JP3528728B2 - Panoramic video display system - Google Patents
Panoramic video display systemInfo
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- JP3528728B2 JP3528728B2 JP34941199A JP34941199A JP3528728B2 JP 3528728 B2 JP3528728 B2 JP 3528728B2 JP 34941199 A JP34941199 A JP 34941199A JP 34941199 A JP34941199 A JP 34941199A JP 3528728 B2 JP3528728 B2 JP 3528728B2
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- Studio Devices (AREA)
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明はパノラマ映像表示シ
ステムに関し、特に展望台又は移動体等からのパノラマ
監視画像の撮像情報をもとに、任意の方位の画像を表示
するパノラマ映像表示システムに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a panoramic video display system, and more particularly to a panoramic video display system for displaying an image in an arbitrary azimuth direction based on imaging information of a panoramic surveillance image from an observatory or a moving body.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年、パノラマ撮影が頻繁に行われ、ま
たこうしたパノラマ撮影が可能な撮影装置が提案されて
いる。2. Description of the Related Art In recent years, panoramic photographing has been frequently performed, and a photographing device capable of such panoramic photographing has been proposed.
【０００３】図４は従来のパノラマ映像表示システムを
示すブロック図である。FIG. 4 is a block diagram showing a conventional panoramic image display system.
【０００４】従来のパノラマ映像表示システムは、撮像
レンズ１０１と、この撮像レンズと結合するカメラヘッ
ド部１０４と、このカメラヘッド部１０４が出力する画
像信号１１６をディジタル化しディジタル信号１１７と
して画像メモリ１０８に記憶し、画像表示装置１１３、
ビデオプリンタ１１４およびディジタル記憶メディア１
１５に出力するカメラ記憶部１０５と、カメラヘッド部
１０４を回転駆動する回転雲台１０６とから構成されて
いる。In a conventional panoramic image display system, an image pickup lens 101, a camera head section 104 coupled to the image pickup lens, and an image signal 116 output from the camera head section 104 are digitized and stored in an image memory 108 as a digital signal 117. Image display device 113,
Video printer 114 and digital storage medium 1
It is composed of a camera storage unit 105 for outputting to 15 and a rotary pan 106 for rotationally driving the camera head unit 104.
【０００５】次に図４を参照して動作を説明する。Next, the operation will be described with reference to FIG.
【０００６】撮像レンズ１０１からの光学像はカメラヘ
ッド部１０４に内蔵される垂直方向に配置された１ライ
ンのリニアイメージセンサ１０２，１０３により電気信
号に変換され画像信号１１６として出力される。An optical image from the image pickup lens 101 is converted into an electric signal by one-line linear image sensors 102 and 103 arranged in the vertical direction built in the camera head section 104 and output as an image signal 116.
【０００７】画像信号１１６はカメラ記憶部１０５が内
蔵するＡ／Ｄ変換器１０７によりディジタル化され、デ
ィジタル信号１１７として画像メモリ１０８に記憶され
る。The image signal 116 is digitized by the A / D converter 107 built in the camera storage unit 105 and stored in the image memory 108 as a digital signal 117.
【０００８】画像メモリ１０８に記憶されたディジタル
信号１１７は読み出された後、Ｄ／Ａ変換器１０９によ
り映像信号１１８に変換される。この映像信号１１８は
画像表示装置１１３に出力され表示される。また、画像
メモリ１０８から読み出されたディジタル信号１１７
は、プリンタインタフェース１１０や記憶装置インタフ
ェース１１１を介してそれぞれビデオプリンタ１１４お
よびディジタル記録メディア１１５に出力される。The digital signal 117 stored in the image memory 108 is read out and then converted into a video signal 118 by the D / A converter 109. The video signal 118 is output and displayed on the image display device 113. In addition, the digital signal 117 read from the image memory 108
Is output to the video printer 114 and the digital recording medium 115 via the printer interface 110 and the storage device interface 111, respectively.
【０００９】撮像レンズ１０１およびリニアイメージセ
ンサ１０２，１０３を含むカメラヘッド部１０４を、回
転雲台１０６によりエンドレスまたは所要の視野角度回
転させて得た垂直方向１ラインずつの画像信号を画像メ
モリ１０８に記憶し、この記憶されたディジタル信号１
１７を読み出して映像信号１１８に変換後、撮像視野に
合わせなくても１台の画像表示装置１１３に展開画像と
して表示することができる。An image signal for each line in the vertical direction obtained by rotating the camera head portion 104 including the image pickup lens 101 and the linear image sensors 102, 103 endlessly or by a required viewing angle by the rotary platform 106 is stored in the image memory 108. Store and store this digital signal 1
After reading 17 and converting it into a video signal 118, it can be displayed as a developed image on one image display device 113 without adjusting to the imaging visual field.
【００１０】また、１８０度以上又は３６０度の広い視
野範囲の映像を一度に１台の画像表示装置１１３に、あ
るいは複数台の画像表示装置（図示せず）に連続して順
次表示している。Further, images in a wide visual field range of 180 degrees or more or 360 degrees are successively displayed on one image display device 113 at a time or continuously on a plurality of image display devices (not shown). .
【００１１】このようなパノラマ撮像技術の一例とし
て、特開平１１−４３７５号公報記載の「電子的撮像装
置」が知られている。As an example of such a panoramic image pickup technique, an "electronic image pickup device" described in Japanese Patent Laid-Open No. 11-4375 is known.
【００１２】この公報では、撮影したパノラマ画像を適
正に配列し、また配列方向に表示する技術が記載されて
いる。This publication describes a technique of properly arranging captured panoramic images and displaying them in the arrangement direction.
