投影機能付き撮像装置及び投影した画像と共に被写体を撮像する方法
【課題】簡単な構成で、より自然な背景画像と人物画像との合成を容易に行えるようにする。
【解決手段】デジタルカメラ１（投影機能付き撮像装置）に保存された保存画像を投影面に投影した状態で、この投影面の前に被写体が立って被写体の位置決めをし、位置決めをした状態で、デジタルカメラ１で保存画像を投影する再生光路２０ｂから投影面及び被写体を撮像する撮像光路２０ａへ切り換え、保存画像が投影されていない投影面及び被写体を撮像し、デジタルカメラ１内で、撮像した撮像画像から被写体のみを切り出し、この切り出した被写体と保存画像とを合成する。
【解決手段】デジタルカメラ１（投影機能付き撮像装置）に保存された保存画像を投影面に投影した状態で、この投影面の前に被写体が立って被写体の位置決めをし、位置決めをした状態で、デジタルカメラ１で保存画像を投影する再生光路２０ｂから投影面及び被写体を撮像する撮像光路２０ａへ切り換え、保存画像が投影されていない投影面及び被写体を撮像し、デジタルカメラ１内で、撮像した撮像画像から被写体のみを切り出し、この切り出した被写体と保存画像とを合成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像を撮像する機能に加え、撮像した画像を投影する投影機能付き撮像装置及び投影した画像と共に被写体を撮像する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、被写体に向けて補助照明光を投影する光源を有し、その投影光を用いて被写体の像を取得可能で、この被写体像を投影面に向けて投影するプロジェクタ手段を具備したカメラが知られている（例えば、特許文献１参照）。このカメラでは、プロジェクタ手段の投影光源を補助照明光の光源と共通にしている。
【０００３】
また、例えば、特許文献２のように、被写体画像と背景画像との画像合成を行う撮像装置が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２５０３９２号公報
【特許文献２】特開２００３−４６８５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の投影機能付き撮像装置では、記憶装置に記憶された背景画像と、被写体画像とを合成する場合には、各画像が別々に撮影されたものであり、被写体である人物を撮影するときに、背景画像との位置が把握できず、事後的に背景画像内に被写体を組み込むため、不自然な合成画像しかつくることができない、という問題があった。
【０００６】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、簡単な構成で、より自然な背景画像と人物画像との合成を容易に行えるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するために、この発明では、保存画像を投影した状態で被写体の位置決めを行った上で保存画像と共に被写体を撮像するようにした。
【０００８】
具体的には、第１の発明では、
投影機能付き撮像装置は、
レンズと、
上記レンズを介した撮像画像を取得する画像取得手段と、
上記画像取得手段で取得した画像を保存する画像保存手段と、
上記画像保存手段に保存された保存画像を再生する画像再生手段と、
上記レンズを介して撮像画像を取得する撮像光路又は上記画像再生手段で再生した保存画像を上記レンズへ導く再生光路を切り換える光路切換手段と、
上記再生光路を通って上記レンズへ導かれた保存画像を投影した状態で上記被写体の位置決めを行った上で、上記光路切換手段によって上記再生光路から上記撮像光路へ切り換えて上記被写体を撮像し、該撮像した撮像画像から被写体のみを切り出し、該切り出した被写体と上記保存画像とを合成する画像合成手段とを備える構成とする。
【０００９】
上記の構成によると、撮像光路を通ってレンズを介して得られた画像を画像取得手段で撮像し、この撮像画像を画像保存手段で保存する。保存された保存画像は、画像再生手段で再生し、この再生された保存画像を光路切換手段で撮像光路から再生光路へ切り換えてレンズから投射し、投影面に投影する。この保存画像を投影した状態で被写体の位置決めを行った上で、再生光路から撮像光路へ切り換えて保存画像が投影されていない投影面と共に被写体を撮像する。画像合成手段によって、この撮像した撮像画像から被写体のみを切り出し、この切り出した被写体と保存画像とを合成する。保存画像を投影するレンズと、被写体を撮像するレンズとが同一であるため、位置決めされた被写体が確実に保存画像の位置決めした位置に合成されると共に、レンズを別々に設ける必要がないので、構成が簡単となる。
【００１０】
第２の発明では、第１の発明において、
上記光路切換手段は、
反射鏡と、
切換スイッチと、
上記切換スイッチが操作されたときに上記反射鏡の角度を変える反射鏡駆動手段とを備えている。
【００１１】
上記の構成によると、切換スイッチを操作して反射鏡駆動手段によって反射鏡の角度を変えるだけで、同じレンズで保存画像の投影と、被写体の撮像とが行われる。
【００１２】
第３の発明では、投影した画像と共に被写体を撮像する方法を前提とし、
撮像装置に保存された保存画像を投影面に投影し、
上記投影面の前に被写体が立った状態で上記被写体の位置決めをし、
上記位置決めをした状態で、上記撮像装置で上記保存画像を投影する再生光路から上記投影面及び被写体を撮像する撮像光路へ切り換え、上記保存画像が投影されていない投影面及び被写体を撮像し、
上記撮像装置内で、上記撮像した撮像画像から被写体のみを切り出し、該切り出した被写体と上記保存画像とを合成する構成とする。
【００１３】
上記の構成によると、保存画像を投影した状態で、被写体が投影面の前に立つので、被写体の保存画像における位置決めが容易に行われ、しかも、撮像装置内で、撮像画像から必要な被写体のみを切り出して保存画像と合成するので、簡単に自然な合成画像が得られる。
【発明の効果】
【００１４】
