JP2000341568A - 撮像装置、撮像システム及び撮像方法 - Google Patents
撮像装置、撮像システム及び撮像方法Info
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- JP2000341568A JP2000341568A JP11150609A JP15060999A JP2000341568A JP 2000341568 A JP2000341568 A JP 2000341568A JP 11150609 A JP11150609 A JP 11150609A JP 15060999 A JP15060999 A JP 15060999A JP 2000341568 A JP2000341568 A JP 2000341568A
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- Structure And Mechanism Of Cameras (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 画像の中央部位で高解像度となる超広角の動
画像を得ることを可能とする廉価な撮像装置、撮像シス
テム及び撮像方法を提供することを目的とし、更にはか
かる動画像の周辺部位の歪み除去と動画像のパノラマ化
を行なう。 【解決手段】 中心窩ミラー２は、その表面が中心窩様
形状とされており、中央部位が低曲率面で周辺部位が高
曲率面に形成されている。具体例としては、中心窩ミラ
ー２の表面は、その中心軸をＹ軸として、 Ｙ＝ａＸ4 （ａ：定数） で表される曲線をＹ軸の廻りに回転させてなる曲面とす
る。
画像を得ることを可能とする廉価な撮像装置、撮像シス
テム及び撮像方法を提供することを目的とし、更にはか
かる動画像の周辺部位の歪み除去と動画像のパノラマ化
を行なう。 【解決手段】 中心窩ミラー２は、その表面が中心窩様
形状とされており、中央部位が低曲率面で周辺部位が高
曲率面に形成されている。具体例としては、中心窩ミラ
ー２の表面は、その中心軸をＹ軸として、 Ｙ＝ａＸ4 （ａ：定数） で表される曲線をＹ軸の廻りに回転させてなる曲面とす
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、パノラマ動画像を
得る撮像装置及び撮像方法に関し、特にデジタル処理さ
れた動画像信号を遠隔で利用する通信処理システムに適
用して好適である。
得る撮像装置及び撮像方法に関し、特にデジタル処理さ
れた動画像信号を遠隔で利用する通信処理システムに適
用して好適である。
【０００２】
【従来の技術】近時では、複雑且つダイナミックに変動
する外界の動画像を得る好適な自動制御装置として、い
わゆるマシンビジョンが期待されている。そして、この
マシンビジョンの応用の一環として、広角の映像を得る
ための中心窩視覚システムが研究されてきた。
する外界の動画像を得る好適な自動制御装置として、い
わゆるマシンビジョンが期待されている。そして、この
マシンビジョンの応用の一環として、広角の映像を得る
ための中心窩視覚システムが研究されてきた。
【０００３】このような中心窩視覚システムの具体例と
しては、電子技術総合研究所の国吉らによる「Active S
tereo Vision System with Foveated Wide Lenses 」が
あり、ここで中心窩広角レンズが開示されている。しか
しながら、このレンズは視野が１２０°と比較的狭く、
１０群１１枚構成の比較的複雑なものであって高価であ
るという欠点がある。
しては、電子技術総合研究所の国吉らによる「Active S
tereo Vision System with Foveated Wide Lenses 」が
あり、ここで中心窩広角レンズが開示されている。しか
しながら、このレンズは視野が１２０°と比較的狭く、
１０群１１枚構成の比較的複雑なものであって高価であ
るという欠点がある。
【０００４】また、他の具体例としては、Spiegel らに
よる「A foveated retina-like sensor using CCD tech
nology」があり、ここで、同心円状となるように中心部
位では高密度に、周辺部位では低密度になるように受光
体を配した網膜様センサ（ retina-like sensor ）が開
示されている。しかしながら、このセンサは上記のよう
に多数の受光体を特殊な配列に設けてなるために高価と
なって大量生産に不適であり、最新の種々のセンサ製造
技術を使用できないという欠点がある。