【００１３】[0013]
【発明が解決しようとする課題】上述した従来のパノラ
マ映像表示システムは、撮像レンズ及びリニアイメージ
センサ部を含むカメラヘッド部を回転雲台により得た垂
直方向１ラインずつの画像信号を記憶メモリに記録し、
この記録された信号を読み出して映像信号に変換してい
るため、回転速度の違いにより同じ映像信号量であって
もその回転角すなわち視野角が異なるので、画像表示し
たときに撮像視野角が回転雲台の回転速度に左右される
というという欠点を有している。In the conventional panoramic image display system described above, the image signal for each line in the vertical direction obtained by the camera platform including the image pickup lens and the linear image sensor unit by the rotary platform is stored in the storage memory. Record,
Since this recorded signal is read out and converted to a video signal, the rotation angle, that is, the viewing angle, differs even if the video signal amount is the same due to the difference in rotation speed. It has a drawback that it depends on the rotational speed of the platform.
【００１４】また、撮像方位が一意的に決められないの
で、パノラマ撮像範囲において表示したい方位を自由に
選択できないという欠点を有している。Further, since the image pickup direction cannot be uniquely determined, there is a drawback that the direction to be displayed cannot be freely selected in the panoramic image pickup range.
【００１５】本発明の目的は、パノラマ撮像情報をもと
に表示装置にて任意の方位を中心にして表示を行い、か
つ任意の方向の画像を表示装置にて表示することができ
るパノラマ映像表示システムを提供することにある。An object of the present invention is to display a panoramic video image which can be displayed centering on an arbitrary direction on a display device based on the panoramic image pickup information and can display an image in an arbitrary direction on the display device. To provide a system.
【００１６】[0016]
【００１７】[0017]
【００１８】[0018]
【課題を解決するための手段】本発明のパノラマ映像表
示システムは、
撮像レンズと；この撮像レンズと結合す
るカメラ部と；このカメラ部が出力する映像データを記
憶するパノラマ映像信号ビデオメモリ部と；前記カメラ
部を回転駆動する回転雲台と；この回転雲台に設置され
回転角度を出力する回転角検出部と；前記回転角度から
方位角を検出し、方位角情報およびカメラ方位角を生成
出力する方位角検出部と；前記方位角情報から前記パノ
ラマ映像信号ビデオメモリ部へ、映像情報の書き込み領
域を決めるアドレスデータを出力する書き込みアドレス
演算部と；自己の進行方位角および進行方位角情報を出
力する進行方位検出部と；前記カメラ方位角および前記
進行方位角の差分を演算し、差分情報を出力する差分演
算部と；前記差分情報と前記進行方位角情報とから表示
指定情報を補正変換処理し、前記パノラマ映像信号ビデ
オメモリ部から指定方位範囲の情報を読み出すための制
御を行う表示範囲情報を出力する表示方位制御部と；前
記表示指定情報を出力する表示操作部と；前記表示範囲
情報をもとに前記パノラマ映像信号ビデオメモリ部か
ら、指定の表示範囲の映像データを読み出すための読み
出しアドレスを出力する読み出しアドレス演算部と；前
記パノラマ映像信号ビデオメモリ部から読み出した読み
出し映像データを、フレームメモリ出力データとして出
力する表示用フレームメモリと；前記フレームメモリ出
力データから、表示ドライブ信号を出力するドライバ
と；前記表示ドライブ信号から表示信号を変換出力する
表示制御部と；前記表示信号を画面に表示する画像表示
装置と；を備えたことを特徴としている。 A panoramic image table of the present invention
The system shown includes an imaging lens; a camera unit coupled to the imaging lens; a panoramic video signal video memory unit for storing video data output by the camera unit; a rotary platform for rotationally driving the camera unit; A rotation angle detection unit that is installed on a pan head and outputs a rotation angle; an azimuth angle detection unit that detects an azimuth angle from the rotation angle and generates and outputs azimuth angle information and a camera azimuth angle; A writing address calculation unit that outputs address data that determines a writing area of image information to a panoramic video signal video memory unit; a traveling azimuth detecting unit that outputs its own traveling azimuth angle and traveling azimuth angle information; A difference calculation unit that calculates the difference between the traveling azimuth angles and outputs difference information; and corrects and changes display designation information from the difference information and the traveling azimuth angle information. A display azimuth control unit for processing and outputting display range information for performing control for reading information of the specified azimuth range from the panoramic video signal video memory unit; a display operation unit for outputting the display designation information; A read address calculation unit that outputs a read address for reading the video data in a specified display range from the panoramic video signal video memory unit based on information; and read video data read from the panoramic video signal video memory unit. A display frame memory for outputting as frame memory output data; a driver for outputting a display drive signal from the frame memory output data; a display control section for converting and outputting a display signal from the display drive signal; And an image display device for displaying on a screen;
【００１９】また、前記カメラ部は、リニアイメージセ
ンサを使用したことを特徴としている。The camera section is characterized by using a linear image sensor.