以上説明したように、本発明によれば、投影面の前に被写体が立った状態で被写体の位置決めをして撮像し、撮像した撮像画像から被写体のみを切り出し、この切り出した被写体と保存画像とを合成するようにしているので、簡単な構成で、より自然な背景画像と人物画像との合成を容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本実施形態のデジタルカメラの内部構造を示す説明図である。
【図２】デジタルカメラを正面から見た斜視図である。
【図３】投影した画像と共に被写体を撮像する方法のフローチャートである。
【図４】保存画像を投影する様子を示す説明図である。
【図５】投影図の前に被写体が立つ様子を示す説明図である。
【図６】投影図の前に被写体が立って位置決めする様子を示す説明図である。
【図７】切り出された被写体が静止画像と合成された合成写真を示す説明図である。
【図８】合成撮影モードにおける画像処理のフローチャートである。
【図９】合成撮影モードにおける画像処理におけるデータのやりとりの一工程を示す説明図である。
【図１０】合成撮影モードにおける画像処理におけるデータのやりとりの他の工程を示す説明図である。
【図１１】合成撮影モードにおける画像処理におけるデータのやりとりの他の工程を示す説明図である。
【図１２】合成撮影モードにおける画像処理におけるデータのやりとりの他の工程を示す説明図である。
【図１３】合成撮影モードにおける画像処理におけるデータのやりとりの他の工程を示す説明図である。
【図１４】その他の実施形態にかかる携帯電話機を示し、（ａ）が正面斜視図で、（ｂ）が背面斜視図である。
【図１５】携帯電話機の内部構造を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１７】
図１及び図２は本発明の実施形態の投影機能付き撮像装置としてのデジタルカメラ１を示す。このデジタルカメラ１は、合成樹脂又は金属製の筐体よりなるカメラ本体２を備え、そのカメラ本体２の正面側にオートフォーカス機能を有するレンズユニット３を備えている。カメラ本体２の正面側には、さらにストロボ４が設けられている。このストロボ４は、カメラ本体２の上面に設けたシャッター５と連動し、撮影時に補助光を発生するように構成されている。
【００１８】
カメラ本体２の内部には、レンズユニット３を介した撮像画像を取得する画像取得手段としてのイメージセンサ６を備えている。イメージセンサ６としては、例えばＣＣＤイメージセンサ、ＣＭＯＳイメージセンサなどの撮像素子が使用され、得られた光を電気信号に変換するように構成されている。図１に二点鎖線で示すように、レンズユニット３によって焦点がイメージセンサ６に合わされて撮像画像が取得された後、イメージセンサ６で取得したアナログの電気信号は、画像合成手段としての画像処理装置１０に送信される。画像処理装置１０は、アナログデジタル変換部（Ａ／Ｄ部１１）を備え、このＡ／Ｄ部１１で、アナログの電気信号がデジタル信号に変換される。このデジタル信号は、メディアコントローラ（ＭＣ１２）で処理され、画像保存手段としての記憶メディアであるリードオンリーメモリ（ＲＯＭ１３）で保存される。画像処理装置１０は、中央処理装置（ＣＰＵ１４）を備え、このＣＰＵ１４が画像処理装置１０等デジタルカメラ１全体の制御を行っている。ＲＯＭ１３に保存された保存画像は、カメラ本体２の背面側に設けた液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイなどの表示装置としてのディスプレイ１５に表示可能となっている。また、ディスプレイ１５には、レンズユニット３から導かれた撮影時の画像も映し出されるようになっている。
【００１９】
一方、デジタルカメラ１は、ＲＯＭ１３に保存された保存画像を再生する画像再生手段としてのデジタルミラーデバイスチップ（ＤＭＤチップ１６）を備えている。ＤＭＤチップ１６は、多数の微小鏡面であるマイクロミラーを平面に配列した表示素子の一種であり、ＣＰＵ１４の制御により、カメラ本体２内の適切な位置に配置されたＬＥＤなどの再生用光源７からの光が、このＤＭＤチップ１６に投射され、ＲＯＭ１３に保存した保存画像等を投影可能となっている。図１に実線で示すように、投影された保存画像は、光路切換手段２０で光路を切り換えられ、レンズユニット３を介して再生画像２７として白色壁などの投影面２５に投射される。そして、レンズユニット３の焦点機能を利用して投影面２５でのピントが合わせられる。
【００２０】
具体的には、光路切換手段２０は、図１に二点鎖線で示すように、レンズユニット３を介して撮像画像を取得する撮像光路２０ａと、同図に実線で示すように、ＤＭＤチップ１６で再生した保存画像をレンズユニット３へ導く再生光路２０ｂとのいずれかに切り換え可能に構成されている。光路切換手段２０は、反射鏡２１と、切換スイッチ２２と、この切換スイッチ２２が操作されたときに反射鏡２１の角度を変える反射鏡駆動手段２３とを備えている。切換スイッチ２２は、例えば、シャッター５と連動するように構成されている。詳しくは図示しないが、反射鏡駆動手段２３は、反射鏡２１を備える支持軸、反射鏡２１を駆動するアクチュエータ等を備えている。
【００２１】
そして、画像処理装置１０は、ソフトウェアによって画像を処理し、合成する画像処理合成部１７を備えている。詳細は後述するが、デジタルカメラ１は、レンズユニット３へ導かれた保存画像を投影した状態で被写体２６の位置決めを行った上で、光路切換手段２０によって光路を切り換えて被写体２６を撮像し、画像処理合成部１７において、この撮像した撮像画像から被写体２６のみを切り出し、この切り出した被写体２６と保存画像とを合成するように構成されている。
【００２２】
−投影した画像と共に被写体を撮像する方法−
次に、本実施形態にかかる投影した画像と共に被写体２６を撮像する方法について図面を用いて詳細に説明する。
【００２３】
図３に示すように、まずステップＳ０１において、撮影モードか再生モードか選択される。撮影モードではなく再生モードが選択されると、ステップＳ０２に進む。
【００２４】
ステップＳ０２において、プロジェクタモードかどうかが選択される。プロジェクタモードが選択されなかった場合、ステップＳ０３に進んでディスプレイ表示モードが実行される。
【００２５】
ディスプレイ表示モードでは、ステップＳ０３１において画像プレビューの表示や操作が行われる。具体的には、ＲＯＭ１３内の保存画像を選択してディスプレイ１５上に保存画像が表示された状態で、各種操作が行われる。ディスプレイ選択モードは、ユーザーの操作により適宜終了する。
