JPH07135605A - 画像合成装置 - Google Patents
画像合成装置Info
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- JPH07135605A JPH07135605A JP5307426A JP30742693A JPH07135605A JP H07135605 A JPH07135605 A JP H07135605A JP 5307426 A JP5307426 A JP 5307426A JP 30742693 A JP30742693 A JP 30742693A JP H07135605 A JPH07135605 A JP H07135605A
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- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 claims abstract description 45
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 36
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 7
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 6
- 230000001131 transforming effect Effects 0.000 claims 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 16
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 2
- 230000004044 response Effects 0.000 description 2
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- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
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- Controls And Circuits For Display Device (AREA)
- Image Processing (AREA)
- Studio Circuits (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ２枚の画像を合成する画像合成装置におい
て、被写体とカメラの位置関係に左右されず、あたかも
単一の視点で見たかのような超広角な合成画像を得る画
像合成装置を提供する。 【構成】 複数方向からの画像を得る１台あるいは複数
台の撮像装置３１と、前記撮像装置により得られる複数
の画像の画面アドレスを発生するアドレス発生回路３７
と、該画面アドレスを変換し画像を変形するアドレス変
換回路３８とを用い、撮像装置３１により得られた画像
を単一の視点から見た場合の撮影領域の形に変形し、該
変形された複数の画像をメモリ４０により合成する。
て、被写体とカメラの位置関係に左右されず、あたかも
単一の視点で見たかのような超広角な合成画像を得る画
像合成装置を提供する。 【構成】 複数方向からの画像を得る１台あるいは複数
台の撮像装置３１と、前記撮像装置により得られる複数
の画像の画面アドレスを発生するアドレス発生回路３７
と、該画面アドレスを変換し画像を変形するアドレス変
換回路３８とを用い、撮像装置３１により得られた画像
を単一の視点から見た場合の撮影領域の形に変形し、該
変形された複数の画像をメモリ４０により合成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、複数の画像を合成し１
枚の画像とする画像合成装置に関するものである。
枚の画像とする画像合成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図１０は例えば特開平５−１８１２１４
号公報に示された従来の広角画像撮影装置の構成図であ
る。図において１０１はプリズム、１０２は撮影レン
ズ、１０４はフィルム、１０５はリールである。
号公報に示された従来の広角画像撮影装置の構成図であ
る。図において１０１はプリズム、１０２は撮影レン
ズ、１０４はフィルム、１０５はリールである。
【０００３】次に動作について説明する。撮影レンズ１
０２の前方に設けられたプリズム１０１は、その第２面
ｂと画枠の面とが平行になるように配置され、回転可能
に設けられている。図１０の状態でレリーズすると、通
常より左側にずれた位置の被写体が撮影される。１コマ
目が撮影されると、第２面ｂと画枠の面との平行性が維
持されたままモータによりプリズム１０１が１８０度回
転されて、２コマ目が撮影される。この場合、通常より
右側にずれた位置の被写体が撮影されるので、２コマ目
は１コマ目よりかなり右側にずれた位置の被写体が撮影
される。これにより、撮影レンズとして普通の広角レン
ズを用いるだけで、画面横方向に超広角レンズに相当す
る画角が得られ、しかも超広角レンズにて生じる周辺光
量の低下、周辺の画質の劣化、および高価格の問題を回
避することができる。
０２の前方に設けられたプリズム１０１は、その第２面
ｂと画枠の面とが平行になるように配置され、回転可能
に設けられている。図１０の状態でレリーズすると、通
常より左側にずれた位置の被写体が撮影される。１コマ
目が撮影されると、第２面ｂと画枠の面との平行性が維
持されたままモータによりプリズム１０１が１８０度回
転されて、２コマ目が撮影される。この場合、通常より
右側にずれた位置の被写体が撮影されるので、２コマ目
は１コマ目よりかなり右側にずれた位置の被写体が撮影
される。これにより、撮影レンズとして普通の広角レン
ズを用いるだけで、画面横方向に超広角レンズに相当す
る画角が得られ、しかも超広角レンズにて生じる周辺光
量の低下、周辺の画質の劣化、および高価格の問題を回
避することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来の画像合成装置は