【００２０】撮像レンズと；この撮像レンズと結合する
カメラ部と；このカメラ部が出力する映像データを記憶
するパノラマ映像信号ビデオメモリ部と；前記カメラ部
を回転駆動する回転雲台と；この回転雲台に設置され回
転角度を出力する回転角検出部と；前記回転角度から設
置角度のずれを補正処理し、前記カメラ部の中心方位角
情報を生成出力する方位角検出部と；前記中心方位角情
報を受け、各走査線に対応する方位角を算出し、ラスタ
ー方位角情報およびカメラ方位角を出力するラスター方
位角変換部と；前記ラスター方位角情報から前記パノラ
マ映像信号ビデオメモリ部へ、映像情報の書き込み領域
を決めるアドレスデータを出力する書き込みアドレス演
算部と；自己の進行方位角および進行方位角情報を出力
する進行方位検出部と；前記カメラ方位角および前記進
行方位角の差分を演算し、差分情報を出力する差分演算
部と；前記差分情報と前記進行方位角情報とから表示指
定情報を補正変換処理し、前記パノラマ映像信号ビデオ
メモリ部から指定方位範囲の情報を読み出すための制御
を行う表示範囲情報を出力する表示方位制御部と；前記
表示指定情報を出力する表示操作部と；前記表示範囲情
報をもとに前記パノラマ映像信号ビデオメモリ部から、
指定の表示範囲の映像データを読み出すための読み出し
アドレスを出力する読み出しアドレス演算部と；前記パ
ノラマ映像信号ビデオメモリ部から読み出した読み出し
映像データを、フレームメモリ出力データとして出力す
る表示用フレームメモリと；前記フレームメモリ出力デ
ータから、表示ドライブ信号を出力するドライバと；前
記表示ドライブ信号から表示信号を変換出力する表示制
御部と；前記表示信号を画面に表示する画像表示装置
と；を備えたことを特徴としている。An image pickup lens; a camera unit coupled to this image pickup lens; a panoramic image signal video memory unit for storing image data output by this camera unit; a rotary platform for rotating the camera unit; A rotation angle detection unit that is installed on a platform and outputs a rotation angle; an azimuth angle detection unit that corrects a deviation of the installation angle from the rotation angle and generates and outputs center azimuth angle information of the camera unit; A raster azimuth conversion unit that receives angle information, calculates an azimuth angle corresponding to each scanning line, and outputs raster azimuth angle information and camera azimuth angle; and from the raster azimuth angle information to the panoramic video signal video memory unit, A write address calculation unit that outputs address data that determines a writing area of video information; a heading direction detection that outputs its own heading direction angle and heading direction information And a difference calculation unit that calculates a difference between the camera azimuth angle and the traveling azimuth angle and outputs difference information; and a correction conversion process of display designation information from the difference information and the traveling azimuth angle information, and the panoramic image. A display azimuth control unit for outputting display range information for performing control for reading information of a designated azimuth range from the signal video memory unit; a display operation unit for outputting the display designation information; and a display operation unit based on the display range information Panorama video signal From the video memory section,
A read address calculation unit that outputs a read address for reading video data in a specified display range; a display frame memory that outputs the read video data read from the panorama video signal video memory unit as frame memory output data; A driver that outputs a display drive signal from the frame memory output data; a display control unit that converts and outputs a display signal from the display drive signal; and an image display device that displays the display signal on a screen. It has a feature.
【００２１】また、前記カメラ部は、平面イメージセン
サを使用したことを特徴としている。The camera unit is characterized by using a flat image sensor.
【００２２】[0022]
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
【００２３】図１は本発明のパノラマ映像表示システム
の一つの実施の形態を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a panoramic image display system of the present invention.
【００２４】図１に示す本実施の形態は、撮像レンズ１
と、この撮像レンズ１と結合するカメラ部４と、このカ
メラ部４が出力する映像データを記憶するパノラマ映像
信号ビデオメモリ部７と、カメラ部４を回転駆動する回
転雲台１８と、この回転雲台１８の部分に設置され回転
角度２１を出力する回転角検出部５と、この回転角度２
１から方位角を検出し方位角情報２２およびカメラ方位
角２５を生成出力する方位角検出部９と、方位角情報２
２からパノラマ映像信号ビデオメモリ部７へ映像情報を
書き込む領域を決めるアドレスデータ２３を出力する書
き込みアドレス演算部８と、自己の進行方位角２６およ
び進行方位角情報１９を出力する進行方位検出部６と、
カメラ方位角２５および進行方位角２６の差分を演算
し、差分情報２７を出力する差分演算部１０と、差分情
報２７と進行方位角情報１９とから表示指定情報２４を
補正変換処理し、パノラマ映像信号ビデオメモリ部７か
ら指定方位範囲の情報を読み出すための制御を行う表示
範囲情報２８を出力する表示方位制御部１６と、表示指
定情報２４を出力する表示操作部１７と、表示範囲情報
２８をもとにパノラマ映像信号ビデオメモリ部７から指
定の表示範囲の映像データを読み出すための読み出しア
ドレス２９を出力する読み出しアドレス演算部１１と、
パノラマ映像信号ビデオメモリ部７から読み出した読み
出し映像データ３０をフレームメモリ出力データ３１と
して出力する表示用フレームメモリ１２と、フレームメ
モリ出力データ３１から表示ドライブ信号３９を出力す
るドライバ１３と、表示ドライブ信号３９から表示信号
３２を変換出力する表示制御部１４と、表示信号３２を
画面に表示する画像表示装置１５とから構成されてい
る。The embodiment shown in FIG. 1 is an imaging lens 1
A camera unit 4 coupled to the imaging lens 1, a panoramic video signal video memory unit 7 for storing video data output by the camera unit 4, a rotary platform 18 for rotating the camera unit 4, and a rotation unit for rotating the pan. The rotation angle detection unit 5 installed on the platform 18 and outputting the rotation angle 21, and the rotation angle 2
1, an azimuth angle detection unit 9 that detects an azimuth angle from 1 to generate and output azimuth angle information 22 and a camera azimuth angle 25;
2 to the panorama video signal video memory unit 7, a write address calculation unit 8 that outputs address data 23 that determines an area in which video information is written, and a traveling azimuth detection unit 6 that outputs its own traveling azimuth angle 26 and traveling azimuth angle information 19. When,
The difference calculation unit 10 that calculates the difference between the camera azimuth angle 25 and the advancing azimuth angle 26 and outputs the difference information 27, and the display designation information 24 is corrected and converted from the difference information 27 and the advancing azimuth angle information 19, and the panoramic image is obtained. The display azimuth control unit 16 that outputs the display range information 28 that performs control for reading the information of the designated azimuth range from the signal video memory unit 7, the display operation unit 17 that outputs the display designation information 24, and the display range information 28. A read address calculation unit 11 that outputs a read address 29 for reading video data in a specified display range from the panorama video signal video memory unit 7.
Panorama video signal Display video frame memory 12 that outputs read video data 30 read from video memory unit 7 as frame memory output data 31, driver 13 that outputs display drive signal 39 from frame memory output data 31, and display drive signal The display control unit 14 converts the display signal 32 from 39 and outputs it, and the image display device 15 that displays the display signal 32 on the screen.