【００２６】
一方、ステップＳ０２でプロジェクタモードが選択されると、ステップＳ０４で切換スイッチ２２が閉じられる。すると、図１に実線で示すように、光路切換手段２０によって反射鏡２１が揺動駆動され、光路が撮像光路２０ａから再生光路２０ｂへ切り換えられる。ＤＭＤチップ１６が、再生用光源７の光を利用してＲＯＭ１３内の保存画像を再生し、反射鏡２１で反射された映像が再生光路２０ｂを通ってレンズユニット３へ導かれ、プロジェクタ機能が発揮される。
【００２７】
次いで、ステップＳ０５において、レンズユニット３の焦点機能を利用して投影面２５との間の距離に合わせてピントが合わされる。
【００２８】
次いで、ステップＳ０６で画像プレビューの投影表示及びその操作が行われる。例えば、デジタルカメラ１の操作ボタンを操作し、ＲＯＭ１３内の保存画像をスライドショー機能等を利用して自動再生する。プロジェクタモードは、ユーザーの操作により適宜終了する。
【００２９】
また、ステップＳ０１で撮影モードが選択された場合には、ステップＳ０７に進み、合成撮影モードか否かが選択される。合成撮影モードでない場合には、ステップＳ０８に進み、通常の撮影モードが選択される。
【００３０】
通常の撮影モードにおいて、ステップＳ０８で切換スイッチ２２が開かれ、図１に二点鎖線で示すように、反射鏡２１が光路内から退避され、レンズユニット３からの光が直接イメージセンサ６に投射される、撮像光路２０ａに切り換えられる。
【００３１】
次いで、ステップＳ０９において、オートフォーカス機能で被写体２６との距離が検出され、ステップＳ１０において、自動でピントが合わされる。なお、手動でピント合わせを行ってもよい。
【００３２】
次いで、ピント合わせが終了したら適宜シャッター５が押され被写体２６が撮影される。このとき、光量不足等により適宜ストロボ４が使用される。
【００３３】
次いで、ステップＳ１１において、画像処理合成部１７で画像処理が行われ、ステップＳ１２でＲＯＭ１３に画像が記録される。通常撮影モードは、ユーザーの操作により適宜終了される。
【００３４】
一方、ステップＳ０７において合成撮影モードが選択された場合、ステップＳ１３に進んで切換スイッチ２２が閉じられる。すると、ステップＳ０４と同様に、光路切換手段２０によって反射鏡２１が揺動され、撮像光路２０ａから再生光路２０ｂへ切り換えられる。この再生光路２０ｂを通し、ＤＭＤチップ１６が、再生用光源７の光を利用してＲＯＭ１３内の保存画像を再生し、反射鏡２１で反射された映像がレンズユニット３へ導かれる。
【００３５】
次いで、ステップＳ１４において、レンズユニット３の焦点機能を利用して投影面２５との間の距離に合わせてピントが合わされる。
【００３６】
次いで、ステップＳ１５において、ＲＯＭ１３に保存された保存画像が選択され、図４に示すように、投影面２５に再生画像２７として投影される。人物等の被写体２６及びユーザーである撮影者は、まず、再生画像２７が投影された投影面２５を見て被写体２６が立つ位置を考える。
【００３７】
次いで、図５に示すように、ステップＳ１６において、被写体２６が移動して投影面２５の前に立ち投影範囲内に入る。
【００３８】
次いで、図６に示すように、ステップＳ１７において、撮影者は、被写体２６と投影面２５に投影された保存画像（再生画像２７）を見ながら被写体２６の立つ位置を指示し、撮影するか判断する。なお、ディスプレイ１５上には、再生画像２７のみが表示されている。
【００３９】
被写体２６の立つ適切な位置が発見でき、撮影可能と考えた撮影者は、ステップＳ１８でシャッター５を半押しする。すると、ステップＳ０８と同様に、切換スイッチ２２が開かれ、反射鏡２１が光路内から退避され、レンズユニット３からの光が直接イメージセンサ６に投射される撮像光路２０ａに切り換えられる。
【００４０】
次いで、ステップＳ１９において、オートフォーカス機能によって被写体２６との距離が検出され、ステップＳ２０において、自動でピントが合わされる。
【００４１】
次いで、ピント合わせが終了したら適宜シャッター５が押され被写体２６が撮影される。
【００４２】
次いで、詳細は後述するが、ステップＳ２１において、画像処理合成部１７で画像処理が行われ、被写体２６である人物画像が切り出され、ステップＳ２２で図７で示すように画像が合成され、ＲＯＭ１３に保存される。合成撮影モードは、ユーザーの操作により適宜終了される。
【００４３】
−合成撮影モードにおける画像処理−
次に合成撮影モードにおける画像処理について詳細に説明する。
【００４４】
まず、図８に示すように、ステップＳ３０において、保存画像ｊｐｇ００１を投影面２５に投影した場合を考える。このときは、図９に示すように、ＲＯＭ１３内の保存画像ｊｐｇ００１がＤＭＤチップ１６で再生され、光路切換手段２０の切換動作により、再生光路２０ｂを通ってレンズユニット３を介して保存画像ｊｐｇ００１が再生画像２７として投影面２５に映し出される。
【００４５】
次いで、ステップＳ３１において、合成撮影モードであるかどうかが判断される。合成撮影モードでなければ、通常のプロジェクタモードとなる。合成撮影モードであれば、ステップＳ３２に進み、図１０に示すように、被写体２６が投影面２５の前に立って位置決めが行われる。
【００４６】
次いで、図１１に示すように、投影面２５の前に立った被写体２６が撮影され、光路切換手段２０で切り換えられた撮像光路２０ａを通ってイメージセンサ６で取得された撮像画像ｊｐｇ００２がランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ３０）に一時的に格納される。なお、撮像画像ｊｐｇ００２は、撮影の瞬間に光路切換手段２０によって光路が切り換えられているので、保存画像ｊｐｇ００１は映し出されず、投影面２５及び被写体２６のみが映し出される。投影面２５上にある例えばカレンダー２５ａなどの不要なものも撮像画像ｊｐｇ００２には含まれている。
【００４７】
次いで、ステップＳ３３において、撮影者がディスプレイ１５上で撮影した撮像画像ｊｐｇ００２を見て保存するかどうか確認する。被写体２６が目をつぶっているなど、適切な撮像画像ｊｐｇ００２が得られなかった場合には、再び撮影を繰り返す。適切な撮像画像ｊｐｇ００２が得られた場合、ステップＳ３４に進み、図１１に示すように、ＲＯＭ１３に撮像画像ｊｐｇ００２が記憶される。