以上のように構成されているので、被写体が十分遠方に
ありカメラと被写体の距離が画角によらず一定と見なせ
る場合以外、たとえば被写体が平面でカメラとの距離が
近い場合には、左右の画像で遠近感が異なり合成点付近
の画像が不自然であるという問題点があった。
以上のように構成されているので、被写体が十分遠方に
ありカメラと被写体の距離が画角によらず一定と見なせ
る場合以外、たとえば被写体が平面でカメラとの距離が
近い場合には、左右の画像で遠近感が異なり合成点付近
の画像が不自然であるという問題点があった。
【０００５】また、カメラが被写体面に対して角度を持
って設置されている場合も、同様に合成点付近での画像
が不自然であるという問題点があった。
って設置されている場合も、同様に合成点付近での画像
が不自然であるという問題点があった。
【０００６】本発明は上記のような問題点を解消するた
めになされたもので、２枚の画像を合成し、単一の視点
で見た場合と同様な超広角画像が得られる画像合成装置
を提供することを目的とする。
めになされたもので、２枚の画像を合成し、単一の視点
で見た場合と同様な超広角画像が得られる画像合成装置
を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係る画
像合成装置は、複数方向からの画像を得る１台あるいは
複数台の撮像装置と、前記撮像装置により得られる複数
の画像の画面アドレスを発生するアドレス発生回路と、
該画面アドレスを変換し画像を変形するアドレス変換回
路と、前記アドレス変換回路で変形された複数の画像を
合成するためのメモリとを備えたものである。
像合成装置は、複数方向からの画像を得る１台あるいは
複数台の撮像装置と、前記撮像装置により得られる複数
の画像の画面アドレスを発生するアドレス発生回路と、
該画面アドレスを変換し画像を変形するアドレス変換回
路と、前記アドレス変換回路で変形された複数の画像を
合成するためのメモリとを備えたものである。
【０００８】請求項２の発明に係る画像合成装置は、複
数方向からの画像を得る１台あるいは複数台の撮像装置
と、前記撮像装置により得られる複数の画像の画面アド
レスを発生するアドレス発生回路と、該画面アドレスを
変換することにより該合成画像が単一の視点から見た場
合の撮影領域の形に画像を変形するアドレス変換回路
と、前記アドレス変換回路で変形された複数の画像を合
成するためのメモリを備えたものである。
数方向からの画像を得る１台あるいは複数台の撮像装置
と、前記撮像装置により得られる複数の画像の画面アド
レスを発生するアドレス発生回路と、該画面アドレスを
変換することにより該合成画像が単一の視点から見た場
合の撮影領域の形に画像を変形するアドレス変換回路
と、前記アドレス変換回路で変形された複数の画像を合
成するためのメモリを備えたものである。
【０００９】請求項３の発明に係る画像合成装置は、レ
ンズと撮像素子を有する撮像装置と、該撮像装置を回転
駆動する回転駆動装置とを用い、複数の所定の位置で画
像を取り込むものである。
ンズと撮像素子を有する撮像装置と、該撮像装置を回転
駆動する回転駆動装置とを用い、複数の所定の位置で画
像を取り込むものである。
【００１０】請求項４の発明に係る画像合成装置は、複
数方向からの画像を得る１台あるいは複数台の撮像装置
と、前記撮像装置により得られる複数の画像の画面アド
レスを発生するアドレス発生回路と、該画面アドレスの
うち画像の縦方向のアドレスのみを変化させるアドレス
変換回路と、前記アドレス変換回路で変形された複数の
画像を合成するためのメモリを備えたものである。
数方向からの画像を得る１台あるいは複数台の撮像装置
と、前記撮像装置により得られる複数の画像の画面アド
レスを発生するアドレス発生回路と、該画面アドレスの
うち画像の縦方向のアドレスのみを変化させるアドレス
変換回路と、前記アドレス変換回路で変形された複数の
画像を合成するためのメモリを備えたものである。
【００１１】請求項５の発明に係る画像合成装置は、請
求項４項記載のアドレス変換回路が、画像の横方向のア
ドレスの入力に対し縦方向のアドレスに乗する乗数を出
力するルックアップテーブルと、乗算器で構成されたも
のである。
求項４項記載のアドレス変換回路が、画像の横方向のア
ドレスの入力に対し縦方向のアドレスに乗する乗数を出
力するルックアップテーブルと、乗算器で構成されたも
のである。
【００１２】
【作用】請求項１の発明に係る画像合成装置は、複数方
向からの画像を得る１台あるいは複数台の撮像装置と、
前記撮像装置により得られる複数の画像の画面アドレス
を発生するアドレス発生回路と、該画面アドレスを変換
し画像を変形するアドレス変換回路とを用い、撮像装置
により得られた画像を撮影される領域の形に変形し、該
変形された複数の画像をメモリにより合成する。
向からの画像を得る１台あるいは複数台の撮像装置と、
前記撮像装置により得られる複数の画像の画面アドレス
を発生するアドレス発生回路と、該画面アドレスを変換
し画像を変形するアドレス変換回路とを用い、撮像装置
により得られた画像を撮影される領域の形に変形し、該
変形された複数の画像をメモリにより合成する。
【００１３】請求項２の発明に係る画像合成装置は、複
数方向からの画像を得る１台あるいは複数台の撮像装置
と、前記撮像装置により得られる複数の画像の画面アド
レスを発生するアドレス発生回路と、該画面アドレスを
変換し画像を変形するアドレス変換回路とを用い、撮像
装置により得られた画像を単一の視点から見た場合の撮
影領域の形に変形し、該変形された複数の画像をメモリ
により合成する。
数方向からの画像を得る１台あるいは複数台の撮像装置
と、前記撮像装置により得られる複数の画像の画面アド
レスを発生するアドレス発生回路と、該画面アドレスを
変換し画像を変形するアドレス変換回路とを用い、撮像
装置により得られた画像を単一の視点から見た場合の撮
影領域の形に変形し、該変形された複数の画像をメモリ
により合成する。
【００１４】請求項３の発明に係る画像合成装置は、レ
ンズと撮像素子を有する撮像装置を、その底面に直交し
かつレンズの主点を通る軸を中心として回転させ、複数
の所定の位置で合成するための画像を取り込む。
