JP2005086279A - Imaging apparatus and vehicle provided with imaging apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、撮像装置などに関し、例えば、車両のバックモニタなどとして使用する撮像装置に関する。 The present invention relates to an imaging apparatus and the like, for example, an imaging apparatus used as a back monitor of a vehicle.
近年、魚眼レンズを用いた監視カメラや観察用カメラが使用されるようになってきた。魚眼レンズは、180度前後の広い画角を有しているため、一台のカメラで広範囲の被写体を撮影することができる。 In recent years, surveillance cameras and observation cameras using fisheye lenses have come to be used. Since the fisheye lens has a wide angle of view of around 180 degrees, a single camera can shoot a wide range of subjects.
図12(a)は、魚眼レンズを用いた従来のカメラにおいて、カメラの撮像素子に魚眼像が投影されたところを示している。図12では、投影された被写体を模式的に「A」〜「D」の文字で示している。
撮像素子103は矩形形状(長方形)に形成されており、撮像素子103上には魚眼レンズによる円形の魚眼像105が投影される。
魚眼レンズは、画角180前後の半球状視野を有しているため、魚眼像は、円形の像が結像され、魚眼レンズ前方の半球状の空間にある被写体を投影したものとなる。
従来のカメラでは、魚眼像の全範囲を撮影対象とするため、魚眼像が撮像素子103に内接するように光学設計がなされている。
FIG. 12A shows a fish-eye image projected on the image sensor of the camera in a conventional camera using a fish-eye lens. In FIG. 12, the projected subject is schematically indicated by characters “A” to “D”.
The
Since the fisheye lens has a hemispherical field of view with an angle of view of around 180, the fisheye image is formed by forming a circular image and projecting a subject in a hemispherical space in front of the fisheye lens.
In the conventional camera, since the entire range of the fisheye image is a subject to be imaged, the optical design is made so that the fisheye image is inscribed in the
魚眼像は、その性質上、円形の投影像に半球状視野内の被写体を投影するために像の周辺が圧縮されるなどして歪んだ像となる。
一方、被写体と魚眼像の光学的な関係を用いて歪んだ像から正像(歪みのない像)を復元することができ、一般に魚眼レンズを用いたシステムでは、視認性などを向上させるために歪んだ像を正像に変換して表示装置に表示する。
撮像素子103には、歪みを補正する正像変換領域107a〜107dが設定されており、魚眼像105のうち、この領域に投影されている部分が抽出されて正像変換される。
A fish-eye image is a distorted image due to its nature such that the periphery of the image is compressed in order to project a subject in a hemispherical field to a circular projection image.
On the other hand, a normal image (an image without distortion) can be restored from a distorted image using the optical relationship between the subject and the fisheye image. In general, in a system using a fisheye lens, in order to improve visibility, etc. The distorted image is converted into a normal image and displayed on the display device.
In the
図12(b)は、正像変換後の画像が表示装置に表示されたところを示している。表示画面は、表示領域108a〜108dに4分割されており、それぞれに正像変換領域107a〜107dに投影された魚眼像が正像変換されて表示されている。
図では、一例として、魚眼像105から正像変換領域107a〜107dに投影された部分を抽出して正像変換したが、一般に、撮影対象に応じて単数又は複数の正像変換領域を任意に指定することができる。
このように、魚眼レンズを用いた発明としては、次の「全視野静止カメラオリエンテーションシステム」がある。
FIG. 12B shows a state where the image after normal image conversion is displayed on the display device. The display screen is divided into four
In the figure, as an example, a portion projected from the fish-
As described above, the invention using the fisheye lens includes the following “full-field still camera orientation system”.
この発明は、魚眼像から指定した領域の部分を抽出して正像変換することにより、広い範囲の撮影対象をリアルタイムで表示するものである。
この発明はで魚眼レンズを用いて半球状視野内の被写体を投影しているため、一台のカメラで広い範囲を撮影対象とすることができ、例えば、店舗の天井の中央に設置すると、一台のカメラで店舗全域を撮影することができる。
According to the present invention, a portion of a designated area is extracted from a fish-eye image and subjected to normal image conversion, thereby displaying a wide range of photographing objects in real time.
Since this invention projects a subject in a hemispherical field of view using a fisheye lens, a wide range can be taken with a single camera. For example, when installed in the center of the ceiling of a store, The entire store can be photographed with this camera.
ところで、魚眼レンズを用いた従来のシステムでは、魚眼像の歪みを補正する(正像変換する)際に、圧縮されて投影されていた部分(例えば周辺部)の画質が低下するという問題があった。
画質を向上させるためには、撮像素子の画素数が大きい高解像度のカメラを用いることも考えられるが、高解像度のカメラは高価であり、撮像装置を生産するためのコストが増大するという問題がある。また、高解像度のカメラを用いると画像処理に要する時間も増大する。
By the way, in the conventional system using a fisheye lens, there is a problem that the image quality of a portion that has been compressed and projected (for example, the peripheral portion) is deteriorated when correcting the distortion of the fisheye image (correct image conversion). It was.
In order to improve the image quality, it may be possible to use a high-resolution camera with a large number of pixels of the image sensor, but the high-resolution camera is expensive, and there is a problem that the cost for producing the imaging device increases. is there. In addition, when a high-resolution camera is used, the time required for image processing increases.
そこで、本発明は、魚眼レンズを用いて良好な画質を得ることができる安価な撮像装置を提供することを第1の目的とする。
また、魚眼レンズを用いて良好な画質を得ることができる安価な撮像装置を備えた車両を提供することを第2の目的とする。
Accordingly, a first object of the present invention is to provide an inexpensive imaging apparatus that can obtain a good image quality using a fisheye lens.
It is a second object of the present invention to provide a vehicle including an inexpensive imaging device that can obtain a good image quality using a fisheye lens.
請求項1に記載した発明では、円形の魚眼像を結像する魚眼レンズと、前記魚眼像が投影される長方形の撮像領域を持つ撮像素子と、を撮像装置に具備させ、前記撮像素子上に結像した魚眼像の直径は、前記撮像領域の短辺の長さよりも大きいことにより、前記第1の目的を達成する。
請求項2に記載の発明では、請求項1に記載の撮像装置において、前記魚眼像の中心点と前記撮像領域の中心点とを不一致にして配置されていることを特徴とする。
請求項3に記載の発明では、請求項1又は請求項2に記載の撮像装置において、前記魚眼レンズが前記撮像素子に投影する魚眼像の範囲を変更する変更手段を具備したことを特徴とする。
請求項4に記載の発明では、請求項1、請求項2又は請求項3に記載の撮像装置を備えた車両であって、前記撮像装置は、前記円形の魚眼像の中心点を、前記撮像領域の中心点より上方に配置することにより、前記第2の目的を達成する。
請求項5に記載の発明では、請求項4に記載の撮像装置を備えた車両において、前記撮像素子に投影された魚眼像を画像として取得する画像取得手段と、該取得した画像の予め定められた領域における歪みを補正する歪み補正手段と、該歪みを補正した領域の画像を表示する画像表示手段と、を具備することを特徴とする。
なお、請求項5記載の発明において、前記画像取得手段で取得した画像の領域を指定する領域指定手段を備え、前記歪み補正手段は、前記領域指定手段で指定された領域における歪みを補正する、ようにしてもよい。
また、請求項4又は請求項5に記載した発明において、前記魚眼レンズが投影する撮像対象の範囲を変更する変更手段を具備させるようにしてもよい。
In the invention described in claim 1, an imaging device is provided with a fisheye lens that forms a circular fisheye image and an imaging element having a rectangular imaging region on which the fisheye image is projected, The diameter of the fish-eye image formed on is larger than the length of the short side of the imaging region, thereby achieving the first object.