【００４８】
次いで、ステップＳ３５で、図１２に示すように、被写体２６である人物画像の切り出しが行われる。具体的には、画像処理合成部１７のソフトウェアにて公知の方法で撮像画像ｊｐｇ００２から被写体２６部分が切り出され、被写体画像ｊｐｇ００３がワーキングメモリ３１に保存される。被写体画像ｊｐｇ００３では、カレンダー２５ａなどの不要なものは映し出されていない。
【００４９】
次いで、ステップＳ３６において、保存画像ｊｐｇ００１をワーキングメモリ３１にコピーする。
【００５０】
次いで、ステップＳ３７において、図１３に示すように、保存画像ｊｐｇ００１と被写体画像ｊｐｇ００３とが合成される。そして、保存画像ｊｐｇ００１の前面に被写体画像ｊｐｇ００３が合成された合成画像ｊｐｇ００４がＲＯＭ１３に保存され、合成撮影モードにおける画像処理が終了する。
【００５１】
このように、本実施形態では、保存画像ｊｐｇ００１を投影するレンズユニット３と、被写体２６を撮像するレンズユニット３とが同一であるため、位置決めされた被写体２６が確実に保存画像ｊｐｇ００１の位置決めした位置に合成される。また、レンズユニット３を別々に設ける必要がないので、構成が簡単となっている。
【００５２】
したがって、本実施形態にかかるデジタルカメラ１によると、投影面２５の前に被写体２６が立った状態で被写体２６の位置決めをして撮像し、撮像した撮像画像から被写体２６のみを切り出し、この切り出した被写体２６と保存画像とを合成するようにしているので、簡単な構成で、より自然な背景画像と人物画像との合成を容易に行うことができる。
【００５３】
−実施形態の変形例−
図１４及び図１５は本発明の実施形態の変形例を示し、この変形例では、投影機能付き撮像装置が携帯電話機１０１である点で上記実施形態と異なる。なお、図１〜図１３と同じ部分については同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。
【００５４】
この携帯電話機１０１は、例えば、ストレートタイプの携帯電話機１０１で、携帯本体１０２は、薄型直方体状であり、正面に操作ボタン１０８とディスプレイ１１５とが設けられ、背面にレンズユニット１０３が設けられている。
【００５５】
内部構造は、上記実施形態とほぼ同じとなっているが、コンパクトな携帯本体１０２内に収納するために、各部材はデジタルカメラ１よりも小型となっている。
【００５６】
本変形例においても、上記実施形態と同様の投影した画像と共に被写体２６を撮像する方法が行われる。
【００５７】
（その他の実施形態）
本発明は、上記実施形態について、以下のような構成としてもよい。
【００５８】
すなわち、上記実施形態では、再生用光源７をストロボ４の光源と別に設けたが、再生用光源としてストロボ４の光源を共用としてもよい。
【００５９】
上記実施形態では、投影機能付き撮像装置として、デジタルカメラ１及び携帯電話機１０１の例を示したが、投影機能付き撮像装置は、ＰＨＳ（Personal Handy-phone System ）、ＰＤＡ(Personal Digital Assistant)、パソコン、モバイルツール、電子辞書、電卓、ゲーム機等であってもよい。
【００６０】
上記実施形態では、被写体２６とは別の撮影者が撮影を行うようにしているが、被写体自身がセルフタイマーやリモコンを用いてシャッターを押すようにしてもよい。
【００６１】
なお、以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物や用途の範囲を制限することを意図するものではない。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
以上説明したように、本発明は、デジタルカメラ、携帯電話機などの投影機能付き撮像装置及び投影した画像と共に被写体を撮像する方法について有用である。
【符号の説明】
【００６３】
１ デジタルカメラ（投影機能付き撮像装置）
３ レンズユニット（レンズ）
６ イメージセンサ（画像取得手段）
１０ 画像処理装置（画像合成手段）
１３ ＲＯＭ（画像保存手段）
１６ ＤＭＤチップ（画像再生手段）
２０ 光路切換手段
２０ａ 撮像光路
２０ｂ 再生光路
２１ 反射鏡（光路切換手段）
２２ 切換スイッチ（光路切換手段）
２３ 反射鏡駆動手段（光路切換手段）
２５ 投影面
２６ 被写体
１０１ 携帯電話機（投影機能付き撮像装置）
１０３ レンズユニット（レンズ）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像を撮像する機能に加え、撮像した画像を投影する投影機能付き撮像装置及び投影した画像と共に被写体を撮像する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、被写体に向けて補助照明光を投影する光源を有し、その投影光を用いて被写体の像を取得可能で、この被写体像を投影面に向けて投影するプロジェクタ手段を具備したカメラが知られている（例えば、特許文献１参照）。このカメラでは、プロジェクタ手段の投影光源を補助照明光の光源と共通にしている。
【０００３】
また、例えば、特許文献２のように、被写体画像と背景画像との画像合成を行う撮像装置が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２５０３９２号公報
【特許文献２】特開２００３−４６８５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の投影機能付き撮像装置では、記憶装置に記憶された背景画像と、被写体画像とを合成する場合には、各画像が別々に撮影されたものであり、被写体である人物を撮影するときに、背景画像との位置が把握できず、事後的に背景画像内に被写体を組み込むため、不自然な合成画像しかつくることができない、という問題があった。
