能夠觀測在被拍攝體上的不可見圖像並簡單地拍攝的裝置以及利用其的方法
2023-04-24 14:46:46
專利名稱：能夠觀測在被拍攝體上的不可見圖像並簡單地拍攝的裝置以及利用其的方法
技術領域：
本發明涉及能夠觀測在被拍攝體上的不可見圖像並簡單地拍攝的裝置以及利用
其的方法。
背景技術：
隨著桌上排版(DTP, desktop publishing)等利用計算機的報紙和雜誌的編輯出 版方式的普及，其上印刷的報導和照片作為數位化的原始內容而被存儲在伺服器中，利用 網際網路將該內容有償提供給個人計算機(PC)、個人便攜信息終端(PDA)、專用設備或便攜 電話等的商務正在進行。但是，作為介質的紙由於其信息量和方便性而仍然處於利用的中 心，特別是出版業者希望將該紙和數字內容以某種形式相聯繫，將沉睡在伺服器中的數據 作為商務進行利用。 例如，使用便攜電話中安裝的照相機讀取廣告或雜誌上記載的QR碼(作為二維 (2D)條碼的一種而被廣泛知曉，特別在日本已經普及)，並訪問網站的情況也已經普遍被 利用，從報紙或雜誌進行音樂的欣賞的服務也已被利用。 此外，如果將QR碼印刷到報紙或雜誌上，則無論如何都不美觀，必須考慮紙面上 的構成，因此正在開發僅通過通常的周圍光或環境光是看不見的不可見條碼技術，隨處可 以自由配置不可見QR碼的電子碎片(scrap)系統。在(日本)特開2006-229894號公報(申請
公開日為2006年8月31日)提出了
作為將紙、塑料或布等物理介質的印刷物與數字內容相關聯的方法而發明的"電子碎片系
統"。在其技術原理中，對於以往的印刷物利用對於肉眼來說看似透明的隱形墨水、不可見
墨水。通過利用該墨水可以將與內容相關聯的信息作為二維(2D)條碼而以通常看不見的
狀態進行附加印刷，通常可以成為印刷物面上存在(隱藏)信息的狀態。 利用與電子碎片系統對應的帶有數位照相機的便攜電話等，按照通過追加利用紫
外線或紅外線，從而信息"發光"或"反映"並發出螢光或吸收光的性質，可以表明其存在。
提出了與可見的通常圖像一起顯示該信息或與其相關聯的信息來利用，通過將該信息與服
務器的原始的數字內容相關聯，從而可以提供各種各樣的服務的基本的方法。 通過使用該方法，不必在意印刷物的可見信息或可見圖像的美觀或構成，在文字
和照片、插圖等隨處嵌入不可見信息，可以製作在以往的印刷物上添加新的附加價值的混
合書籍。 作為以往的QR碼的讀取器，一般使用帶有數位照相機的便攜電話，在便攜電話的 畫面(液晶顯示器的顯示已經普及)上間接顯示QR碼並進行拍攝，利用內置了 QR碼讀取
器的軟體對該圖像進行解碼。由於就此能夠連接到網際網路，因此這樣的功能已經標準地搭 在於幾乎所有的帶有照相機的便攜電話中。 需要間接觀測畫面上顯示的狀態而不是直接觀測QR碼，並注意QR碼納入畫面內， 並同時適當調節與被拍攝體的距離從而對焦。從而，容易引起用戶的手抖，操作上需要某種
4程度的習慣。因此，為了提高易用性，用於固定便攜電話或USB照相機的特別的適配器被普 遍銷售。 此外，如果必須在畫面上顯示的狀態下間接地觀測，則在報紙等紙面寬闊的印刷
物成為被拍攝體的情況下，特別如此，從直覺上分辨並找出條碼等信息到底存在(隱藏)並 印刷在寬範圍的哪個部分。 另一方面，在希望通過個人計算機(PC)利用由便攜電話得到的信息的情況下，一 般是聊天等所使用的USB照相機，將其對準印刷物的QR碼進行拍攝從而通過安裝在PC中 的QR碼讀取器的軟體進行處理。 在以往的USB照相機中，由於照相機和被拍攝體之間的距離和角度因用戶的手持 方法而改變，因此需要觀看圖像的同時，對於被拍攝體，將照相機鏡頭平行並且調節到對焦 的高度，以便在拍攝圖像中不產生變形或散焦。 專利文獻1 :特開2006-229894號公報(