【００２５】図２はパノラマ映像方位角とメモリ空間と
の関係を示す説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram showing the relationship between the azimuth angle of the panoramic image and the memory space.
【００２６】次に、図１および図２を参照して本実施の
形態の動作をより詳細に説明する。Next, the operation of the present embodiment will be described in more detail with reference to FIGS. 1 and 2.
【００２７】回転雲台１８を含むカメラ部４は、撮像レ
ンズ１を通して縦に１ライン配置されたリニアイメージ
センサ２上に結像した映像信号を映像データ変換部３に
取り入れ、ディジタルデータに変換後シリアル又はパラ
レルデータの形態の映像データ２０をパノラマ映像信号
ビデオメモリ部７へ記憶するため供給する。The camera section 4 including the rotary platform 18 takes in the video signal imaged on the linear image sensor 2 vertically arranged in one line through the imaging lens 1 into the video data conversion section 3, and after converting it into digital data. Video data 20 in the form of serial or parallel data is provided for storage in the panoramic video signal video memory unit 7.
【００２８】一方、回転角検出部５は、カメラ部４の雲
台の回転を例えば光学式ロータリーエンコーダを用いて
検出し、その回転角度２１を出力する。分解能（３６０
０／１回転）のロータリーエンコーダを用いれば、０．
１度単位で検出が可能である。方位角検出部９は、回転
角検出部５からの回転角度２１の情報を得て、設置角度
のズレ等の補正処理を行って方位角情報２２を生成出力
する。書き込みアドレス演算部８は、方位角検出部９か
らカメラ部４の撮像の方位角情報２２をうけ、パノラマ
映像信号ビデオメモリ部７へ映像信号を記憶するために
書き込みアドレスのアドレスデータ２３を発生し、パノ
ラマ映像信号ビデオメモリ部７の書き込みアドレスを制
御する。この制御によりカメラ部４からの映像データ２
０は、パノラマ映像信号ビデオメモリ部７の所定のアド
レスに格納記憶される。なお、このアドレスデータ２３
は、図２に示すように概念的には撮像対象３３に対し
て、カメラ部４が方位角θn で撮像した映像データ２０
をビデオメモリ３４のメモリアドレスｎに格納記憶する
ように方位角θn に対応するようにしてある。On the other hand, the rotation angle detector 5 detects the rotation of the camera platform 4 using, for example, an optical rotary encoder, and outputs the rotation angle 21. Resolution (360
If a rotary encoder of 0/1 rotation) is used,
It can be detected once. The azimuth angle detection unit 9 obtains the information about the rotation angle 21 from the rotation angle detection unit 5, corrects the installation angle deviation, etc., and generates and outputs the azimuth angle information 22. The write address calculation unit 8 receives the azimuth angle information 22 of the image pickup of the camera unit 4 from the azimuth angle detection unit 9, and generates write address address data 23 for storing the video signal in the panorama video signal video memory unit 7. , Controls the write address of the panorama video signal video memory unit 7. By this control, the video data 2 from the camera unit 4
0 is stored and stored in a predetermined address of the panorama video signal video memory unit 7. This address data 23
Conceptually, as shown in FIG. 2, the video data 20 captured by the camera unit 4 at the azimuth angle θ n with respect to the imaging target 33.
Is stored and stored in the memory address n of the video memory 34 so as to correspond to the azimuth angle θ n .
【００２９】同様に、方位角θn+1はメモリアドレスｎ
＋１に、方位角θn+2はメモリアドレスｎ＋２に格納記
憶される。Similarly, the azimuth angle θ n + 1 is the memory address n
+1 and the azimuth angle θ n + 2 are stored and stored in the memory address n + 2.
【００３０】一方、画像表示を行うため表示操作部１７
から表示指定情報２４を入力し、表示方位制御部１６に
伝達する。差分演算部１０は、方位角検出部９からのカ
メラ方位角２５と進行方位検出部６においてジャイロ等
により検出した自己の進行方位角２６（例えば車両／船
舶の向き）との差分を計算する。On the other hand, the display operation unit 17 for displaying an image
The display designation information 24 is input from and is transmitted to the display orientation control unit 16. The difference calculation unit 10 calculates a difference between the camera azimuth angle 25 from the azimuth angle detection unit 9 and its own traveling azimuth angle 26 (for example, the vehicle / ship direction) detected by the traveling azimuth detection unit 6 using a gyro or the like.
【００３１】表示方位制御部１６は、差分演算部１０か
らの差分情報２７と、進行方位検出部６からの自己の進
行方位角情報１９の情報とにより、表示操作部１７から
入力される絶対角度又は自己進行方位を基準とする表示
指定情報２４を補正・変換する処理を行い、カメラ部４
の方位角検出系を基準にした方位に変換し、読み出しア
ドレス演算部１１に表示範囲情報２８を供給する。読み
出しアドレス演算部１１は、表示方位制御部１６から供
給される表示範囲情報２８をもとにパノラマ映像信号ビ
デオメモリ部７から指定の表示範囲の映像データを読み
出すための読み出しアドレス２９を発生する。このとき
図２に示すように、パノラマ映像信号ビデオメモリ部７
へ書き込まれた縦ラインの情報を横ラインで映像データ
を読み出すようにし、読み出した読み出し映像データ３
０を表示用フレームメモリ１２に転送する。このフレー
ムメモリ出力データ３１をドライバ１３により表示ドラ
イブ信号３９として表示制御部１４に供給し、表示制御
部１４で表示信号３２に変換してから画像表示装置１５
に表示する。このようにして、カメラ部４を回転させて
撮像した映像の中から、所望の方位及び視野角範囲を選
択して画像表示装置１５に表示することが可能となる。The display azimuth control unit 16 uses the difference information 27 from the difference calculation unit 10 and the information of the own traveling azimuth angle 19 from the traveling azimuth detection unit 6 to input the absolute angle input from the display operation unit 17. Alternatively, the processing for correcting / converting the display designation information 24 based on the self-advancing direction is performed, and the camera unit 4
The display range information 28 is supplied to the read address calculation unit 11 after conversion to the azimuth based on the azimuth angle detection system. The read address calculation unit 11 generates a read address 29 for reading the video data of the designated display range from the panoramic video signal video memory unit 7 based on the display range information 28 supplied from the display azimuth control unit 16. At this time, as shown in FIG. 2, the panoramic video signal video memory unit 7
The vertical line information written to the horizontal line is used to read the video data, and the read video data 3
0 is transferred to the display frame memory 12. The frame memory output data 31 is supplied to the display control unit 14 as the display drive signal 39 by the driver 13, converted into the display signal 32 by the display control unit 14, and then the image display device 15 is displayed.