【０００６】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、簡単な構成で、より自然な背景画像と人物画像との合成を容易に行えるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するために、この発明では、保存画像を投影した状態で被写体の位置決めを行った上で保存画像と共に被写体を撮像するようにした。
【０００８】
具体的には、第１の発明では、
投影機能付き撮像装置は、
レンズと、
上記レンズを介した撮像画像を取得する画像取得手段と、
上記画像取得手段で取得した画像を保存する画像保存手段と、
上記画像保存手段に保存された保存画像を再生する画像再生手段と、
上記レンズを介して撮像画像を取得する撮像光路又は上記画像再生手段で再生した保存画像を上記レンズへ導く再生光路を切り換える光路切換手段と、
上記再生光路を通って上記レンズへ導かれた保存画像を投影した状態で上記被写体の位置決めを行った上で、上記光路切換手段によって上記再生光路から上記撮像光路へ切り換えて上記被写体を撮像し、該撮像した撮像画像から被写体のみを切り出し、該切り出した被写体と上記保存画像とを合成する画像合成手段とを備える構成とする。
【０００９】
上記の構成によると、撮像光路を通ってレンズを介して得られた画像を画像取得手段で撮像し、この撮像画像を画像保存手段で保存する。保存された保存画像は、画像再生手段で再生し、この再生された保存画像を光路切換手段で撮像光路から再生光路へ切り換えてレンズから投射し、投影面に投影する。この保存画像を投影した状態で被写体の位置決めを行った上で、再生光路から撮像光路へ切り換えて保存画像が投影されていない投影面と共に被写体を撮像する。画像合成手段によって、この撮像した撮像画像から被写体のみを切り出し、この切り出した被写体と保存画像とを合成する。保存画像を投影するレンズと、被写体を撮像するレンズとが同一であるため、位置決めされた被写体が確実に保存画像の位置決めした位置に合成されると共に、レンズを別々に設ける必要がないので、構成が簡単となる。
【００１０】
第２の発明では、第１の発明において、
上記光路切換手段は、
反射鏡と、
切換スイッチと、
上記切換スイッチが操作されたときに上記反射鏡の角度を変える反射鏡駆動手段とを備えている。
【００１１】
上記の構成によると、切換スイッチを操作して反射鏡駆動手段によって反射鏡の角度を変えるだけで、同じレンズで保存画像の投影と、被写体の撮像とが行われる。
【００１２】
第３の発明では、投影した画像と共に被写体を撮像する方法を前提とし、
撮像装置に保存された保存画像を投影面に投影し、
上記投影面の前に被写体が立った状態で上記被写体の位置決めをし、
上記位置決めをした状態で、上記撮像装置で上記保存画像を投影する再生光路から上記投影面及び被写体を撮像する撮像光路へ切り換え、上記保存画像が投影されていない投影面及び被写体を撮像し、
上記撮像装置内で、上記撮像した撮像画像から被写体のみを切り出し、該切り出した被写体と上記保存画像とを合成する構成とする。
【００１３】
上記の構成によると、保存画像を投影した状態で、被写体が投影面の前に立つので、被写体の保存画像における位置決めが容易に行われ、しかも、撮像装置内で、撮像画像から必要な被写体のみを切り出して保存画像と合成するので、簡単に自然な合成画像が得られる。
【発明の効果】
【００１４】
以上説明したように、本発明によれば、投影面の前に被写体が立った状態で被写体の位置決めをして撮像し、撮像した撮像画像から被写体のみを切り出し、この切り出した被写体と保存画像とを合成するようにしているので、簡単な構成で、より自然な背景画像と人物画像との合成を容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本実施形態のデジタルカメラの内部構造を示す説明図である。
【図２】デジタルカメラを正面から見た斜視図である。
【図３】投影した画像と共に被写体を撮像する方法のフローチャートである。
【図４】保存画像を投影する様子を示す説明図である。
【図５】投影図の前に被写体が立つ様子を示す説明図である。
【図６】投影図の前に被写体が立って位置決めする様子を示す説明図である。
【図７】切り出された被写体が静止画像と合成された合成写真を示す説明図である。
【図８】合成撮影モードにおける画像処理のフローチャートである。
【図９】合成撮影モードにおける画像処理におけるデータのやりとりの一工程を示す説明図である。
【図１０】合成撮影モードにおける画像処理におけるデータのやりとりの他の工程を示す説明図である。
【図１１】合成撮影モードにおける画像処理におけるデータのやりとりの他の工程を示す説明図である。
【図１２】合成撮影モードにおける画像処理におけるデータのやりとりの他の工程を示す説明図である。
【図１３】合成撮影モードにおける画像処理におけるデータのやりとりの他の工程を示す説明図である。
【図１４】その他の実施形態にかかる携帯電話機を示し、（ａ）が正面斜視図で、（ｂ）が背面斜視図である。
【図１５】携帯電話機の内部構造を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１７】
図１及び図２は本発明の実施形態の投影機能付き撮像装置としてのデジタルカメラ１を示す。このデジタルカメラ１は、合成樹脂又は金属製の筐体よりなるカメラ本体２を備え、そのカメラ本体２の正面側にオートフォーカス機能を有するレンズユニット３を備えている。カメラ本体２の正面側には、さらにストロボ４が設けられている。このストロボ４は、カメラ本体２の上面に設けたシャッター５と連動し、撮影時に補助光を発生するように構成されている。
【００１８】
カメラ本体２の内部には、レンズユニット３を介した撮像画像を取得する画像取得手段としてのイメージセンサ６を備えている。イメージセンサ６としては、例えばＣＣＤイメージセンサ、ＣＭＯＳイメージセンサなどの撮像素子が使用され、得られた光を電気信号に変換するように構成されている。図１に二点鎖線で示すように、レンズユニット３によって焦点がイメージセンサ６に合わされて撮像画像が取得された後、イメージセンサ６で取得したアナログの電気信号は、画像合成手段としての画像処理装置１０に送信される。画像処理装置１０は、アナログデジタル変換部（Ａ／Ｄ部１１）を備え、このＡ／Ｄ部１１で、アナログの電気信号がデジタル信号に変換される。このデジタル信号は、メディアコントローラ（ＭＣ１２）で処理され、画像保存手段としての記憶メディアであるリードオンリーメモリ（ＲＯＭ１３）で保存される。画像処理装置１０は、中央処理装置（ＣＰＵ１４）を備え、このＣＰＵ１４が画像処理装置１０等デジタルカメラ１全体の制御を行っている。ＲＯＭ１３に保存された保存画像は、カメラ本体２の背面側に設けた液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイなどの表示装置としてのディスプレイ１５に表示可能となっている。また、ディスプレイ１５には、レンズユニット３から導かれた撮影時の画像も映し出されるようになっている。
