム。
【請求項１３】
請求項１２記載の画像撮影システムであって、 オートフォーカスシステムを有する場合、該オートフォーカスシステムが、フォーカスを合焦点位置からずらして、撮影することで量子化ノイズを排除することを特徴とする画像撮影システム。
【請求項１４】
請求項１１記載の画像撮影システムであって、 入力した画像から、線画像の構成要素のベクトル情報を算出するベクトル情報算出手段を有することを特徴とする画像撮影システム。
【請求項１５】
請求項１４記載の画像撮影システムであって、 ベクトル情報算出手段による線画像のベクトル情報算出は、前記携帯情報端末にて行われることを特徴とする画像撮影システム。
【請求項１６】
請求項１４記載の画像撮影システムであって、 撮影した線画像情報を、該線画像情報から前記ベクトル情報算出手段により算出されたベクトル情報にて、記録・再生等の管理を行うことを特徴とする画像撮影システム。
【請求項１７】
請求項１４記載の画像撮影システムであって、 ベクトル情報算出手段による線画像のベクトル情報算出は、前記電子カメラにて行われ、前記携帯端末装置は算出されたベクトル情報にて、撮影した線画像情報の記録・再生等の管理を行うことを特徴とする画像撮影システム。
【請求項１８】
請求項１６及び請求項１５記載の画像撮影システムであって、 撮影した線画像が文字情報である場合に、ベクトル情報にて記録された文字情報は、文字コード変換手段により、文字コードに変換されることを特徴とする画像撮影システム。
【請求項１９】
請求項１記載の画像撮影システムであって、 所定の撮影を行う直前にプレ撮影を行う機能と、画像の解析手段を有し、解析結果として線画像情報であると判断した時に自動的に高精細の撮影を行う第２の撮影モードへの切換えを行うことを特徴とする画像撮影システム。
【請求項２０】
請求項３記載の画像撮影システムであって、 電子カメラは所定の撮影を行う直前にプレ撮影を行う機能を有し、携帯情報端末は撮影した画像の解析手段を有し、解析結果として線画像情報であると判断した時に、携帯情報端末は電子カメラに対して、高精細の撮影を行う第２の撮影モードへの切換えを指示することを特徴とする画像撮影システムシステム。
【請求項２１】
請求項１９もしくは２０記載の画像撮影システムであって、 撮影した画像の解析手段は、入力した画像の色差信号が所定の値より小さく、単色画像である場合に線画像情報であると判断することを特徴とする画像撮影システム。
【請求項２２】
請求項１９もしくは２０記載の画像撮影システムであって、 撮影した画像の解析手段は、入力した画像の階調番号分布が２画所に大きく分布し、略２値画像である場合に線画像情報であると判断することを特徴とする画像撮影システム。
【請求項２３】
請求項１９もしくは２０記載の画像撮影システムであって、 撮影した画像の解析手段は、入力した画像の空間周波数分析を行い、算出した空間周波数が特定のしきい値よりも高い場合には線画像情報であると判断することを特徴とする画像撮影システム。
【請求項２４】
請求項５記載の画像撮影システムであって、 カラーセンサ画素の空白部分を補完する機能を有し、該補完機能は、隙間部分の上下左右斜方向の画素の撮影パターンから、パターンマッチングを行うことで実現することを特徴とする画像撮影システム。
【請求項２５】
請求項２４記載の画像撮影システムであって、 パターンマッチングを行うためのパターンテーブルは、上下左右及び回転方向に対称であるパターンは一種類のみを持ち、該パターンを上下左右に反転及び回転させることで、パターンマッチングを行うことを特徴とする画像撮影システム。
【請求項２６】
請求項１４記載の画像撮影システムであって、 撮影した２値で構成される画像データの第１の色の画素の数と、第２の色の画素の数を比較して、第１の地色に第２の色の線画像か、第２の地色の地色に第１の色の線画像かの判別を行う判別機能と、該判別機能の結果を保存するフラグとを有し、該フラグに基づいて、撮影した線画像データの処理を行うことを特徴とする画像撮影システム。
【請求項２７】
請求項２６記載の画像撮影システムであって、 前記フラグに基づいて、撮影した線画像データのベクトル化処理を行うことを特徴とする画像撮影システム。
【請求項２８】
請求項２７記載の画像撮影システムであって、 前記フラグに基づいて、該線画像が文字である場合に文字コード変換処理を行うことを特徴とする画像撮影システム。
【請求項２９】
請求項１、２もしくは３記載の画像撮影システムであって、 第１の撮影モードと第２の撮影モードを切り替える、切換えスイッチを有することを特徴とする画像撮影システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子式撮影装置を有するコンピュータに係わり、特に電子カメラで構成されるシステム、若しくは、該電子カメラと接続し携帯可能な端末装置を含むシステムに係わる。