According to a second aspect of the present invention, the imaging apparatus according to the first aspect is characterized in that the center point of the fish-eye image and the center point of the imaging region are arranged so as not to coincide with each other.
According to a third aspect of the present invention, in the imaging apparatus according to the first or second aspect, the fisheye lens includes a changing unit that changes a range of a fisheye image projected on the imaging element. .
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a vehicle including the imaging device according to the first, second, or third aspect, wherein the imaging device uses a center point of the circular fisheye image as the center point. The second object is achieved by disposing the image pickup region above the center point of the imaging region.
According to a fifth aspect of the present invention, in a vehicle including the imaging device according to the fourth aspect, an image acquisition unit that acquires a fisheye image projected on the imaging element as an image, and a predetermined value for the acquired image. Distortion correcting means for correcting the distortion in the given area, and image display means for displaying an image of the area in which the distortion is corrected.
In addition, in the invention according to
Further, in the invention described in claim 4 or
本発明によれば、魚眼レンズを用いたカメラを用いて良好な画質の画像を得ることができる。 According to the present invention, an image with good image quality can be obtained using a camera using a fisheye lens.
以下本願発明の撮像装置、及び車両における好適な実施形態につて図1から図11を参照して説明する。
(1)実施形態の概要
撮像素子に魚眼像を投影する際に、撮影する必要のない部分は撮像素子の外側に投影されるよう光学系を設定する。
必要のない部分を撮像素子に投影しないことにより、必要な部分の投影像を従来(魚眼像の全てを撮像素子に投影)よりも大きくすることができる。
そのため、必要な部分が投影される領域の画素数が増え、正像変換後の画像の画質を向上させることができる。
Hereinafter, preferred embodiments of an imaging device and a vehicle according to the present invention will be described with reference to FIGS.
(1) Outline of Embodiment When projecting a fish-eye image on an image sensor, an optical system is set so that a portion that does not need to be photographed is projected outside the image sensor.
By not projecting the unnecessary portion onto the image sensor, the projected image of the necessary portion can be made larger than in the past (projecting all fisheye images onto the image sensor).
Therefore, the number of pixels in a region where a necessary portion is projected increases, and the image quality of the image after normal image conversion can be improved.
図2において、撮像領域6aは、魚眼像5のうち、観察を要する被写体が投影された領域であり、非撮像領域6bは観察が不要な被写体が投影された領域である。
図に示されるように、撮像領域6aは撮像素子3に投影され、非撮像領域6bは撮像素子3の外側に投影されるように光学系が設定されている。
撮像素子3には、予め正像に変換する変換領域が正像変換領域7として設定されており、撮像領域6aのうち、正像変換領域7に投影されている部分が抽出されて正像に変換される。
In FIG. 2, the
As shown in the drawing, the optical system is set so that the
In the imaging device 3, a conversion area for converting to a normal image is set in advance as a normal
このように、非撮像領域6bを撮像素子3外に投影することにより、正像変換領域7に投影される投影像を、魚眼像5全体を撮像素子3に投影した場合よりも大きくすることができる。
その結果、正像変換領域7の画素数が増大し、正像変換後の画像の画質が向上する。
また、正像変換領域7の画素数は、表示装置で表示する画像の画素数の整数分の1に設定されており、その結果、正像変換に際して画素間の補完などの画像処理に関する負荷を軽減することができる。
In this way, by projecting the
As a result, the number of pixels in the normal
In addition, the number of pixels in the normal
(2)実施形態の詳細
(a)第1実施の形態
以下で説明する撮像装置は、一例として、車両にバックモニタやサイドモニタなどとして搭載され、運転者が死角などを観察するのに用いるものとする。
なお、第1実施の形態の撮像装置は、車載搭載用に限らず広く利用することができるものであり、室内監視用として用いる場合についても後ほど説明する。
以下では、魚眼レンズで投影する被写体のうち、監視・観測の対象となる部分を観察対象と呼ぶことにする。
(2) Details of Embodiment (a) First Embodiment As an example, an imaging device described below is mounted on a vehicle as a back monitor, a side monitor, or the like, and is used by a driver to observe a blind spot or the like. And
Note that the imaging apparatus according to the first embodiment is not limited to being mounted on a vehicle but can be widely used, and the case of using it for indoor monitoring will be described later.
In the following, a portion to be monitored / observed among subjects projected by the fisheye lens will be referred to as an observation target.
図1は、第1実施の形態に係る撮像装置1の構成の一例を示したブロック図である。
撮像装置1は、魚眼レンズ10、画像取得手段としての撮像カメラ12、歪み補正手段としての正像変換装置14、画像表示手段としての画像表示装置16、及び領域指定手段としての領域指定装置13などから構成されている。
撮像装置1は、例えば、車載のモニタ(バックモニタ、サイドモニタなど)として使用される。
FIG. 1 is a block diagram illustrating an example of the configuration of the imaging apparatus 1 according to the first embodiment.
The imaging apparatus 1 includes a
The imaging device 1 is used as, for example, an in-vehicle monitor (back monitor, side monitor, etc.).
魚眼レンズ10は、複数のレンズが組み合わされて構成されたレンズ系であり、180度の画角を得ることができる。このため、魚眼レンズ10は、魚眼レンズ10より光軸方向前方にある被写体を円形の魚眼像として結像し、投影することができる。
ここで、画角とは、投影される被写体の範囲を角度で表したものである。
The
Here, the angle of view refers to the range of the subject to be projected expressed as an angle.