公開日2006年8月31日)
發明內容
發明要解決的課題 提供一種對於沒有便攜電話的用戶、不習慣於操作便攜電話的用戶來說，也能夠 廉價地提供，並且操作簡單的工具。
用於解決課題的手段 按照本發明，提供一種能夠在被拍攝體上使不可見圖像發光的狀態下，觀測在被 拍攝體上不可見圖像存在的位置，並對不可見圖像進行拍攝的裝置。按照該裝置，可以將裝 置的基體直接置於被拍攝體上，且通過觀測窗，可以取入周圍光而直接觀測存在於被拍攝 體上的可見圖像，同時能夠直接觀測在被拍攝體上不可見圖像因來自所述發光體的光而發 光的狀態。 發明的效果 可以製作部件數也少且能夠非常廉價地拍攝不可見圖像的裝置或可攜式書籤。
圖1是表示利用根據本發明的能夠拍攝不可見圖像的裝置的可攜式2D條碼書籤 的實施方式的圖。 圖2是表示根據本發明的能夠拍攝不可見圖像的裝置的可攜式2D條碼書籤10的 結構的圖，圖2(A)是正視圖，圖2(B)是側視圖。 圖3是在被拍攝體上利用根據本發明的能夠拍攝不可見圖像的裝置，或可攜式2D 條碼書籤，使不可見圖像發光的狀態的圖。 圖4是表示從被拍攝體上由鏡子反射並被照相機拍攝的發光的QR碼的映射圖像 例子的圖。 圖5是描繪通過書籤用軟體進行逆運算，從拍攝的映射圖像重構存在於被拍攝體 上的正確的圖像的過程的示意圖。 圖6是表示本發明的可攜式2D條碼書籤的動作流程的例子的圖。 圖7是表示按照本發明，可攜式2D條碼書籤連接到PC來工作的書籤用軟體的動作流程的例子的圖。 符號說明 10可攜式2D條碼書籤 11USB連接器(輸出連接器的一例) 12基體 13觀測窗 14照相機 15黑光LED 16鏡子 17光學系統 18開關 19電池 20基板 24USB電纜 30PC(外部裝置的一例) 32USB埠
具體實施例方式
圖1是表示利用根據本發明的能夠拍攝不可見圖像的裝置的可攜式2D條碼書籤 的實施方式的圖。 根據本發明的能夠拍攝不可見圖像的裝置的可攜式2D條碼書籤(bookmarker) 10 是，通常單獨利用，對印刷物上的QR碼進行拍攝並標記(bookmark)，然後，連接到PC30的 USB埠 32等傳送拍攝圖像並進行處理，並由PC30的應用來利用的裝置。此外，在經由USB 電纜24，通過設置在可攜式2D條碼書籤10自身上的USB連接器11 (輸出連接器的一例) 連接到PC30的狀態下，也可作為就此可處理可見圖像或不可見圖像的QR碼讀取器利用。 PC30可以是PDA等寬範圍的外部裝置。 圖2是表示根據本發明的能夠拍攝不可見圖像的裝置的可攜式2D條碼書籤10的 結構的圖，圖2(A)是正視圖，圖2(B)是側視圖。 作為可攜式2D條碼書籤10的主要結構，具有基體12和觀測窗13。可攜式2D條 碼書籤IO在內部具有利用CMOS傳感器等的拍攝用照相機14和黑光LED15。黑光LED15是 發出使不可見圖像即不可見條碼發光的不可見光線(黑光或紫外線光的一種)的發光體的 一例，例如，可以實現通過內置的電池19等發光的動作。 觀測窗13從基體12延伸，例如，可以作為連接到基體12的上半部透明且具有長 方形的放大鏡的形狀的結構來實現。