【背景技術】
【０００２】
文字による情報の入手方法は、従来、筆記、印刷、文書のコピー、そしてイメージスキャナによる文書の入力と文字認識と進化している。また、入力する情報を電子化することにより、ＦＡＸやパソコン通信等の手段により外部に伝達する方法も考案されている。
【０００３】
また、画像を入力し、それを電子情報として記録する機器として、電子スチルカメラがある。特許文献１には、携帯電話機能を登載し、撮影した画像情報を電話回線を通じて、即座に別の場所にある大型の記録媒体に伝送する発明が記載されている。
【０００４】
【特許文献１】特開平６−１３３０８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記従来技術に記載した方法による文字で記述された情報の入手は、適当な大きさの紙に印刷されており、且つその紙を情報を入手する者が直接取り扱うことが出来る場合に限られており、例えば展示パネルや壁に貼られたお知らせなどの情報は、上記の方法では取り込むことが出来ない。このような形態の情報は、前記発明に代表される電子スチルカメラで取得することが可能であるが、電子スチルカメラは通常は、自然画のビデオ画像程度の画像を入力することを想定しており、イメージスキャナに代表されるような文字を入力するための高解像度入力を行うことが出来ない。また、自然画を想定しているため、入力した画像が文字である場合の、画像情報の文字コードへの変換等に利用されるような画像情報の処理を行うことも考慮されていなかった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
文字情報に代表される線画像情報は、基本的に色が単色であること、階調が２値であること、空間周波数特性が高いことが特徴であり、これらの点で、通常のビデオ画像（以下、自然画像）と異なる。この特徴を持つ線画像を入力するために、電子カメラが高精細に撮影する手段を有し、自然画像と線画像との判定手段を有することで、自然画像入力と線画像入力とのモード切換え手段を有し、撮影した線画像情報から、量子化ノイズを除去する手段と、線画像情報を、単色・２値のベクトル情報に変換する手段と、撮影した線画像の地色(例えば、撮影対象の紙面等の色)を判定する手段と、線画像が文字情報である場合は、変換されたベクトル情報を文字コードに変換する手段を有することで解決される。
【０００７】
なお、自然画入力と高精細入力とのモード切換えは、自然両像と線画像との判定手段に基づき、自動で切り替えることも可能であるが、切り替えスイッチを設け、手動で切り替えても良い。
【０００８】
また、上記切換えに応じて、上記撮影した情報の上記処理動作を制御する手段を有しても良い。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、紙で配布された資料のみならず、壁に掲示したパネル等に記載された線画像や文字も、簡便に入力して線情報や文字情報として取り扱い、処理することが出来、従来目視で見ることは出来ても入手が困難であった情報の入手も可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明による画像撮影システムの実施の形態の具体例を図を用いて説明する。第１図は、本発明による画像撮影システムのブロック図である。本システムは文字を含んだ画像を撮影するカメラ部と、カメラ部に対して文字撮影を行う旨の指示を出し、且つ撮影された文字を含んだ画像情報を管理・処理するＰＤＡ部の２つにより構成される。カメラ部に於いて、画像はセンサ１０００により撮影され、センサ１０００により得られた情報は信号処理回路１００１を経由して、画像圧縮回路１００３により圧縮符号化が行われ、ＩＣカード等で構成される記憶媒体１００７に記録される。ここで画像圧縮回路１００３はＲＡＭ１００４を持ち、これを作業領域として画像圧縮作業を行う。撮影された画像情報は、記憶媒体１００７や、Ｉ／Ｆ１００６及び１００９を用いてＰＤＡに入力される。これらの動作はカメラコントローラ１００５により制御される。ＰＤＡはＣＰＵ１００８を中心とするバス構造で構成されており、そのバスの周囲にはＩ／Ｆ１００９、記憶媒体１００７とのＩ／Ｆ(図示しない)と、メモリ１０１０、ディスプレイ１０１１、タッチパネル１００２で構成され、利用者への情報の提示はディスプレイ１０１１により、ＰＤＡへの利用者の指示はディスプレイ１０１１に重ねて設けたタッチパネル１００２を用いて行われる。
【００１１】
第１図では、本発明による画像撮影システムを、カメラ部とＰＤＡ部の２つで構成したものとしているが、これは両者を２つの筐体の中に組み込んだ形態も可能である。このときはニ／Ｆ１００６と、Ｉ／Ｆ１００９は必ずしも、必須ではない。
【００１２】
