JPH06133339A - 立体撮像支援装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】立体効果が良好に現れる部分の像のみを明瞭に
し、他の部分をぼかすようにし、見やすくて自然な映像
を得る。 【構成】レンズ系１０１、２０１を通った光学像は絞り
機構１０２、２０２を通して固体撮像装置１０３、１０
４に結像され、その電気変換信号が信号処理部１０４、
２０４で第１、第２のビデオ信号に変換される。第１、
第２のビデオ信号は部分画質調整器１０５、２０５に入
力され、部分的に画質低下処理を受けて出力される。絞
り機構１０２、２０２の絞り情報は、立体画質制御部５
００のにて検出され、絞りの程度が大きくなると立体画
質制御部５００は先の画質低下処理を行うための画質制
御データを部分画質調整器１０５、２０５に与える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ビデオカメラを用い
た立体撮像装置に係わり、特に立体効果を有効に表現で
きるようにした立体撮像支援装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】左右のビデオカメラを同期させて同一被
写体を撮像し、立体映像信号を得る立体撮像装置が開発
されている。この装置は、左右のビデオカメラで撮像し
た映像を重ねて見ることにより立体的に画像を表現する
ものであるが、立体像を効果的に表現する上で不十分な
点がある。

【０００３】一般に、カメラ撮影技術において、（１）
被写体にフォーカスを合わせた状態で、絞りを開くと、
深度が浅くなりフォーカスの合った領域は明瞭な像であ
るが周辺の領域の像はぼやける。また、（２）被写体に
フォーカスを合わせた状態で、絞りを絞り込むと、深度
が深くなりフォーカスの合った領域の周辺の領域まで明
瞭な像を得ることができる。

【０００４】カメラ撮影を行う場合、上記（１）、
（２）の効果を得る場合、絞りと、フォーカスを調整す
るが、さらにシャッター速度を調整する必要がある。つ
まり、絞りを開いた状態で、周囲の照度が高いと過大露
出となるので、シャッター速度を早くしている。また絞
りを絞り込んだ状態で、周囲の照度が低いと露出不足と
なるためにシャッター速度を遅くしている。

【０００５】また、シャッター速度は、被写体が移動体
であるか否かによっても調整される。移動体であるとシ
ャッター速度を早くしている。このときの、照度が十分
であれば絞りは絞り込まれているが、照度が不足して露
出不足となる場合は、絞りを開くようにしている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ビデオカメ
ラを用いた立体撮像においても、フォーカス調整、絞り
調整が行われるが、立体撮像であるがために、画像とし
て不自然な画像を作成してしまうことがある。例えば、
被写体にフォーカスを合わせて、照度が高いために絞り
を絞り込んだような場合である。この場合は、深度が深
くなり被写体の前後に位置する周辺物体も明瞭に撮像さ
れてしまう。しかし、立体映像の場合は、左右の映像を
重ね合わせて見ることにより立体効果を得る仕組みであ
るから、フォーカスを合せた部分では立体効果が現れる
が、その周辺の領域では、立体効果の現れない像が２重
になり見苦しく、不自然となる。

【０００７】そこでこの発明は、立体効果が良好に現れ
る部分の像のみを明瞭にし、他の部分をぼかすように
し、見やすくて自然な映像を得られるようにした立体撮
像支援装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明は、立体撮像を
行うための第１、第２の固体撮像装置に対してそれぞれ
被写体の光学像を導くための第１、第２の絞り機構と、
前記第１、第２の固体撮像装置の出力をそれぞれ同期し
た第１、第２のビデオ信号に変換する自動利得制御機能
を含む第１、第２の信号処理部と、前記第１、第２の信
号処理部から第１、第２のビデオ信号がそれぞれ供給さ
れ、前記第１、第２の絞り機構の絞りが絞り込まれたこ
とに応答して、前記第１、第２のビデオ信号の中で一部
のメイン領域を除く領域の信号の画質を低下させる画質
制御手段とを備える。

【０００９】

【作用】上記の手段により、フォーカスの合っているメ
イン領域の映像のみが明瞭となり、その周辺の領域の映
像はぼけることになり、立体視した場合、立体効果のな
い像が２重になって目立つことがなく、立体効果が有効
に表現され自然な画像を表現できることになる。