【００１９】
一方、デジタルカメラ１は、ＲＯＭ１３に保存された保存画像を再生する画像再生手段としてのデジタルミラーデバイスチップ（ＤＭＤチップ１６）を備えている。ＤＭＤチップ１６は、多数の微小鏡面であるマイクロミラーを平面に配列した表示素子の一種であり、ＣＰＵ１４の制御により、カメラ本体２内の適切な位置に配置されたＬＥＤなどの再生用光源７からの光が、このＤＭＤチップ１６に投射され、ＲＯＭ１３に保存した保存画像等を投影可能となっている。図１に実線で示すように、投影された保存画像は、光路切換手段２０で光路を切り換えられ、レンズユニット３を介して再生画像２７として白色壁などの投影面２５に投射される。そして、レンズユニット３の焦点機能を利用して投影面２５でのピントが合わせられる。
【００２０】
具体的には、光路切換手段２０は、図１に二点鎖線で示すように、レンズユニット３を介して撮像画像を取得する撮像光路２０ａと、同図に実線で示すように、ＤＭＤチップ１６で再生した保存画像をレンズユニット３へ導く再生光路２０ｂとのいずれかに切り換え可能に構成されている。光路切換手段２０は、反射鏡２１と、切換スイッチ２２と、この切換スイッチ２２が操作されたときに反射鏡２１の角度を変える反射鏡駆動手段２３とを備えている。切換スイッチ２２は、例えば、シャッター５と連動するように構成されている。詳しくは図示しないが、反射鏡駆動手段２３は、反射鏡２１を備える支持軸、反射鏡２１を駆動するアクチュエータ等を備えている。
【００２１】
そして、画像処理装置１０は、ソフトウェアによって画像を処理し、合成する画像処理合成部１７を備えている。詳細は後述するが、デジタルカメラ１は、レンズユニット３へ導かれた保存画像を投影した状態で被写体２６の位置決めを行った上で、光路切換手段２０によって光路を切り換えて被写体２６を撮像し、画像処理合成部１７において、この撮像した撮像画像から被写体２６のみを切り出し、この切り出した被写体２６と保存画像とを合成するように構成されている。
【００２２】
−投影した画像と共に被写体を撮像する方法−
次に、本実施形態にかかる投影した画像と共に被写体２６を撮像する方法について図面を用いて詳細に説明する。
【００２３】
図３に示すように、まずステップＳ０１において、撮影モードか再生モードか選択される。撮影モードではなく再生モードが選択されると、ステップＳ０２に進む。
【００２４】
ステップＳ０２において、プロジェクタモードかどうかが選択される。プロジェクタモードが選択されなかった場合、ステップＳ０３に進んでディスプレイ表示モードが実行される。
【００２５】
ディスプレイ表示モードでは、ステップＳ０３１において画像プレビューの表示や操作が行われる。具体的には、ＲＯＭ１３内の保存画像を選択してディスプレイ１５上に保存画像が表示された状態で、各種操作が行われる。ディスプレイ選択モードは、ユーザーの操作により適宜終了する。
【００２６】
一方、ステップＳ０２でプロジェクタモードが選択されると、ステップＳ０４で切換スイッチ２２が閉じられる。すると、図１に実線で示すように、光路切換手段２０によって反射鏡２１が揺動駆動され、光路が撮像光路２０ａから再生光路２０ｂへ切り換えられる。ＤＭＤチップ１６が、再生用光源７の光を利用してＲＯＭ１３内の保存画像を再生し、反射鏡２１で反射された映像が再生光路２０ｂを通ってレンズユニット３へ導かれ、プロジェクタ機能が発揮される。
【００２７】
次いで、ステップＳ０５において、レンズユニット３の焦点機能を利用して投影面２５との間の距離に合わせてピントが合わされる。
【００２８】
次いで、ステップＳ０６で画像プレビューの投影表示及びその操作が行われる。例えば、デジタルカメラ１の操作ボタンを操作し、ＲＯＭ１３内の保存画像をスライドショー機能等を利用して自動再生する。プロジェクタモードは、ユーザーの操作により適宜終了する。
【００２９】
また、ステップＳ０１で撮影モードが選択された場合には、ステップＳ０７に進み、合成撮影モードか否かが選択される。合成撮影モードでない場合には、ステップＳ０８に進み、通常の撮影モードが選択される。
【００３０】
通常の撮影モードにおいて、ステップＳ０８で切換スイッチ２２が開かれ、図１に二点鎖線で示すように、反射鏡２１が光路内から退避され、レンズユニット３からの光が直接イメージセンサ６に投射される、撮像光路２０ａに切り換えられる。
【００３１】
次いで、ステップＳ０９において、オートフォーカス機能で被写体２６との距離が検出され、ステップＳ１０において、自動でピントが合わされる。なお、手動でピント合わせを行ってもよい。
【００３２】
次いで、ピント合わせが終了したら適宜シャッター５が押され被写体２６が撮影される。このとき、光量不足等により適宜ストロボ４が使用される。
【００３３】
次いで、ステップＳ１１において、画像処理合成部１７で画像処理が行われ、ステップＳ１２でＲＯＭ１３に画像が記録される。通常撮影モードは、ユーザーの操作により適宜終了される。
【００３４】
一方、ステップＳ０７において合成撮影モードが選択された場合、ステップＳ１３に進んで切換スイッチ２２が閉じられる。すると、ステップＳ０４と同様に、光路切換手段２０によって反射鏡２１が揺動され、撮像光路２０ａから再生光路２０ｂへ切り換えられる。この再生光路２０ｂを通し、ＤＭＤチップ１６が、再生用光源７の光を利用してＲＯＭ１３内の保存画像を再生し、反射鏡２１で反射された映像がレンズユニット３へ導かれる。
【００３５】
次いで、ステップＳ１４において、レンズユニット３の焦点機能を利用して投影面２５との間の距離に合わせてピントが合わされる。