本発明による画像撮影システムで、文字情報を撮影するときは、ＰＤＡ上で利用者が、文字を撮影する旨の指示をタッチパネル１００２より入力する。これによりＰＤＡは撮影された画像情報が文字情報である前提で処理を行うモードに切換えると同時に、Ｉ／Ｆ１００９、１００６を用いてカメラコントローラ１００５に、文字入力モードへの切換えを指示する。文字入力モードに切換えられたカメラは、高精細化手段１００３によりセンサ１０００による撮影モードを高精細撮影モードに切換える。
【００１３】
第２図は、本発明による画像撮影システムによる、入力した文字情報を変換する手順を示した説明図である。本発明は線画像情報を撮影することを目的とするものであるが、第２図に示す実施例に於いて、線画像情報の一種であるところの、特に文字情報を入力する場合の説明をする。画像情報を入力する場合は、撮影される画像２００２は、例えば横６４０画素×４８０画素で各画素８ビット×３色のビットマップデータ２００１としてカメラ内に取り込まれる。これを所定の情報圧縮操作を行うことで、圧縮画像ファイル２００５を得、この状態でカメラの記憶装置に保存する。通常の電子カメラでは、撮影した画像が文字情報であってもこの手順により情報の保存を行う。本発明による画像撮影システムでは、撮影される文字２００３は、画像２００２の撮影と同様に、まずビットマップデータ２００４としてカメラ内に取り込まれる。この後ビットマップデータ２００４を解析して、文字を構成する各線を表現するベクトル情報２００６に変換し、この状態で保存。もしくはさらにベクトル情報から文字認識手段により文字コード２００７に変換して保存する。入力した情報が文字に変換する必要のない線画像情報の場合、２００７のベクトル情報から文字認識手段により文字コードに変換する手段は、必ずしも必要ない。
【００１４】
第３図は、本発明による画像撮影システムによる、文字情報の入力を行う際の動作フローチャートである。本発明は線画像情報を撮影することを目的とするものであるが、第３図に示す実施例に於いて、線画像情報の一種であるところの、特に文字情報を入力する場合の説明をする。本発明による画像撮影は、２つの動作モードを持ち、一つは通常の画像情報の入力である。もう一つの文字入力モードでは、撮影する対象が文字で構成されていることを利用して、文字入力専用の動作を行う。まず撮影する対象が文字であるかどうかを判断し（３００１）、文字でない場合には通常の記録を行うが、文字である場合には、撮像センサの動作モードを高精細モードに切換える（３００２）。次にカメラのシャッター釦等の撮影命令による入力を待ち（３００３）、待ちの状態であれば入力待ちを繰返す。その間、文字撮影モードの解除の判断を行い（３００４）、解除であれば、文字入力かどうかを判断する最初のステップに戻る。撮影命令が出ると高精細モードにて文字で構成された画像の入力を行い（３００５）、撮影された画像を文字入力として第２図に示す如く所定の処理を行い（３００６）、記録する（３００７）。
【００１５】
第４図は、本発明による画像撮影システムによる、高精細モードを実現する原理を示したセンサのパターン図である。第４図（ａ）、第４図（ｂ）は、現行のカラーカメラの３色一体センサの表面のパターンの例を示す。第４図（ａ）は、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３色の画素を一単位として各画素（４００１、４００２）を構成する。第４図（ｂ）はＲ、Ｇ、Ｂの３色の画素が横一列に並ぶ（４００３、４００４）形で構成される。本発明による画像撮影システムでは、文字が単色で記述されていることに注目して、カラーセンサの色別の各画素をそれぞれ独立した画素として使用することで、高精細画像を得ることを特徴とする。第４図（ｂ）では、Ｒ、Ｇ、Ｂの画素が全面に並んでおり、このそれぞれの画素を独立して読取ることにより、縦横共に２倍の解像度を得ることが可能となる。第４図（ｃ）は、第４図（ａ）に示したパターンの画素を用いて高精細画像を読取る方法である。縦と横に並んでいるＲ、Ｇ、Ｂの画素を、水平の１ライン目（４００５）は、Ｒ、Ｇ、Ｒ、Ｇと並んでいるラインとして取扱い、水平の２ライン目（４００６）は、Ｂの画素が１画素置きに並んでいる形とする。これを水平方向に読取ることで、縦横共に略２倍の解像度を得ることが出来る。１画素置きにＢの画素が並んでいるライン（４００６）の空いている画素部分の補間算出方法は、第７図にて後述する。
【００１６】