To display. In this way, it is possible to select a desired azimuth and viewing angle range from the image captured by rotating the camera unit 4 and display it on the image display device 15.
【００３２】図３は本発明のパノラマ映像表示システム
の第２の実施の形態を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram showing a second embodiment of the panoramic image display system of the present invention.
【００３３】なお、図３において図１に示す構成要素に
対応するものは同一の参照数字または符号を付し、その
説明を省略する。In FIG. 3, components corresponding to those shown in FIG. 1 are designated by the same reference numerals or symbols, and the description thereof will be omitted.
【００３４】その基本的構成は図１の通りであるが、カ
メラ部４についてはさらに工夫している。すなわち、リ
ニアイメージセンサ２を使用しないで、平面イメージセ
ンサ３５を使用したカメラ部４を用いる。また、ラスタ
ー方位角変換部３６は、カメラ部４から出力されるラス
ターの各ラインと方位角の関係を演算する。The basic structure is as shown in FIG. 1, but the camera section 4 is further devised. That is, the linear image sensor 2 is not used, but the camera unit 4 using the plane image sensor 35 is used. In addition, the raster azimuth angle conversion unit 36 calculates the relationship between each line of the raster output from the camera unit 4 and the azimuth angle.
【００３５】次に動作を説明する。Next, the operation will be described.
【００３６】回転雲台１８を含むカメラ部４において、
カメラの出力信号は通常水平走査し、縦に走査線が移動
する方式となる。いわゆるラスター方式である。従っ
て、各走査線の映像データ２０が各方位角に対応するよ
うにカメラ出力の走査線が縦となるようにカメラを横向
きに設置する。或いは、平面イメージセンサ３５の設置
を９０度回転し設置することにより、走査線と方位角の
対応付けを行えるようにする。さて、カメラ部４は、撮
像レンズ１を通してＣＣＤ等の平面メージセンサ３５上
に結像した映像信号を映像データ変換部３に取り入れ、
ディジタルデータに変換後シリアル又はパラレルデータ
の形態で映像データ２０をパノラマ映像信号ビデオメモ
リ部７へ記憶するため供給する。一方、回転角検出部５
は、カメラ部４の雲台の回転を例えば光学式ロータリー
エンコーダを用いて検出し、その回転角度を出力する。
分解能（３６００／１回転）のロータリーエンコーダを
用いれば、０．１度単位で検出が可能である。方位角検
出部９は、回転角検出部５からの回転角度２１の情報を
得て、設置角度のズレ等の補正処理を行ってカメラの中
心方位角情報３７を生成する。ラスター方位角変換部３
６は、方位角検出部９からカメラ部４が撮像した中心方
位角情報３７を受け、予めカメラの倍率等を含み計測し
た視野角とカメラ部のラスター（走査線）本数から各ラ
スターに対応する方位角を算出して、映像信号の同期信
号に合わせ順次そのラスター方位角情報３８およびカメ
ラ方位角２５を出力する。書き込みアドレス演算部８
は、ラスター方位角変換部３６からカメラ部４の映像信
号のラスター方位角情報３８を受け、パノラマ映像信号
ビデオメモリ部７へ映像信号を記憶するために書き込み
アドレスのアドレスデータ２３を発生し、パノラマ映像
信号ビデオメモリ部７の書き込みアドレスを制御する。
この制御のもとによりカメラ部４からの映像データ２０
は、パノラマ映像信号ビデオメモリ部７の所定のアドレ
スに格納記憶される。なお、このアドレスは、図２に示
すように概念的には撮像対象３３に対して、カメラ部４
が方位角θn で撮像した映像データ２０をビデオメモリ
３４のアドレスｎに格納記憶するように方位角に対応す
るようにしてある。In the camera section 4 including the rotary platform 18,
The output signal of the camera is normally horizontally scanned and the scanning line is moved vertically. This is the so-called raster method. Therefore, the camera is installed horizontally so that the scanning lines of the camera output are vertical so that the video data 20 of each scanning line corresponds to each azimuth. Alternatively, the plane image sensor 35 is rotated by 90 degrees so that the scanning line and the azimuth angle can be associated with each other. Now, the camera unit 4 takes in the video signal formed on the flat image sensor 35 such as CCD through the imaging lens 1 into the video data conversion unit 3,
The video data 20 in the form of serial or parallel data after being converted into digital data is supplied to the panoramic video signal video memory unit 7 for storage. On the other hand, the rotation angle detector 5
Detects the rotation of the camera platform 4 using, for example, an optical rotary encoder, and outputs the rotation angle.
