JPH05344422A - 複眼撮像装置 - Google Patents
複眼撮像装置Info
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- JPH05344422A JPH05344422A JP4152214A JP15221492A JPH05344422A JP H05344422 A JPH05344422 A JP H05344422A JP 4152214 A JP4152214 A JP 4152214A JP 15221492 A JP15221492 A JP 15221492A JP H05344422 A JPH05344422 A JP H05344422A
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Abstract
化を図る。 【構成】 共通の被写体に対し複数の撮影系を用いて撮
像し、撮影条件と画像信号から被写体の位置情報を検出
し、撮影条件と被写***置情報を用いて被写体の位置情
報を演算により求め、これを基に各々の画像を変換する
ことで合成画像を得る。
Description
とも2組の撮像光学系を用いて得られた少なくとも2つ
の画像を電気的に補正及び合成処理することにより高精
細な1つの画像を提供する装置に関する。
れた2つの画像を合成することにより1つの高精細な画
像を得る原理方式として、例えば画像電子学会予稿90
−03−04(p23〜28)等に開示される様な方式
が知られている。
センサのサンプリング点を仮想的に共通の被写体に対し
て投影した際に、空間的に位相が異なることを利用し
て、各々の画像信号を合成処理することにより1つの高
精細な画像を得ようとするものである。図9にこの原理
の概念図を示す。図9に於て811及び821は撮像光
学系であり、812及び822は各々の撮像光学系によ
り出力された画像である。801に於て各々の画像信号
を合成処理し、高精細な画像802を得るものである。
を有する光学配置の為、撮像光学系より得られる画像に
於てレジストレーションずれが発生することが考えられ
る。図10(A)は複眼撮像系に於けるレジストレーシ
ョンずれの概要を示したもので910及び920は撮像
光学系(レンズ)であり、911及び921はイメージ
センサである。また各々の撮像光学系910、920の
光軸を912及び922とする。ここで、中心軸O−
O′に対して各々の光軸912及び922をxz平面内
でθ傾斜させて被写体を撮像するとき、被写体面上の任
意の物点をPとする。このときPに対する各々のイメー
ジセンサ911及び921に於ける像点を各々R′及び
L′とすると、R′≠L′であるためにレジストレーシ
ョンずれが発生し、図10(B)に示す様に単純加算し
た合成画像930では物点Pに対する像が二重となり、
その結果高精度な画像が提供できなくなることになっ
た。
から合成処理した画像を高精細化することを課題とす
る。
を用いて共通の被写体を撮像する装置に於いて、撮像系
の撮像条件を検出する手段と、各撮像系から出力される
画像信号から被写体の位置情報を検出する手段と、各撮
像系からの出力に依る画像を前記撮像条件と前記位置情
報を基に合成する手段を具える。
示す。図中1は共通の被写体平面、102及び202は
等価な仕様を有する第1及び第2の撮像光学系であり、
一般的には後述の様にズームレンズが用いられる。10
3及び203は同様に等価な仕様を有するイメージセン
サであり、サチコン等の撮像管またはCCD等の固体撮
像素子が用いられる。ここでは簡単のために単板式(ま
たは単管式)を模式的に示したが、色分解光学系を介し
た2板式(2管式)あるいは3板式(3管式)であって
も一般性を失わない。
1上の点Oで交差し、点Oを通り、被写体面1の法線O
−O′に対して対称にθ傾斜した状態に配置する。尚2
θを輻輳角と定義し、被写体距離Sの変化に応じてこの
輻輳角を変えて撮像する。
な構成を示すもので、図3は撮像光学系を構成する各部
材の機能をブロック図として示している。102a、1
02b、102c、102d及び、202a、202
b、202c、202dは第1及び第2の撮像光学系1
02及び202を構成するレンズ群を示し、特に102
b、202bは変倍群、102d、202dは合焦群を
示す。また106及び206は、変倍群102b及び2
02bを駆動するための駆動系(ズームモータ)、同時
に107及び207は合焦群102d及び202dを駆
動するための駆動系(フォーカスモータ)を示す。更に
102及び103、202及び203は一体として、光
軸101及び201を含む平面内で回転する不図示の機
構系と、駆動系(輻輳角モータ)104及び204を設
ける。
撮像光学系102、202の回転角を測定する。108
と208はズームエンコーダで、変倍群102b、20
2bの移動を計測して変倍比を求める。109と209
はフォーカスエンコーダで、合焦群の位置を計測する。
また110と210は映像信号でイメージセンサ103
と203から出力され、画像メモリ111と211に記
憶される。
算部14の作用は追って説明する。
写体の位置情報の検出について示す。
を原点として、x軸、y軸、及びz軸を定義する。
光学系の光軸101、201との交点を各々QR、QLと
し、撮像光学系(レンズ)102及び202の前側主点
から前述の点Oまでの距離をS0、また後側主点から各
々のイメージセンサ103及び203までの距離を