本実施の形態では、画角として180度の魚眼レンズ10が使用されるが、他の画角を有する魚眼レンズをしてもよい。すなわち、一般に魚眼レンズは、画角180前後の範囲(視野は半球状)を投影することができ、また、90度から185度まで画角が可変な魚眼レンズも実用化されており、これらいずれの魚眼レンズを使用するようにしてもよい。
In the present embodiment, the
撮像カメラ12は、魚眼レンズ10が投影した魚眼像をデジタル信号(魚眼画像)に変換する変換装置である。
撮像カメラ12は、例えば、CCD(Charge Coupled Device)素子で構成された長方形(矩形形状)の撮像領域を持つ撮像素子を内蔵しており、この撮像素子上に魚眼像が投影される。
撮像素子は複数の画素が配列されて構成されており、それぞれの画素が光を電荷に変換することにより、投影された像をデジタル信号(画像)に変換する。
The
The
The imaging element is configured by arranging a plurality of pixels, and each pixel converts light into electric charge, thereby converting a projected image into a digital signal (image).
正像変換装置14は、デジタル信号に変換された魚眼画像から、予め設定された領域(以下、正像変換領域とする)に投影された魚眼画像を抽出する抽出機能と、抽出した魚眼画像を歪みのない正像に変換する正像変換機能を有している。
なお、正像変換領域の位置は、後述の領域指定装置13を用いて再設定できるようになっている。
The normal
Note that the position of the normal image conversion area can be reset using an area designating device 13 described later.
より詳細には、正像変換装置14は、撮像素子上で正像変換する領域を特定する情報を記憶しており、正像変換装置14は、デジタル信号に変換された魚眼画像から正像変換領域に含まれる部分を抽出する。
なお、正像変換領域7に観察対象が投影されるように、魚眼レンズ10と撮像カメラ12の位置は調節されている。
More specifically, the normal
Note that the positions of the
次いで、正像変換装置14は、抽出した魚眼画像の歪みを取り除いて正像に変換し、画像表示装置16に出力する。
魚眼像と正像との間の幾何学的な変換式は公知であり、この変換式を用いて魚眼像から正像を復元することができる。この変換式は、例えば、前掲の特許文献1などに記載されている。
Next, the normal
A geometric conversion formula between a fisheye image and a normal image is known, and a normal image can be restored from a fisheye image using this conversion formula. This conversion formula is described in, for example, the above-mentioned Patent Document 1.
ところで魚眼レンズには、全周魚眼レンズと対角線魚眼レンズの2種類がある。何れのレンズも円形の投影像が得られるが、投影された魚眼像が異なる。
全周魚眼レンズの場合は、全方向に180度の画角が得られ、対角線魚眼レンズの場合は、対角方向に180度の画角が得られる。
何れの魚眼レンズに対しても正像変換する変換式がわかっており、撮像装置1は、何れの魚眼レンズを用いても構成することかできる。
本実施形態では、全周魚眼レンズをした場合について説明するが、対角線魚眼レンズを使用するようにしてもよい。この場合には、対角線魚眼レンズによる魚眼像に対応した正像変換式を使用する。
By the way, there are two types of fisheye lenses, an all-around fisheye lens and a diagonal fisheye lens. Each lens can produce a circular projection image, but the projected fisheye image is different.
In the case of the all-around fisheye lens, an angle of view of 180 degrees is obtained in all directions, and in the case of the diagonal fisheye lens, an angle of view of 180 degrees is obtained in the diagonal direction.
Conversion formulas for normal image conversion are known for any fish-eye lens, and the imaging apparatus 1 can be configured using any fish-eye lens.
In this embodiment, a case where an all-around fisheye lens is used will be described, but a diagonal fisheye lens may be used. In this case, a normal image conversion formula corresponding to the fisheye image by the diagonal fisheye lens is used.
正像変換装置14は、これら抽出機能と正像変換機能を実現する画像処理プログラムと、この画像処理プログラムに基づいて動作し、魚眼画像から正像を算出する演算装置、及びこれらプログラムや各種データを記憶する記憶装置を内蔵しており、電算処理により以上の処理を行う。
The normal
画像表示装置16は、例えば、CRT(Cathode−ray Tube)、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイなど表示デバイスを備えた表示装置であって、正像変換装置14から出力された画像信号を用いて表示デバイス上に正像変換後の画像を表示する。
なお、撮像装置1は、所定の時間間隔ごとに被写体を撮影して画像表示装置16に表示することにより、観察対象をリアルタイムで表示する。
The
Note that the imaging device 1 displays the observation target in real time by photographing the subject at predetermined time intervals and displaying the subject on the
領域指定装置13は、正像変換装置14が撮像素子に対して設定している正像変換領域の位置を再設定するための装置であり、撮像素子上の任意の箇所に正像変換領域を再設定することができるようになっている。
正像変換領域を撮像素子全域で設定可能とすることにより、魚眼像のうち撮像素子に投影されている領域全体を画像表示装置16で表示可能とすることができる。
The area specifying device 13 is a device for resetting the position of the normal image conversion region set by the normal
By making it possible to set the normal image conversion area over the entire image sensor, it is possible to display the entire area of the fisheye image projected on the image sensor on the
次に、撮像素子に投影された魚眼像について説明するが、本明細書において使用される用語について以下のように定義する。
「垂直」とは、被写体に作用する重力の方向を意味し、「下」、「上」とは、それぞれ重力の作用する方向、及びその逆方向を意味する。
また、「水平」とは、重力の作用する方向に垂直な方向を意味し、「右」、「左」は、それぞれ被写体に向かって右側、左側を意味する。
また、以下で図示する魚眼像や撮像素子は、紙面に向かって上側、下側がそれぞ上下方向に設定されており、右側、左側がそれぞれ右方向、左方向に設定されている。
Next, a fish-eye image projected on the image sensor will be described. Terms used in this specification are defined as follows.
“Vertical” means the direction of gravity acting on the subject, and “Down” and “Up” mean the direction in which gravity acts and vice versa.
“Horizontal” means a direction perpendicular to the direction in which gravity acts, and “right” and “left” mean the right side and the left side of the subject, respectively.
Further, in the fisheye image and the image sensor shown below, the upper side and the lower side are set in the vertical direction, respectively, and the right side and the left side are set in the right direction and the left direction, respectively.
図2は、撮像装置1において、撮像素子3に魚眼像5が投影された状態を表した図である。
撮像素子3の水平画素数は640画素であり、垂直画素数は480画素である。なお、撮像素子3の水平方向、及び垂直方向の外寸をamm×bmm(a>b)とする。
撮像素子3は、車載用の撮像装置で一般的に使用されているものである。このように、第1実施の形態では、一般に車載用として使用されている汎用の撮像素子を使用することができるためコストを低減することができる。
FIG. 2 is a diagram illustrating a state in which the
The number of horizontal pixels of the image sensor 3 is 640 pixels, and the number of vertical pixels is 480 pixels. Note that the outer dimensions of the image sensor 3 in the horizontal and vertical directions are amm × bmm (a> b).
The imaging element 3 is generally used in an in-vehicle imaging device. As described above, in the first embodiment, since a general-purpose imaging device generally used for in-vehicle use can be used, the cost can be reduced.