If a rotary encoder with a resolution (3600/1 rotation) is used, detection can be performed in units of 0.1 degree. The azimuth angle detection unit 9 obtains the information about the rotation angle 21 from the rotation angle detection unit 5 and performs a correction process such as a deviation of the installation angle to generate the central azimuth angle information 37 of the camera. Raster azimuth converter 3
6 receives the central azimuth angle information 37 captured by the camera unit 4 from the azimuth angle detection unit 9 and corresponds to each raster from the view angle measured in advance including the magnification of the camera and the number of rasters (scanning lines) of the camera unit. The azimuth angle is calculated, and the raster azimuth angle information 38 and the camera azimuth angle 25 are sequentially output in accordance with the synchronizing signal of the video signal. Write address calculator 8
Receives the raster azimuth angle information 38 of the video signal of the camera unit 4 from the raster azimuth angle conversion unit 36, generates the address data 23 of the write address for storing the video signal in the panorama video signal video memory unit 7, and The write address of the video signal video memory unit 7 is controlled.
Under this control, the video data 20 from the camera unit 4
Is stored and stored in a predetermined address of the panorama video signal video memory unit 7. It should be noted that, as shown in FIG. 2, this address is conceptually set for the camera unit 4 with respect to the imaging target 33.
Corresponds to the azimuth so that the video data 20 imaged at the azimuth θ n is stored and stored in the address n of the video memory 34.
【００３７】一方、画像表示を行うため表示操作部１７
から表示指定情報２４を入力し、表示方位制御部１６に
伝達する。差分演算部１０は、ラスター方位角変換部３
６からのカメラ方位角２５と進行方位検出部６において
ジャイロ等により検出した自己の進行方位角２６（例え
ば車両／船舶の向き）データとの差分を計算する。表示
方位制御部１６は、差分演算部１０からの差分情報２７
と、進行方位検出部６からの自己の進行方位角情報１９
とにより、表示操作部１７から入力される絶対角度又は
自己進行方位を基準とする表示指定情報２４を補正・変
換する処理を行い、カメラ部４の方位角検出系を基準に
した方位に変換し、読み出しアドレス演算部１１に表示
範囲情報２８を供給する。読み出しアドレス演算部１１
は、表示方位制御部１６から供給される表示指定情報２
４をもとにパノラマ映像信号ビデオメモリ部７から指定
の表示範囲の映像データを読み出すための読み出しアド
レス２９を発生する。このとき図２に示すように、パノ
ラマ映像信号ビデオメモリ部７へ書き込まれた縦ライン
の情報を横ラインで映像データを読み出すようにし、読
み出した読み出し映像データ３０を表示用フレームメモ
リ１２に転送する。この読み出し映像データ３０をドラ
イバ１３を経由して表示制御部１４に供給し、表示信号
３２に変換して画像表示装置１５に表示する。このよう
にして、カメラ部４を回転させて撮像した映像の中か
ら、所望の方位及び視野角範囲を選択して画像表示装置
１５に表示することが可能となる。On the other hand, the display operation unit 17 for displaying an image
The display designation information 24 is input from and is transmitted to the display orientation control unit 16. The difference calculation unit 10 includes a raster azimuth angle conversion unit 3
A difference between the camera azimuth angle 25 from 6 and the own azimuth azimuth angle 26 (for example, the direction of the vehicle / ship) detected by the azimuth detecting unit 6 by the gyro or the like is calculated. The display azimuth control unit 16 uses the difference information 27 from the difference calculation unit 10.
And the own traveling azimuth information 19 from the traveling azimuth detecting unit 6.
By this, processing for correcting / converting the display designation information 24 based on the absolute angle or the self-progressing azimuth input from the display operation unit 17 is performed, and converted into the azimuth based on the azimuth detection system of the camera unit 4. The display range information 28 is supplied to the read address calculation unit 11. Read address calculation unit 11
Is the display designation information 2 supplied from the display orientation control unit 16.
Based on 4, the read address 29 for reading the video data of the designated display range from the panorama video signal video memory unit 7 is generated. At this time, as shown in FIG. 2, the vertical line information written in the panoramic video signal video memory unit 7 is read as horizontal line video data, and the read-out read video data 30 is transferred to the display frame memory 12. . The read video data 30 is supplied to the display control unit 14 via the driver 13, converted into a display signal 32, and displayed on the image display device 15. In this way, it becomes possible to select a desired azimuth and viewing angle range from the image picked up by rotating the camera unit 4 and display it on the image display device 15.
【００３８】ここで、表示用フレームメモリ１２は複数
用意し、これに対応してドライバ１３、表示制御部１４
および画像表示装置１５が複数用意されている。Here, a plurality of display frame memories 12 are prepared, and correspondingly, a driver 13 and a display control unit 14 are provided.
And a plurality of image display devices 15 are prepared.
【００３９】なお、表示制御部１４および画像表示装置
１５はよく知られた技術を使用しているので、ここでは
その詳細な説明を省略する。Since the display control unit 14 and the image display device 15 use well-known techniques, detailed description thereof will be omitted here.
【００４０】上述のように、撮像されたパノラマ映像信
号をカメラの回転方位角に応じた特定のビデオメモリア
ドレスに記憶し、表示用映像信号を読み出す際も方位角
を任意に指定して読み出すという動作を実行するので、
ビデオメモリ部に記憶されたパノラマ映像信号はカメラ
の方位角に対応して記憶されており、パノラマ映像から
所望の方位及び視野角度の映像を選択表示できることに
なる。As described above, the captured panoramic video signal is stored in a specific video memory address corresponding to the rotational azimuth angle of the camera, and the azimuth angle is arbitrarily designated and read when reading the display video signal. Because it performs the action
The panoramic video signal stored in the video memory unit is stored in correspondence with the azimuth angle of the camera, and a video of a desired azimuth and viewing angle can be selectively displayed from the panoramic video.