第５図は、本発明による画像撮影システムの、高精細モードによる画像入力処理の第１の例を示すブロック図である。第４図（ａ）のような画素パターンを持つセンサから入力された画像は、第４図（ｃ）のように２ライン分の画像情報が同時に入力される。本実施例では、センサ５００１から入力されたＲ、Ｇ、Ｂの３色の信号に、まずそれぞれのフィルタ係数を補正するゲインをかける（５００４）具体的には、Ｒ、Ｇ、Ｂの輝度はそれぞれ３対６対１の重み付けがされているので、その逆数をかけることで、例えば黒や灰色などの無彩色で記述された文字を撮影した時、３色のセンサから略同一レベルの信号が出力されるような調整を行うことが出来る。出力されたＲ、Ｇ、Ｂ信号は２ラインメモリ５００５に同時に入力され、読みだし時には１ラインずつ読み出して画像メモリ５００６に入力することで、正しい順序に入れ替えた白黒ビットマップ画像を得ることが出来る。これらのメモリの書込み、読み出しの制御は、アドレス制御回路５００７が行う。
【００１７】
第６図は、本発明による画像撮影システムの、高精細モードによる画像入力処理の第２の例を示すブロック図である。センサ６００１からＲ、Ｇ、Ｂの３色の信号を取り出して、ゲインをかける（６００４）ところは第５図と同一であり、ここでは説明を省略する。本実施例では、読みだし順序の異なる画像、具体的には第４図の（ａ）の如く、Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｒ、Ｇ、Ｂという順で読み出されることで、第１ラインと第２ラインの画像が交互に読み出される画像データを、一度そのまま画像メモリ６００５に記録する。画像メモリ６００５はバスにつなかっており、ＣＰＵ６００６で管理される。同じバスにはＨＤＤ（ハードディスクドライブ）６００７等の保存用記憶媒体が接続されており、画像メモリ６００５に一度記録された画像は、画像メモリのランダムアクセスを利用して、正しい順番で各画素のデータを読み出してＨＤＤに保存する。画像メモリへのアクセスのアドレス制御はＣＰＵ６００６が所定のプログラムの動作に従って行う。
【００１８】
第７図は、第４図（ａ）に示したカラーセンサの空白画素を補間する方法を示した説明図である。カラーセンサは一つのカラーの画素をＲ、Ｇ、Ｂの３つのセンサで構成している（７００１から７００４）。このそれぞれのセンサを一つの画素と見なすことで高精細画像を得る。具体的には７００１から７００４の画素から、７００５のようなパターンが出来上がる。カラーセンサは縦横共に２画素を一単位としているので、画面の端ではＧの画素が、下ではＢの画素が２画素の１画素の割合で並ぶことになり、これから説明する補間演算が出来ないが、カラー画像でも数１００画素単位の長さの画面サイズを持つものであり、端及び下の一列は無視してよい。７００５のような画素のパターンで、中央の画素が信号がない状態となり、これを周囲の画素から補間演算することで、全ての画素に信号が入ったように見える情報を得ることが出来る。ここで、本発明は画像撮影システムであり、入力された信号は白か黒かどちらかの２値画像である。以下、７００５のパターンに於ける周囲の画素に白及び黒の信号が入ったときの中央の画素の補間を行う全てのパターンを示す。
【００１９】
７００６は上と左の２画素が黒、他が白の場合である。この時は上から左の画素に向かって斜めの線が走っていると解釈し、中央の画素は白である。７００７は左上のみが黒の場合である。この場合、左上の隅の画素は単独ドットか線分の端であると解釈し、中央の画素は白である。７００８は右上と左下が黒の場合であり、この場合は右上から左下に直線が走っていると解釈し、中央の画素は黒である。７００９は左の画素のみが黒の場合である。７００７と同様に解釈し中央の画素は白である。７０１０は左と右の画素のみが黒の場合である。７００８と同様に解釈し中央の画素は黒である。７０１１は上の一列のみが黒の場合である。この場合は上の一列に横方向の線分が走っていると解釈し、中央の画素は白である。
【００２０】
これらのパターン７００６〜７０１１は上下・左右対象であり、また回転しても同様に扱うことが出来る。入力した画像はこの基本パターン７００６〜７０１１と、パターンの向きや回転方向の角度をかえつつパターンマッチングを行うことで中央の画素の解釈を行う。実際の入力画像は極端に言えば全面が黒の画像などの基本パターン以外のものも入力されてくる。従ってパターンマッチングでは同一のパターンと判断することは出来ないが、本発明に於ける入力画像は文字であり、線分で構成されている。従って黒の画素が本パターン群と一致したら、中央の画素の判断を行う方式を取れば良い。
【００２１】
また、ここでは白地に黒の文字が入力された場合を示したが、黒字に白の文字が入力される場合は、入力画像の白の画素と黒の画素の数の比較を、センサ全面もしくは、部分に分けた小さなエリア別に行い、黒が多ければ黒字に白の文字と判断して、本実施例で示したパターンの白と黒が逆になった場合のパターンとの照合を行えば良い。ここで、白地に黒文字の場合と、黒地に白文字の場合の判断を行った結果をフラグとして保存しておき、画像データを読み出す時に、このフラグとの論理演算をすることで、常に白地に黒文字のデータとして扱うことが出来、前記パターンとのマッチングや、後述する文字認識演算におけるパターンマッチングで、黒地に白文字及び白地に黒文字の両方の判断をする必要がなく、演算を効率化することが出来る。また、撮影した画像の部分によって、黒地に白文字及び白地に黒文字の両方が混在している場合でも、画像の領域別にこのフラグを用意することで、上記の操作を行うことが出来る。