よる「A foveated retina-like sensor using CCD tech
nology」があり、ここで、同心円状となるように中心部
位では高密度に、周辺部位では低密度になるように受光
体を配した網膜様センサ（ retina-like sensor ）が開
示されている。しかしながら、このセンサは上記のよう
に多数の受光体を特殊な配列に設けてなるために高価と
なって大量生産に不適であり、最新の種々のセンサ製造
技術を使用できないという欠点がある。
【０００５】また、更に他の具体例としては、Greguss
による米国特許４５６６７６３号があり、ここで視野の
広い映像を得ることができる画像形成体（image formin
g block ）が開示されている。しかしながら、この画像
形成体は解像度に関する考慮がなされておらず、画像の
中心部位を高精細に撮影することはできない。このこと
は、反射動画像を得るためのミラーとして、その表面形
状が円錐状のものや、球面状、双曲面状、放物面状のも
のを用いても同様であり、高精細な中心画像を得ること
は困難である。
による米国特許４５６６７６３号があり、ここで視野の
広い映像を得ることができる画像形成体（image formin
g block ）が開示されている。しかしながら、この画像
形成体は解像度に関する考慮がなされておらず、画像の
中心部位を高精細に撮影することはできない。このこと
は、反射動画像を得るためのミラーとして、その表面形
状が円錐状のものや、球面状、双曲面状、放物面状のも
のを用いても同様であり、高精細な中心画像を得ること
は困難である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記のように、これら
従来の技術では、 （１）光学系の視野が狭い。 （２）中央部位が高密度な動画像を撮影することができ
ない。 （３）光学系の形状・構造が複雑となって高価である。 という深刻な欠点があった。
従来の技術では、 （１）光学系の視野が狭い。 （２）中央部位が高密度な動画像を撮影することができ
ない。 （３）光学系の形状・構造が複雑となって高価である。 という深刻な欠点があった。
【０００７】そこで本発明は、画像の中央部位で高解像
度となる超広角の動画像を得ることを可能とする廉価な
撮像装置、撮像システム及び撮像方法を提供することを
目的とし、更には従来行われてこなかった、かかる動画
像の周辺部位の歪み除去と動画像のパノラマ化を行なう
ことを目的とする。
度となる超広角の動画像を得ることを可能とする廉価な
撮像装置、撮像システム及び撮像方法を提供することを
目的とし、更には従来行われてこなかった、かかる動画
像の周辺部位の歪み除去と動画像のパノラマ化を行なう
ことを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の撮像装置は、凸
面鏡と、前記凸面鏡からの反射動画像を撮像するセンサ
部とを備えた撮像装置であって、前記凸面鏡は、その表
面が中心窩様形状とされており、中央部位が低曲率面で
周辺部位が高曲率面である。
面鏡と、前記凸面鏡からの反射動画像を撮像するセンサ
部とを備えた撮像装置であって、前記凸面鏡は、その表
面が中心窩様形状とされており、中央部位が低曲率面で
周辺部位が高曲率面である。
【０００９】本発明の撮像装置の一態様において、前記
凸面鏡の表面は、その中心軸をＹ軸として、 Ｙ＝ａＸ4 （ａ：定数） で表される曲線をＹ軸の廻りに回転させてなる曲面であ
る。
凸面鏡の表面は、その中心軸をＹ軸として、 Ｙ＝ａＸ4 （ａ：定数） で表される曲線をＹ軸の廻りに回転させてなる曲面であ
る。
【００１０】本発明の撮像装置の一態様において、前記
凸面鏡は、その中心軸が前記センサ部の設置位置で規定
される光の中心軸からずれる位置に設置される。
凸面鏡は、その中心軸が前記センサ部の設置位置で規定
される光の中心軸からずれる位置に設置される。
【００１１】本発明の撮像装置の一態様は、前記センサ
部により処理された前記凸面鏡からの反射動画像の動画
像信号を修正し、動画像の周辺部位の歪みを除去してパ
ノラマ動画像を形成する画像処理手段を備える。
部により処理された前記凸面鏡からの反射動画像の動画
像信号を修正し、動画像の周辺部位の歪みを除去してパ
ノラマ動画像を形成する画像処理手段を備える。
【００１２】本発明の撮像方法は、凸面鏡からの反射動
画像をセンサ部により撮像する手法であって、表面が中
心窩様形状とされており、中央部位が低曲率面で周辺部
位が高曲率面でとされた前記凸面鏡により、中央部位が
高解像度で周辺部位が低解像度となる反射画像を得た
