JPH0452635A - 映像情報処理装置とその方法 - Google Patents

映像情報処理装置とその方法

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JPH0452635A
JPH0452635A JP2161870A JP16187090A JPH0452635A JP H0452635 A JPH0452635 A JP H0452635A JP 2161870 A JP2161870 A JP 2161870A JP 16187090 A JP16187090 A JP 16187090A JP H0452635 A JPH0452635 A JP H0452635A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、撮影した映像を、空間の位置関係に基づいて
再生できるようにする電子カメラとその［発明の概要］ 本発明は、電子式カメラと、その電子式カメラで撮影し
た映像を再生する再生装置において、撮影の際に、三次
元位置や方位などのコマ間もしくはカット間を関係づけ
る情報を検出して映像とともに記録し、これらの映像を
再生する際には、記録されたコマ間もしくはカット間を
関係づける情報に基づいて再生し、その表示を行うこと
により、 記録された映像の各コマ間もしくは各カット間の位置関
係を再現できるようにしたものである。
［従来の技術］ 従来より、空間の位置関係を表現し記録に残すものとし
ては、カメラが用いられ、近年ではその記録をフロッピ
ーディスクやメモリカード等の記録メチイアに電子的に
行う電子スチルカメラも実用化されている。この電子ス
チルカメラあるいはビデオカメラでは、映像情報が電子
的に取り出せるので、後で映像情報を種々に処理できる
点て応用性に富んでいる。
［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上記従来の技術おけるカメラでは、空間
の位置関係を表現する能力か非常に高いにもかかわらず
、コマ間、カット間を関係づける情報は、日時記録を除
いて記録されないため、コマ間、カット間をまたがる物
体の位置関係を保持し再現することか困難であった。
従来のカメラにおいて、コマ間を関係づける一つの方法
としては、第６図に示すように数コマでパノラマ写真を
撮る方法がある。即ち、例えば景色をカメラ１０１で撮
影するとき、あるショット１０２ａの右端と次のンヨソ
）１０２ｂの左端が重なるように連続して撮ることによ
り、後で各ショット（コマ）間の位置関係を机に広げて
はり合わせて再現する。
しかし、この方法では、 （１）全てのシｍｌ　ｙ　）　１０２ａ、１０２ｂ、−
＝において同じ倍率で、 （２）途中抜けがないように、 （３）撮影位置（足場）を固定して、 撮影を行わなければならないという制約がある。
ところが、一般には同じような場所で複数ショット（コ
マ）を撮る場合、倍率を高くした詳細や、様々な位置関
係を必要とすることが多く、上記の（１）、　　（２）
、　　（３）の制約を満たすことは難しい。例えば、遺
跡等の調査であれば、様々な視点から様々な倍率で、興
味の対象となるものたけ撮影する場合が多いので、上記
（１）、（２）。
（３）を満たし難い。
これを解決する方法としては、撮影メモに頼るしかなく
、撮影時にその撮影の位置や視点をメモしなければなら
ない。しかし、位置情報というのは記録しにくく、大ま
かな地図を書いて、その上に大まかな位置と方向を示す
ような手法しか存在しない。
このように、本来、位置関係を保持するのに最適な手段
であるカメラが、オフィスや倉庫の物の整理や管理に活
用されないのは、上述したように位置保持機構が欠如し
ているためである。
本発明は、上記問題点を解決するために創案されたもの
で、撮影した映像の各コマ間もしくは各カット間の位置
関係を保持し再現できるようにする電子式カメラとその
再生装置を提供することを目的とする。
［課題を解決するための手段］ 上記の目的を達成するための本発明の電子式カメラの構
成は、三次元位置を検出する手段または／および方位を