【００４１】[0041]
【発明の効果】以上説明したように、本発明のパノラマ
映像表示システムは、撮像レンズおよびイメージセンサ
部を含むカメラヘッド部を回転雲台により回転させて得
た垂直方向１ラインずつの画像信号をカメラ部の方位角
に対応した記憶メモリに記録し、この記録された信号を
読み出して映像信号に変換することにより、回転速度の
違いに関係なく同一視野角の映像が画面表示できるの
で、撮像視野角が回転雲台の回転速度に左右されること
がないという効果を有している。As described above, in the panoramic image display system of the present invention, the image signal of each line in the vertical direction obtained by rotating the camera head unit including the imaging lens and the image sensor unit by the rotary platform. By recording in the storage memory corresponding to the azimuth angle of the camera unit, reading out this recorded signal and converting it to a video signal, it is possible to display images with the same viewing angle on the screen regardless of the difference in rotation speed. This has the effect that the angle does not depend on the rotational speed of the pan head.
【００４２】また、画像信号をカメラ部の方位角に対応
した記憶メモリに記録しているため、所望する方位およ
び視野角範囲に対応するビデオメモリのアドレスを指定
して、この記録された信号を読み出して画像表示信号に
変換することができるので、パノラマ撮像範囲において
撮像した映像の中から、所望の方位及び視野角範囲を選
択して画像表示することが可能となるという効果を有し
ている。Further, since the image signal is recorded in the storage memory corresponding to the azimuth angle of the camera unit, the address of the video memory corresponding to the desired azimuth and viewing angle range is designated, and the recorded signal is recorded. Since it can be read out and converted into an image display signal, it has an effect that it is possible to display an image by selecting a desired azimuth and viewing angle range from the video imaged in the panoramic imaging range. .
【００４３】更に、移動体等において進行方位角との差
分計算補正により絶対方位角又は自己進行方位角を基準
とした画像を表示することが可能となる効果を有してい
る。Further, there is an effect that it is possible to display an image based on an absolute azimuth angle or a self-advancing azimuth angle by a difference calculation correction with respect to the traveling azimuth angle in a moving body or the like.
【図１】本発明のパノラマ映像表示システムの一つの実
施の形態を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a panoramic image display system of the present invention.
【図２】パノラマ映像方位角とメモリ空間との関係を示
す説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram showing a relationship between a panoramic video azimuth angle and a memory space.
【図３】本発明のパノラマ映像表示システムの第２の実
施の形態を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram showing a second embodiment of the panoramic image display system of the present invention.
【図４】従来のパノラマ映像表示システムを示すブロッ
ク図である。FIG. 4 is a block diagram showing a conventional panoramic image display system.
１ 撮像レンズ ２ リニアイメージセンサ ３ 映像データ変換部 ４ カメラ部 ５ 回転角検出部 ６ 進行方位検出部 ７ パノラマ映像信号ビデオメモリ部 ８ 書き込みアドレス演算部 ９ 方位角検出部 １０ 差分演算部 １１ 読み出しアドレス演算部 １２ 表示用フレームメモリ １３ ドライバ １４ 表示制御部 １５ 画像表示装置 １６ 表示方位制御部 １７ 表示操作部 １８ 回転雲台 １９ 進行方位角情報 ２０ 映像データ ２１ 回転角度 ２２ 方位角情報 ２３ アドレスデータ ２４ 表示指定情報 ２５ カメラ方位角 ２６ 進行方位角 ２７ 差分情報 ２８ 表示範囲情報 ２９ 読み出しアドレス ３０ 読み出し映像データ ３１ フレームメモリ出力データ ３２ 表示信号 ３３ 撮像対象 ３４ ビデオメモリ ３５ 平面イメージセンサ ３６ ラスター方位角変換部 ３７ 中心方位角情報 ３８ ラスター方位角情報 ３９ 表示ドライブ信号 １０１ 撮像レンズ １０２，１０３ リニアイメージセンサ １０４ カメラヘッド部 １０５ カメラ記憶部 １０６ 回転雲台 １０７ Ａ／Ｄ変換器 １０８ 画像メモリ １０９ Ｄ／Ａ変換器 １１０ プリンタインタフェース １１１ 記憶装置インタフェース １１３ 画像表示装置 １１４ ビデオプリンタ １１５ ディジタル記憶メディア １１６ 画像信号 １１７ ディジタル信号 １１８ 映像信号 1 Imaging lens 2 Linear image sensor 3 Video data converter 4 camera section 5 Rotation angle detector 6 Travel direction detector 7 Panorama video signal video memory 8 Write address calculator 9 Azimuth detector 10 Difference calculator 11 Read address calculation unit 12 Display frame memory 13 drivers 14 Display control unit 15 Image display device 16 Display direction controller 17 Display operation unit 18 turntable 19 Travel azimuth information 20 video data 21 rotation angle 22 Azimuth information 23 Address data 24 Display designation information 25 camera azimuth 26 Travel azimuth 27 Difference information 28 Display range information 29 read address 30 read video data 31 frame memory output data 32 display signal 33 Imaging target 34 video memory 35 Flat image sensor 36 Raster azimuth converter 37 Center azimuth information 38 Raster azimuth information 39 Display drive signal 101 Imaging lens 102,103 Linear image sensor 104 camera head 105 camera memory 106 turntable 107 A / D converter 108 image memory 109 D / A converter 110 printer interface 111 Storage interface 113 image display device 114 video printer 115 digital storage media 116 image signal 117 Digital signal 118 video signal
Claims (4)
るカメラ部と；このカメラ部が出力する映像データを記
憶するパノラマ映像信号ビデオメモリ部と；前記カメラ
部を回転駆動する回転雲台と；この回転雲台に設置され
回転角度を出力する回転角検出部と；前記回転角度から
方位角を検出し、方位角情報およびカメラ方位角を生成
出力する方位角検出部と；前記方位角情報から前記パノ
ラマ映像信号ビデオメモリ部へ、映像情報の書き込み領
域を決めるアドレスデータを出力する書き込みアドレス
演算部と；自己の進行方位角および進行方位角情報を出
力する進行方位検出部と；前記カメラ方位角および前記
進行方位角の差分を演算し、差分情報を出力する差分演
算部と；前記差分情報と前記進行方位角情報とから表示
指定情報を補正変換処理し、前記パノラマ映像信号ビデ
オメモリ部から指定方位範囲の情報を読み出すための制
御を行う表示範囲情報を出力する表示方位制御部と；前
記表示指定情報を出力する表示操作部と；前記表示範囲
情報をもとに前記パノラマ映像信号ビデオメモリ部か
ら、指定の表示範囲の映像データを読み出すための読み
出しアドレスを出力する読み出しアドレス演算部と；前
記パノラマ映像信号ビデオメモリ部から読み出した読み
出し映像データを、フレームメモリ出力データとして出
力する表示用フレームメモリと；前記フレームメモリ出
力データから、表示ドライブ信号を出力するドライバ
と；前記表示ドライブ信号から表示信号を変換出力する
表示制御部と；前記表示信号を画面に表示する画像表示
装置と；を備えたことを特徴とするパノラマ映像表示シ
