JPH11168755A - 立体映像撮像装置 - Google Patents
立体映像撮像装置Info
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- JPH11168755A JPH11168755A JP9332995A JP33299597A JPH11168755A JP H11168755 A JPH11168755 A JP H11168755A JP 9332995 A JP9332995 A JP 9332995A JP 33299597 A JP33299597 A JP 33299597A JP H11168755 A JPH11168755 A JP H11168755A
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- Stereoscopic And Panoramic Photography (AREA)
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Abstract
撮影者が撮影時に容易に知ることのできる立体映像撮像
装置を提供する。 【解決手段】 表示画面上で融像できるのは、奥行き方
向では、人の瞳間隔(約65mm)以下であり、手前方向
では、目の前約20cm程度まであるとして、立体カメラ
1の光学系101.102の基線長,輻輳角等より融像
可能範囲の距離を算出手段304で算出する。一方視線
検出手段203,204の出力により算出手段301〜
303,307,305にて視線の指す被写体までの距
離を算出し、この距離が前記融像可能範囲の距離内に入
るか否かを画像表示手段2に表示する。
Description
体映像を撮影、及び表示可能な立体映像撮像装置に関す
るものである。
のカメラによって異なる視差画像を取得するものがあ
る。そして、雲台の上に複数台カメラを設置し撮影場面
によって経験的にカメラ光軸間隔や輻輳角を手動で設定
し実際にモニタで立体感を確認しながら撮影していた。
うな経験的な作業では効率が悪く、また立体映像の撮影
に詳しい人がいない場合は良好な撮影ができないといっ
た不具合があった。
たもので、主被写体が融像可能範囲内にあるか否かを、
撮影者が撮影時に容易に知ることのできる立体映像撮像
装置を提供することを目的とするものである。
め、本発明では立体映像撮像装置を次の(1)〜(9)
のとおりに構成する。
るための撮像手段と、この撮像手段で撮像した右眼用画
像と左眼用画像を表示する第1の表示手段と、この第1
の表示手段の各画像を視る右眼,左眼の視線位置を検出
する視線検出手段と、この視線検出手段の出力にもとづ
いて視線が融像可能範囲の位置を指しているか否かを判
定する判定手段と、この判定手段の判定結果を表示する
第2の表示手段とを備えた立体映像撮像装置。
により規定されるものである前記(1)記載の立体映像
撮像装置。
像光学系と、視線検出手段を有する複数の画像表示手段
と、該視線検出手段からの出力値から所定の計算を行う
演算手段と、該演算手段の結果に応じて前記画像表示手
段を制御する制御手段とを備えた立体映像撮像装置。
表示手段と視線検出手段とをそれぞれ有する前記(3)
記載の立体映像撮像装置。
らの出力値から右眼用表示手段の対応する右眼視線範囲
を算出する右眼視線範囲算出手段と、左眼用視線検出手
段からの出力値から左眼用表示手段の対応する左眼視線
範囲を算出する左眼視線範囲算出手段と、該右眼,左眼
視線視線範囲から被写体方向を示す右眼及び左眼方向ベ
クトルを算出する方向ベクトル算出手段と、該方向ベク
トルから右眼方向ベクトルと左眼方向ベクトルの交点を
算出する交点算出手段と、該交点と撮影光学系の所定の
基準点との距離を算出する距離算出手段と、所定のパラ
メータからの融像可能範囲を算出する融像可能範囲算出
手段と、該融像可能範囲内に前記距離算出手段によって
算出された距離があるかどうか比較する比較手段とを有
する前記(4)記載の立体映像撮像装置。
スプレスである前記(3)記載の立体映像撮像装置。
(3)記載の立体映像撮像装置。
果に応じて、LEDの発光を制御する前記(7)記載の
立体映像撮像装置。
からの出力結果を画像表示手段の表示画像に表示する前
記(5)記載の立体映像撮像装置。
像撮像装置の実施例により詳しく説明する。
の構成を示すブロック図である。図1において、1は複
数の視差画像を取り込むための立体カメラであり、本実
施例においては右眼用の視差画像を取り込むための光学
系101と光電変換素子であるCCD103、左眼用の
視差画像を取り込むための光学系102とCCD104
を有している。該光学系101とCCD103、光学系
102とCCD104は同一の光学スペックであればよ
く、光学スペックを限定するものでない。また、光学系
101とCCD103と、光学系102とCCD104
は互いの間隔(以下基線長という)と互いに光軸のなす
角度(以下輻輳角という)は図示しない機構によって可
