JPH1188756A - 画像処理用カメラ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】比較的広い撮像領域中の小さな対象物を検出、
認識可能な画像を得ることのできる簡略な構成で安価な
画像処理用カメラを提供する。 【解決手段】撮像素子を内蔵した撮像部１と 撮像素子
の撮像面を包含する十分に大きな結像範囲を有するレン
ズ部２と、該レンズ部２の結像範囲内で撮像部１を移動
可能にする駆動部３と、から構成され、レンズ部２を介
して結像された像を駆動部３により撮像部１を順次移動
させながら撮像することにより、撮像領域を分割して撮
像した解像度の高い複数の画像が得られるようになる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像処理に用いる
画像データを取得するカメラに関し、特に、広い撮像領
域中の小さな対象物を高い解像度で撮像する画像処理用
カメラに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の画像処理用カメラとしては、例え
ば、撮像の対象物の像をレンズ等の光学系を介して１つ
の撮像素子の撮像面に結像させて、その対象物の画像を
得るような構成のものが一般的である。また、前記光学
系の結像範囲は、図３に示すように、撮像素子の撮像面
に比べて少し広く設定されることが多い。

【０００３】このような従来の画像処理用カメラで得ら
れる画像を基に、比較的広い撮像領域中の小さな対象物
を検出、認識しようとするときには、カメラの解像度等
を上げるために、例えば、一度に撮像する画面の画素数
を増やしたり、撮像領域を分割して撮像した複数の画像
に対して処理を行うことが必要であった。前者の画素数
を増やす具体的な手段としては、撮像素子の画素数を増
やす方法や、図４に示すように、撮像素子の撮像面より
少し広い結像範囲を有する光学系と、僅かに移動する
（例えば、撮像素子のピッチの数分の１だけ振動する）
撮像素子とを使用することによって見かけの画素数を増
やす方法等が用いられてきた。

【０００４】また、後者の撮像領域を分割する場合に
は、例えば、図５に示すように、画像処理用カメラの首
振りを行ったり、図６に示すように、画像処理用カメラ
を平行移動させたりしてカメラ全体を動かす方法や、図
７に示すように、カメラの設置数を増やす方法等が用い
られてきた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ようにして従来の画像処理用カメラを用いて小さな対象
物を撮像する場合には、次のような問題があった。即
ち、撮像素子の画素数を増やす方法では、撮像素子の価
格が高くなるため、カメラのコストを引き上げてしまう
という欠点があり、撮像素子を移動（振動）させる方法
では、見かけの画素数を増やすための撮像素子の移動距
離が撮像素子の１ピクセルの数分の１と細かく移動距離
の狂いが画像全体に影響を及ぼすので、高い移動精度が
要求されるという問題がある。また、画像処理用カメラ
を動かす方法では、カメラの首振りで撮像範囲を広げる
と、得られる画像のパースペクティブ（距離の違いによ
る像の大きさ関係に伴う遠近感）が正面の画像と周辺の
画像とでは大きく変化してしまい、これを避けるために
カメラ全体を平行移動させると、カメラの移動量が大き
くなってしまうという欠点がある。更に、カメラの設置
数を増やす方法では、価格が高くなってしまうという問
題がある。

【０００６】本発明は上記問題点に着目してなされたも
ので、比較的広い撮像領域中の小さな対象物を検出、認
識可能な画像を得ることのできる簡略な構成で安価な画
像処理用カメラを提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】このため本発明は、光学
系を介して結像された対象物の像をその結像面に配置さ
れた撮像素子により撮像する画像処理用カメラにおい
て、前記撮像素子の撮像面を１つの平面内で移動可能に
する移動手段を備え、前記光学系が前記撮像面の移動範
囲を包含する結像範囲を有し、該結像範囲内の異なる位
置で前記対象物を撮像する構成とする。

【０００８】かかる構成によれば、対象物の像が光学系
により結像範囲に結像され、その結像範囲に配置された
撮像素子の撮像面上に位置する像が撮られる。そして、
移動手段によって撮像素子を結像範囲内の他の位置に移
動して、撮像位置の異なる画像が順次取得される。これ
により各画像のパースペクティブを殆ど変えることなく
結像範囲内の分割された画像が得られるようになる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。図１は、本実施形態の画像処理用カ
メラの外観を示す平面図である。また、図２は、結像範
囲内の撮像素子の配置を示す図である。図において、本
画像処理用カメラは、撮像素子11を内蔵した撮像部１
と、対象物の像を結像する光学系としてのレンズ部２
と、該レンズ部２の結像範囲内で撮像部１を移動させる
移動手段としての駆動部３と、から構成される。