【００１０】

【実施例】以下、この発明の実施例を図面を参照して説
明する。

【００１１】図１はこの発明の一実施例である。１０
１、２０１は、左右のビデオカメラのレンズ系であり、
フォーカス調整機構を備えている。このレンズ系１０
１、２０１を通過した光学像は、絞り機構１０２、２０
２を介してＣＣＤを用いた固体撮像素子１０３、２０３
の撮像面に結像される。固体撮像素子１０３、２０３か
ら読み出された撮像信号は、それぞれ信号処理部１０
４、２０４に導入されて、ビデオ信号に変換される。こ
の信号処理部１０４、２０４から出力されたビデオ信号
は、それぞれ部分画質調整器１０５、２０５において１
画面のうち部分的な領域の画質調整を受けて出力され
る。画質調整内容としては、各種があり例えば信号レベ
ルの調整、周波数特性の調整等である。部分画質調整器
１０５、２０５から出力されたビデオ信号は、それぞれ
出力部１０６、２０６を介して、それぞれ例えば第１の
ＶＴＲ３０１、第２のＶＴＲ３０２に供給され、記録さ
れる。固体撮像装置１０３、２０３の駆動信号や、信号
処理部１０４、２０４に対するタイミング信号は、シス
テム制御部４００から与えられている。

【００１２】このシステムには、さらに立体画質制御部
５００が設けられている。立体画質制御部５００には、
絞り機構１０２、２０２から絞り情報が入力される。立
体画質制御部５００は、絞り情報に基づいて、部分画質
調整器１０５、２０５に対する部分利得制御信号を作成
して与えている。

【００１３】図２は、立体画質制御部５００による制御
動作を説明するための概念図を示したている。今、図２
（Ａ）に示すように、第１（左）と第２（右）のビデオ
カメラが立体情報を得るために第１の被写体をことなる
角度から撮像するものとする。またこの時の第１と第２
のビデオカメラのフォーカスは、第１の被写体に合わせ
られているものとする。またこのとき、第１の被写体の
後方左側に第２の被写体があるものとする。このように
撮像した場合、第１と第２のビデオカメラで得られた画
像を重ね合わせ立体視する場合には、フォーカスの合わ
せられている第１の被写体が立体的に見えるように、同
図（Ｂ）に示すように画角が合わせられる。ここで、仮
に第２の被写体が立体的に見えるようにするとすると、
同図（Ｃ）に示すように画角を合わせる必要がある。こ
の場合は、立体視できる範囲が狭くなる。

【００１４】そこで、通常は、同図（Ｂ）のように、第
１と第２のビデオカメラによる画像領域が一致するよう
に、画角が合わせられる。ここで、第２の被写体は、画
角がずれることになるので、立体視効果が得られなくな
る。例えば、同図（Ｂ）の白丸で示すような位置に、左
右に分離した形で現れる。しかし、このような立体効果
が成立しない像は、不自然であり、視聴者に取っては目
障りである。

【００１５】このような不自然な状態をなくすために、
この発明のシステムでは、図１に示した立体画質制御部
５００及び部分画質調整器１０５、２０５が設けられて
いる。つまり、このシステムでは、撮影者が明瞭性を期
待して撮像した部分、つまりフォーカスが合っている被
写体（図の例では第１の被写体）の領域の画質を高性能
で出力し、その周囲の画像の画質を低下させるようにし
ている。図２（Ｂ）の例では、例えば斜線で示す領域の
画質を低下させて表現し、フォーカスが合っている被写
体部分（メイン領域）のみを明瞭にする処理を行う。

【００１６】なお信号処理処理部１０４、２０４におい
ては、自動的に露出状態を最適にする信号処理機能であ
る自動利得制御機能が含まれているものとする。従っ
て、信号処理部１０４、２０４の出力をそのまま利用す
れば通常の最適画像に制御された明るい画像信号を得る
ことができる。

【００１７】図３は、立体画質制御部５００のさらに詳
細なブロック構成を示している。絞り機構１０２、２０
２は、全く同じように絞りが調整されるが、その絞り状
態を示す絞り情報は、絞り情報検出器５０１により検出
される。絞り情報検出器５０１で絞り込み状態が判定さ
れると、その判定信号は、タイミング調整器５０２に入
力される。タイミング調整器５０２は、絞り込み状態に
応じて、例えば利得制御メモリ５０４ａを選択する。ま
た利得制御メモリ５０４ａの画質制御データ（利得制御
データ）をビデオ信号に同期して読み出すためにアドレ
ス発生器５０３に対して読み出し開始タイミング信号を
与える。読み出し開始タイミング信号は、システム制御
部４００からのタイミング信号（例えばビデオ信号の垂
直同期信号に同期している）に同期して出力される。利
得制御メモリ５０４ａは、１フィールド（１画面）分の
ビデオ信号に対応した利得制御係数を予め記憶してい
る。この場合、例えば画面の中央（通常はフォーカスが
合わせられる部分）のメイン領域Ａ１は、利得が１であ
り、その周囲の領域Ａ２は利得０．８、さらにその周囲
の領域Ａ３は領域０．５、さらにその周囲の領域Ａ４は
利得０．３というふうに、次第にビデオ信号のレベルを
落とすように設定されている。図には部分画質調整器１
０５を１つを示しているが、他方の部分画質調整器２０
５も同様に制御される。