変であり、輻輳角/基線長駆動制御手段11によって駆
動制御される。本実施例においてはカメラ光軸が交差す
る交差式による撮影を行っているが、カメラ光軸が平行
である平行式による撮影も可能である。10は輻輳角/
基線長検出手段であり、立体カメラ1の基線長と輻輳角
を図示しないエンコーダにより検出する。
201と左眼用表示手段202と、右眼用視線検出手段
203と左眼用視線検出手段204とを有する。右眼用
表示手段201と左眼用表示手段202はそれぞれ同一
スペックであり、観察光学系を有する液晶またはCR
T、またはLEDやレーザからの光ビームを網膜に照射
しスキャニングすることで残像効果で映像を観察するい
わゆる網膜ディスプレイである。本実施例の右眼用視線
検出手段203と左眼用視線検出手段204はいわゆる
角膜反射光により視線を検出する方式である。詳しくは
特開平5−68188号公報に開示されているためここ
では説明は省略する。しかしながら、本発明においては
この方式に限定するものではなく、眼球の電位差を利用
するEOG法や、強膜の白目と黒目の反射率の違いを利
用するものや、コイルを埋め込んだコンタクトレンズを
一様な磁界のもとで装着し眼球運動を計測するサーチコ
イル法を利用し視線を検出するものでもよい。また、画
像表示手段2は固定タイプを想定しているが、これに限
らず、ヘッドマウントディスプレイ(HMD)等の適宜
のタイプの表示手段で実施できる。
線検出手段204からの出力値に応じて撮影可能範囲
(融像可能範囲を指す)を演算する演算手段であり、右
眼用視線範囲算出手段301と左眼用視線範囲算出手段
302と方向ベクトリ算出手段303と距離算出手段3
05と撮影可能範囲算出手段304と比較手段306と
交点算出手段307とを有する。
104からの画像信号を所定の画像フォーマットに変換
する右眼用,左眼用カメラプロセス手段5,6によって
本実施例においてはビデオ信号によって駆動手段7,8
に画像信号を送る。また画像モメリ9とデータのやり取
りを行う。また、表示手段2内に設けられた図示しない
LEDの発光/消灯を制御する信号をLED発光回路1
2に送る。前記画像メモリ9は本実施例においては媒体
が磁気テープであるが、これに限定するものではなく、
ICメモリ,光磁気ディスク,DVD,CD,PD等で
もよい。
する。
算手段3に至る動作を示すフローチャートを示す。ここ
でステップ1は203,204に対応し、ステップ2,
3は301,302に対応し、ステップ4は303に対
応し、ステップ5,6,8,9,10は307に対応
し、ステップ7は305に対応する。
眼のそれぞれの角膜反射の座標を出力する。ステップ2
でこの座標と対応する右眼及び左眼用のLCD上の座標
を求める。ステップ3で対応する右眼及び左眼用のCC
D上の座標を求める。ステップ4でこの各CCD上の座
標と各光学系101,102の基準点を結ぶ直線の方向
ベクトルを求める。
眼用方向ベクトルdL が同一平面内にあるかどうか調
べ、同一平面内であればステップ6へ進み、そうでなけ
ればステップ8に進む。ステップ6で右眼用方向ベクト
ルdR と左眼用方向ベクトルdL の交点の座標を求め
る。ステップ8で右眼用方向ベクトルdR と光学系10
2の基準点を通る平面Pを求める。ステップ9にて平面
Pへの左眼用方向ベクトルdL の正射影したベクトルd
L ′を求める。ステップ10にて右眼用方向ベクトルd
R と左眼用方向ベクトルdL ′の交点の座標を求める。
ステップ7で立体カメラ1の所定の基準点(右眼用光学
系101の基準座標と左眼用光学系102の基準座標の
中点)とステップ6またはステップ10にて求めた交点
との距離と座標を求める。
視差画像を人が融像できるのは、奥行き方向(表示画面
よりも奥行方向)では表示画面上で、被写体の視差(こ
こでは画面上のズレ量)が人の瞳間隔(約65mm)以下
であると。また手前方向(表示画面よりも手前方向)で
は目の前約20cm程度(明視距離ともいう)までであ
る。これを利用して撮影可能範囲を決定する手順につい
て説明する。
方向を表す。z軸は天地方向を表わす。x軸は奥行き方
向に垂直方向である。本図ではz座標は一定とする。
学系を1個の薄肉レンズとみなしたときのレンズ中
心)、CR は右眼用光学系101の基準座標(光学系を
1個の薄肉レンズとみなしたときのレンズ中心)、Bは
左眼,右眼用光学系102,101の光軸中心の交点で
ある。点Aは点Bに対して奥行方向の点、点Cは点Bに
対して手前方向の点である。このとき点Bは左右光学系
102,101の画面中心となり視差0の点であり、表
示された立体映像では表示画面上の点になる。点Aは表
示画面の奥の点、点Cは表示画面の手前の点として表示
されることになる。点Aと点Cは、左眼,右眼用光学系
102,101のレンズ画角2θw内にあるとするとす
る。ここで、各座標をA(0,A),B(0,B),C
(0,C),CL (−k,0),CR (k,0)とす
る。
S とすると、画面中心からの点Aのズレ量Da は以下の
式で表わせる。
式が成り立つ。