ンズと撮像素子を有する撮像装置を、その底面に直交し
かつレンズの主点を通る軸を中心として回転させ、複数
の所定の位置で合成するための画像を取り込む。
【００１５】請求項４の発明に係る画像合成装置は、複
数方向からの画像を得る１台あるいは複数台の撮像装置
と、前記撮像装置により得られる複数の画像の画面アド
レスを発生するアドレス発生回路と、該画面アドレスを
変換し画像を変形するアドレス変換回路とを用い、前記
撮像装置により得られた画像のうち画像の縦方向のみを
撮影される領域の形に合わせ、該変形された複数の画像
をメモリにより合成する。
数方向からの画像を得る１台あるいは複数台の撮像装置
と、前記撮像装置により得られる複数の画像の画面アド
レスを発生するアドレス発生回路と、該画面アドレスを
変換し画像を変形するアドレス変換回路とを用い、前記
撮像装置により得られた画像のうち画像の縦方向のみを
撮影される領域の形に合わせ、該変形された複数の画像
をメモリにより合成する。
【００１６】請求項５の発明に係る画像合成装置は、請
求項４項記載のアドレス変換回路を画像の横方向のアド
レスの入力に対し縦方向のアドレスに乗する乗数を出力
するルックアップテーブルと、乗算器で構成し、画像の
縦方向のアドレスのみを変化させる。
求項４項記載のアドレス変換回路を画像の横方向のアド
レスの入力に対し縦方向のアドレスに乗する乗数を出力
するルックアップテーブルと、乗算器で構成し、画像の
縦方向のアドレスのみを変化させる。
【００１７】
【実施例】 実施例１．図１は請求項１の発明の一実施例による画像
合成装置の構成を示すブロック回路図である。図におい
て、１は中央から左側の領域を撮影するＣＣＤ撮像素子
などの撮像素子を有する第１のカメラ、２は同じく右側
の領域を撮影する第２のカメラ、３は第１のカメラ１と
第２のカメラ２を同期して駆動させる同期駆動回路、４
は第１のカメラ１の映像信号をディジタル信号に変換す
る第１のＡ／Ｄ変換器、５は第２のカメラ２の映像信号
をディジタル信号に変換する第２のＡ／Ｄ変換器、６は
第１のローパスフィルタ（以下、「ＬＰＦ」という）、
７は第２のＬＰＦ、８はアドレス発生回路、９はアドレ
ス変換回路、１０は映像信号選択回路、１１はカメラ選
択信号、１２はランダムアクセスメモリ（以下、「ＲＡ
Ｍ」という）、１３はＤ／Ａ変換器、１４は出力端子で
ある。
合成装置の構成を示すブロック回路図である。図におい
て、１は中央から左側の領域を撮影するＣＣＤ撮像素子
などの撮像素子を有する第１のカメラ、２は同じく右側
の領域を撮影する第２のカメラ、３は第１のカメラ１と
第２のカメラ２を同期して駆動させる同期駆動回路、４
は第１のカメラ１の映像信号をディジタル信号に変換す
る第１のＡ／Ｄ変換器、５は第２のカメラ２の映像信号
をディジタル信号に変換する第２のＡ／Ｄ変換器、６は
第１のローパスフィルタ（以下、「ＬＰＦ」という）、
７は第２のＬＰＦ、８はアドレス発生回路、９はアドレ
ス変換回路、１０は映像信号選択回路、１１はカメラ選
択信号、１２はランダムアクセスメモリ（以下、「ＲＡ
Ｍ」という）、１３はＤ／Ａ変換器、１４は出力端子で
ある。
【００１８】図２は被写体面を地平面と考え、第１およ
び第２のカメラが水平面から等しい俯角を持って設置さ
れている場合にそれぞれのカメラで撮影される地平面上
の撮影される領域を、また図３はその撮影領域が撮像素
子上に結像される様子をそれぞれ示す図である。図２に
おいて、１５は第１のカメラ１が中央線からある角度左
側に振れて設置されている場合カメラ１によって撮影さ
れる領域であり、１６はカメラ１と同じ角度右側に振れ
て設置された第２のカメラ２で撮影される領域である。
また、１５中のａ，ｂ，ｃ，ｄは撮影領域の四隅であり
ｌ，ｍおよびｐ，ｑ，ｒ，ｓは被写体面上に格子状に描
かれた直線である。１７は第１のカメラ１で撮影された
領域１５および領域内の格子状の線が、撮像素子上に結
像される様子を示したもので、撮影領域の四隅ａ，ｂ，
ｃ，ｄが撮像素子上の四隅Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄに結像される
ため図３のように変形する。直線Ｌ，Ｍおよび直線Ｐ，
Ｑ，Ｒ，Ｓはそれぞれ１５中の直線ｌ，ｍおよび直線
ｐ，ｑ，ｒ，ｓに対応している。１８は同じく第２のカ
メラ２で撮影された領域１６の撮像素子上への結像の様
子を示している。すなわち２枚の画像をそのまま合成す
ると図３のように合成部分で直線が正しく再現されな
い。また、図４は本実施例による画像合成装置の出力の
一例を示す図であり、１９はディスプレイの枠である。
び第２のカメラが水平面から等しい俯角を持って設置さ
れている場合にそれぞれのカメラで撮影される地平面上
の撮影される領域を、また図３はその撮影領域が撮像素
子上に結像される様子をそれぞれ示す図である。図２に
おいて、１５は第１のカメラ１が中央線からある角度左
側に振れて設置されている場合カメラ１によって撮影さ
れる領域であり、１６はカメラ１と同じ角度右側に振れ
て設置された第２のカメラ２で撮影される領域である。
また、１５中のａ，ｂ，ｃ，ｄは撮影領域の四隅であり
ｌ，ｍおよびｐ，ｑ，ｒ，ｓは被写体面上に格子状に描
かれた直線である。１７は第１のカメラ１で撮影された
領域１５および領域内の格子状の線が、撮像素子上に結
像される様子を示したもので、撮影領域の四隅ａ，ｂ，
ｃ，ｄが撮像素子上の四隅Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄに結像される
ため図３のように変形する。直線Ｌ，Ｍおよび直線Ｐ，
Ｑ，Ｒ，Ｓはそれぞれ１５中の直線ｌ，ｍおよび直線
ｐ，ｑ，ｒ，ｓに対応している。１８は同じく第２のカ
メラ２で撮影された領域１６の撮像素子上への結像の様
子を示している。すなわち２枚の画像をそのまま合成す
ると図３のように合成部分で直線が正しく再現されな
い。また、図４は本実施例による画像合成装置の出力の
一例を示す図であり、１９はディスプレイの枠である。
【００１９】次に動作について説明する。第１のカメラ
１と第２のカメラ２は同期駆動回路３により同じ位相で
駆動される。第１のカメラ１および第２のカメラ２から
出力される映像信号はそれぞれ第１のＡ／Ｄ変換器４、