【００３６】
次いで、ステップＳ１５において、ＲＯＭ１３に保存された保存画像が選択され、図４に示すように、投影面２５に再生画像２７として投影される。人物等の被写体２６及びユーザーである撮影者は、まず、再生画像２７が投影された投影面２５を見て被写体２６が立つ位置を考える。
【００３７】
次いで、図５に示すように、ステップＳ１６において、被写体２６が移動して投影面２５の前に立ち投影範囲内に入る。
【００３８】
次いで、図６に示すように、ステップＳ１７において、撮影者は、被写体２６と投影面２５に投影された保存画像（再生画像２７）を見ながら被写体２６の立つ位置を指示し、撮影するか判断する。なお、ディスプレイ１５上には、再生画像２７のみが表示されている。
【００３９】
被写体２６の立つ適切な位置が発見でき、撮影可能と考えた撮影者は、ステップＳ１８でシャッター５を半押しする。すると、ステップＳ０８と同様に、切換スイッチ２２が開かれ、反射鏡２１が光路内から退避され、レンズユニット３からの光が直接イメージセンサ６に投射される撮像光路２０ａに切り換えられる。
【００４０】
次いで、ステップＳ１９において、オートフォーカス機能によって被写体２６との距離が検出され、ステップＳ２０において、自動でピントが合わされる。
【００４１】
次いで、ピント合わせが終了したら適宜シャッター５が押され被写体２６が撮影される。
【００４２】
次いで、詳細は後述するが、ステップＳ２１において、画像処理合成部１７で画像処理が行われ、被写体２６である人物画像が切り出され、ステップＳ２２で図７で示すように画像が合成され、ＲＯＭ１３に保存される。合成撮影モードは、ユーザーの操作により適宜終了される。
【００４３】
−合成撮影モードにおける画像処理−
次に合成撮影モードにおける画像処理について詳細に説明する。
【００４４】
まず、図８に示すように、ステップＳ３０において、保存画像ｊｐｇ００１を投影面２５に投影した場合を考える。このときは、図９に示すように、ＲＯＭ１３内の保存画像ｊｐｇ００１がＤＭＤチップ１６で再生され、光路切換手段２０の切換動作により、再生光路２０ｂを通ってレンズユニット３を介して保存画像ｊｐｇ００１が再生画像２７として投影面２５に映し出される。
【００４５】
次いで、ステップＳ３１において、合成撮影モードであるかどうかが判断される。合成撮影モードでなければ、通常のプロジェクタモードとなる。合成撮影モードであれば、ステップＳ３２に進み、図１０に示すように、被写体２６が投影面２５の前に立って位置決めが行われる。
【００４６】
次いで、図１１に示すように、投影面２５の前に立った被写体２６が撮影され、光路切換手段２０で切り換えられた撮像光路２０ａを通ってイメージセンサ６で取得された撮像画像ｊｐｇ００２がランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ３０）に一時的に格納される。なお、撮像画像ｊｐｇ００２は、撮影の瞬間に光路切換手段２０によって光路が切り換えられているので、保存画像ｊｐｇ００１は映し出されず、投影面２５及び被写体２６のみが映し出される。投影面２５上にある例えばカレンダー２５ａなどの不要なものも撮像画像ｊｐｇ００２には含まれている。
【００４７】
次いで、ステップＳ３３において、撮影者がディスプレイ１５上で撮影した撮像画像ｊｐｇ００２を見て保存するかどうか確認する。被写体２６が目をつぶっているなど、適切な撮像画像ｊｐｇ００２が得られなかった場合には、再び撮影を繰り返す。適切な撮像画像ｊｐｇ００２が得られた場合、ステップＳ３４に進み、図１１に示すように、ＲＯＭ１３に撮像画像ｊｐｇ００２が記憶される。
【００４８】
次いで、ステップＳ３５で、図１２に示すように、被写体２６である人物画像の切り出しが行われる。具体的には、画像処理合成部１７のソフトウェアにて公知の方法で撮像画像ｊｐｇ００２から被写体２６部分が切り出され、被写体画像ｊｐｇ００３がワーキングメモリ３１に保存される。被写体画像ｊｐｇ００３では、カレンダー２５ａなどの不要なものは映し出されていない。
【００４９】
次いで、ステップＳ３６において、保存画像ｊｐｇ００１をワーキングメモリ３１にコピーする。
【００５０】
次いで、ステップＳ３７において、図１３に示すように、保存画像ｊｐｇ００１と被写体画像ｊｐｇ００３とが合成される。そして、保存画像ｊｐｇ００１の前面に被写体画像ｊｐｇ００３が合成された合成画像ｊｐｇ００４がＲＯＭ１３に保存され、合成撮影モードにおける画像処理が終了する。
【００５１】
このように、本実施形態では、保存画像ｊｐｇ００１を投影するレンズユニット３と、被写体２６を撮像するレンズユニット３とが同一であるため、位置決めされた被写体２６が確実に保存画像ｊｐｇ００１の位置決めした位置に合成される。また、レンズユニット３を別々に設ける必要がないので、構成が簡単となっている。
【００５２】
したがって、本実施形態にかかるデジタルカメラ１によると、投影面２５の前に被写体２６が立った状態で被写体２６の位置決めをして撮像し、撮像した撮像画像から被写体２６のみを切り出し、この切り出した被写体２６と保存画像とを合成するようにしているので、簡単な構成で、より自然な背景画像と人物画像との合成を容易に行うことができる。
【００５３】
−実施形態の変形例−
図１４及び図１５は本発明の実施形態の変形例を示し、この変形例では、投影機能付き撮像装置が携帯電話機１０１である点で上記実施形態と異なる。なお、図１〜図１３と同じ部分については同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。
【００５４】
この携帯電話機１０１は、例えば、ストレートタイプの携帯電話機１０１で、携帯本体１０２は、薄型直方体状であり、正面に操作ボタン１０８とディスプレイ１１５とが設けられ、背面にレンズユニット１０３が設けられている。
【００５５】
内部構造は、上記実施形態とほぼ同じとなっているが、コンパクトな携帯本体１０２内に収納するために、各部材はデジタルカメラ１よりも小型となっている。
【００５６】
本変形例においても、上記実施形態と同様の投影した画像と共に被写体２６を撮像する方法が行われる。
【００５７】
（その他の実施形態）
本発明は、上記実施形態について、以下のような構成としてもよい。