尤其是，只要是取入周圍光並能夠直接觀測被拍攝體 上存在的可見圖像的結構，則不一定必須設置為具有透明實體的結構，也沒有必要完全透 明，可以是半透明，而且也可以設置作為為了能夠進行觀測的單純的開口。也可以有部分具 有放大鏡的功能的應用。 照相機14對於基體12固定地設定。鏡子16設置在觀測窗13的端部，從而從作 為發光體的黑光LED15發出的光在鏡子16中被反射而改變角度，如圖2(B)所圖示這樣，照射被拍攝體的面上。由此，如果在被拍攝體上存在(隱藏)有不可見圖像，則可以照射該不 可見圖像而使其發光。 鏡子16和作為發光體的黑光LED15的空間位置優選被設定為，當基體12被直接 置於被拍攝體上時，黑光的光能夠均勻地在觀測窗13覆蓋被拍攝體的部分的被拍攝體上 擴散。圖2中示出設定了兩個黑光LED15的例子，但只要是本領域技術人員，應該可以設定 各種數目的個數/配置。 此外，"被直接置於被拍攝體上"的表現不限於基體12的部分與被拍攝體上接觸地 被放置的情況，也包含從基體12延伸的觀測窗13的部分與被拍攝體上接觸地被放置的情 況。在圖2(B)中，例示了被拍攝體的面與基體12和觀測窗13兩者接觸的情況。但是，也 可能有在被拍攝體上間或設置定位架(spacer)或突起這樣的夾具的情況。主要是，只要是 下工夫能夠使照相機和被拍攝體上的拍攝對象的部分的位置關係(相對距離)始終一定， 從而不需要用戶熟練對被拍攝體進行對焦等的結構，就是滿足"直接"的要件的結構，"被直 接置於被拍攝體上"的表現在本發明的思想的範圍中應被寬泛解釋。處於同樣的主旨，照相 機14對於基體12 "固定地設定"的意思也應該被寬泛解釋。 此外，雖然圖2(B)中未圖示，但有時不從黑光LED15直接照向鏡子的間接的光也 通過間接地照射被拍攝體從而有助於發光。如果是本領域技術人員，按照與本圖不同的方 式，例如，不將由黑光LED的點亮而發出的光照向鏡子的方向而通過直接照射到被拍攝體 上的設定來照射也可以。 以上，如果是本領域技術人員，可攜式2D條碼書籤10的各構成部件可以儘可能作 為一體成型品來生產。 圖3是在被拍攝體上利用根據本發明的能夠拍攝不可見圖像的裝置，或可攜式2D 條碼書籤，使不可見圖像發光的狀態的圖。 在作為被拍攝體的報紙紙面上作為可見圖像而存在的報導上，示出因通過用戶對 開關18的長按而發出光而發光成為可見的QR碼的圖像。QR碼的圖像有時也與周邊的報導 具有關聯性地定位其存在。 如果在黑光LED15熄滅時長按基體上設置的開關部分(是手指按壓的部分，圖2 的18)，則黑光LED15點亮並就此持續點亮。即，開關18完成作為用戶操作的發光開關的功 能。在報紙等紙面寬的印刷物成為被拍攝體的情況下等，作為用戶可能最初進行的行動，可 能是從直覺上分辨並找出條碼等信息到底存在(隱藏)並被印刷於寬範圍的哪個部分。如 果在黑光LED15點亮中時長按基體上設置的開關部分(是手指按壓的部分，圖2的18)，則 黑光LED15熄滅。包含開關的使用方法的動作流程的細節總結在後述的圖6中。
作為開關的應用例子，可以僅在用戶維持按壓狀態的期間能夠感覺到成為發出不 可見光線的狀態。此外，也可以在用戶維持按壓狀態的期間點亮然後停止按壓之後，僅在適 當的時間持續點亮後熄滅。按照這樣的應用例子，由於也可以防止忘記熄滅，因此在希望採 用小型/低容量的內置的電池19等的情況下，該意義會很大。 作為發光的不可見圖像的不可見條碼被設定為可以通過觀測窗13直接地觀測。 由於觀測窗13引入周圍光，所以被拍攝體上的字符和照片等可見圖像可以直接觀測。在緊 靠周圍光是不夠的情況下，也可以適當外接或內置而追加設定輔助光源等，但對於可見光 不特別設置光源的話可以減少部件數，對於非常廉價的結構有貢獻。