後、前記センサ部で前記反射動画像を信号処理して動画
像信号を生成し、前記凸面鏡と前記センサ部との相対的
位置関係から予め決定されたパラメータに従って前記動
画像信号を修正し、動画像の周辺部位の歪みを除去して
パノラマ動画像を形成する。
画像をセンサ部により撮像する手法であって、表面が中
心窩様形状とされており、中央部位が低曲率面で周辺部
位が高曲率面でとされた前記凸面鏡により、中央部位が
高解像度で周辺部位が低解像度となる反射画像を得た
後、前記センサ部で前記反射動画像を信号処理して動画
像信号を生成し、前記凸面鏡と前記センサ部との相対的
位置関係から予め決定されたパラメータに従って前記動
画像信号を修正し、動画像の周辺部位の歪みを除去して
パノラマ動画像を形成する。
【００１３】本発明の撮像方法の一態様において、前記
凸面鏡の表面は、その中心軸をＹ軸として、 Ｙ＝ａＸ4 （ａ：定数） で表される曲線をＹ軸の廻りに回転させてなる曲面であ
る。
凸面鏡の表面は、その中心軸をＹ軸として、 Ｙ＝ａＸ4 （ａ：定数） で表される曲線をＹ軸の廻りに回転させてなる曲面であ
る。
【００１４】本発明の撮像方法の一態様において、前記
凸面鏡は、その中心軸が前記センサ部の設置位置で規定
される光の中心軸からずれる位置に設置される。
凸面鏡は、その中心軸が前記センサ部の設置位置で規定
される光の中心軸からずれる位置に設置される。
【００１５】本発明の撮像システムは、表面が中心窩様
形状とされており、中央部位が低曲率面で周辺部位が高
曲率面である凸面鏡と、前記凸面鏡からの反射動画像を
撮像するセンサ部とを有する第１の装置と、前記第１の
装置とネットワーク接続され、前記第１のカメラ部の撮
影状態を遠隔制御可能な第２の装置とを備え、前記第１
の装置により撮影された動画像を前記第２の装置に伝送
し、前記第２の装置に前記動画像を表示するように構成
される。
形状とされており、中央部位が低曲率面で周辺部位が高
曲率面である凸面鏡と、前記凸面鏡からの反射動画像を
撮像するセンサ部とを有する第１の装置と、前記第１の
装置とネットワーク接続され、前記第１のカメラ部の撮
影状態を遠隔制御可能な第２の装置とを備え、前記第１
の装置により撮影された動画像を前記第２の装置に伝送
し、前記第２の装置に前記動画像を表示するように構成
される。
【００１６】本発明の撮像システムの一態様において、
前記凸面鏡の表面は、その中心軸をＹ軸として、 Ｙ＝ａＸ4 （ａ：定数） で表される曲線をＹ軸の廻りに回転させてなる曲面であ
る。
前記凸面鏡の表面は、その中心軸をＹ軸として、 Ｙ＝ａＸ4 （ａ：定数） で表される曲線をＹ軸の廻りに回転させてなる曲面であ
る。
【００１７】本発明の撮像システムの一態様において、
前記凸面鏡は、その中心軸が前記センサ部の設置位置で
規定される光の中心軸からずれる位置に設置される。
前記凸面鏡は、その中心軸が前記センサ部の設置位置で
規定される光の中心軸からずれる位置に設置される。
【００１８】本発明の撮像システムの一態様は、前記セ
ンサ部により処理された前記凸面鏡からの反射動画像の
動画像信号を修正し、動画像の周辺部位の歪みを除去し
てパノラマ動画像を形成する画像処理手段を備える。
ンサ部により処理された前記凸面鏡からの反射動画像の
動画像信号を修正し、動画像の周辺部位の歪みを除去し
てパノラマ動画像を形成する画像処理手段を備える。
【００１９】
【作用】本発明においては、凸面鏡の表面が中心窩様形
状とされており、中央部位が低曲率面で周辺部位が高曲
率面とされているため、この凸面鏡の形状に対応して、
中央部位が解像度が高く、周辺部位が解像度が低い動画
像が得られることになる。そして、この動画像の周辺部
位を修正することで、人間の視覚にとって違和感のない
超広角のパノラマ映像を得ることが可能となる。
状とされており、中央部位が低曲率面で周辺部位が高曲
率面とされているため、この凸面鏡の形状に対応して、
中央部位が解像度が高く、周辺部位が解像度が低い動画
像が得られることになる。そして、この動画像の周辺部
位を修正することで、人間の視覚にとって違和感のない
超広角のパノラマ映像を得ることが可能となる。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下、本発明を適用した好適な実
施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２１】図１は、本実施形態による中心窩視覚撮像
装置を含む撮像システムを示す模式図である。本図にお
いて、２は金属蒸着されてなる中心窩曲面を有する凸面
鏡（以下、中心窩ミラーと称する。）であり、１はガラ