第２のＡ／Ｄ変換器５により１画素ごとのディジタル信
号に変換され、以後の処理で折り返しノイズが出ないよ
うに第１のＬＰＦ６、第２のＬＰＦ７で帯域を制限され
る。
１と第２のカメラ２は同期駆動回路３により同じ位相で
駆動される。第１のカメラ１および第２のカメラ２から
出力される映像信号はそれぞれ第１のＡ／Ｄ変換器４、
第２のＡ／Ｄ変換器５により１画素ごとのディジタル信
号に変換され、以後の処理で折り返しノイズが出ないよ
うに第１のＬＰＦ６、第２のＬＰＦ７で帯域を制限され
る。
【００２０】アドレス発生回路８では同期駆動回路３か
らの撮像素子駆動クロック、および水平同期信号、垂直
同期信号をもとに画面の走査順に撮像素子上の水平、垂
直のアドレス（ｘ、ｙ）と、クロック毎に第１のカメラ
１と第２のカメラ２の出力を交互に切り換えるカメラ選
択信号１１を発生する。このカメラ選択信号１１は例え
ば、第１のカメラ１からの映像を選択するときは‘Ｈｉ
ｇｈ’、第２のカメラ２からの映像を選択する場合は
‘Ｌｏｗ’の信号となる。アドレス変換回路９はアドレ
ス発生回路８から得られる撮像素子上のアドレスとカメ
ラ選択信号１１の入力に対し、ＲＡＭ１２に映像信号を
書き込むためのアドレスを出力するリードオンリーメモ
リ（以下、「ＲＯＭ」という）で構成されている。
らの撮像素子駆動クロック、および水平同期信号、垂直
同期信号をもとに画面の走査順に撮像素子上の水平、垂
直のアドレス（ｘ、ｙ）と、クロック毎に第１のカメラ
１と第２のカメラ２の出力を交互に切り換えるカメラ選
択信号１１を発生する。このカメラ選択信号１１は例え
ば、第１のカメラ１からの映像を選択するときは‘Ｈｉ
ｇｈ’、第２のカメラ２からの映像を選択する場合は
‘Ｌｏｗ’の信号となる。アドレス変換回路９はアドレ
ス発生回路８から得られる撮像素子上のアドレスとカメ
ラ選択信号１１の入力に対し、ＲＡＭ１２に映像信号を
書き込むためのアドレスを出力するリードオンリーメモ
リ（以下、「ＲＯＭ」という）で構成されている。
【００２１】アドレス変換回路９内のＲＯＭには撮像素
子上の画面アドレスに対応する撮影領域上の座標に相当
する値をデータとして格納する。第１のカメラ１の撮像
素子上の１点（ｘ1，ｙ1）に結像する撮影領域１５上の
点の座標（Ｘ1，Ｙ1）は、撮像素子上の点（ｘ1，ｙ1）
とレンズの主点を結ぶ直線が被写体面と交わる点である
ので、カメラ１の被写体面に対する角度、被写体面から
の距離と中央から左への振れ角、およびレンズの焦点距
離、撮像素子の大きさから求めることができる。同様に
して第２のカメラ２の撮像素子上の点（ｘ2，ｙ2）に結
像する撮影領域１６上の点（Ｘ2，Ｙ2）も求めることが
できる。これにより撮像素子上の全画素に対応する撮影
領域上の点を求め、得られた（Ｘ1，Ｙ1），（Ｘ2，Ｙ
2）のすべてあるいは一部の領域が一画面上に表示でき
るように適当な大きさに縮小しＲＡＭ１２への映像信号
の書き込みアドレスとなるデータを決定しＲ０Ｍに記憶
しておく。
子上の画面アドレスに対応する撮影領域上の座標に相当
する値をデータとして格納する。第１のカメラ１の撮像
素子上の１点（ｘ1，ｙ1）に結像する撮影領域１５上の
点の座標（Ｘ1，Ｙ1）は、撮像素子上の点（ｘ1，ｙ1）
とレンズの主点を結ぶ直線が被写体面と交わる点である
ので、カメラ１の被写体面に対する角度、被写体面から
の距離と中央から左への振れ角、およびレンズの焦点距
離、撮像素子の大きさから求めることができる。同様に
して第２のカメラ２の撮像素子上の点（ｘ2，ｙ2）に結
像する撮影領域１６上の点（Ｘ2，Ｙ2）も求めることが
できる。これにより撮像素子上の全画素に対応する撮影
領域上の点を求め、得られた（Ｘ1，Ｙ1），（Ｘ2，Ｙ
2）のすべてあるいは一部の領域が一画面上に表示でき
るように適当な大きさに縮小しＲＡＭ１２への映像信号
の書き込みアドレスとなるデータを決定しＲ０Ｍに記憶
しておく。
【００２２】第１のカメラ１と第２のカメラ２からの映
像信号は映像信号選択回路１０に入力され、カメラ選択
信号１１に従って１クロック毎に、すなわち１画素毎に
交互にＲＡＭ１２に出力される。カメラ選択信号１１が
‘Ｈｉｇｈ’の場合は第１のカメラ１からの映像信号が
出力され、このときアドレス変換回路９には第１のカメ
ラを示すカメラ選択信号１１とその画素に対応する画面
アドレスが入力される。アドレス変換回路９ではカメラ
選択信号１１に従い、それぞれの画面アドレスに対応す
るデータを出力する。アドレス変換回路９からの出力は
ＲＡＭ１２への書き込みアドレスとして用いられ、これ
に従い映像信号はＲＡＭ１２上の指定されたアドレスに
書き込まれる。ＲＡＭ１２からは走査順に順次読み出さ
れＤ／Ａ変換器１３でアナログ信号に変換された後、出
力端子１４よりディスプレイやレコーダ等に出力され
る。これによりディスプレイ等には図４に示すように被
写体面の格子状の模様がそのまま写し出される。
像信号は映像信号選択回路１０に入力され、カメラ選択
信号１１に従って１クロック毎に、すなわち１画素毎に
交互にＲＡＭ１２に出力される。カメラ選択信号１１が
‘Ｈｉｇｈ’の場合は第１のカメラ１からの映像信号が
出力され、このときアドレス変換回路９には第１のカメ
ラを示すカメラ選択信号１１とその画素に対応する画面
アドレスが入力される。アドレス変換回路９ではカメラ
選択信号１１に従い、それぞれの画面アドレスに対応す
るデータを出力する。アドレス変換回路９からの出力は
ＲＡＭ１２への書き込みアドレスとして用いられ、これ
に従い映像信号はＲＡＭ１２上の指定されたアドレスに
書き込まれる。ＲＡＭ１２からは走査順に順次読み出さ
れＤ／Ａ変換器１３でアナログ信号に変換された後、出
力端子１４よりディスプレイやレコーダ等に出力され
る。これによりディスプレイ等には図４に示すように被
写体面の格子状の模様がそのまま写し出される。
【００２３】実施例２．図５は請求項２および請求項３
の発明の一実施例による画像合成装置の構成を示すブロ
ック回路図である。図において、３１はレンズとＣＣＤ
撮像素子などの撮像素子を有するカメラ、３２は前記カ
メラ３１のレンズの主点位置、３３は該主点位置３２を
中心としてカメラ３１を回転駆動するカメラ回転駆動回
路、３４はカメラ３１の撮像素子を駆動する撮像素子駆