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觀測窗13可以設定為能夠直接進行觀測，能夠直接觀測的方向不限於正面方向，至少能夠從一個方向觀測即可。例如，在觀測窗上設定防偷窺過濾器這樣的東西，從而能夠限制可觀測的方向。此外，通過與觀測窗13的關係來設置過濾器，並改變該過濾器的種類，從而可以應對可見圖像的強弱、不可見圖像的強弱等調節。 再次通過與圖2的關係進行說明，在被拍攝體上存在的可見圖像和發光的不可見圖像由鏡子16反射，然後被弓I導至設定在照相機前面的光學系統17 (典型為鏡頭)，進而被引導至照相機14。不過光學系統17也可以有以包含在照相機14的一部分中的方式存在的情況。這裡，如果短按開關18，則QR碼與被拍攝體上的作為可見圖像的背景圖像一同被拍攝的QR碼的圖像可以作為文件而保存並存儲在設置在基體12內的基板20中的存儲器中。即，開關18完成作為用戶操作的拍攝開關的功能。 通過開關18的長按，如果能夠觀測QR碼在圖像中存在的位置，則最終通過短按開關18等其它操作，能夠簡單地完成拍攝。這樣，能夠僅通過拇指完成相同開關18的操作在易用性上是理想的。此外，僅通過按壓時間的長度的調節而分為兩組使用對於減少部件數從而使其非常廉價也有用。不過允許用戶改變拇指的位置的操作，如果這樣比較理想，則也可以將發光開關和拍攝開關分別設置在互相不同的位置上。 圖4是表示從被拍攝體上由鏡子反射並被照相機拍攝的發光的QR碼的映射圖像例子的圖。 通過鏡子16得到的圖像與從觀測窗13直接觀測的圖像不同，成為從被拍攝體的面映射的圖像。即，由於是向光學系統17或照相機14的方向引導光，因此結果成為從與可從觀測窗13觀測的方向不同的方向入射來的圖像。 在本發明的可攜式2D條碼書籤中，由於書籤可以直接被置於印刷物等被拍攝體上存在的QR碼上使用，因此可以使照相機和被拍攝體上的拍攝對象部分的位置關係(相對距離)始終一定。從而，由於預先知道拍攝的圖像是如何映射來的、如何歪斜被捕捉的，所以能夠高精度地得到其空間位置關係。利用該特性通過書籤用軟體進行逆運算，可以從拍攝的圖像重構正確的圖像來利用。 圖5是描繪通過書籤用軟體進行逆運算，從拍攝的映射圖像重構存在於被拍攝體上的正確的圖像的過程的示意圖。 首先將圖4中央的鏡子上映照的圖像切出(A)，對其進行橫向的歪斜校正(B)，接
著進行縱向的歪斜校正之後，在鏡子圖像的校正上進行上下的反轉(C)。 在不能線性變換的情況下，通過預先具有照相機的像素對應於映照到鏡子上之前
的圖像的何處的變換表，從而可以參照該表來重構圖像。 再次返回到圖1，由於基板20上有USB埠並作為大容量存儲等級(massstorageclass)動作，因此如果從USB埠 11連接到PC30，則作為可移動盤拍攝的圖像的文件如圖4所示。PC30中安裝的書籤用軟體可以從該圖像利用電子碎片系統(特開2006-229894號公報)的方式，從混有可見圖像和不可見圖像的內容中提取與QR碼的圖像相當的部分，通過QR碼解碼進行處理，然後由應用利用。 書籤用軟體進行逆運算，並從拍攝的映射圖像重構正確的圖像的功能由於在PC30(圖1)上實現，因此在該可攜式2D條碼書籤IO端，可以僅單純地將歪斜狀態拍攝的圖像保存在存儲器中。