スまたは透明な樹脂からなり中心窩ミラー２が設けられ
たブロック（以下、中心窩ミラーブロックと称す
る。）、３は光の透過面、４は結像のための凸レンズ等
の光学部材、５は光学部材４を介した中心窩ミラー２か
らの反射動画像を撮像するセンサ部である。これら中心
窩ミラー２、中心窩ミラーブロック１、光学部材４及び
センサ部５を少なくとも備えて中心窩視覚撮像装置の光
学系が構成される。
装置を含む撮像システムを示す模式図である。本図にお
いて、２は金属蒸着されてなる中心窩曲面を有する凸面
鏡（以下、中心窩ミラーと称する。）であり、１はガラ
スまたは透明な樹脂からなり中心窩ミラー２が設けられ
たブロック（以下、中心窩ミラーブロックと称す
る。）、３は光の透過面、４は結像のための凸レンズ等
の光学部材、５は光学部材４を介した中心窩ミラー２か
らの反射動画像を撮像するセンサ部である。これら中心
窩ミラー２、中心窩ミラーブロック１、光学部材４及び
センサ部５を少なくとも備えて中心窩視覚撮像装置の光
学系が構成される。
【００２２】更に、６はＣＰＵやＲＡＭ等のメモリ、プ
ログラムを保持しておくためのＲＯＭ等からなる歪み除
去画像処理部、７は画像処理部６とネットワークを介し
て接続され、遠隔に置かれた第２の装置（に表示された
画像）である。この第２の装置７に対して、前記１〜６
を有して構成されるのが中心窩視覚撮像装置（第１の装
置）である。そして、８は第２の装置７の画像内で中央
部位に相当する高解像度部分を示している。第１の装置
及び第２の装置を備えて、本システムが構成される。
ログラムを保持しておくためのＲＯＭ等からなる歪み除
去画像処理部、７は画像処理部６とネットワークを介し
て接続され、遠隔に置かれた第２の装置（に表示された
画像）である。この第２の装置７に対して、前記１〜６
を有して構成されるのが中心窩視覚撮像装置（第１の装
置）である。そして、８は第２の装置７の画像内で中央
部位に相当する高解像度部分を示している。第１の装置
及び第２の装置を備えて、本システムが構成される。
【００２３】第２の装置７については詳述しないが、ネ
ットワークに接続し、ハイパーテキストデータを表示す
るなどの機能を持つ既存のパーソナルコンピュータ（Ｐ
Ｃ）やネットワークＰＣ、ワークステーションなどで構
成されている。
ットワークに接続し、ハイパーテキストデータを表示す
るなどの機能を持つ既存のパーソナルコンピュータ（Ｐ
Ｃ）やネットワークＰＣ、ワークステーションなどで構
成されている。
【００２４】中心窩ミラー２は、その表面が中心窩様形
状とされており、中央部位が低曲率面で周辺部位が高曲
率面に形成されている。具体例としては、中心窩ミラー
２の表面は、その中心軸をＹ軸として、 Ｙ＝ａＸ4 （ａ：定数） で表される曲線をＹ軸の廻りに回転させてなる曲面とす
ることが好ましい。
状とされており、中央部位が低曲率面で周辺部位が高曲
率面に形成されている。具体例としては、中心窩ミラー
２の表面は、その中心軸をＹ軸として、 Ｙ＝ａＸ4 （ａ：定数） で表される曲線をＹ軸の廻りに回転させてなる曲面とす
ることが好ましい。
【００２５】中心窩ミラー２は、その中心軸がセンサ部
５の設置位置で規定される光の中心軸からずれる位置に
設置される。
５の設置位置で規定される光の中心軸からずれる位置に
設置される。
【００２６】以下、中心窩視覚撮像装置の動作について
説明する。先ず、図２にしたがって中心窩ミラー２に入
射し反射する光路について説明する。本図は中心窩視覚
撮像装置の光学系の水平方向に沿った断面図であり、便
宜上、中心窩ミラー２の中心軸とセンサ部５の設置位置
で規定される光の中心軸とが一致するように描かれてい
る。
説明する。先ず、図２にしたがって中心窩ミラー２に入
射し反射する光路について説明する。本図は中心窩視覚
撮像装置の光学系の水平方向に沿った断面図であり、便
宜上、中心窩ミラー２の中心軸とセンサ部５の設置位置
で規定される光の中心軸とが一致するように描かれてい
る。
【００２７】図２において、１１は中心軸Ｌから１２０
°離れた周辺部位からの入射光を示しており、１２は中
心軸Ｌから２０°離れた中央部位からの入射光、１３は
入射光１１が中心窩ミラー２で反射された反射光、１４
は入射光１２が中心窩ミラー２で反射された反射光をそ
れぞれ示している。
°離れた周辺部位からの入射光を示しており、１２は中
心軸Ｌから２０°離れた中央部位からの入射光、１３は
入射光１１が中心窩ミラー２で反射された反射光、１４
は入射光１２が中心窩ミラー２で反射された反射光をそ
れぞれ示している。
【００２８】入射光１１は中心窩ミラー２で反射されて