【００１８】このような利得制御を行うことにより、画
面上では、利得１の領域（フォーカスが合っている部
分）の像が明瞭となり、その周囲は次第にぼけたあるい
は暗い状態の像となる。このように表現すると、視聴者
は明瞭な部分の像に注意が引かれ、ぼけた部分の像に対
しては鈍感となる。よって、視聴者は立体効果が十分に
現れている部分のみを見ることになり、不自然な部分か
ら注意を外されることになる。このように立体像が表現
された場合、視聴者の目の疲れも軽減できる。

【００１９】上記の実施例は、メモリ５０４ａに格納さ
れているデータを使用するものとして説明した。しかし
ながら、レンジを切り換えるようにしても良い。利得制
御係数値の異なるメモリを複数用意しておき、絞り機構
の絞りの程度に応じてメモリ選択を行うようにしても良
い。例えば絞りの程度が大きい場合には、係数値の平均
が大きいメモリを選択し、絞りの程度が小さい場合に
は、係数値の平均が小さいメモリを選択するようにして
いる。これは、絞り込みが大きいと、深度が深くなり、
フォーカスの合う前後領域が広がり、それだけ立体効果
の不十分な映像が明瞭に現れやすくなるから、その画質
を一層低減させるためである。

【００２０】上記の実施例では、部分画質調整器１０
５、２０５は利得制御増幅器であり、その利得を制御す
るものとして説明したが、これに限定されるものではな
い。図４は部分画質調整器１０５の他の例を示してい
る。この部分画質調整器１０５は、輝度信号の系路に複
数のフィルタＦ１、Ｆ２、Ｆ３、Ｆ４を並列に有する。
そして先の領域Ａ１では、周波数帯域の広い低域通過フ
ィルタＦ１を通過させ、領域Ａ２では帯域を押さえた低
域通過フィルタＦ２を通過させるというように、フィル
タ群の入力部に設けられたセレクタＳＥＬが、例えば先
のメモリ５０４ａからのデータにより制御される。この
ようにすると、画面上では領域Ａ１に対応する画像は鮮
明となるが、この領域から遠ざかるにしたがって次第に
高域成分がカットされるためにぼけた像になる。

【００２１】なお、図４の実施例では複数の特性のこと
なるフィルタを用意してこれらを選択切り換えするもの
として説明したが、周波数特性を可変できるフィルタで
あれば、その制御端子に特性可変制御データを領域毎に
可変して与えれば同様な効果を得ることができる。

【００２２】なお、立体画質制御部５００から与えられ
る、利得制御のための係数は、アナログ量に変換され
て、部分画質調整器１０５、１０６に与えられるが、カ
メラシステムがデジタル処理を行うシステムであれば、
アナログ変換は不要である。

【００２３】上記の説明では、領域Ａ１は、画面の中央
に設定されているものとして説明したがこれに限るもの
ではなく、領域Ａ１を移動できるようにしても良い。こ
れはフォーカスを合わせた被写体を常に画面の中央に捕
らえて撮像するとは限らないからである。

【００２４】領域Ａ１を画面の任意の位置に設定するた
めには、アドレス発生器５０３のアドレス発生タイミン
グを調整すれば良い。領域Ａ１を画面の右側に移動させ
るためには、タイミング調整器５０２に対して手動調整
器５０２に調整信号が与えられる。

【００２５】図５は、領域可変回路であり、タイミング
調整器５０２の内部に設けられている。７０１は水平カ
ウンタであり、システム制御部４００から垂直同期信号
に同期したタイミングパルスが与えられると、クロック
を計数して水平方向の経過時間をカウントする。１水平
期間分のクロックをカウントすると、キャリー出力（水
平タイミングパルス）で自己リセットし、またこの水平
タイミングパルスを垂直カウンタ７０３のクロック入力
端子に供給する。垂直カウンタ７０３は、水平タイミン
グパルスを計数して、例えば１フィールド分の水平タイ
ミングパルスを計数するとキャリー出力を得て自己リセ
ットする。