S0′とする。ここで、図5に示すxz平面内に於ける
被写体面1上の座標P2(x0,z0)の導出について簡
単に示す。
光学系の光軸101、201との交点を各々QR(x1,
−z1)、QL(−x1,−z1)とすると、その座標
x1、z1については撮影条件S0と輻輳角θを用いて幾
何学的に x1=S0sinθ − (1−a) z1=S0cosθ − (1−b) と表せられる。
03と光軸101及び201との交点OR′(x2,−z
2)、OL′(−x2,−z2)についても同様に x2=(S0+S0′)sinθ − (2−
a) z2=(S0+S0′)cosθ − (2−b) と表せられる。
P2(x0,z0)に対する各々のイメージセンサ10
3、203に於ける像点をPR′(xR,−zR)及び
PL′(−xL,−zL)、またイメージセンサ103及
び203に於ける各々の像高をxR′、xL′とすると、
幾何学的に xR=(S0+S0′)sinθ−xR′cosθ − (3−a) zR=(S0+S0′)cosθ+xR′sinθ − (3−b) xL=(S0+S0′)sinθ+xL′cosθ − (3−c) zL=(S0+S0′)cosθ−xL′sinθ − (3−d) と表すことができる。
(S0,S0′,θ,xR′)とし、点PL′と点QLを通
る直線をfL(S0,S0′,θ,xL′)と表すと、被写
体面上の点P2(x0,z0)は定義によりこの2直線の
交点の座標となる。
光学系102に関して y0=yR′SR′/SR − (4) として求めることができる。ここで、SRは図5に於け
る物点P2(x0,z0)から撮像光学系102の前側主
点までの距離であり、SR′は撮像光学系102の後側
主点からイメージセンサ103に於ける像点PR′まで
の距離を表す。
は、 P=f(S0,S0′,θ,xR′,xL′,yR(L)′) (5) により表すことができ、撮影条件(S0,S0′,θ,)
と各々のイメージセンサの出力画像(xR′,xL′,y
R(L))の関数となり、各パラメータを検出することによ
り被写体面の位置情報を求めることができる。
説明する。まず輻輳角2θを回転型エンコーダの様な回
転角情報検出手段105及び205により検出する。撮
像光学系の変倍群102b及び202bに設けた各々の
レンズ群の光軸方向の位置情報を得るためのエンコーダ
(ズームエンコーダ)108、208を使用し、この信
号により撮像光学系102及び202の焦点距離fを求
める。同様に109、209は撮像光学系の合焦群10
2d及び202bdに設けた各々のレンズ群の光軸方向
の位置情報を得るためのエンコーダ(フォーカスエンコ
ーダ)であるがこれらは例えばポテンショメータのよう
な外付けの部材でも良いし、例えばパルスモータのよう
な駆動系自身で駆動方法によりレンズの光軸方向の位置
情報を知る系でも良い。そして演算制御部12にてフォ
ーカスエンコーダ109、及び209からの信号により
撮像光学系102及び202に対する被写体距離S0が
求められ、更に上述の撮像光学系102及び202の焦
点距離fと合わせて、撮像光学系102及び202のレ
ンズバックS0′が求まる。尚、エンコーダ108、1
09、208、209からの信号により駆動系106、
107、206、207を別途制御することによって、
2組の撮像光学系102及び202の焦点距離fとレン
ズバックS0′は、常に一致させるようにしているもの
とする。
105、108、109、205、208、209の信
号をもとに演算制御部12に於てS0(撮像光学系(レ
ンズ)の前側主点から各々の光軸の交点までの距離)、
S0′(撮像光学系(レンズ)の後側主点から像面まで
の距離)及びθ(輻輳角)を求める。一方111及び2
11は画像メモリであり、映像信号110及び210を
一時保存する。
11及び211の画像データについて相関演算を行うが
図6(A)(B)に相関演算処理についての概念図を示
す。処理に際しては、図6(B)に示すようにまず画像
メモリ111に於ける点(xiR′,yjR′)の画素デー
タRijを中心とした画素データ群112を1つのブロッ
クとし、これと画像メモリ211に於ける画像との間で
相関演算を行なう。図7は水平方向及び垂直方向につい
て相関演算に於ける相関値とx′(y′)軸座標の関係
を模式的に表したものである。ここで、この相関ピーク
近傍の関係を関数近似すること等により相関値が最大と
なるxL′(yL′)をイメージセンサのサンプリングピ
ッチ以下の精度で求める。画像メモリ111の各画素デ
ータRijについてブロック112を設け、同様の演算処
理を行ない各画素データに対応するxL′及びyL′を求
める。
iR′、xL′、yjR′)と前記撮影条件(S0、S0′、
θ)を用いて、前述の(5)式に示した関係よりイメー
ジセンサ103の各画素データRijに対応する被写体面
の座標PR(x0,y0,z0)を求めることができる。
(xiL′,yjL′)についても同様の演算処理を施し、
各画素に対応するxR′及びyR′を求め、イメージセン
サ203の各画素データLijに対応する被写体面の座標
PL(x0,y0,z0)を求める。尚、被写体面の座標P
RとPLは必ずしも一致しない。
基に補正処理部14に於て処理を行なう。補正処理部1
4に於ては、まず所望の視点位置を入力する。このとき
視点位置を例えば図8に示すように入力すると、前述の
撮影条件S0、S0′と被写体面の座標PR(L)(x,,
y0,z0)を用い、各座標値に対する像点(x′、