魚眼像5の直径はRmmである。撮像素子3の水平方向の長さaと魚眼像5の直径Rは等しくなるように設定されており、魚眼像5の両端が撮像素子3の両端に内接している。
このため、魚眼像5の直径Rは、撮像素子3の短い方の辺の長さbよりも大きくなるように設定されている。
The diameter of the
For this reason, the diameter R of the fish-
また、魚眼像5の下端は、撮像素子3の下端に接している。このため、撮像素子3の左端から右端までの撮像範囲は画角180度に対応し、下端は、魚眼レンズ10の直下に対応する。
撮像素子3の垂直方向の長さbは、魚眼像5の直径Rよりも小さいため、魚眼像の上端部分は撮像素子3の外側となり、魚眼像の上側の一部分は撮像素子3上には写っていない。
Further, the lower end of the
Since the vertical length b of the image sensor 3 is smaller than the diameter R of the
以上に述べたように、撮像素子3の長い方の辺の方向に投影されている魚眼像5の画角は180度である。
なお、本実施の形態では、魚眼レンズにおける水平画角を180度としたが、これに限定されず、180度以下であっても良く、また180度より大きくてもよい。
As described above, the angle of view of the fish-
In the present embodiment, the horizontal angle of view in the fisheye lens is 180 degrees, but is not limited to this and may be 180 degrees or less, or may be greater than 180 degrees.
このように、撮像素子上に結像した魚眼像5の直径Rを撮像素子3の垂直方向の長さb(短辺)より大きく設定し、且つ、魚眼像の中心点と撮像領域(撮像素子)の中心点を不一致にして配置(この場合、魚眼像の中心点を撮像領域の中心点より上方に移動して配置)することにより、魚眼像5は、撮像素子3上に投影された撮像領域6aと、撮像素子3上に投影されなかった非撮像領域6bに区分される。
魚眼像5のうちの撮像領域6aで投影された被写体の範囲は、撮像装置1により監視・観察可能な範囲(以下、観察可能範囲)であるが、非撮像領域6bに投影された被写体の範囲は、監視・観察できない範囲(以下、観察不要範囲)となる。
Thus, the diameter R of the fish-
The range of the subject projected in the
撮像装置1では、撮像領域6aに投影する部分を運転者が車外を観察するのに必要な範囲に対応させ、非撮像領域6bを観察するのに不要な範囲に対応させている。
例えば、図3に示したように、撮像装置1を車両の後部に設置してバックモニタとして使用する場合、運転者が確認したいのは、車両の運行に必要な空間、即ち観察可能範囲22(水平画角は180度)であり、障害物が存在しない観察不要範囲21は撮影する必要がない。
このように、車両を運転する上で、死角に存在する障害物を観察できる範囲が撮像領域6aに投影されればよい。
In the imaging device 1, a portion projected onto the
For example, as shown in FIG. 3, when the imaging device 1 is installed at the rear part of the vehicle and used as a back monitor, the driver wants to confirm the space necessary for the operation of the vehicle, that is, the observable range 22 ( The horizontal field angle is 180 degrees), and it is not necessary to photograph the observation unnecessary range 21 where no obstacle exists.
In this way, when driving the vehicle, a range in which an obstacle present in the blind spot can be observed may be projected onto the
そのため、撮像装置1は、魚眼像5のうち、観察可能範囲22が撮像領域6aに投影され、観察不要範囲21が非撮像領域6bに投影されるように、光学系が設定されている。なお、光学系の位置関係を調節することをアラインメントと呼ぶこともある。
Therefore, in the imaging apparatus 1, the optical system is set so that, in the
観察不要範囲21を非撮像領域6bに設定することにより、その分だけ観察対象の像を大きく撮像素子3に投影することができる。そのため、観察対象が投影された部分の画素数が増え、正像変換後の画像の画質を向上させることができる。なお、画素数が少ないと高い解像度が得られないのは、正像変換後の画像で対応する画素を重複して使用しなければならないからである。
By setting the observation unnecessary range 21 in the
図2に戻り、撮像素子3には、略矩形形状を有する正像変換領域7が設けられており、この領域に投影されている魚眼像が正像変換装置14で抽出され、更に正像に変換されて画像表示装置16で表示される。
正像変換領域7の水平画素数は約320画素であり、垂直画素数は240画素程度である。
Returning to FIG. 2, the image sensor 3 is provided with a normal
The number of horizontal pixels in the normal
ところで、魚眼レンズを用いた従来のシステムでは、撮像素子3に魚眼像5の全てが納まるように光学系が設定されている。これは、魚眼レンズの特性を活かした使用用途である監視などの場合は有効である。
しかし、このように光学系を設計すると、正像変換領域の外寸が水平方向213画素、垂直方向160画素程度になり、正像を得るには画素間の補完を行わなくてはならないため、画質が撮像装置1で得られた画像より劣る。
そのため、用途より魚眼像に撮影の必要ない部分が含まれる場合は、撮像装置1のように、その部分を投影しないように光学系を設計することにより、より鮮明な画像を得ることができ、また撮像素子3も有効利用することができる。
By the way, in the conventional system using the fisheye lens, the optical system is set so that the entire
However, when the optical system is designed in this way, the outer size of the normal image conversion area is about 213 pixels in the horizontal direction and 160 pixels in the vertical direction, and in order to obtain a normal image, interpolation between pixels must be performed. The image quality is inferior to the image obtained by the imaging device 1.
Therefore, when a fisheye image includes a portion that does not need to be photographed for a purpose, a clearer image can be obtained by designing the optical system so that the portion is not projected like the imaging device 1. Also, the image pickup device 3 can be effectively used.