反射光１３となる。反射光１３は光学部材４を通り、セ
ンサ部５に入射する。また、入射光１２は中心窩ミラー
２で反射されて反射光１４となる。反射光１４は光学部
材４を通り、センサ部５に入射する。
反射光１３となる。反射光１３は光学部材４を通り、セ
ンサ部５に入射する。また、入射光１２は中心窩ミラー
２で反射されて反射光１４となる。反射光１４は光学部
材４を通り、センサ部５に入射する。
【００２９】図３は、中心窩視覚撮像装置の光学系の構
成要素である中心窩ミラー２と光学部材４の特性を示し
た図である。図３において、４１はセンサ部５の有効な
領域を、４２は画像中央部位の解像度の高い部分を示し
ており、例えばＨ０，Ｈ１０，Ｈ−１０は中心軸からの
水平方向の角度が各々０°，１０°，−１０°の方向の
入射光について、センサ部５上の軌跡を、例えばＶ０，
Ｖ１０，Ｖ−１０は中心軸からの垂直方向の角度が各々
０°，１０°，−１０°の方向の入射光について、セン
サ部５上の軌跡をそれぞれ示している。従って、光学部
材４を通過した反射光１３は、図３の軌跡Ｈ１２０上に
入射し、反射光１４は軌跡Ｈ２０上に入射することにな
る。
成要素である中心窩ミラー２と光学部材４の特性を示し
た図である。図３において、４１はセンサ部５の有効な
領域を、４２は画像中央部位の解像度の高い部分を示し
ており、例えばＨ０，Ｈ１０，Ｈ−１０は中心軸からの
水平方向の角度が各々０°，１０°，−１０°の方向の
入射光について、センサ部５上の軌跡を、例えばＶ０，
Ｖ１０，Ｖ−１０は中心軸からの垂直方向の角度が各々
０°，１０°，−１０°の方向の入射光について、セン
サ部５上の軌跡をそれぞれ示している。従って、光学部
材４を通過した反射光１３は、図３の軌跡Ｈ１２０上に
入射し、反射光１４は軌跡Ｈ２０上に入射することにな
る。
【００３０】このようにして、センサ部５で撮像された
動画像（原画像）の例を図４（ａ）に示す。中心窩ミラ
ー２の表面形状に対応して、センサ部５の中央部位には
歪みの少ない画像が結像し、周辺部位には歪みの多い画
像が結像する。図示の如く、４人の人物がテーブルに着
いている画像であり、中央部位に位置する人物は高解像
度で歪まずに撮影されている一方、他の３人は歪んで撮
影されており、歪みは周辺に行くほど大きい。
動画像（原画像）の例を図４（ａ）に示す。中心窩ミラ
ー２の表面形状に対応して、センサ部５の中央部位には
歪みの少ない画像が結像し、周辺部位には歪みの多い画
像が結像する。図示の如く、４人の人物がテーブルに着
いている画像であり、中央部位に位置する人物は高解像
度で歪まずに撮影されている一方、他の３人は歪んで撮
影されており、歪みは周辺に行くほど大きい。
【００３１】そして、画像処理部６により図４（ａ）の
ような動画像の画像信号に以下に示すパノラマ画像化処
理により修正が加えられ、図４（ｂ）の如く全体的に歪
みのない動画像が得られる。
ような動画像の画像信号に以下に示すパノラマ画像化処
理により修正が加えられ、図４（ｂ）の如く全体的に歪
みのない動画像が得られる。
【００３２】以下、パノラマ画像化処理について詳細に
説明する。パノラマ化された復元画像（図４（ｂ））を
得るには、パノラマ画像上の画素が原画像（図４
（ａ））ではどの画素に相当するのかを計算し、２画像
の対応画素位置変換処理をする。具体的には、図３に示
すように、変換テーブルが１０°毎に規定されている場
合、１０°毎にメッシュが描かれた球面の中心に当該光
学系を設置して球面を撮像することによって測定する。
説明する。パノラマ化された復元画像（図４（ｂ））を
得るには、パノラマ画像上の画素が原画像（図４
（ａ））ではどの画素に相当するのかを計算し、２画像
の対応画素位置変換処理をする。具体的には、図３に示
すように、変換テーブルが１０°毎に規定されている場
合、１０°毎にメッシュが描かれた球面の中心に当該光
学系を設置して球面を撮像することによって測定する。
【００３３】例えば、Ｖ２０とＨ−３０の交点がセンサ
部５の中心から上に１１９画素、左に１６５画素の点で
あるとすると、その画素アドレス値を変換テーブルに保
存する。１０°毎の場合には、２６×１３＝３２５個の
画素アドレス・ペアを当該変換テーブルに保存すること
になる。
部５の中心から上に１１９画素、左に１６５画素の点で
あるとすると、その画素アドレス値を変換テーブルに保
存する。１０°毎の場合には、２６×１３＝３２５個の
画素アドレス・ペアを当該変換テーブルに保存すること
になる。
【００３４】ここで、前記２画像の位置を（ｗ，ｖ）と
すると、 （ｗ，ｖ）＝Ｔ（ｘ／１０，ｙ／１０） ｘ：水平方向の角度；−１２０≦ｘ≦１２０ ｙ：垂直方向の角度；−６０≦ｙ≦６０ で規定される。本実施形態では、パノラマ化された復元