【００５８】
すなわち、上記実施形態では、再生用光源７をストロボ４の光源と別に設けたが、再生用光源としてストロボ４の光源を共用としてもよい。
【００５９】
上記実施形態では、投影機能付き撮像装置として、デジタルカメラ１及び携帯電話機１０１の例を示したが、投影機能付き撮像装置は、ＰＨＳ（Personal Handy-phone System ）、ＰＤＡ(Personal Digital Assistant)、パソコン、モバイルツール、電子辞書、電卓、ゲーム機等であってもよい。
【００６０】
上記実施形態では、被写体２６とは別の撮影者が撮影を行うようにしているが、被写体自身がセルフタイマーやリモコンを用いてシャッターを押すようにしてもよい。
【００６１】
なお、以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物や用途の範囲を制限することを意図するものではない。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
以上説明したように、本発明は、デジタルカメラ、携帯電話機などの投影機能付き撮像装置及び投影した画像と共に被写体を撮像する方法について有用である。
【符号の説明】
【００６３】
１ デジタルカメラ（投影機能付き撮像装置）
３ レンズユニット（レンズ）
６ イメージセンサ（画像取得手段）
１０ 画像処理装置（画像合成手段）
１３ ＲＯＭ（画像保存手段）
１６ ＤＭＤチップ（画像再生手段）
２０ 光路切換手段
２０ａ 撮像光路
２０ｂ 再生光路
２１ 反射鏡（光路切換手段）
２２ 切換スイッチ（光路切換手段）
２３ 反射鏡駆動手段（光路切換手段）
２５ 投影面
２６ 被写体
１０１ 携帯電話機（投影機能付き撮像装置）
１０３ レンズユニット（レンズ）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズと、
上記レンズを介した撮像画像を取得する画像取得手段と、
上記画像取得手段で取得した画像を保存する画像保存手段と、
上記画像保存手段に保存された保存画像を再生する画像再生手段と、
上記レンズを介して撮像画像を取得する撮像光路又は上記画像再生手段で再生した保存画像を上記レンズへ導く再生光路を切り換える光路切換手段と、
上記再生光路を通って上記レンズへ導かれた保存画像を投影した状態で上記被写体の位置決めを行った上で、上記光路切換手段によって上記再生光路から上記撮像光路へ切り換えて上記被写体を撮像し、該撮像した撮像画像から被写体のみを切り出し、該切り出した被写体と上記保存画像とを合成する画像合成手段とを備えている
ことを特徴とする投影機能付き撮像装置。
【請求項２】
請求項１に記載の投影機能付き撮像装置において、
上記光路切換手段は、
反射鏡と、
切換スイッチと、
上記切換スイッチが操作されたときに上記反射鏡の角度を変える反射鏡駆動手段とを備えている
ことを特徴とする投影機能付き撮像装置。
【請求項３】
投影した画像と共に被写体を撮像する方法において、
撮像装置に保存された保存画像を投影面に投影し、
上記投影面の前に被写体が立った状態で上記被写体の位置決めをし、
上記位置決めをした状態で、上記撮像装置で上記保存画像を投影する再生光路から上記投影面及び被写体を撮像する撮像光路へ切り換え、上記保存画像が投影されていない投影面及び被写体を撮像し、
上記撮像装置内で、上記撮像した撮像画像から被写体のみを切り出し、該切り出した被写体と上記保存画像とを合成する
ことを特徴とする投影した画像と共に被写体を撮像する方法。
【請求項１】
レンズと、
上記レンズを介した撮像画像を取得する画像取得手段と、
上記画像取得手段で取得した画像を保存する画像保存手段と、
上記画像保存手段に保存された保存画像を再生する画像再生手段と、
上記レンズを介して撮像画像を取得する撮像光路又は上記画像再生手段で再生した保存画像を上記レンズへ導く再生光路を切り換える光路切換手段と、
上記再生光路を通って上記レンズへ導かれた保存画像を投影した状態で上記被写体の位置決めを行った上で、上記光路切換手段によって上記再生光路から上記撮像光路へ切り換えて上記被写体を撮像し、該撮像した撮像画像から被写体のみを切り出し、該切り出した被写体と上記保存画像とを合成する画像合成手段とを備えている
ことを特徴とする投影機能付き撮像装置。
【請求項２】
請求項１に記載の投影機能付き撮像装置において、
上記光路切換手段は、
反射鏡と、
切換スイッチと、
上記切換スイッチが操作されたときに上記反射鏡の角度を変える反射鏡駆動手段とを備えている
ことを特徴とする投影機能付き撮像装置。
【請求項３】
投影した画像と共に被写体を撮像する方法において、
撮像装置に保存された保存画像を投影面に投影し、
上記投影面の前に被写体が立った状態で上記被写体の位置決めをし、
上記位置決めをした状態で、上記撮像装置で上記保存画像を投影する再生光路から上記投影面及び被写体を撮像する撮像光路へ切り換え、上記保存画像が投影されていない投影面及び被写体を撮像し、
上記撮像装置内で、上記撮像した撮像画像から被写体のみを切り出し、該切り出した被写体と上記保存画像とを合成する
ことを特徴とする投影した画像と共に被写体を撮像する方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２０１１−２３３９６１（Ｐ２０１１−２３３９６１Ａ）
【公開日】平成２３年１１月１７日（２０１１．１１．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−９９９１６（Ｐ２０１０−９９９１６）
【出願日】平成２２年４月２３日（２０１０．４．２３）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１１月１７日（２０１１．１１．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年４月２３日（２０１０．４．２３）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
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