【００２２】
第８図は、本発明による画像撮影システムの、光学的に画素をずらすことで、センサの各画素間の補間を行う方法を示した説明図である。ここではカラーセンサをカラーのまま使う場合、もしくは白黒センサを利用しているときに、センサの画素数以上の画素数で画像の入力を行う方法を示したものである。第８図（ａ）に示す８００１は通常時のセンサの画素パターンである。これを第８図（ｂ）のように画素８００１に対して画素間隔の半分の長さだけセンサを横にずらして隙間を撮影することで、画素８００２を得て、横方向の解像度を２倍に増やすことが出来る。第８図（ｃ）は、これを実現するために可変プリズムを利用した光学系である。８００３は２枚の透明板の間を蛇腹で繋ぎ、液体を満たした可変プリズムである。ここでは２枚の透明板は並行であり、光軸８００４は直進している。第８図（ｄ）は透明板を傾けた状態であり、光軸８００６はプリズム８００５によって曲げられて８００７として出てくる。この傾きを用いて第８図（ｂ）に示す画素ずらしを実現することが出来る。
【００２３】
第９図は、本発明による画像撮影システムの、３板カラーセンサを用いて高精細画素を得る方法を示した説明図である。３板センサ方式のカメラは、Ｒ、Ｇ、Ｂそれぞれを専門に撮影する３枚のセンサ（９００５、９００６、９００７）に均等に光を分割するために、レンズ９００２から入射した光９００１を、ハーフミラー９００３、９００４で分光する。具体的には光９００１は第１のハーフミラー９００３によりセンサ９００５に光の１／３が分離され、残りの２／３の光は第２のハーフミラー９００４により、センサ９００６と９００７に均等に分けられる。この３枚のセンサの相対画素位置は、通常は同じ位置となるように設定しているが、第４図（ａ）に示したカラーセンサの如く、相対位置を上下左右に振ることで、高精細画像を得ることが出来る。３枚のセンサーの前にはそれぞれＲ、Ｇ、Ｂの図示しないカラーセンサが取り付けられているが、第５図に示した如く３色それぞれ別なゲインをかけてレベル調整をする方法の他に、この場合はフィルターがセンサに一体となっていないので、高精細画像モードではカラーフィルター自体を取り外すことで、均一な信号を得ることが出来る。
【００２４】
第１０図は、カラーセンサの全面に装着された光学的ローパスフィルターを取り外すことで高精細画像を得る方法を示した説明図である。第４図に示したカラーセンサは３色の画素がそれぞれ相対的に別な位置にあるため、例えば光軸を極めて細く絞った白色光を受けたとき、白色光にも係わらず、その光が３色のセンサのうちの一つだけに当たると、着色された光として認識してしまう問題がある。そこで一般のカラーセンサを用いたカメラは、カラーセンサ１０００３の前面に水晶板１０００２を重ねる方式を取っている。この水晶板は光学的ローパスフィルターの機能を有し、入射した光軸１０００１は、光軸拡散範囲１０００４の範囲に分散して、３色の画素に均等に光が届くようにしている。高精細入力時に、この水晶板１０００６をセンサ１０００５の前面から取り外すことで、光は直接センサ１０００５に当たり、光学的ローパスの影響を受けずに高精細画像を得ることが出来る。
【００２５】
第１１図は、イメージスキャナ入力文字の処理で一般に行われる、ベクトル化の方法を示した説明図である。第１１図（ａ）は、文字のような線で構成された画像をイメージスキャナで読取った画像データである。イメージスキャナは読取る原稿を、指定の解像度で量子化するため、また、紙の汚れや、手書き文字の場合はペンのかすれ等の要因により、本来の線分には存在しない量子化ノイズ１１００１が必ず出現する。そしてこのノイズは、ベクトル化の処理に於いて存在しない線分を作成してしまい、後の文字コードへの変換の障害となる。通常のベクトル化手法では、入力した画像を、第１１図（ｂ）の如く、一度ぼかし処理を行い、これを画像処理により、第１１図（ｃ）の如く短い線分の集合体とし、そしてその短い線分の同一方向のものを選択して繋ぐことで、第１１図（ｄ）の如く量子化ノイズのないベクトル情報を得る。このノイズ除去法によれば、文字認識におけるパターンマッチングに於ても、ノイズの影響を除去可能である。つまり、文字認識手段の誤動作を防止するのにこの量子化ノイズ除去法は効果がある。
【００２６】