検出する手段を具備し、上記検出した位置情報または／
および方位情報を映像情報にまたは映像情報とフォーカ
ス情報およびズーム情報に対応づけて記録担体に記録す
ることを特徴とする。
また、上記の目的を達成するための本発明の電子式カメ
ラの再生装置の構成は、 記録担体に記録された映像情報を、その映像情報に対応
して記録された三次元位置情報もしくは方位情報もしく
はフを一カス情報もしくはズーム情報またはそれらを組
み合わせた情報に基づいて、再生する手段を備えること
を特徴とする。
［作用］ 本発明は、撮影の際に、三次元位置や方位などを検出し
、それらからの情報をコマ間もしくはカット間を関係づ
ける情報として映像とともに記録し、その映像を再生す
る際には、対応して記録されたコマ間もしくはカット間
を関係づける情報に基づいて、再生することにより、記
録された映像の各コマ間もしくは各カット間の位置関係
を再現する。
［実施例］ 以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する
。
まず、本発明の電子式カメラの一実施例の構成を説明す
る。第１図はその一実施例を示す透視的な斜視図、第２
図はその接続構成を示すプロ、り図である。本実施例は
、電子式カメラとして、電子スチルカメラ等の静止画記
録装置で記録する場合を例とする。本実施例の電子式カ
メラ１は、カメラ筺体１ａにレンズ部１ｂとシャッタボ
タンＩＣを有し、その筐体ｌａ内には、三次元位置およ
び方位センサ２と、レンズ部１ｂの結像を撮影するイメ
ージセンサ３と、／ヤノタホタン１Ｃの押下を契機とし
てイメージセンサ３の映像信号をフロッピーディスク４
ａ等の記録メディアに記録する磁気記録装置４と、その
映像信号の記録に際し撮像時の三次元位置、方位、フォ
ーカス量、ズーム量等の情報あるいはそれを加工した情
報を同時に記録できる形式にした付帯情報を作成し磁気
記録装置４にその記録を指示する演算処理装置５とが内
蔵され、レンズ部１ｂあるいはその制御部（図示省略）
には、上記演算処理装置５に入力されるフォーカス量（
手動またはオートフォーカスにより設定された目標まで
の距離）を検出するフォーカス検出装置６と、同じく演
算処理装置５に入力されるズーム量を検出するズーム量
検出装置７とが設けられて構成される。三次元位置およ
び方位センサ２としては、既に実用に供されており、人
工衛星の発信電波を用いて位置、方位を検出するＧＰＳ
　（グローバル　ボジショニング　／ステム）が使用可
能であり、また方位を単独で検出するものとしては地磁
気センサがある。ＧＰＳの三次元位置検出では、現在の
ところ誤差か１０〜２０ｍであることから、それ以上の
精度を必要とする場合には、超音波源を少くとも３個配
置してそれぞれの超音波を検出することにより三次元位
置と方位を求める超音波センサや、電磁気を利用する発
信源を撮影場所に配置し、３方向に指向性を持つコイル
に発生する電流で三次元位置と方位を求めるセンサを用
いることができる。
次に、本発明の再生装置の一実施例の構成を述べる。第
３図は、その一実施例を示すブロック図である。本実施
例の再生装置１０の構成において、１１は電子式カメラ
１で記録されたフロッピーディスク等の記録メディア４
ａから映像信号とそれに対応する三次元位置や方位、フ
ォーカス量、ズーム量等の付帯情報を再生するディスク
ドライブ、１２は再生されたアナログの映像信号をデジ
タル情報に変換するＡ／Ｄ変換器（もちろん映像信号か
デジタル情報で記録されていれば不要である）、１３は
映像のコマごとにデジタル化された映像情報を付帯情報
とともに格納するメモリ、１４はＡ／Ｄ変換器１２から
のデジタル化された映像情報と付帯情報を受はメモリ１
３に書き込みを行うとともに利用者の指示によりメモリ
１３の画像情報を付帯情報などに基づいて編集し加工し
検索するコンピュータ（ＣＰＵ）、１５は上記の編集や
加工や検索なとにおいて使用され表示画面に対応して映
像を記憶するフレームメモリ、１６はコンピュータ１４
に上記の編集や加工や検索なとを指示するためマウス、