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鏡子16包含發光的狀態的不可見圖像即可。只要是本領域技術人員，在本發明的 技術思想範圍內，可以適當調節其角度來設定。也可以如照相機的取景器這樣，在觀測窗13 的上面設置拍攝框，引導(guide)在該框內發光的狀態的不可見圖像進入的範圍中，不可 見圖像(可能)全部映照在鏡子中。 可攜式2D條碼書籤10對報紙或雜誌的關注的信息進行標記，因此通常單獨使用， 但若通過USB電纜24在其USB連接器11上連接到PC30，則可以如以往的USB照相機這樣 讀取QR碼。此外，也可以取代USB埠而搭載SD存儲器等存儲卡，該情況下通過存儲卡對 PC30傳送數據來利用。 此外，雖然未圖示，但也可以採用將該觀測窗13鉸鏈安裝在基體12上，與觀測窗 13被鉸鏈彈起的情況聯動，光學系統17的焦點改變的機構等，使得能夠作為通常的USB照 相機來利用(兼用)(而不利用鏡子16的反射功能從而不在鏡子16上對焦)。該情況下， 光學系統17對於不是從鏡子16引導的圖像，也應對引導至照相機14。進而，使光學系統 17具有變動焦點機構對於本領域技術人員是容易的。 與被拍攝體之間的全部的空間位置關係是假設可攜式2D條碼書籤10的基體12 被直接置於被拍攝體上的情況，對於可攜式2D條碼書籤10的設備內部，進行攝影的照相機 14的位置對於基體12也是固定地設定的。從而，用戶不必在意(可能)拍攝的圖像的對 焦。因此，可以製作部件數也少且非常廉價的書籤。例如，可以在1GB的USB存儲器鑰匙上 搭載35萬像素的CMOS傳感器照相機來封裝。 如果利用本發明，則可以對印刷在報紙或雜誌上的QR碼進行標記而與可見、不可 見無關，並隨後利用PC30等購買想要的報導或信息、相關產品或服務。QR碼的圖像有時也 通過與周圍的報導的關係來定位，所以一起取入的技術意義很大。 此外，通過USB電纜24與PC30等連接，可以用於以下的系統即提供從教育用的 教材書籍提供更詳細的信息或圖像的服務，從印刷在主題公園等中的票或手冊、有時從印 刷在指甲上的不可見QR碼讀取信息並提供新的服務。 圖6是表示本發明的可攜式2D條碼書籤的動作流程的例子的圖。 在SIOO中，通過用戶對開關18的操作，開關被按壓。在S102中，在開關經過2秒
(規定時間的一例)以上被按壓的情況下，作為長按，從而進至S104，在LED15熄滅中的情
況下，在S110中，LED15維持點亮的狀態。在起初LED15點亮中的情況下，S112中LED15為熄滅。 在S102中，在開關被按壓的狀態沒有經過2秒以上的情況下，判斷為短按，並進至 S106，拍攝圖像。若在LED15的點亮中短按小於2秒，則成為照相機的快門，可以多次按快 門。在快門動作時，為了用戶方便，也可以鳴音。進至S108，對於拍攝的圖像附加(例如自 動分配的)文件名並保存在存儲器中。 圖7是表示按照本發明，可攜式2D條碼書籤連接到PC來工作的書籤用軟體的動 作流程的例子的圖。 在S200中，若可攜式2D條碼書籤10的設備連接到PC30的USB埠 32等，則在 S202中識別圖像是否保存在存儲器中。這一點可以與前次連接的時刻相比，僅在追加了新 的圖像的情況下判斷為"是"。在S204中圖像被保存在存儲器中的情況下，從可攜式2D條 碼書籤10的設備讀出圖像。在S208中提取QR碼。如果在S210中提取的QR碼能夠解碼