以上、正像変換領域7の一例について説明したが、正像変換領域7の形状、外寸は、以上に説明したものに限定するものではなく、必要に応じて各種設定することができる。これは、予め製造工場で設定しても良いし、又はユーザが設定しても良い。
Although an example of the normal
次に、正像変換領域7の再設定について説明する。
撮像装置1は、撮像素子3上で正像変換領域7の位置を移動することにより、観察対象を正像変換領域7の中央に位置させる。
これにより、光学系を調節することなく観察対象を正像変換領域7の中央に位置させることができる。
Next, resetting of the normal
The imaging apparatus 1 moves the position of the normal
Thereby, the observation object can be positioned at the center of the normal
今、図4(a)に示したよう、観察対象である被写体4が正像変換領域7の中央からはずれた場所にあるとする。
この場合、領域7bの位置に正像変換領域7を設定すると、正像変換領域7の中央に被写体4を投影することができる。
撮像装置1は、この処理を行うために、以下の要領で、正像変換装置14(図1)が記憶している正像変換領域7の位置を領域7bの位置に再設定する。
Now, as shown in FIG. 4A, it is assumed that the subject 4 to be observed is located at a location deviated from the center of the normal
In this case, if the normal
In order to perform this process, the imaging apparatus 1 resets the position of the normal
領域指定装置13は、ユーザに対して領域7bの位置を指定する領域指定手段を備えている。
領域指定装置13は、これを用いてユーザが設定した領域7bの位置を取得し、これを正像変換装置14に送る。
そして、正像変換装置14は、現在記憶している正像変換領域7の範囲を特定する情報を、領域7bで置き換える。
正像変換装置14は、正像変換領域7の位置を再設定するに伴い、魚眼像を正像に変換する変換式に入力する数値も、再設定した正像変換領域7の位置に適合したものに変更する。
このように、正像変換装置14は変換領域設定手段を備えている。
The area specifying device 13 includes area specifying means for specifying the position of the
The area designation device 13 acquires the position of the
Then, the normal
As the normal
Thus, the normal
図4(b)は、再設定した正像変換領域7を示した図である。図に示したように、被写体4は、正像変換領域7の中央に投影されている。
正像変換装置14は、魚眼像5のうち、再設定した正像変換領域7に投影されている部分を抽出して正像に変換する。
FIG. 4B is a diagram showing the reset normal
The normal
図5は、領域指定装置13で正像変換領域7の位置を指定する操作部41の一例を示した図である。
なお、図1では、領域指定装置13と画像表示装置16を別の装置として図示したが、撮像装置1では、これらが1つの装置として構成されており、領域指定装置13として使用する場合の領域指定モードと、画像表示装置16として使用する場合の画像表示モードを切り替えられるようになっている。
画面46には、領域指定モードでは領域指定画面が表示され、画像表示モードでは正像変換後の画像が表示される。
以下の説明では、領域指定モードで操作するものとする。
FIG. 5 is a diagram showing an example of the
In FIG. 1, the area specifying device 13 and the
On the screen 46, an area designation screen is displayed in the area designation mode, and an image after normal image conversion is displayed in the image display mode.
In the following description, it is assumed that the operation is performed in the area designation mode.
操作部41は、マーカ移動ボタン43、位置決定ボタン44、画面46などから構成されている。
画面46は、例えば、CRT、液晶、プラズマディスプレイなどの表示デバイスから構成されており、魚眼像5のうち撮像素子3に投影された領域が魚眼像のまま表示される。
また、撮像素子3に投影されていない領域は点線で囲むことにより示されている。
The
The screen 46 is composed of a display device such as a CRT, a liquid crystal, or a plasma display, for example, and the area projected on the image sensor 3 in the
A region that is not projected onto the image sensor 3 is indicated by being surrounded by a dotted line.
画面46には、更に、魚眼像5に重ねてマーカ47が表示される。
マーカ47は、正像変換領域7の外周枠と同じ形状の線図であり、図4(a)の領域7bに対応する要素である。
マーカ移動ボタン43は、上、下、左、右方向の矢印が表示された各ボタンから構成されており、これらのうち、何れかを押し下げると、画面46上で矢印に対応した方向にマーカ47が移動する。
Further, a marker 47 is displayed on the screen 46 so as to overlap the
The marker 47 is a diagram having the same shape as the outer peripheral frame of the normal
The
ユーザは、観察対象、即ち被写体4がマーカ47の中央に位置するようにマーカ移動ボタン43を操作する。
位置決定ボタン44は、マーカ47の位置を決定するボタンである。マーカ47の移動後、位置決定ボタン44を押すと、領域指定装置13は、マーカ47の位置を正像変換装置14に送信する。
The user operates the
The
このように、正像変換領域7を再設定することにより、ユーザは、観察可能範囲において観察したい領域を指定することができる。
なお、魚眼像5の位置により投影像の歪み具合が異なるので、マーカ47も位置によって投影像の歪みに応じて形状が変化するようになっている。
In this way, by resetting the normal
Since the degree of distortion of the projected image varies depending on the position of the fish-
以上では正像変換領域7の形状を正像変換後の画像の形状に合わせて設定したが、これに限定せず、各種の形状を採用することが可能である。
例えば、図6に示したように、水平方向の画角180度に渡る正像変換領域7を設定することも可能である。
この例では、正像変換領域7の右端部は撮像素子3の右端部に接し、左端部は撮像素子3の左端部に接している。
このため、正像変換領域7に投影された魚眼像を正像変換すると、魚眼レンズ10から水平方向に180度の領域を観察することができる。但し、この場合には、画面46の上下方向の一部に、横長の帯状になった変換後の正像が表示されることになる。
また、図2に示す領域を画面46全体に表示するモードと、水平方向の画角を180度表示するモードとを切り替えスイッチにより切り替えられるようにしてもよい。
In the above, the shape of the normal
For example, as shown in FIG. 6, it is possible to set a normal
In this example, the right end portion of the normal
For this reason, if the fish-eye image projected on the normal
2 may be switched between a mode for displaying the area shown in FIG. 2 on the entire screen 46 and a mode for displaying the horizontal angle of view by 180 degrees.
正像変換領域7の形状は、正像変換後に表示される画像の形状に合わせて設定されている。
即ち、本実施形態における魚眼像5では、外周ほど投影像が圧縮されるので、正像変換領域7の外周部が魚眼像5の中央部の部分に比べて狭まった形状となっている。
The shape of the normal
That is, in the
この例に係る撮像装置1を車両の側面に搭載した場合、その側面側の被写体を画角180度に渡って表示することができる。
そのため、この撮像装置1を車両の前後、及び左右側面に搭載した場合、4台の撮像装置1で車両の全周囲を観察することができる。
また、この場合、正像変換装置14と画像表示装置16は4つの魚眼レンズ10、撮像カメラ12で共有できる。
なお、以上の正像変換領域7の形状、及び配置は、一例であって、撮像装置1の用途に応じて撮像素子3上の任意の箇所に任意の形状の正像変換領域7を複数個設けることが可能である。
When the imaging apparatus 1 according to this example is mounted on the side surface of the vehicle, the subject on the side surface can be displayed over an angle of view of 180 degrees.
Therefore, when this imaging device 1 is mounted on the front and rear sides and the left and right side surfaces of the vehicle, the entire periphery of the vehicle can be observed with the four imaging devices 1.
In this case, the normal
The shape and arrangement of the normal
ちなみに、従来の車載用撮像装置は、一般に水平画角が100度程度の広角レンズを用いており、一辺で2台、全周で8台の撮像装置を設置する必要があった。そのため、従来の撮像装置は、価格負担が大きく、また、取り付けスペースを確保しなければならず、更に、処理時間も8台分必要であった。
これに対し本実施形態の撮像装置1によれば、車両の各辺に1台ずつ設置すると、車両の全周囲を撮影することができる。
Incidentally, a conventional in-vehicle imaging device generally uses a wide-angle lens having a horizontal field angle of about 100 degrees, and it is necessary to install two imaging devices on one side and eight imaging devices on the entire circumference. For this reason, the conventional imaging apparatus has a large cost burden, a mounting space has to be secured, and processing time is required for eight units.