第１２図は、本発明による画像撮影システムの、ぼかし処理を光学的に行う手法を示した説明図である。本発明で用いる画像入力装置はカメラであり、イメージスキャナと異なる点は、フォーカス調整が可能である点である。即ち、第１２図（ａ）で示す如く、入射光がセンサ１２００２で一点に焦点するようにレンズ１２００１の前後位置を調整する。ピントが合ったところで入力した画像を第１２図（ｃ）に示す。これは第１１図（ａ）と同じ画像であり、量子化ノイズが存在する。ここで本発明ではシャッターを切った瞬間に第１２図（ｂ）の如く、レンズ１２００３の位置を正しい位置からずらすことで、焦点を外す。これで第１２図（ｄ）のようなぼけた画像を得ることが出来、特別な演算を行う必要がなく、オートフォーカス信号にオフセットの命令を与えるだけでぼかし処理を行うことが出来る。
【００２７】
第１３図は、本発明による画像撮影システムの、高精細切換を自動的に行う方法を示した第１の実施例の説明図である。第１３図（ａ）は、撮影した画像信号から高精細切換を行うかどうかを判断するための回路構成の例であり、特にカラーセンサを白黒高解像度で利用する高精細撮影手段への切換に有効である。文字は基本的に単色であり、それも黒のような無彩色で構成されることを前提として、センサから入力した信号を輝度Ｙ信号１３００１と、色差Ｒ／Ｂ信号１３００３に変換して、そのＲ／Ｂ信号１３００２を色判断回路１３００３に入力する。色判断回路１３００３が文字入力であると判断すると、高精細切換回路１３００５に、高精細撮影への切換を指示する。第１３図（ｂ）は切換判断の動作フローであって、カメラは本番の撮影前に常にセンサーに入力される画像を、シャッターを押した瞬間にプレ撮影し（１３００６）、プレ撮影した画像の色差が一定以下（１３００７）もしくは特定の色のみで構成されていると判断すると、白黒高精細モード切換を行い（１３００８）、本番の撮影（１３００９）を行う。プレ撮影から本番の撮影までは、１フレーム（１／３０秒）か１フィールド（１／６０秒）の時間があれば、色差信号の判断は十分に行うことが出来、撮影に於けるシャッター操作から実際の撮影までのタイムラグも問題にはならない。
【００２８】
第１４図は、本発明による画像撮影システムの、高精細切換を自動的に行う方法を示した第２の実施例の説明図である。本実施例では、文字情報を撮影したときの画像情報の階調番号が、中間調を持たずに、特に濃い色と薄い色の２値に分かれることを利用して文字入力であるかどうかの判断を行う。第１４図（ａ）では、入力されたＲ、Ｇ、Ｂの信号を階調カウンタ１４００１が数え、その結果文字入力であると判断すると高精細切換回路１４００２に、高精細撮影の指示を行う。第１４図（ｂ）は文字を撮影したときの階調番号と出現頻度の例を示したもので、文字情報は特に白と黒の２値に分かれ、中間調情報がないことを特徴としている。即ち階調番号の低い、黒い画素の数１４００５と、階調番号の高い、白い画素の数１４００６が多く、途中の階調番号の画素が存在しない。このような情報は文字情報であると判断して、高精細撮影を行う。高精細モードへの自動切換の手段として、この他に撮影した画像の周波数特性を分析して、特に高周波成分及びフラットな部分が多いと判断したときに切換を行うことも可能であり、さらに第１３図、第１４図の実施例も含めて、画面全体が文字情報である必要はなく、プレ撮影により得られた撮影画像のある一部が文字であると判断した時に、その部分だけ白黒高精細入力として信号処理を行い、他の部分は通常のカラー画像として撮影することも可能である。
【００２９】
第１５図は、本発明による画像撮影システムの、撮影した文字のベクトル情報を表現する方法を示した説明図である。第１５図（ａ）は、第１１図（ｃ）で説明した、短い線ベクトルの集合体である。第１５図（ｂ）はこの短い線ベクトルを同じ方向のものを集めて一列に並ベたものである。各短いベクトルはその終点と、次のベクトルの始点が接続された座標として表記されるが、短いベクトルの集合体であることは同じである。第１５図（ｅ）に、この短いベクトルの集合体を数値表現したテーブルの例を示す。＃１、＃２はそれぞれ一つの線分を表わし、これは短いベクトル(1)、(2)、…（ｍ）の集合で表わされ、それぞれの短いベクトルはその始点と終点の座標で表現される。(1)のベクトルの終点X2,Y2は、(2)のベクトルの始点と同一である。第１５図（ｃ）は、＃１、＃２それぞれの短いベクトルの集合で表わされた線分であり、文字に於ける各構成要素の線分である。これは第１５図（ｅ）で示したそれぞれの線分別に記述されるので、第１５図（ｄ）の如く図示された２本の線分は全く独立して管理することが出来る。この線分のベクトル情報を利用した文字認識は、第１５図（ｄ）で示すそれぞれの線分別に、基本となる文字パターンとの方向及び長さの照合を行い、文字認識の基礎データとする。
【００３０】