動回路、３５は前記カメラ３１の映像信号をディジタル
信号に変換するＡ／Ｄ変換器、３６はＬＰＦ、３７はア
ドレス発生回路、３８はアドレス変換回路、３９はカメ
ラ位置情報、４０はＲＡＭ、４１はＤ／Ａ変換器、４２
は出力端子である。
の発明の一実施例による画像合成装置の構成を示すブロ
ック回路図である。図において、３１はレンズとＣＣＤ
撮像素子などの撮像素子を有するカメラ、３２は前記カ
メラ３１のレンズの主点位置、３３は該主点位置３２を
中心としてカメラ３１を回転駆動するカメラ回転駆動回
路、３４はカメラ３１の撮像素子を駆動する撮像素子駆
動回路、３５は前記カメラ３１の映像信号をディジタル
信号に変換するＡ／Ｄ変換器、３６はＬＰＦ、３７はア
ドレス発生回路、３８はアドレス変換回路、３９はカメ
ラ位置情報、４０はＲＡＭ、４１はＤ／Ａ変換器、４２
は出力端子である。
【００２４】次に動作について説明する。カメラ３１は
カメラ回転駆動回路３３により、カメラの底面に直交し
かつレンズの主点３２を通る軸を中心として、左右に回
転駆動される。またカメラ回転駆動回路３３はカメラ３
１が所定の撮影位置にあるときにその事を示すカメラ位
置情報３９を出力する。カメラ３１が中央より左に所定
の角度回転し、実施例１と同様の俯角を持っており、そ
の撮影領域が図２の１５の部分となった場合、そのまま
の状態でカメラ回転駆動回路３３により右に同じ角度回
転した場合の撮影領域は図２の１６の部分となる。この
部分が実施例１と同様に撮像素子上に図３のように結像
する。この場合、回転駆動によりカメラ３１の光軸が撮
影領域内に描く軌跡は直線となる。
カメラ回転駆動回路３３により、カメラの底面に直交し
かつレンズの主点３２を通る軸を中心として、左右に回
転駆動される。またカメラ回転駆動回路３３はカメラ３
１が所定の撮影位置にあるときにその事を示すカメラ位
置情報３９を出力する。カメラ３１が中央より左に所定
の角度回転し、実施例１と同様の俯角を持っており、そ
の撮影領域が図２の１５の部分となった場合、そのまま
の状態でカメラ回転駆動回路３３により右に同じ角度回
転した場合の撮影領域は図２の１６の部分となる。この
部分が実施例１と同様に撮像素子上に図３のように結像
する。この場合、回転駆動によりカメラ３１の光軸が撮
影領域内に描く軌跡は直線となる。
【００２５】カメラ３１の撮像素子は撮像素子駆動回路
３４により駆動され映像信号を出力する。前記出力信号
はＡ／Ｄ変換器３５により１画素ごとのディジタル信号
に変換され、以後の処理で折り返しノイズが出ないよう
にＬＰＦ３６で帯域を制限される。
３４により駆動され映像信号を出力する。前記出力信号
はＡ／Ｄ変換器３５により１画素ごとのディジタル信号
に変換され、以後の処理で折り返しノイズが出ないよう
にＬＰＦ３６で帯域を制限される。
【００２６】アドレス発生回３７では同期駆動回路３４
からの撮像素子駆動クロック、水平同期信号、垂直同期
信号をもとに画面の走査順に撮像素子上のアドレス
（ｘ、ｙ）を発生する。アドレス変換回路３８はアドレ
ス発生回路３７から得られる撮像素子上のアドレスとカ
メラ回転駆動回路３３から得られるカメラ位置情報３９
の入力に対し、ＲＡＭ４０に映像信号を書き込むための
アドレスを出力するＲＯＭで構成されている。
からの撮像素子駆動クロック、水平同期信号、垂直同期
信号をもとに画面の走査順に撮像素子上のアドレス
（ｘ、ｙ）を発生する。アドレス変換回路３８はアドレ
ス発生回路３７から得られる撮像素子上のアドレスとカ
メラ回転駆動回路３３から得られるカメラ位置情報３９
の入力に対し、ＲＡＭ４０に映像信号を書き込むための
アドレスを出力するＲＯＭで構成されている。
【００２７】カメラ３１の撮像素子上の１点（ｘ，ｙ）
に結像する撮影領域１５上の点（Ｘ，Ｙ）は、実施例１
と同様にして求める事ができる。ここで、カメラ３１の
水平画角をα度、垂直画角β度とすると、カメラが左に
回転している場合の画像と、カメラが右に回転している
場合の画像を合成して得られる画像は、垂直画角はその
ままで水平画角はおおよそ２α度の横長画像となる。水
平画角２α度、垂直画角β度で歪みを持たないレンズを
使用した仮想のカメラを、カメラ３１と同じ状態で中央
に向けて設置した場合には、図６の領域を撮影し、図７
のように撮像素子上に結像される。ここで、図６上の直
線ｐ，ｑ，ｒ，ｓおよび直線ｌ，ｍは図２と同様に被写
体面上に格子状に描かれた直線である。また、図７上の
直線ｐ’，ｑ’，ｒ’，ｓ’および直線ｌ’，ｍ’はそ
れぞれ、直線ｐ，ｑ，ｒ，ｓおよび直線ｌ，ｍが仮想カ
メラの撮像素子上に結像したものである。撮像素子上の
１点（ｕ，ｖ）に結像する図６の撮影領域上の点（Ｕ，
Ｖ）は実施例１と同様に一対一で求めることができる。
実施例１で得られる撮影領域（図２）に対して、格子状
の直線が一致するように仮想カメラの撮影領域（図６）
を対応させる。これによりカメラ３１の撮像素子上の点
（ｘ，ｙ）の撮影領域上の座標（Ｘ，Ｙ）に対応する、
水兵画角２α度の仮想カメラで撮影される領域上の座標
（Ｕ，Ｖ）の値を決定する。さらに前記座標（Ｕ，Ｖ）
をこれと一対一に対応した仮想カメラの撮像素子上の座
標（ｕ，ｖ）に変換する。アドレス変換回路３８内のＲ
ＯＭにはカメラ３１の撮像素子の画面アドレス（ｘ、
ｙ）とカメラ位置情報３９の入力に対して以上で求めら
れた仮想カメラの座標（ｕ，ｖ）が出力されるようにあ
らかじめデータを記憶しておく。
に結像する撮影領域１５上の点（Ｘ，Ｙ）は、実施例１
と同様にして求める事ができる。ここで、カメラ３１の
水平画角をα度、垂直画角β度とすると、カメラが左に
回転している場合の画像と、カメラが右に回転している
場合の画像を合成して得られる画像は、垂直画角はその
ままで水平画角はおおよそ２α度の横長画像となる。水
平画角２α度、垂直画角β度で歪みを持たないレンズを
使用した仮想のカメラを、カメラ３１と同じ状態で中央
に向けて設置した場合には、図６の領域を撮影し、図７
のように撮像素子上に結像される。ここで、図６上の直
線ｐ，ｑ，ｒ，ｓおよび直線ｌ，ｍは図２と同様に被写
体面上に格子状に描かれた直線である。また、図７上の
直線ｐ’，ｑ’，ｒ’，ｓ’および直線ｌ’，ｍ’はそ
れぞれ、直線ｐ，ｑ，ｒ，ｓおよび直線ｌ，ｍが仮想カ