On the other hand, according to the imaging device 1 of this embodiment, if one is installed on each side of the vehicle, the entire periphery of the vehicle can be photographed.
以上、撮像装置1を車両に搭載する場合について説明したが、この他の用途に使用することも可能である。
ここでは、一例として、撮像装置1を室内監視用に用いる場合について説明する。
撮像装置1を用いて室内を監視する場合、以下の図7(a)、(b)に説明する箇所に撮像装置1を設置すると室内全体を撮影することができる。
Although the case where the imaging device 1 is mounted on a vehicle has been described above, it can also be used for other purposes.
Here, the case where the imaging device 1 is used for indoor monitoring will be described as an example.
When the room is monitored using the image pickup apparatus 1, the entire room can be photographed by installing the image pickup apparatus 1 at a location described in FIGS. 7 (a) and 7 (b) below.
図7(a)は、六面体形状を有する室内の平面図31aと側面図31bを示した図である。
撮像装置1は、水平方向に180度の画角を有し、垂直下方から垂直上方へ90度以上の画角を有するため、図に示したように設置すると室内空間全体を観察可能範囲とすることができる。
即ち、撮像装置1を壁32の上部中央の天井際に室内の水平方向と撮像装置1の水平方向を揃え、更に撮像装置1の垂直下方向を、室内の垂直下方向に揃える。
FIG. 7A is a diagram showing a plan view 31a and a side view 31b of a room having a hexahedral shape.
Since the imaging apparatus 1 has an angle of view of 180 degrees in the horizontal direction and an angle of view of 90 degrees or more from vertically downward to vertically upward, the entire indoor space is made an observable range when installed as shown in the figure. be able to.
That is, the horizontal direction of the room and the horizontal direction of the image pickup apparatus 1 are aligned on the ceiling of the upper center of the
図7(b)は、六面体形状を有する室内の側面図35aとこれに垂直な側面図35bを示した図である。
撮像装置1を図に示したように設置すると室内空間全体を観察可能範囲とすることができる。
即ち、撮像装置1を、天井36の何れかの壁際に、部屋の奥行き方向に撮像装置1の垂直下方方向を揃えて、魚眼レンズ10の光軸が天井36に垂直になるように設置する。
FIG. 7B shows a
When the imaging apparatus 1 is installed as shown in the figure, the entire indoor space can be set as an observable range.
That is, the imaging device 1 is installed on either wall of the
以上のように、撮像装置1を壁の天井際、又は天井の壁際に設置すると、室内空間全体を観察可能範囲に設定することができる。
室内に限らず、野外監視の場合でも、監視する被写体の位置が撮像装置1の観察可能範囲を満足する場合には、効果を発揮することができる。
撮像装置1は、その原理上、監視・観察範囲に制限を生じることとなるが、その生じた制限に制約されない用途に関しては有効である。
As described above, when the imaging device 1 is installed at the ceiling of the wall or near the ceiling, the entire indoor space can be set within the observable range.
Even in the case of outdoor monitoring as well as indoors, the effect can be exhibited if the position of the subject to be monitored satisfies the observable range of the imaging apparatus 1.
The imaging device 1 is limited in the monitoring / observation range in principle, but is effective for applications that are not restricted by the generated limitation.
次に、図8を用いて撮像素子3と魚眼像5の位置関係の変形例について説明する。
図8(a)の例では、魚眼像5の直径Rが、撮像素子3の水平方向の長さa、及び垂直方向の長さbよりも長く、魚眼像5の中心と撮像素子3の中心を一致させている。
そのため、魚眼像5の中央部が撮像領域6aとなっており、上端部分、下端部分、及び左右両端部が非撮像領域6bとなっている。
Next, a modification of the positional relationship between the image sensor 3 and the
In the example of FIG. 8A, the diameter R of the fish-
Therefore, the central part of the fish-
この例では、水平方向に180度の画角を得ることはできないが、魚眼像5の大きさが、図2で説明した場合よりも大きいため、より高い解像度を得ることができる。
この位置関係による投影方法は、水平方向の180度の画角は必要ないが、魚眼像5の中央付近を高解像度で観察したい場合に適した方法である。
In this example, it is not possible to obtain an angle of view of 180 degrees in the horizontal direction, but a higher resolution can be obtained because the size of the fish-
The projection method based on this positional relationship is a method suitable for observing the vicinity of the center of the fish-
図8(b)の例では、魚眼像5の上端部分と下端部分が非撮像領域6bとなっており、魚眼像5の中央部分が撮像領域6aとなっている。また、水平方向には180度の画角が確保されている。
この位置関係による投影方法は、水平方向に180度の画角を確保すると共に、魚眼像5の上端部分と下端部分が観察の必要がない場合に適した方法である。
図8(c)の例では、魚眼像5の下端部分が非撮像領域6bとなっている。また、水平方向には180度の画角が確保され、垂直方向には魚眼レンズ10の直上にある被写体まで投影することができる。
この位置関係による投影方法は、水平方向に180度の画角を確保すると共に、魚眼像5の中央部付近から上端部分にかけての部分を観察したい場合に適した方法である。
In the example of FIG. 8B, the upper end portion and the lower end portion of the
This projection method based on the positional relationship is a method that is suitable for a case where an angle of view of 180 degrees is ensured in the horizontal direction and the upper end portion and the lower end portion of the
In the example of FIG. 8C, the lower end portion of the
This projection method based on the positional relationship is a method suitable for securing a field angle of 180 degrees in the horizontal direction and observing a portion from the vicinity of the central portion of the fish-
以上に説明した第1実施の形態により以下のような効果を得ることができる。
(1)魚眼像5のうち、監視や観察に必要な部分を撮像素子3に投影するため、正像変換領域7の大きさを、魚眼像5の全てを撮像素子3に投影した場合よりも大きくすることができる。そのため、正像変換領域7の画素数が多くなり、正像変換後の画像の画質を向上させることができる。
(2)魚眼像5と撮像素子3の位置関係を変更することにより、従来の撮像素子3を用いたまま正像変換後の解像度を向上させることができ、撮像装置1の製造コストを低減することができる。
(3)正像変換領域7の画素数を画像表示装置16で表示する画素数と同程度とすることにより、画素間の補完などの画像処理に要する負荷を軽減することができ、高速に画像処理を行うことができる。
(4)魚眼像5のうち、正像変換領域7に投影されている部分だけ正像変換すれば良いので、撮像素子3に投影された全領域を画像処理する場合に比べて計算負荷を軽減することができ、高速に画像処理を行うことができる。
(5)魚眼像5を撮像素子3の水平方向両端に内接させることにより、水平方向に180度の画角を得ることができる。そのため、撮像装置1を車両に搭載した場合、1台の撮像装置1で、1つの側面全体を観察することが可能である。また、撮像装置1を車両の前後、左右側面に1台ずつ装備することにより車両の全周を監視・観察することができる。
(6)撮像素子3上で正像変換領域7の位置を再設定することができるため、撮像素子3上に投影された魚眼像全体から観察対象を指定することができる。
The following effects can be obtained by the first embodiment described above.