融像可能範囲が算出される。すなわち、B点から奥行き
方向の点で融像可能なのは式5の右式で計算される値よ
りもAが小さい事が条件となる。式5で、kとθbは輻
輳角/基線長検出手段10によって取得される。また、
θW はレンズデータより既知であり、WSは表示条件に
よって既知である。dh は本実施例においては所定の値
(本実施例においては65mm/2)を使用するがこれに
限定するものではない。
て、点Cの画面上でのズレ量DC は以下の式で表わせ
る。
視距離dS とすると DC ≦dh ×(dS −d)÷d 式7 tan(θC )=k×(B−C)÷(k2 +B×C) 式8 以上より以下の式が成り立つ。
像可能範囲が算出される。すなわち、B点から手前方向
の点で融像可能なのは式9の右式で計算される値よりも
Cが大きい事が条件となる。式9で、kとθb は輻輳角
/基線長検出手段10によって取得される。また、θW
はレンズデータより既知であり、WS ,dS は表示条件
によって既知である。dh 、dは本実施例においては所
定の値(本実施例においてはdh =65mm、d=200
mm)を使用するのがこれに限定するものでない。
プ11にてθb とkを読み込む。ステップ12にてW
S ,dS ,dh ,dを読み込む。ステップ13にて式5
にしたがって奥行き融像限界点A求める。ステップ14
にて式9にしたがって手前融像限界点Cを求める。ステ
ップ15にてステップ13,14とレンズ撮影画角
θW、基線長k、輻輳角θb から撮影可能範囲が決定さ
れる。次にステップ11で求められた視線対象までの距
離と、ステップ15で決定された撮影可能範囲とを比較
手段306にて比較する。すなわち視線対象が前記撮影
可能範囲内か、範囲外であるか比較する。
影者に知らせるように画像制御手段4へ指令する。
02、また両方の表示手段内にLEDを配置し、画像制
御手段4からの信号にもとずいてLEDを点灯、または
点滅させることでLEDからの光線を撮影者に観察させ
ることで範囲内か範囲外であることを表示する。LED
が点灯のときは範囲外、LEDが消灯のときは範囲内と
してもよいし、LEDが点滅のときは範囲外、LEDが
消灯のときは範囲内としてもよい。また、前記撮影可能
範囲からの出力結果を画像表示手段2に出力してもよ
い。
写体が融像可能範囲(撮影可能範囲)内にあるか否かを
撮影の際に容易に知ることができる。
主被写体が融像可能範囲内にあるか否かを撮影者が撮影
時に容易に知ることができるため、疲労感の小さい見や
すい立体映像を撮影することができる。
Claims (9)
- 【請求項1】 右眼用,左眼用の視差画像を撮像するた
めの撮像手段と、この撮像手段で撮像した右眼用画像と
左眼用画像を表示する第1の表示手段と、この第1の表
示手段の各画像を視る右眼,左眼の視線位置を検出する
視線検出手段と、この視線検出手段の出力にもとづいて
視線が融像可能範囲の位置を指しているか否かを判定す
る判定手段と、この判定手段の判定結果を表示する第2
の表示手段とを備えたことを特徴とする立体映像撮像装
置。 - 【請求項2】 融像可能範囲は、瞳間隔と明視距離によ
り規定されるものであることを特徴とする請求項1記載
の立体映像撮像装置。 - 【請求項3】 複数の視差画像を撮像するための撮像光
学系と、視線検出手段を有する複数の画像表示手段と、
該視線検出手段からの出力値から所定の計算を行う演算
手段と、該演算手段の結果に応じて前記画像表示手段を
制御する制御手段とを備えたことを特徴とする立体映像
撮像装置。 - 【請求項4】 画像表示手段は、右眼用,左眼用の表示
手段と視線検出手段とをそれぞれ有することを特徴とす
る請求項3記載の立体映像撮像装置。 - 【請求項5】 演算手段は、右眼用視線検出手段からの
出力値から右眼用表示手段の対応する右眼視線範囲を算
出する右眼視線範囲算出手段と、左眼用視線検出手段か
らの出力値から左眼用表示手段の対応する左眼視線範囲
を算出する左眼視線範囲算出手段と、該右眼,左眼視線
視線範囲から被写体方向を示す右眼及び左眼方向ベクト
ルを算出する方向ベクトル算出手段と、該方向ベクトル
から右眼方向ベクトルと左眼方向ベクトルの交点を算出
する交点算出手段と、該交点と撮影光学系の所定の基準
点との距離を算出する距離算出手段と、所定のパラメー
タからの融像可能範囲を算出する融像可能範囲算出手段
と、該融像可能範囲内に前記距離算出手段によって算出
された距離があるかどうか比較する比較手段とを有する
ことを特徴とする請求項4記載の立体映像撮像装置。 - 【請求項6】 画像表示手段はヘッドマウントディスプ
レスであることを特徴とする請求項3記載の立体映像撮
像装置。 - 【請求項7】 表示手段はLEDを有することを特徴と
する請求項3記載の立体映像撮像装置。 - 【請求項8】 制御手段は、比較手段からの出力結果に
応じて、LEDの発光を制御することを特徴とする請求
項7記載の立体映像撮像装置。 - 【請求項9】 制御手段は、融像可能範囲算出手段から
の出力結果を画像表示手段の表示画像に表示することを