メラの撮像素子上に結像したものである。撮像素子上の
１点（ｕ，ｖ）に結像する図６の撮影領域上の点（Ｕ，
Ｖ）は実施例１と同様に一対一で求めることができる。
実施例１で得られる撮影領域（図２）に対して、格子状
の直線が一致するように仮想カメラの撮影領域（図６）
を対応させる。これによりカメラ３１の撮像素子上の点
（ｘ，ｙ）の撮影領域上の座標（Ｘ，Ｙ）に対応する、
水兵画角２α度の仮想カメラで撮影される領域上の座標
（Ｕ，Ｖ）の値を決定する。さらに前記座標（Ｕ，Ｖ）
をこれと一対一に対応した仮想カメラの撮像素子上の座
標（ｕ，ｖ）に変換する。アドレス変換回路３８内のＲ
ＯＭにはカメラ３１の撮像素子の画面アドレス（ｘ、
ｙ）とカメラ位置情報３９の入力に対して以上で求めら
れた仮想カメラの座標（ｕ，ｖ）が出力されるようにあ
らかじめデータを記憶しておく。
【００２８】ＲＡＭ４０ではアドレス変換回路３８から
出力されるアドレスに、相当するＬＰＦ３５からの映像
信号出力を書き込んでいく。ＲＡＭ４０からは走査順に
順次読み出されＤ／Ａ変換器４１でアナログ信号に変換
された後、出力端子４２よりディスプレイやレコーダ等
に出力される。これによりディスプレイ等には図７に示
すように被写体面の格子状の模様が横方向には修正さ
れ、奥行方向の遠近感は残したまま写し出される。
出力されるアドレスに、相当するＬＰＦ３５からの映像
信号出力を書き込んでいく。ＲＡＭ４０からは走査順に
順次読み出されＤ／Ａ変換器４１でアナログ信号に変換
された後、出力端子４２よりディスプレイやレコーダ等
に出力される。これによりディスプレイ等には図７に示
すように被写体面の格子状の模様が横方向には修正さ
れ、奥行方向の遠近感は残したまま写し出される。
【００２９】実施例３．図８は請求項４および請求項５
の発明の一実施例による画像合成装置の構成を示すブロ
ック回路図である。図において、１から７、１０から１
４は実施例１と同様のものである。５１はアドレス発生
回路、５２はアドレス変換用ルックアップテーブル（以
下、「ＬＵＴ」という）、５３は乗算回路であり、アド
レス変換用ＬＵＴ５２と乗算器５３などでアドレス変換
回路５４を形成している。また、図９は本実施例による
画像合成装置の出力の一例を示す図である。
の発明の一実施例による画像合成装置の構成を示すブロ
ック回路図である。図において、１から７、１０から１
４は実施例１と同様のものである。５１はアドレス発生
回路、５２はアドレス変換用ルックアップテーブル（以
下、「ＬＵＴ」という）、５３は乗算回路であり、アド
レス変換用ＬＵＴ５２と乗算器５３などでアドレス変換
回路５４を形成している。また、図９は本実施例による
画像合成装置の出力の一例を示す図である。
【００３０】次に動作について説明する。カメラ１、２
から映像信号選択回路１０までの映像信号の流れと同期
駆動回路３の動作は実施例１と同様であるので説明を省
略する。アドレス発生回路５１では同期駆動回路３から
の撮像素子駆動クロック、および水平同期信号をもとに
画面の走査順に撮像素子上の横方向のアドレス（ｘ）、
縦方向のアドレス（ｙ）と、クロック毎に第１のカメラ
１と第２のカメラ２の出力を交互に切り換えるカメラ選
択信号１１を発生する。このうち横方向のアドレスは、
アドレス変換用ＬＵＴ５２に入力する際に、たとえば左
側を撮影する第１のカメラ１からの出力信号の場合は画
像の左端が０となり右に行くに従ってアドレスが大きく
なり、第２のカメラ２からの出力信号の場合は画像の右
端が０となり左に行くに従ってアドレスが増えるよう
に、合成画像の中心から見て左右対称のアドレスとなる
ように変換する。また縦方向のアドレス（ｙ）は撮像素
子の縦方向の中心線を０として、中心線からの縦方向へ
の変位量で表わされ、中心より上側では＋、下側では−
の値となるように変換する。アドレス変換用ＬＵＴ５２
は、アドレス発生回路５１からの横方向のアドレスと、
縦方向のアドレスの正負を判別する信号の入力に対し、
縦方向のアドレスに掛ける乗数を出力する。
から映像信号選択回路１０までの映像信号の流れと同期
駆動回路３の動作は実施例１と同様であるので説明を省
略する。アドレス発生回路５１では同期駆動回路３から
の撮像素子駆動クロック、および水平同期信号をもとに
画面の走査順に撮像素子上の横方向のアドレス（ｘ）、
縦方向のアドレス（ｙ）と、クロック毎に第１のカメラ
１と第２のカメラ２の出力を交互に切り換えるカメラ選
択信号１１を発生する。このうち横方向のアドレスは、
アドレス変換用ＬＵＴ５２に入力する際に、たとえば左
側を撮影する第１のカメラ１からの出力信号の場合は画
像の左端が０となり右に行くに従ってアドレスが大きく
なり、第２のカメラ２からの出力信号の場合は画像の右
端が０となり左に行くに従ってアドレスが増えるよう
に、合成画像の中心から見て左右対称のアドレスとなる
ように変換する。また縦方向のアドレス（ｙ）は撮像素
子の縦方向の中心線を０として、中心線からの縦方向へ
の変位量で表わされ、中心より上側では＋、下側では−
の値となるように変換する。アドレス変換用ＬＵＴ５２
は、アドレス発生回路５１からの横方向のアドレスと、
縦方向のアドレスの正負を判別する信号の入力に対し、
縦方向のアドレスに掛ける乗数を出力する。
【００３１】乗算回路５３ではアドレス発生回路５１か
ら出力される縦方向のアドレスに対し、アドレス変換用
ＬＵＴ５２から出力される乗数を掛け、ＲＡＭ１２に書
き込む時のＹアドレスを生成する。これにより変換後の
画像の縦方向の長さが図３の比率と同等になるようにＬ
ＵＴ５２の乗数を設定しておく。ＲＡＭ１２ではアドレ
ス発生回路５１からのＸアドレスと乗算回路５３からの
Ｙアドレスで指定された場所に映像信号選択回路１０か
らの映像信号を記憶する。ＲＡＭ１２からは走査順に順
次読み出されＤ／Ａ変換器１３でアナログ信号に変換さ
れた後、出力端子１４よりディスプレイやレコーダ等に
出力される。これによりディスプレイ等には図９に示す
ように被写体面の格子状の模様が奥行方向の遠近感は残
したまま写し出される。
ら出力される縦方向のアドレスに対し、アドレス変換用
ＬＵＴ５２から出力される乗数を掛け、ＲＡＭ１２に書
き込む時のＹアドレスを生成する。これにより変換後の
画像の縦方向の長さが図３の比率と同等になるようにＬ