【００２６】水平カウンタ７０１の計数値は、比較器７
０２に入力されて比較データと水平比較される。また垂
直カウンタ７０１の計数値も、比較器７０４に与えられ
て垂直比較データと比較される。比較データは、手動調
整器６００から与えられるもので、ユーザの調整に応じ
て可変できる。今、比較データがオール０であるとする
と、タイミングパルスがシステム制御部４００から入力
すると、すぐみ水平アドレスタイミング信号が得られ、
また１水平期間経過後に垂直アドレスタイミング信号が
得られる。よって、この場合は、メモリ５０４ａの初期
アドレスのデータが、垂直同期信号に同期してアクセス
される。メモリ５０４ａのデータパターンは、画面の中
央に領域Ａ１が対応するので、画面中央が明瞭でその周
辺がぼけるような画質制御となる。

【００２７】次に、水平比較データが可変されて大きく
なると、水平アドレスタイミング信号の出力が遅れるこ
とになる。すると、ビデオ信号のフィールド開始位置で
ある垂直同期信号からメモリ５０４ａに対する水平方向
の読み出しタイミングが遅れるので、画面に対して領域
Ａ１を右方向へ移動させた形で画質制御を行うことがで
きる。水平比較データをさらに大きくすると、領域Ａ１
を画面の左側へ移すこともできる。領域Ａ１を垂直方向
へ移動させう場合も同様であり、この場合は水平比較デ
ータを可変すれば良い。なお上記の実施例では、領域Ａ
１が丸形に設定されているが、これに限らず四角形であ
っても良い。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したようにこの発明によれば、
立体画像を取得するがゆえに、不自然な画像が生じる領
域で画質を低下させる手段を設け、立体効果が良好に現
れる部分の像のみを明瞭にし、他の部分をぼかすように
し、見やすくて自然な映像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例を示す構成説明図。

【図２】立体撮像における特徴的な現象を説明するため
に示した図。

【図３】図１の立体画質制御部を詳しく示す図。

【図４】図１の立体画質制御の他の例を示す図。

【図５】図１の立体画質制御のさらに他の部分を示す
図。

【符号の説明】

１０１、２０１…レンズ系、１０２、２０２…シボリ機
構、１０３、２０３…固体撮像装置、１０４、１０５…
信号処理部、１０５、２０５…部分画質調整器、１０
６、２０６…出力部、３０１、３０２…ＶＴＲ、４００
…システム制御部、５００…立体画質制御部、６００…
手動調整部。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 立体撮像を行うための第１、第２の固体
   撮像装置に対してそれぞれ被写体の光学像を導くための
   第１、第２の絞り機構と、 前記第１、第２の固体撮像装置の出力をそれぞれ同期し
   た第１、第２のビデオ信号に変換する自動利得制御機能
   を含む第１、第２の信号処理部と、 前記第１、第２の信号処理部から第１、第２のビデオ信
   号がそれぞれ供給され、前記第１、第２の絞り機構の絞
   りが絞り込まれたことに応答して、前記第１、第２のビ
   デオ信号の中で一部のメイン領域を除く領域の信号の画
   質を低下させる画質制御手段とを具備したことを特徴と
   する立体撮像支援装置。
2. 【請求項２】前記画質制御手段は、第１、第２のビデオ
   信号がそれぞれ入力される第１、第２の利得制御増幅器
   と、前記第１、第２のビデオ信号に同期してメモリから
   の利得制御データを読み出して前記第１、第２の利得制
   御増幅器の利得制御端子にそれぞれ与える手段とを備え
   たことを特徴とする請求項１記載の立体撮像支援装置。
3. 【請求項３】前記画質制御手段は、前記第１のビデオ信
   号が入力され可変特性を得ることができる第１のフィル
   タと、第２のビデオ信号が入力され可変特性を得ること
   ができる第２のフィルタ群と、前記メモリからのデータ
   に応じて前記第１のフィルタと第２のフィルタのフィル
   タ特性を同期して切り換える手段とを具備したことを特
   徴とする請求項１記載の立体撮像支援装置。
4. 【請求項４】前記画質調整手段は、前記第１、第２のビ
   デオ信号の画面に対応した各部の画質制御データを格納
   したメモリ手段を有することを特徴とする請求項１記載
   の立体撮像支援装置。
5. 【請求項５】前記画質制御手段は、前記第１、第２のビ
   デオ信号による画面の任意の一に前記メイン領域を移動
   させるために、前記メモリ手段のデータ読み出し開始タ
   イミングを調整するための調整手段を備えたことを特徴
   とする請求項４記載の立体撮像支援装置。
6. 【請求項６】前記メモリ手段は、前記画面に対応する複
   数のメモリを備え、各メモリに格納されている画質制御
   データのレンジが異なることを特徴とする請求項４記載
   の立体撮像支援装置。