第１６図は、本発明による画像撮影システムの形態を示す説明図である。第１６図（ａ）は画像の入力を行うカメラ部と、撮影した画像の処理を行うコンピュータ部が別体の場合の例てあり、画像の入力を行う電子カメラ１６００１と、画像の処理を行うＰＤＡ（Personal Digital Assistant：携帯情報端末）１６００２が、専用もしくは汎用のインタフェース１６００３によって接続される。１６００３はケーブルでもよく、また電子カメラがＰＤＡのインタフェーススロットに直接差し込まれて一体化する形態であってもよい。このインタフェースを通して、ＰＤＡは電子カメラに高精細撮影の指示を行い、電子カメラはＰＤＡに撮影した画像情報を転送する。第１６図（ｂ）は、画像の入力を行う電子カメラとＰＤＡを一体化したものである。勿論第１６図（ａ）に示すシステムと同様の処理を可能とするものである。
【００３１】
第１７図は、本発明による画像撮影システムの、カメラコントロールモードを操作するユーザーインタフェースの例を示した画面レイアウト図である。本発明は線画像情報を撮影することを目的とするものであるが、第１７図に示す実施例に於いて、線画像情報の一種であるところの、特に文字情報を入力する場合の説明をする。第１７図（ａ）はカメラの動作モードを指示する画面であり、ＰＤＡのタッチパネルより指示を入力する。指定項目はカラー撮影／白黒高精細撮影の動作モード、文字入力をするかどうかの指定で、文字入力をする場合は、第１２図で説明したような文字入力向けの撮影を行う。そして得られた画像情報の記憶媒体内の占有比率で、本実施例では記憶媒体の８０％が既に使用されていることを示す。ここではパーセントで表示をしているが、撮影可能な枚数の単位で表示を行っても良い。第１７図（ｂ）は上記したカメラへの指示を、ＰＤＡのタッチパネルではなくてカメラに設けられたスイッチで行う場合であって、カメラ上のどのスイッチにどの機能を割り当てるかを、ＰＤＡのタッチパネルを用いたグラフィカルインタフェースで行う。本実施例ではカラー撮影／白黒高精細撮影の切換をＳＷ１で行い、文字入力モードの切換をＳＷ１〜ＳＷ３の範囲で選択してる状態である。文字入力モードは現在ＳＷ１となっており、横に表示したカメラのイラストの上で、ＳＷ１の場所が黒く塗りつぶされることでスイッチの場所が分かるようにしてある。ここでカラー／白黒高精細切換と、文字入力モードを両方とも同じスイッチ（ここてはＳＷ１）に定義した場合、ＳＷ１を切換えることで、白黒高精細入力モードと文字入力モードへの切換が同時に行われる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明による画像撮影システムのブロック図である。
【図２】本発明による画像撮影システムによる、入力した文字情報を変換する手順を示した説明図である。
【図３】本発明による画像撮影システムによる、文字情報の入力を行う際の動作フローチャートである。
【図４】本発明による画像撮影システムによる、高精細モードを実現する原理を示したセンサのパターン図である。
【図５】本発明による画像撮影システムの、高精細モードによる画像入力処理の第１の例を示すブロック図である。
【図６】本発明による画像撮影システムの、高精細モードによる画像入力処理の第２の例を示すブロック図である。
【図７】本発明による画像撮影システムの、カラーセンサの空白画素を補間する方法を示した説明図である。
【図８】本発明による画像撮影システムの、光学的に画素をずらすことで、センサの各画素間の補間を行う方法を示した説明図である。
【図９】本発明による画像撮影システムの、３板カラーセンサを用いて高精細画素を得る方法を示した説明図である。
【図１０】カラーセンサの全面に装着された光学的ローパスフィルターを取り外すことで高精細画像を得る方法を示した説明図である。
【図１１】イメージスキャナ入力文字の処理で一般に行われる、ベクトル化の方法を示した説明図である。
【図１２】本発明による画像撮影システムの、ぼかし処理を光学的に行う手法を示した説明図である。
【図１３】本発明による画像撮影システムの、高精細切換を自動的に行う方法を示した第１の実施例の説明図である。
【図１４】本発明による画像撮影システムの、高精細切換を自動的に行う方法を示した第２の実施例の説明図である。
【図１５】本発明による画像撮影システムの、撮影した文字のベクトル情報を表現する方法を示した説明図である。
【図１６】本発明による画像撮影システムの形態を示す説明図である。
【図１７】本発明による画像撮影システムの、カメラコントロールモードを操作するユーザーインタフェースの例を示した画面レイアウト図である。
【符号の説明】
【００３３】
１０００  センサ
１００１  信号処理回路
１００２  タッチパネル
１００３  高精細化手段
１００４  ＲＡＭ
１００５  カメラコントローラ
１００６、１００９  Ｉ／Ｆ
１００７  記憶媒体
１００８  ＣＰＵ
１０１０  メモリ
１０１１  ディスプレイ
【図１】
2007274702.tif 000003
【図２】
2007274702.tif 000004
【図３】
2007274702.tif 000005