ステム。 1. An imaging lens; a camera unit coupled to the imaging lens; a panoramic video signal video memory unit for storing video data output by the camera unit; and a pan head for rotationally driving the camera unit; A rotation angle detection unit installed on this rotary platform for outputting a rotation angle; an azimuth angle detection unit for detecting an azimuth angle from the rotation angle and generating and outputting azimuth angle information and a camera azimuth angle; A write address calculation unit that outputs address data that determines a writing area of image information to the panorama video signal video memory unit; a traveling azimuth detecting unit that outputs its own traveling azimuth angle and traveling azimuth angle information; And a difference calculation unit that calculates a difference between the traveling azimuth angles and outputs difference information; correction conversion of display designation information from the difference information and the traveling azimuth information. A display azimuth control unit for outputting display range information for performing control for reading information of a specified azimuth range from the panoramic video signal video memory unit; a display operation unit for outputting the display specification information; A read address calculation unit that outputs a read address for reading the video data in a specified display range from the panoramic video signal video memory unit based on information; and read video data read from the panoramic video signal video memory unit. A display frame memory for outputting as frame memory output data; a driver for outputting a display drive signal from the frame memory output data; a display control section for converting and outputting a display signal from the display drive signal; An image display device for displaying on a screen; The video display system.
を使用したことを特徴とする請求項１記載のパノラマ映
像表示システム。 2. The panoramic image display system according to claim 1 , wherein the camera unit uses a linear image sensor.
るカメラ部と；このカメラ部が出力する映像データを記
憶するパノラマ映像信号ビデオメモリ部と；前記カメラ
部を回転駆動する回転雲台と；この回転雲台に設置され
回転角度を出力する回転角検出部と；前記回転角度から
設置角度のずれを補正処理し、前記カメラ部の中心方位
角情報を生成出力する方位角検出部と；前記中心方位角
情報を受け、各走査線に対応する方位角を算出し、ラス
ター方位角情報およびカメラ方位角を出力するラスター
方位角変換部と；前記ラスター方位角情報から前記パノ
ラマ映像信号ビデオメモリ部へ、映像情報の書き込み領
域を決めるアドレスデータを出力する書き込みアドレス
演算部と；自己の進行方位角および進行方位角情報を出
力する進行方位検出部と；前記カメラ方位角および前記
進行方位角の差分を演算し、差分情報を出力する差分演
算部と；前記差分情報と前記進行方位角情報とから表示
指定情報を補正変換処理し、前記パノラマ映像信号ビデ
オメモリ部から指定方位範囲の情報を読み出すための制
御を行う表示範囲情報を出力する表示方位制御部と；前
記表示指定情報を出力する表示操作部と；前記表示範囲
情報をもとに前記パノラマ映像信号ビデオメモリ部か
ら、指定の表示範囲の映像データを読み出すための読み
出しアドレスを出力する読み出しアドレス演算部と；前
記パノラマ映像信号ビデオメモリ部から読み出した読み
出し映像データを、フレームメモリ出力データとして出
力する表示用フレームメモリと；前記フレームメモリ出
力データから、表示ドライブ信号を出力するドライバ
と；前記表示ドライブ信号から表示信号を変換出力する
表示制御部と；前記表示信号を画面に表示する画像表示
装置と；を備えたことを特徴とするパノラマ映像表示シ
ステム。 3. An imaging lens; a camera unit coupled to the imaging lens; a panoramic video signal video memory unit for storing video data output by the camera unit; and a pan head for rotationally driving the camera unit; A rotation angle detection unit that is installed on the rotary platform and outputs a rotation angle; an azimuth angle detection unit that corrects a deviation of the installation angle from the rotation angle and generates and outputs center azimuth angle information of the camera unit; A raster azimuth angle conversion unit that receives the central azimuth angle information, calculates the azimuth angle corresponding to each scanning line, and outputs the raster azimuth angle information and the camera azimuth angle; and the panoramic video signal video memory unit from the raster azimuth angle information. To a write address calculation unit that outputs address data that determines a writing area of video information; and a traveling azimuth detection that outputs the traveling azimuth angle of itself and traveling azimuth angle information. And a difference calculation unit that calculates a difference between the camera azimuth angle and the traveling azimuth angle and outputs difference information; and a correction conversion process of display designation information from the difference information and the traveling azimuth angle information, and the panoramic image. A display azimuth control unit for outputting display range information for performing control for reading information of a designated azimuth range from the signal video memory unit; a display operation unit for outputting the display designation information; and a display operation unit based on the display range information A read address calculation unit that outputs a read address for reading the video data in the specified display range from the panoramic video signal video memory unit; the read video data read from the panoramic video signal video memory unit as frame memory output data A display frame memory for output; a display drive signal is output from the frame memory output data That drivers and; panoramic image display system characterized by comprising a; the display and the display control unit for converting outputs a display signal from the drive signal; and an image display device for displaying said display signal on a screen.
使用したことを特徴とする請求項３記載のパノラマ映像
表示システム。 Wherein said camera unit includes a panoramic image display system according to claim 3, characterized by using a planar image sensor.
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|---|---|---|---|
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