１７はフレームメモリ１５の内容を画面に表示する表示
装置である。
映像情報に対応して格納される付帯情報は、撮影の三次
元位置（ｘ、ｙ、ｚ）とその中心方向の方位と、目標物
（撮影の対象物）までの距離と視野角度などであり、そ
れぞれ第１図の電子式カメラ１の三次元位置および方位
センサ２の検出出力およびフォーカス量、ズーム量から
求められるものであり、電子式カメラ１側の演算処理装
置５で求めて記録メディア４ａに記録するか、または再
生装置１０側のコンピュータ１４て求めても良い。
各コマの編集例としては、パノラマ的な各コマのはり合
わせや各コマの縮小−覧の表示などがあり、加工として
はある映像の一部の詳細を見る場合のズーミングや目的
物の指示体の表示、各コマの縮小イメージの作成などが
あり、検索の例としては倉庫やオフィス等の棚などに置
かれた物品の検索などが考えられる。
以上のように構成した実施例の動作および作用を述べる
。
本実施例は、まず、電子式カメラｌに三次元位置および
方位センサ２を内蔵してカメラ１の三次元位置、方位を
検出するとともに、フォーカス量とズーム量を検出して
、これらのデータを演算処理装置５に送り、ここで位置
座標１方位、対象物までの距離、ズーム倍率を求め、磁
気記録できる形式に変換し、付帯情報としてイメージセ
ンサ３からの映像情報に対応づけて記録メディア４ａに
同時に記録する。
次に、このようにして記録された記録メディア４ａを再
生装置１０にかけて、映像情報を再生する。このとき、
本実施例では、通常の再生に加えて上記付帯情報に基づ
いて種々の再生を行う。このため、記録メディア４ａに
記録されたデータはコンピュータ１４に取り込まれ、そ
のコンピユータ１４内部で三次元空間に再構成される。
パノラマ映像の例を述べると、種々の倍率で写された映
像はズーム倍率情報により等倍率に変換されて、位置情
報と方位情報に基づいてフレームメモリにはり付けられ
、上下にスクロールするなどして表示され、パノラマ映
像を見ることができる。このとき特定の対象物を拡大し
て見たい場合には、ズーミングして見ることができ、そ
の位置方位を含む大きなズーム倍率の映像が撮られてい
れば、それを検索して詳細を表示することもてき続いて
、物品を探す検索を用途とする場合の例を述べる。第４
図（ａ）、　　（ｂ）、　　（ｃ）は、その説明図であ
る。始めに、表示装置１７の画面上には、（ａ）に示す
各コマの縮小−覧を編集し表示する。利用者は、この中
から目的とするものを見つけ、マウス１６などでカーソ
ルを移動して指示する。これを受けてコンピュータ１４
は、そのコマの映像情報に対応する付帯情報の撮影位置
方位、目的物（検索の対象物）までの距離に基づいて、
その目的物の座標を求め、その座標に当るポイントを他
の全体像が写っている映像に指示体（例えば星マーク）
でプロットすることで、正確にその目的物の存在場所か
わかるようにすることかできる。面倒では、（ａ）の各
コマの一覧で指示された物品が、（ｂ）の倉庫の棚の映
像上では星マークの指示表示によりどの棚位置に存在す
るかがわかり、さらに（Ｃ）のダンボールの箱の映像上
の星マークによりそのダンボールのどこに入っているか
がわかる。
以上において、検索の対象物の位置座標が映像中に含ま
れているかどうかの判断の動作を説明する。第５図（ａ
）、（ｂ）、（ｃ）はそのための説明図であり、（ａ）
はカメラ１と対象物２０の位置関係を上から見た図、（
ｂ）は同じ位置関係を横から見た図、（ｃ）は映像上に
対象物の指示体（マーク）をプロットした図である。地
面と水平方向にｘ、ｙ座標をとり、垂直方向に２座標を
とる。ここで、空間中のある１点を原点としたとき、対
象物の位置座標を（Ｘ　Ｏ＋　　Ｙ　Ｏ＋　　Ｚ　Ｏ）
　、格納された映像のうちある一つの映像Ｘに対応する
付帯情報データとして撮影時のカメラの位置座標を（ｘ
、ｙ、ｚ）、同じく撮影時のカメラの向きを表す方向ベ
クトルを（ａ、ｂ、ｃ）　、同じ（撮影時のカメラの水
平方向の画角をα、同じく撮影時のカメラの垂直方向の
画角をβ（ただしｏｏ〈α、βく１８０°）とし、撮影
の構図は地面に対し傾けないものとすると、以下の評価