【図４】
2007274702.tif 000006
【図５】
2007274702.tif 000007
【図６】
2007274702.tif 000008
【図７】
2007274702.tif 000009
【図８】
2007274702.tif 000010
【図９】
2007274702.tif 000011
【図１０】
2007274702.tif 000012
【図１１】
2007274702.tif 000013
【図１２】
2007274702.tif 000014
【図１３】
2007274702.tif 000015
【図１４】
2007274702.tif 000016
【図１５】
2007274702.tif 000017
【図１６】
2007274702.tif 000018
【図１７】
2007274702.tif 000019
【手続補正書】
【提出日】平成19年4月27日(2007.4.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像撮影装置であって、
光を電気信号に変換する撮像素子と光学ローパスフィルタとを有するカメラ部と、
前記光学ローパスフィルタの位置を移動可能な移動手段と、
前記撮像素子から出力された画像から線画素の構成要素のベクトル情報を算出するベクトル情報算出手段と、
前記カメラ部、移動手段およびベクトル情報算出手段を制御する制御手段と、を備え、
前記画像撮影装置は、前記カメラ部により通常の撮影を行う第１のモードと、前記カメラ部により白黒二値の画像を撮影する第２の撮影モードとを有し、
前記制御手段は、前記第１のモードの場合に前記光学ローパスフィルタが第１の位置に配置され、前記第２のモードの場合に前記光学ローパスフィルタが前記第１の位置とは異なる第２の位置に配置されるように前記移動手段を制御することを特徴とする画像撮影装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像撮影装置において、前記第２のモードの場合に前記撮像素子に含まれる各画素のカラーセンサの色に応じて前記各画素からの出力を補正することを特徴とする画像撮影装置。
【請求項３】
画像撮影装置であって、
光を電気信号に変換する撮像素子と光学ローパスフィルタとを有するカメラ部と、
前記光学ローパスフィルタの位置を移動可能な移動手段と、
前記カメラ部および移動手段を制御する制御手段と、を備え、
前記画像撮影装置は、前記カメラ部により通常の撮影を行う第１の撮影モードと、前記カメラ部により文字を撮影する第２の撮影モードとを有し、
前記制御手段は、前記第１の撮影モードの場合に前記光学ローパスフィルタが第１の位置に配置され、前記第２の撮影モードの場合に前記光学ローパスフィルタが前記第１の位置とは異なる第２の位置に配置されるように前記移動手段を制御することを特徴とする画像撮影装置。
【請求項４】
光を電気信号に変換する撮像素子と前記撮像素子に至る光学系を有する画像撮影装置において、
通常の撮影を行う第１の撮影モードと、文字の撮影を行う第２の撮影モードとを有し、
所定の撮影前にプレ撮影を行い、前記プレ撮影により撮影した画像を解析し、前記画像が線画像であるときは、前記第２の撮影モードで撮影することを特徴とする画像撮影装置。
【請求項５】
画像を撮影する撮影手段と、
前記画像を記憶する記憶手段と、
前記画像を表示する表示手段と、
前記撮影手段、記憶手段および表示手段を制御する制御手段と、
を有する画像撮影装置において、
通常の撮影を行う第１の撮影モードと文字の撮影を行う第２の撮影モードとを切り換える切換手段と、
所定の撮影前のプレ撮影により撮影した画像を解析する解析手段と、を有し、
前記撮影手段は、前記画像が線画像であると解析されたときは、前記第２の撮影モードで撮影することを特徴とする画像撮影装置。
【請求項６】
請求項５に記載の画像撮影装置であって、前記解析手段は、前記画像の色差信号あるいは諧調番号分布あるいは空間周波数により、前記画像が線画像であるか否かを解析することを特徴とする画像撮影装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
本願発明にかかる画像撮影装置は、光を電気信号に変換する撮像素子と光学ローパスフィルタとを有するカメラ部と、光学ローパスフィルタの位置を移動可能な移動手段と、カメラ部および移動手段を制御する制御手段とを備え、第１の撮影モードと第２の撮影モードとを有する。制御手段は、第１の撮影モードの場合に光学ローパスフィルタが第１の位置に配置され、第２の撮影モードの場合に光学ローパスフィルタが第１の位置とは異なる第２の位置に配置されるように移動手段を制御することを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】削除
【補正の内容】