ＵＴ５２の乗数を設定しておく。ＲＡＭ１２ではアドレ
ス発生回路５１からのＸアドレスと乗算回路５３からの
Ｙアドレスで指定された場所に映像信号選択回路１０か
らの映像信号を記憶する。ＲＡＭ１２からは走査順に順
次読み出されＤ／Ａ変換器１３でアナログ信号に変換さ
れた後、出力端子１４よりディスプレイやレコーダ等に
出力される。これによりディスプレイ等には図９に示す
ように被写体面の格子状の模様が奥行方向の遠近感は残
したまま写し出される。
【００３２】
【発明の効果】以上のように、請求項１の発明によれ
ば、撮像装置が被写体面に対し傾いて設置されている場
合でも、被写体面上の角度情報が保たれた超広角な合成
画像を得ることができる。
ば、撮像装置が被写体面に対し傾いて設置されている場
合でも、被写体面上の角度情報が保たれた超広角な合成
画像を得ることができる。
【００３３】請求項２および請求項３の発明によれば、
歪みの少ない超広角画像をあたかも１つの視点で見たよ
うな合成画像を得ることができる。
歪みの少ない超広角画像をあたかも１つの視点で見たよ
うな合成画像を得ることができる。
【００３４】請求項３の発明によれば、カメラから見た
物体の位置関係がカメラの回転によっても変わることが
なく合成の容易な画像をを得ることができる。
物体の位置関係がカメラの回転によっても変わることが
なく合成の容易な画像をを得ることができる。
【００３５】請求項４および請求項５の発明によれば、
小さな回路規模で近似的に１つの視点から見た場合と同
等な奥行感のある合成画像を得ることができる。
小さな回路規模で近似的に１つの視点から見た場合と同
等な奥行感のある合成画像を得ることができる。
【図１】請求項１の発明の一実施例による画像合成装置
の構成を示すブロック回路図である。
の構成を示すブロック回路図である。
【図２】図１における撮像装置により撮影される被写体
面上の領域を示す図である。
面上の領域を示す図である。
【図３】図１における撮像素子上に得られる画像を示す
図である。
図である。
【図４】図１の画像合成装置の出力の一例を示す図であ
る。
る。
【図５】請求項２および請求項３の発明の一実施例によ
る画像合成装置の構成を示すブロック回路図である。
る画像合成装置の構成を示すブロック回路図である。
【図６】水平画角が２α度の仮想カメラで撮影される被
写体面上の領域を示す図である。
写体面上の領域を示す図である。
【図７】図５の画像合成装置の出力の一例を示す図であ
る。
る。
【図８】請求項４および請求項５の発明の一実施例によ
る画像合成装置の構成を示すブロック回路図である。
る画像合成装置の構成を示すブロック回路図である。
【図９】図８の画像合成装置の出力の一例を示す図であ
る。
る。
【図１０】従来の広角撮像装置の横断面図である。
１，２，３１ 撮像装置 ８，３７，５１ アドレス発生回路 ９，３８，５４ アドレス変換回路 １２，４０ ＲＡＭ ３２ レンズの主点 ３３ カメラ回転駆動回路 ５２ アドレス変換用ＬＵＴ ５３ 乗算器
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成６年９月６日
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図７
【補正方法】変更
【補正内容】
【図７】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０９Ｇ 5/00 9471−5Ｇ
Claims (5)
- 【請求項１】 複数方向からの画像を得る１台あるいは
複数台の撮像装置を有し、前記撮像装置により得られた
複数の画像を合成し１枚の画像とする画像合成装置にお
いて、前記撮像装置により得られる複数の画像の画面ア
ドレスを発生するアドレス発生回路と、該画面アドレス
を変換することにより前記撮像装置で撮影される領域の
形状にそれぞれの画像を変形するアドレス変換回路と、
前記アドレス変換回路で変形された複数の画像を合成す
るためのメモリを備えたことを特徴とする画像合成装
置。 - 【請求項２】 複数方向からの画像を得る１台あるいは
複数台の撮像装置を有し、前記撮像装置により得られた
複数の画像を合成し１枚の画像とする画像合成装置にお
いて、前記撮像装置により得られる複数の画像の画面ア
ドレスを発生するアドレス発生回路と、該画面アドレス
を変換することにより該合成画像が単一の視点から見た
場合の撮影領域の形に画像を変形するアドレス変換回路
と、前記アドレス変換回路で変形された複数の画像を合
成するためのメモリを備えたことを特徴とする画像合成
装置。 - 【請求項３】 レンズと撮像素子を有する撮像装置と該
撮像装置を回転駆動する回転駆動装置を有し、複数方向
からの画像を得て該複数画像を合成し１枚の画像とする
画像合成装置において、前記回転駆動装置が撮像装置
を、撮像装置の底面に直交しかつレンズの主点を通る軸
を中心として回転させ、複数の所定の位置で画像を取り
込み、該取り込まれた画像を合成することを特徴とする
画像合成装置。 - 【請求項４】 複数方向からの画像を得る１台あるいは
複数台の撮像装置を有し、前記撮像装置により得られた
複数の画像を合成し１枚の画像とする画像合成装置にお
いて、前記撮像装置により得られる複数の画像の画面ア
ドレスを発生するアドレス発生回路と、該画面アドレス
のうち画像の縦方向のアドレスのみを変化させることに
より、該合成画像が単一の視点から見た場合の撮影領域
と同等の形に画像を変形するアドレス変換回路と、前記
アドレス変換回路で変形された複数の画像を合成するた
めのメモリを備えたことを特徴とする画像合成装置。 - 【請求項５】 上記アドレス変換回路が画像の横方向の
アドレスの入力に対し、縦方向のアドレスに乗する乗数
を出力するルックアップテーブルと、前記ルックアップ
テーブルの出力を縦方向のアドレスに乗じる乗算器で構