画像（図４（ｂ））の全画素について、原画像（図４
（ａ））で対応する画素を計算し、復元画像の画素値を
以下のように計算する。
すると、 （ｗ，ｖ）＝Ｔ（ｘ／１０，ｙ／１０） ｘ：水平方向の角度；−１２０≦ｘ≦１２０ ｙ：垂直方向の角度；−６０≦ｙ≦６０ で規定される。本実施形態では、パノラマ化された復元
画像（図４（ｂ））の全画素について、原画像（図４
（ａ））で対応する画素を計算し、復元画像の画素値を
以下のように計算する。
【００３５】 （ｗ１，ｖ１）＝Ｔ（ｘ／１０，ｙ／１０） （ｗ２，ｖ２）＝Ｔ（（ｘ／１０）＋１，ｙ／１０） （ｗ３，ｖ３）＝Ｔ（（ｘ／１０）＋１，（ｙ／１０）
＋１） （ｗ４，ｖ４）＝Ｔ（ｘ／１０，（ｙ／１０）＋１） ｍ＝modulo（ｘ，１０），ｎ＝modulo（ｙ，１０）とし
て、 ｗ＝〔｛ｗ１＊（１０−ｍ）＋ｗ２＊ｍ｝＊（１０−
ｎ）＋｛ｗ４＊（１０−ｍ）＋ｗ３＊ｍ｝＊ｎ〕／１０
０ ｖ＝〔｛ｖ１＊（１０−ｎ）＋ｖ４＊ｎ｝＊（１０−
ｍ）＋｛ｖ２＊（１０−ｎ）＋ｖ３＊ｎ｝＊ｍ〕／１０
０
＋１） （ｗ４，ｖ４）＝Ｔ（ｘ／１０，（ｙ／１０）＋１） ｍ＝modulo（ｘ，１０），ｎ＝modulo（ｙ，１０）とし
て、 ｗ＝〔｛ｗ１＊（１０−ｍ）＋ｗ２＊ｍ｝＊（１０−
ｎ）＋｛ｗ４＊（１０−ｍ）＋ｗ３＊ｍ｝＊ｎ〕／１０
０ ｖ＝〔｛ｖ１＊（１０−ｎ）＋ｖ４＊ｎ｝＊（１０−
ｍ）＋｛ｖ２＊（１０−ｎ）＋ｖ３＊ｎ｝＊ｍ〕／１０
０
【００３６】このように、２画像の対応する画素のアド
レスが求められ、画像全体について歪みのない超広角の
パノラマ動画像が得られる。なお、画素値については補
間をせず最近傍画素値を取れば、画素値をＤ（ｘ，ｙ）
として、 Ｄ（ｘ，ｙ）＝Ｄ（ｗ，ｖ） として求められる。また、１０°毎の変換テーブルを用
いずに更に細かい角度毎に規定した場合には、上記式群
中の１０，１００を当該角度に応じて変更すれば良い。
レスが求められ、画像全体について歪みのない超広角の
パノラマ動画像が得られる。なお、画素値については補
間をせず最近傍画素値を取れば、画素値をＤ（ｘ，ｙ）
として、 Ｄ（ｘ，ｙ）＝Ｄ（ｗ，ｖ） として求められる。また、１０°毎の変換テーブルを用
いずに更に細かい角度毎に規定した場合には、上記式群
中の１０，１００を当該角度に応じて変更すれば良い。
【００３７】以上説明したように、本実施形態の中心窩
視覚撮像装置によれば、中心窩ミラー２の表面が、中央
部位が低曲率面で周辺部位が高曲率面とされているた
め、この中心窩ミラー２の形状に対応して、中央部位が
解像度が高く、周辺部位が解像度が低い動画像が得られ
ることになる。そして、この動画像の周辺部位を修正す
ることで、人間の視覚にとって違和感のない超広角のパ
ノラマ映像を得ることが可能となる。
視覚撮像装置によれば、中心窩ミラー２の表面が、中央
部位が低曲率面で周辺部位が高曲率面とされているた
め、この中心窩ミラー２の形状に対応して、中央部位が
解像度が高く、周辺部位が解像度が低い動画像が得られ
ることになる。そして、この動画像の周辺部位を修正す
ることで、人間の視覚にとって違和感のない超広角のパ
ノラマ映像を得ることが可能となる。
【００３８】
【発明の効果】本発明によれば、中央部位の曲率が低
く、周辺部位の曲率が高い凸の曲面ミラーに反射させた
映像を撮影するという手法により、従来より広角で且つ
安価な、中央部位の解像度が高く、周辺部位の解像度が
低い中心窩視覚の特性を持つ撮像装置（撮像方法）を構
成することが可能となる。
く、周辺部位の曲率が高い凸の曲面ミラーに反射させた
映像を撮影するという手法により、従来より広角で且つ
安価な、中央部位の解像度が高く、周辺部位の解像度が
低い中心窩視覚の特性を持つ撮像装置（撮像方法）を構
成することが可能となる。
【図１】本実施形態による中心窩視覚撮像装置を示す模
式図である。
式図である。
【図２】中心窩視覚撮像装置の光学系の水平方向に沿っ
た断面図である。
た断面図である。
【図３】中心窩ミラーと光学部材の特性を示す特性図で
ある。
ある。
【図４】本発明で得られる原画像（ａ）と復元画像
（ｂ）を示す模式図である。
（ｂ）を示す模式図である。
１ 中心窩ミラーブロック ２ 中心窩ミラー ３ 透過面 ４ 光学部材 ５ センサ部 ６ 歪み除去画像処理部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｎ 7/18 Ｈ０４Ｎ 7/18 Ｚ Ｆターム(参考） 2H054 AA00 BB00 2H087 KA01 TA03 TA06 2H101 FF00 5C022 AA00 AB51 AB65 AB68 AC51 AC54 5C054 AA01 CC06 DA06 EA01 ED11 FD02 FD03 HA01