9等，不需要拍攝的圖像，則從可攜式2D條碼書籤10的設備端的存儲器刪除相應的圖像，從而可以節約存儲器的容量。
權利要求
一種能夠在被拍攝體上使不可見圖像發光的狀態下，觀測在被拍攝體上不可見圖像存在的位置，並對不可見圖像進行拍攝的裝置，該裝置具有基體，可直接置於被拍攝體上；觀測窗，從基體延伸，取入周圍光，並且可直接觀測被拍攝體上存在的可見圖像；發光體，發出使不可見圖像發光的不可見光線；鏡子；光學系統；照相機，相對於基體固定地設定，所述觀測窗被設定為，至少能夠從一個方向直接觀測通過來自所述發光體的光而在被拍攝體上使不可見圖像發光的狀態，所述鏡子被設定為，將從與包含所述發光狀態的不可見圖像的所述至少一個方向不同的方向入射的圖像進行反射，並將映射的圖像引導向所述光學系統，所述光學系統被設定為，將從所述鏡子引導的映射圖像引導向所述照相機。
2. 如權利要求1所述的裝置，其中，所述鏡子和所述發光體之間的空間位置被設定為， 對從所述發光體向所述鏡子發出的光進行引導並反射，在所述基體被直接置於被拍攝體上 時，光能夠在所述觀測窗覆蓋所述被拍攝體的部分擴散。
3. 如權利要求1所述的裝置，其中，還具有能夠存儲由照相機拍攝的映射圖像的存儲器。
4. 如權利要求3所述的裝置，其中，還具有用於與外部裝置連接的輸出連接器， 可以將存儲在所述存儲器中的拍攝的映射圖像傳送到外部裝置。
5. 如權利要求1所述的裝置，其中，還具有用戶操作的開關，在處於被按壓狀態的時間 比規定時間長的情況下，持續點亮所述發光體，在處於被按壓狀態的時間比規定時間短的 情況下，由照相機進行拍攝。
6. 如權利要求1所述的裝置，其中，將所述觀測窗與所述基體鉸鏈安裝， 設定為與觀測窗被鉸鏈彈起聯動，所述光學系統對於不是從所述鏡子引導的圖像也能夠應對向所述照相機引導。
7. —種利用權利要求1所述的裝置對在被拍攝體上發光的不可見圖像進行拍攝的方 法，該方法具有在用戶按壓所述開關的時間比規定時間長的情況下，發出不可見光的步驟；以及 在用戶按壓所述開關的時間比規定時間短的情況下，拍攝發光狀態的不可見圖像的步驟。
8. 如權利要求7所述的方法，其中，還具有將由照相機拍攝的映射圖像存儲在存儲器 中的步驟。
9. 如權利要求8所述的方法，其中，還具有將存儲在所述存儲器中的拍攝的映射圖像 傳送到外部裝置的步驟。
10. —種利用權利要求1所述的裝置重構在被拍攝體上發光的不可見圖像的方法，該 方法具有從權利要求1所述的裝置取得包括所述發光狀態的不可見圖像的、拍攝的映射圖像的 步驟；以及將取得的映射圖像重構為所述被拍攝體上的不可見圖像的步驟。
全文摘要
通過開關(18)的操作，在被拍攝體上使不可見圖像發光的狀態下，觀測在被拍攝體上不可見圖像所在的位置，並能夠簡單地進行攝影。具有基體(12)；發光體(15)，發出不可見光線(黑光)；觀測窗(13)，取入周圍光，並且可直接觀測被拍攝體上存在的可見圖像和發光狀態的不可見圖像；鏡子(16)；以及照相機(14)，相對於基體固定地設定。不可見圖像由鏡子(16)反射，映射的圖像被照相機(14)拍攝，並可以重構至原來的不可見圖像。
文檔編號G03B15/00GK101772773SQ20088002454
公開日2010年7月7日 申請日期2008年7月10日 優先權日2007年7月13日
發明者上條升, 上條浩一, 今井俊隆, 落合和正 申請人:國際商業機器公司