成されたことを特徴とする請求項４記載の画像合成装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30742693A JP3321941B2 (ja) | 1993-11-11 | 1993-11-11 | 画像合成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30742693A JP3321941B2 (ja) | 1993-11-11 | 1993-11-11 | 画像合成装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07135605A true JPH07135605A (ja) | 1995-05-23 |
| JP3321941B2 JP3321941B2 (ja) | 2002-09-09 |
Family
ID=17968923
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30742693A Expired - Fee Related JP3321941B2 (ja) | 1993-11-11 | 1993-11-11 | 画像合成装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3321941B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH076227A (ja) * | 1992-12-29 | 1995-01-10 | Philips Electron Nv | 隣接する複数画像より画像を形成する画像処理方法及び装置 |
| JP2002027433A (ja) * | 2000-07-06 | 2002-01-25 | Koito Ind Ltd | 画像処理回路、道路監視画像前処理回路及び監視画像処理方法 |
| WO2003049030A1 (fr) * | 2001-12-07 | 2003-06-12 | Sony Corporation | Dispositif de traitement d'image, procede de traitement d'image, procede de stockage et programme informatique |
| JP2005079784A (ja) * | 2003-08-29 | 2005-03-24 | Clarion Co Ltd | 画像処理装置 |
| US7199901B2 (en) | 1997-05-30 | 2007-04-03 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Image modification apparatus and method |
| US8186289B2 (en) | 2008-02-28 | 2012-05-29 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Sewing machine and computer-readable medium storing control program executable on sewing machine |
Citations (5)
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|---|---|---|---|---|
| JPH03226075A (ja) * | 1990-01-31 | 1991-10-07 | Olympus Optical Co Ltd | 電子カメラ |
| JPH04275783A (ja) * | 1991-03-04 | 1992-10-01 | Nippon Hoso Kyokai <Nhk> | 画像情報処理装置 |
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| JPH05110926A (ja) * | 1991-10-18 | 1993-04-30 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 歪曲収差補正装置および画像合成装置 |
| JPH0779379A (ja) * | 1993-09-08 | 1995-03-20 | Canon Inc | 複眼撮像装置 |
-
1993
- 1993-11-11 JP JP30742693A patent/JP3321941B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| US7426317B2 (en) | 2001-12-07 | 2008-09-16 | Sony Corporation | Image processing apparatus and image processing method, storage medium and computer program |
| CN100437639C (zh) * | 2001-12-07 | 2008-11-26 | 索尼公司 | 图像处理装置和图像处理方法 |
| JP2005079784A (ja) * | 2003-08-29 | 2005-03-24 | Clarion Co Ltd | 画像処理装置 |
| US8186289B2 (en) | 2008-02-28 | 2012-05-29 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Sewing machine and computer-readable medium storing control program executable on sewing machine |
| US8522701B2 (en) | 2008-02-28 | 2013-09-03 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Sewing machine and computer-readable medium storing control program executable on sewing machine |
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|---|---|
| JP3321941B2 (ja) | 2002-09-09 |
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