Claims (11)
- 【請求項１】 凸面鏡と、 前記凸面鏡からの反射動画像を撮像するセンサ部とを備
えた撮像装置であって、 前記凸面鏡は、その表面が中心窩様形状とされており、
中央部位が低曲率面で周辺部位が高曲率面であることを
特徴とする撮像装置。 - 【請求項２】 前記凸面鏡の表面は、その中心軸をＹ軸
として、 Ｙ＝ａＸ4 （ａ：定数） で表される曲線をＹ軸の廻りに回転させてなる曲面であ
ることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。 - 【請求項３】 前記凸面鏡は、その中心軸が前記センサ
部の設置位置で規定される光の中心軸からずれる位置に
設置されることを特徴とする請求項１又は２に記載の撮
像装置。 - 【請求項４】 前記センサ部により処理された前記凸面
鏡からの反射動画像の動画像信号を修正し、動画像の周
辺部位の歪みを除去して超広角のパノラマ動画像を形成
する画像処理手段を備えることを特徴とする請求項１〜
３のいずれか１項に記載の撮像装置。 - 【請求項５】 凸面鏡からの反射動画像をセンサ部によ
り撮像する撮像方法であって、 表面が中心窩様形状とされており、中央部位が低曲率面
で周辺部位が高曲率面でとされた前記凸面鏡により、中
央部位が高解像度で周辺部位が低解像度となる反射画像
を得た後、 前記センサ部で前記反射動画像を信号処理して動画像信
号を生成し、 前記凸面鏡と前記センサ部との相対的位置関係から予め
決定されたパラメータに従って前記動画像信号を修正
し、動画像の周辺部位の歪みを除去して超広角のパノラ
マ動画像を形成することを特徴とする撮像方法。 - 【請求項６】 前記凸面鏡の表面は、その中心軸をＹ軸
として、 Ｙ＝ａＸ4 （ａ：定数） で表される曲線をＹ軸の廻りに回転させてなる曲面であ
ることを特徴とする請求項５に記載の撮像方法。 - 【請求項７】 前記凸面鏡は、その中心軸が前記センサ
部の設置位置で規定される光の中心軸からずれる位置に
設置されることを特徴とする請求項５又は６に記載の撮
像方法。 - 【請求項８】 表面が中心窩様形状とされており、中央
部位が低曲率面で周辺部位が高曲率面である凸面鏡と、
前記凸面鏡からの反射動画像を撮像するセンサ部とを有
する第１の装置と、前記第１の装置とネットワーク接続
され、前記第１のカメラ部の撮影状態を遠隔制御可能な
第２の装置とを備え、前記第１の装置により撮影された
動画像を前記第２の装置に伝送し、前記第２の装置に前
記動画像を表示するようにしたことを特徴とする撮像シ
ステム。 - 【請求項９】 前記凸面鏡の表面は、その中心軸をＹ軸
として、 Ｙ＝ａＸ4 （ａ：定数） で表される曲線をＹ軸の廻りに回転させてなる曲面であ
ることを特徴とする請求項８に記載の撮像システム。 - 【請求項１０】 前記凸面鏡は、その中心軸が前記セン
サ部の設置位置で規定される光の中心軸からずれる位置
に設置されることを特徴とする請求項８又は９に記載の
撮像システム。 - 【請求項１１】 前記センサ部により処理された前記凸
面鏡からの反射動画像の動画像信号を修正し、動画像の
周辺部位の歪みを除去してパノラマ動画像を形成する画
像処理手段を備えることを特徴とする請求項８〜１０の
いずれか１項に記載の撮像システム。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15060999A JP4227249B2 (ja) | 1999-05-28 | 1999-05-28 | 撮像装置、撮像システム及び撮像方法 |
| US09/346,256 US6977676B1 (en) | 1998-07-08 | 1999-07-01 | Camera control system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15060999A JP4227249B2 (ja) | 1999-05-28 | 1999-05-28 | 撮像装置、撮像システム及び撮像方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000341568A true JP2000341568A (ja) | 2000-12-08 |
| JP4227249B2 JP4227249B2 (ja) | 2009-02-18 |
Family
ID=15500632