【００１０】撮像部１は、レンズ部２の結像面上に配置
された撮像素子11により対象物を撮像する。撮像素子11
としては、例えば、ＣＣＤ等が使用され、得られた画像
は出力信号Ｓとして外部に送出される。この撮像部１
は、駆動部３により結像面内を移動可能に支持される。
レンズ部２は、比較的広い撮像領域を所定の範囲内に結
像する図示されないレンズを内蔵する。レンズは、結像
範囲が、図２のように、撮像素子11の撮像面の大きさと
比べて十分に大きくなるようなものを用いる。

【００１１】駆動部３は、図１で上側にレンズ部２が固
定され、下側には撮像部２が１平面内を移動可能に取り
付けられる。この駆動部３により撮像部１の撮像面がレ
ンズ部２の結像範囲内の任意の場所に配置可能となる。
次に、このような構成の画像処理用カメラの動作を説明
する。本画像処理用カメラでは、撮像領域からの光線が
レンズ部２で集光され結像範囲に対象物を含んだ撮像領
域の像が結像される。そして、駆動部３により結像範囲
内のある位置に配置された撮像素子11の撮像面上に結像
された像が撮像されて撮像部１から出力信号Ｓが出力さ
れる。

【００１２】結像範囲内のある位置における画像が得ら
れると、駆動部３が作動して撮像部１の移動が行われ、
撮像素子11の撮像面が結像範囲内の他の位置に配置され
る。そして、その撮像面上に結像された像が撮像されて
他の位置における画像が出力される。このように駆動部
３により撮像部１を結像範囲内で移動させることで撮像
領域を分割して撮像した画像が得られるようになる。

【００１３】上述のように本実施形態の画像処理用カメ
ラによれば、レンズ部２の広い結像範囲内で撮像部１の
撮像素子11を移動させ撮像領域を分割して撮像を行うこ
とにより、解像度の高い画像が得られようになり比較的
広い撮像領域中の小さな対象物を検出、認識可能な画像
を得ることができる。これは、従来の撮像素子の画素数
を増やす場合と比べて、特殊な撮像素子を使う必要がな
いため安価な撮像素子11で撮像部１を構成可能である。
また、撮像素子を移動（振動）させる場合と比べると、
一度の撮像が撮像素子11の移動を止めて行われるので、
得られる画像について駆動部３の移動精度が関係しない
ため、駆動部３に高い移動精度を必要とすることなく容
易に本画像処理用カメラを構成できる。更に、撮像位置
を変えて得られた各画像は、同一の状態の光学系を介し
て得られたものであって、従来のようにカメラの首振り
を行うときとは異なり対象物の位置によるパースペクテ
ィブの変化の少ない画像が得られ、その際の撮像部３の
移動量も小さなものにできる。加えて、複数のカメラを
配置するような必要もないので安価な画像処理用カメラ
を提供できる。

【００１４】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、光学系の
結像範囲内で撮像素子を移動させ、撮像領域を分割して
対象物を撮像する構成としたことによって、従来のよう
に画素数の多い撮像素子を用いたり、撮像素子を高精度
で移動させるような必要がなく、比較的広い撮像領域中
の小さな対象物を検出、認識可能な解像度の高い画像を
得ることができる。また、撮像素子の位置を変えて得ら
れた画像は、同一の状態の光学系を介して得られたもの
であるため、パースペクティブの変化の少ない画像を得
ることができる。更に、カメラ全体としての構成も簡略
なものとなるため、安価な画像処理用カメラを提供でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態の画像処理用カメラを示す外
観図である。

【図２】同上実施形態における結像範囲の撮像素子の配
置を示す図である。

【図３】従来の画像処理用カメラの結像範囲及び撮像素
子を示す図である。

【図４】従来の画像処理用カメラで撮像素子を振動させ
た一例を示す図である。

【図５】従来の画像処理用カメラの首振りを行う一例を
示す図である。

【図６】従来の画像処理用カメラを平行移動させる一例
を示す図である。

【図７】従来の画像処理用カメラを複数配置する一例を
示す図である。

【符号の説明】

１ 撮像部 ２ レンズ部 ３ 駆動部 11 撮像素子

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】光学系を介して結像された対象物の像をそ
   の結像面に配置された撮像素子により撮像する画像処理
   用カメラにおいて、 前記撮像素子の撮像面を１つの平面内で移動可能にする
   移動手段を備え、前記光学系が前記撮像面の移動範囲を
   包含する結像範囲を有し、該結像範囲内の異なる位置で
   前記対象物を撮像する構成としたことを特徴とする画像
   処理用カメラ。