(1) In order to project a portion of the fish-
(2) By changing the positional relationship between the fish-
(3) By setting the number of pixels in the normal
(4) Since only the portion of the fish-
(5) By inscribing the fish-
(6) Since the position of the normal
(b)第2の実施形態
第1の実施形態では、観察可能範囲が固定的であったが、第2の実施形態では、魚眼像の中心と撮像素子の中心との位置関係を変更できる位置関係調整機構を撮像装置1に付加することにより、観察可能範囲を変更可能にする。
観察対象が正像変換領域7に投影されていない場合、位置関係調節機構により魚眼像5を移動して観察対象を正像変換領域7に投影することができる。
(B) Second Embodiment In the first embodiment, the observable range is fixed, but in the second embodiment, the positional relationship between the center of the fisheye image and the center of the image sensor can be changed. By adding a positional relationship adjustment mechanism to the imaging apparatus 1, the observable range can be changed.
When the observation object is not projected on the normal
また、魚眼像5のうち、撮像素子3に投影されていない部分を、位置調節機構で魚眼像5を移動することにより、撮像素子3に投影することができる。
これにより、従来のカメラと同様に魚眼像で投影される被写体の全体を観察可能範囲とすることができる。
しかも、投影される投影像が従来のカメラのものよりも大きいため、従来のカメラよりも画質の良い画像を得ることができる。
Moreover, the part which is not projected on the image pick-up element 3 among the fish-
As a result, the entire object projected by the fisheye image can be set as the observable range as in the conventional camera.
In addition, since the projected image to be projected is larger than that of the conventional camera, an image with better image quality than that of the conventional camera can be obtained.
図9は、第2の実施形態に係る撮像装置1aの構成の一例を示したブロック図である。
なお、第1実施形態で説明した撮像装置1と同じ構成要素には同じ符号を付すことにし、その説明を適宜省略する。
FIG. 9 is a block diagram illustrating an example of a configuration of the imaging apparatus 1a according to the second embodiment.
Note that the same reference numerals are given to the same components as those of the imaging device 1 described in the first embodiment, and description thereof is omitted as appropriate.
位置関係調整機構11は、魚眼レンズ10と撮像カメラ12の位置関係を調節する機構である。
位置関係を調節する方法としては、例えば、サーボ機構やピエゾ素子のような電歪素子を用いて機械的に光学系を変更する方法がある。
より詳細には、例えば、魚眼レンズ10をモータなどの駆動装置で移動することにより魚眼レンズ10の光軸をずらす方法や、魚眼レンズ10と撮像カメラ12の間にプリズムを設け、このプリズムを駆動装置で移動することにより魚眼レンズ10の光軸を曲げる方法がある。
The positional
As a method of adjusting the positional relationship, for example, there is a method of mechanically changing the optical system using an electrostrictive element such as a servo mechanism or a piezo element.
More specifically, for example, a method of shifting the optical axis of the
又は、光学系は固定したまま、撮像素子3を移動可能な機構に取り付け、撮像素子3を移動することにより撮像素子3に投影されている魚眼像5の位置を変更しても良い。
あるいは、光学系と撮像素子3の位置の両方を変更しても良い。
なお、光学系や撮像素子3を移動させることにより、撮像素子3上で魚眼像5を移動することができるため、位置関係調整機構11は、移動手段を構成している。
更に、光学系の光軸の角度を変更すると魚眼レンズ10が投影している被写体の範囲も変更される。このように、位置関係調整機構11は、変更手段も構成している。
Alternatively, the position of the fish-
Alternatively, both the optical system and the position of the image sensor 3 may be changed.
In addition, since the fish-
Further, when the angle of the optical axis of the optical system is changed, the range of the subject projected by the
パラメータ入力装置17は、魚眼像5を移動する移動量を入力する装置である。
パラメータ入力装置17からは、撮像素子3に投影された魚眼像5を観察しながらユーザが観測対象を指定できるようになっている。
パラメータ入力装置17は、指定された観測対象と正像変換領域7との位置関係から魚眼像5の移動量を算出し、これをデジタル情報として位置関係制御装置18に出力する。
The
From the
The
位置関係制御装置18は、パラメータ入力装置17から入力された魚眼像5の移動量を取得し、この移動量だけ魚眼像5が移動するように位置関係調整機構11を制御する装置である。
より詳細には、例えば、パラメータ入力装置17からデジタル情報として取得した移動量をアナログ情報に変換し、これを増幅して位置関係調整機構11に出力する。
The positional
More specifically, for example, the movement amount acquired as digital information from the
次に、魚眼像5を移動する一例について図10を用いて説明する。
図10(a)は移動前の状態を示しており、図10(b)は移動後の状態を表したものである。
図10(a)において、被写体4(観察対象)の投影像は、撮像素子3の上側に投影されている。このため、被写体4の一部しか正像変換領域7に投影されていない。
被写体4を正像変換領域7の中央に投影するためには、点線で示した領域7aを正像変換領域7に一致させれば良い。
いま、領域7aが長さLだけ正像変換領域7の上方にあるとすると、魚眼像5をLだけ下方に移動すれば図10(b)に示したように被写体4を正像変換領域7の中央に投影することができる。
なお、図10(b)では、魚眼像5が元投影されていた箇所を点線で示してある。
Next, an example of moving the
FIG. 10A shows a state before the movement, and FIG. 10B shows a state after the movement.