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15060999A Expired - Fee Related JP4227249B2 (ja) | 1998-07-08 | 1999-05-28 | 撮像装置、撮像システム及び撮像方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4227249B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6847497B2 (en) | 2000-10-20 | 2005-01-25 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Wide-angle imaging device |
| US6867933B2 (en) * | 2003-06-19 | 2005-03-15 | Minolta Co., Ltd. | Image-taking apparatus, and camera and camera system incorporating it |
| EP1564574A1 (en) * | 2001-02-09 | 2005-08-17 | Sharp Kabushiki Kaisha | Imaging device and method for producing the same |
| EP1802102A1 (de) * | 2005-12-23 | 2007-06-27 | DLR Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. | Optisches System sowie ein Verfahren zur Bildaufnahme mit unterschiedlichen Abbildungsmassstäben |
| JP2013055541A (ja) * | 2011-09-05 | 2013-03-21 | Ricoh Co Ltd | 撮像装置 |
| JP2019032540A (ja) * | 2016-08-12 | 2019-02-28 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 撮像装置 |
-
1999
- 1999-05-28 JP JP15060999A patent/JP4227249B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6847497B2 (en) | 2000-10-20 | 2005-01-25 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Wide-angle imaging device |
| EP1564574A1 (en) * | 2001-02-09 | 2005-08-17 | Sharp Kabushiki Kaisha | Imaging device and method for producing the same |
| US6867933B2 (en) * | 2003-06-19 | 2005-03-15 | Minolta Co., Ltd. | Image-taking apparatus, and camera and camera system incorporating it |
| EP1802102A1 (de) * | 2005-12-23 | 2007-06-27 | DLR Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. | Optisches System sowie ein Verfahren zur Bildaufnahme mit unterschiedlichen Abbildungsmassstäben |
| JP2013055541A (ja) * | 2011-09-05 | 2013-03-21 | Ricoh Co Ltd | 撮像装置 |
| JP2019032540A (ja) * | 2016-08-12 | 2019-02-28 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 撮像装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4227249B2 (ja) | 2009-02-18 |
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