特徴とする請求項5記載の立体映像撮像装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33299597A JP3976860B2 (ja) | 1997-12-03 | 1997-12-03 | 立体映像撮像装置 |
| US09/203,997 US6762794B1 (en) | 1997-12-03 | 1998-12-01 | Image pick-up apparatus for stereoscope |
| EP98122894A EP0921694B1 (en) | 1997-12-03 | 1998-12-02 | Stereoscopic image pick-up apparatus |
| DE69830459T DE69830459T2 (de) | 1997-12-03 | 1998-12-02 | Stereoskopische Bildaufnahmevorrichtung |
| US10/763,756 US20040150728A1 (en) | 1997-12-03 | 2004-01-22 | Image pick-up apparatus for stereoscope |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33299597A JP3976860B2 (ja) | 1997-12-03 | 1997-12-03 | 立体映像撮像装置 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11168755A true JPH11168755A (ja) | 1999-06-22 |
| JPH11168755A5 JPH11168755A5 (ja) | 2005-07-14 |
| JP3976860B2 JP3976860B2 (ja) | 2007-09-19 |
Family
ID=18261127
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33299597A Expired - Fee Related JP3976860B2 (ja) | 1997-12-03 | 1997-12-03 | 立体映像撮像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3976860B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004524750A (ja) * | 2001-03-14 | 2004-08-12 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 自動調整ステレオカメラ |
| KR100624431B1 (ko) | 2004-08-03 | 2006-09-19 | 삼성전자주식회사 | 입체영상 관찰을 위한 주시거리 조정 방법 및 그 장치 |
| JP2014525152A (ja) * | 2011-05-19 | 2014-09-25 | クアルコム,インコーポレイテッド | 近接センサを使用したマルチカメラモーションキャプチャ強化のための方法および装置 |
| US9049434B2 (en) | 2010-03-05 | 2015-06-02 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | 3D imaging device and 3D imaging method |
| US9128367B2 (en) | 2010-03-05 | 2015-09-08 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | 3D imaging device and 3D imaging method |
| US9188849B2 (en) | 2010-03-05 | 2015-11-17 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | 3D imaging device and 3D imaging method |
-
1997
- 1997-12-03 JP JP33299597A patent/JP3976860B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| KR100624431B1 (ko) | 2004-08-03 | 2006-09-19 | 삼성전자주식회사 | 입체영상 관찰을 위한 주시거리 조정 방법 및 그 장치 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3976860B2 (ja) | 2007-09-19 |
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