In FIG. 10A, the projected image of the subject 4 (observation target) is projected on the upper side of the image sensor 3. For this reason, only a part of the subject 4 is projected onto the normal
In order to project the subject 4 onto the center of the normal
Now, assuming that the
Note that, in FIG. 10B, a portion where the
そこで、魚眼像5と撮像素子3の位置関係が図10(a)に示した位置関係にある場合、撮像装置1aで、魚眼像5を下方にLだけ移動させるようにパラメータを入力し、位置関係制御装置18が位置関係調整機構11を動作させ、魚眼像5を下方にLだけ移動させる。これにより被写体4を正像変換領域7の中央に投影することができる。
Therefore, when the positional relationship between the
以上の例では、被写体4が正像変換領域7の上方にあるため、魚眼像5を下方に移動したが、この他に、被写体4が正像変換領域7の左右方向にある場合、斜め方向にある場合、下方にある場合も同様に魚眼像5を移動して被写体4を正像変換領域7の中央に投影することができる。
In the above example, since the subject 4 is above the normal
以上の操作は、パラメータ入力装置17に、図5に示した操作部41と同様な操作部を用いて行うことができる。
ここでは、操作部41の構成を用いて説明する。
ユーザは、位置決定ボタン44を操作することにより、マーカ47を表示装置47上で移動することができる。
The above operation can be performed on the
Here, the configuration of the
The user can move the marker 47 on the display device 47 by operating the
パラメータ入力装置17予め正像変換領域7の位置を記憶しており、ユーザが位置決定ボタン44を押すと、マーカ47と正像変換領域7の位置関係から魚眼像5の移動量を計算し、その計算結果を位置関係制御装置18に出力する。
このように、パラメータ入力装置17は、魚眼像5の移動量を計算する移動量計算プログラムや、このプログラムを実行する中央処理装置、及び、移動量計算プログラムや、その他のデータを記憶する記憶装置などを備えている。
The
As described above, the
魚眼像5の直径Rは、撮像素子3の縦方向の長さbよりも大きいため、魚眼像5の一部は画面46に表示されないが、マーカ47は、表紙されていない部分まで移動することができる。
そのため、魚眼像5の一部しか撮像素子3に投影されていないにもかかわらず、魚眼像5の全体を観察可能範囲とすることができる。
また、位置関係調整機構11が動作し、魚眼像5が移動するとそれに伴い魚眼画面46に表示している魚眼像5も移動する。
Since the diameter R of the fish-
Therefore, although only a part of the
Further, when the positional
次に、撮像装置1a(図9)が魚眼像5の位置を調節して正像を表示するまでの手順を図11のフローチャートを用いて説明する。
まず、パラメータ入力装置17がマーカ47の位置を取得する(ステップ5)。
これは、ユーザが位置決定ボタン44を押した際に、画面46でマーカ47が表示されている位置を取得するものである。
次に、パラメータ入力装置17は、記憶してある正像変換領域7の位置と、ステップ5で取得したマーカ47の位置が一致するか否かを判断する(ステップ10)。
Next, a procedure until the imaging device 1a (FIG. 9) adjusts the position of the
First, the
This is to acquire the position where the marker 47 is displayed on the screen 46 when the user presses the
Next, the
正像変換領域7の位置とマーカ47の位置が一致する場合は(ステップ10;Y)、正像変換装置14が魚眼像5のうち、正像変換領域7に投影されている部分を正像に変換して画像表示装置16に出力する(ステップ25)。
そして、画像表示装置16が正像変換後の画像を表示デバイスに表示する(ステップ30)。
When the position of the normal
Then, the
一方、正像変換領域7の位置とマーカ47の位置が一致しない場合(ステップ10;N)、パラメータ入力装置17は、予め記憶してある正像変換領域7の位置と、ステップ5で取得したマーカ47の位置から魚眼像5の移動量を計算して位置関係制御装置18に出力する(ステップ15)。
次に、位置関係制御装置18は、パラメータ入力装置17から入力された移動量分だけ位置関係調整機構11を駆動するための制御信号を生成して位置関係調整機構11に出力する。
On the other hand, when the position of the normal
Next, the positional
位置関係調整機構11は、位置関係制御装置18からの制御信号に基づいて動作し、魚眼像5と撮像素子3の位置関係を調節する(ステップ20)。
位置関係調整機構11が位置関係を調節した後、正像変換装置14が魚眼像5のうち正像変換領域7に投影された部分を正像に変換し(ステップ25)、これを画像表示装置16が表示する(ステップ30)。
The positional
After the positional
以上に説明した第2実施形態では、先に説明した撮像装置1と同様の効果に加えて次のような効果が得られる。
(1)魚眼像5を撮像素子3上で移動させることにより、正像変換領域7に位置していない被写体を正像変換領域7に位置させることができる。
(2)魚眼像5を撮像素子3上で移動させることにより、魚眼像5の一部しか撮像素子3上に投影されていないにもかかわらず、魚眼レンズを用いた従来のカメラと同様に魚眼像5の全体を観察可能範囲とすることができる。しかも、画質は従来のカメラよりも良い。
(3)撮像装置1では観察可能領域が固定的であったが、撮像装置1aでは、観察可能領域を変更することができる。
In the second embodiment described above, the following effects can be obtained in addition to the same effects as those of the imaging device 1 described above.
(1) By moving the
(2) By moving the fish-
(3) Although the observable area is fixed in the imaging apparatus 1, the observable area can be changed in the imaging apparatus 1a.
以上、第1実施形態と第2実施形態に説明したが、これらを組み合わせることも可能である。
即ち、撮像装置1に撮像装置1aのパラメータ入力装置17を備え、正像変換領域7の位置の再設定と魚眼像5の移動を組み合わせて観察対象を指定することかできる。
The first embodiment and the second embodiment have been described above, but it is also possible to combine them.
That is, the imaging device 1 includes the
1 撮像装置
3 撮像素子
5 魚眼像
10 魚眼レンズ
11 位置関係調整機構
12 撮像カメラ
13 領域指定装置
14 正像変換装置
16 画像表示装置
17 パラメータ入力装置
18 位置関係制御装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Imaging device 3
Claims (5)
前記魚眼像が投影される長方形の撮像領域を持つ撮像素子と、
を具備し、
前記撮像素子上に結像した魚眼像の直径は、前記撮像領域の短辺の長さよりも大きいことを特徴とする撮像装置。 A fisheye lens that forms a circular fisheye image;
An imaging device having a rectangular imaging region on which the fisheye image is projected;
Comprising
The diameter of the fish-eye image imaged on the said image pick-up element is larger than the length of the short side of the said imaging area, The imaging device characterized by the above-mentioned.
ことを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。 The imaging apparatus according to claim 1, wherein a center point of the fish-eye image and a center point of the imaging region are arranged so as not to coincide with each other.
前記撮像装置は、前記円形の魚眼像の中心点を、前記撮像領域の中心点より上方に配置する
ことを特徴とする撮像装置を備えた車両。 A vehicle comprising the imaging device according to claim 1, claim 2, or claim 3,
The vehicle having an imaging device, wherein the imaging device arranges a center point of the circular fish-eye image above a center point of the imaging region.
該取得した画像の予め定められた領域における歪みを補正する歪み補正手段と、
該歪みを補正した領域の画像を表示する画像表示手段と、
を具備することを特徴とする請求項4に記載の撮像装置を備えた車両。
Image acquisition means for acquiring a fisheye image projected on the image sensor as an image;
Distortion correcting means for correcting distortion in a predetermined region of the acquired image;
Image display means for displaying an image of a region in which the distortion is corrected;
A vehicle comprising the imaging device according to claim 4.
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