y′)を以下のように求めることができる x′=x0S0′/(S0+z0) − (6−a) y′=y0S0′/(S0+z0) − (6−b) 前記(6−a、b)式を基に演算処理により各々の画像
メモリの各座標(xiR(L)′,yjR(L)′)を座標変換し
画像メモリ15に書き込む。画像メモリ15に於ける画
像はレジストレーションずれが補正されており、また画
像データは各々のイメージセンサ103及び203より
出力される画像データに対して理想的には2倍となり、
その結果、出力画像は高精細化されたものとなるわけで
ある。
な画像を得ることができるから、これから益々求められ
る高精細情報を提供することができる効果がある。
説明図。
102のレンズ群 202a、202b、202c、202d 撮像光学系
202のレンズ群 101、201 撮像光学系102、201の光軸 103、203 イメージセンサ 104、204 輻輳角モータ 105、205 角度エンコーダ 106、206 ズームモータ 107、207 フォーカスモータ 108、208 ズームエンコーダ 109、209 フォーカスエンコーダ 110、210 画像信号 111、211、15 画像メモリ 12、13、14 演算制御部
Claims (2)
- 【請求項1】 複数の撮像系を用いて共通の被写体を撮
像する装置に於いて、撮像系の撮像条件を検出する手段
と、各撮像系から出力される画像信号から被写体の位置
情報を検出する手段と、各撮像系からの出力に依る画像
を前記撮像条件と前記位置情報を基に合成する手段を有
することを特徴とする複眼撮像装置。 - 【請求項2】 前記合成する手段は所定の視点位置を基
準にして合成画像を形成することを特徴とする請求項1
の複眼撮像装置。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4152214A JP2974500B2 (ja) | 1992-06-11 | 1992-06-11 | 複眼撮像装置 |
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EP93104677A EP0563737B1 (en) | 1992-03-23 | 1993-03-22 | Multilens imaging apparatus with correction of misregistration |
AT93104677T ATE158129T1 (de) | 1992-03-23 | 1993-03-22 | Bildaufnahmevorrichtung mit mehreren linsen und korrektur von falschregistrierung |
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---|---|---|---|
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Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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Family Applications (1)
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---|---|---|---|
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Country | Link |
---|---|
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2009239392A (ja) * | 2008-03-26 | 2009-10-15 | Fujifilm Corp | 複眼撮影装置およびその制御方法並びにプログラム |
US7689117B2 (en) | 2006-01-11 | 2010-03-30 | Panasonic Corporation | Multi-module photography system |
JP2012090288A (ja) * | 2011-11-18 | 2012-05-10 | Fujifilm Corp | 複眼撮影装置およびその制御方法並びにプログラム |
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-
1992
- 1992-06-11 JP JP4152214A patent/JP2974500B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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US7689117B2 (en) | 2006-01-11 | 2010-03-30 | Panasonic Corporation | Multi-module photography system |
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JP2974500B2 (ja) | 1999-11-10 |
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