式（１）。
（２）を満足するとき映像Ｘに関する映像情報を持つ候
補と判断することができる。
そのとき、該当映像Ｘが横方向Ｗ画素、縦方向り画素で
表されている場合、映像上の原点を画の中心にとると、
対象物の座標に対応する位置を映像上の下式の値の座標
（ｗｚ　、ｈ／　）にプロットすることができる。
ただし、横方向Ｗ′において、 ａ　（ｙｏ−ｙ）　−ｂ　（ｘｏ−ｘ）が正のときｃｏ
ｓ　−’は正の値をとり、負のときｃｏｓ　−’　は負
の値をとる。
また、縦方向ｈ′において、 ａ　（Ｚｏ−Ｚ）　−ｃ　（ｘｏ−ｘ）が正のときｃｏ
ｓ−’は正の値をとり、負のときｃｏｓ　−’　は負の
値をとる。
なお、本発明は、電子スチルカメラ等の静止画記録装置
に限らず、ビデオカメラなどにも適用可能である。また
、本発明は、検索システム以外に、位置情報のつき合わ
せと補正による立体視の作成や、イメージ処理をするこ
とで、全ての物の三次元配置を認識または近似し、三次
元空間の自由なナビゲーションをシミュレートすること
などに応用することができる。実施例では、映像の付帯
情報として、撮影時のカメラの位置や方位、フォーカス
量、ズーム量のすべてを利用したが、場合によってはい
ずれか一つあるいは二以上の組み合わせのみを利用可能
であることは当然である。このように、本発明はその主
旨に沿って種々に応用され、種々の実施態様を取り得る
ものである。
［発明の効果］ 以上の説明で明らかなように、本発明の電子式カメラと
その再生装置によれば、撮影した映像のコマ間あるいは
力、ト間を関係づける情報を電子カメラの即時性、デー
タ同時保存性を生かして記録し、映像の再生に際しては
コマ間、カット間を関係づけてその再生を行うことによ
り、カメラの空間の位置関係の表現能力を生かして、物
にあてて測定することな（、格納状態での細かい物の位
置関係を直観的に理解可能に、その物の管理に役立てる
ことが可能になる。さらに、各コマやカットを三次元に
展開可゛能になり、種々の三次元のアプリケーションに
応用可能になる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の電子式カメラの一実施例の構成を示す
透視的な斜視図、第２図は上記実施例のブロック図、第
３図は本発明の再生装置の一実施例を示すブロック図、
第４図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）および第５図（ａ）、（
ｂ）、（ｃ）は検索の用途における動作説明図、第６図
は従来例の動作説明図である。 １・・・電子式カメラ、２・・・三次元位置および方位
センサ、３・・イメージセンサ、４・・・磁気記録装置
、４ａ・・・記録メディア、５・・・演算処理装置、６
・・フォーカス検出装置、７・・・ズーム量検出装置、
１０・再生装置、１１・・ディスクドライブ、１３・・
・メモリ、１４・・コンピュータ、１５・・・フレーム
メモリ、１７・・・表示装置。 第１図 １１−）へカスラの一良７乞イタｌｌｌ７）フーロック
凹第２図 ４生装置０−支２１列０フ゛ロック２ 第３図 （ｂ） （Ｃ） 一′に方色うり１１の　！力１１ｔ明り〕第５図 （ａ） （ｂ） 第４図 ＡＬ米１夕ＩＩのＬｔ明図 第６図

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）三次元位置を検出する手段または／および方位を
    検出する手段を具備し、 上記検出した位置情報または／および方位情報を映像情
    報にまたは映像情報とフォーカス情報およびズーム情報
    に対応づけて記録担体に記録することを特徴とする電子
    式カメラ。
  2. （２）記録担体に記録された映像情報を、その映像情報
    に対応して記録された三次元位置情報もしくは方位情報
    もしくはフォーカス情報もしくはズーム情報またはそれ
    らを組み合わせた情報に基づいて、再生する手段を備え
    ることを特徴とする電子式カメラの再生装置。
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