JP2008235971A - 撮像装置、及び、撮像装置における立体的形状撮影方法 - Google Patents

Abstract

【課題】撮像装置１台でも、容易に被写体の立体的形状撮影が行えるようにした。
【解決手段】撮像装置１００により、被写体を異なる方向から撮影して、その時の位置情報及び撮影方向情報をＧＰＳ部１０２及び方位検出部１０１により取得する。中央制御部１０６は、その位置情報及び撮影方向情報により被写体の位置を算出し、指定された撮影枚数に基づいて、被写体を全周囲から撮影する為の各撮影位置を算出する。算出された撮影位置の位置情報は、表示部１０７に順次指示されて撮像装置１００の移動が促される。指示された位置での撮影時には、画像処理部１０３が撮影済み画像から抽出したエッジ画像が、表示部１０７の被写体画像に重ねて表示されて撮影をサポートする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、撮像装置、及び、撮像装置における立体的形状撮影方法に関する。

被写体の外観を３６０度撮影し、被写体の立体的形状を表示する為の撮像装置や撮影方法について、関連する背景技術を説明する。この種の関連技術として、特開２００４−３１８７５４号公報（特許文献１）には、多数の撮像装置を被写体の周囲に配置して連続的に画像を撮影し、立体画像に変換して表示する技術が開示されている。又、特開２００４−２４８２３１号公報（特許文献２）には、撮像装置をアクチュエータにより移動させて、被写体を複数方向から順次撮影する技術が開示されている。更に、特開平１１−１２２６３８号公報（特許文献３）には、撮像装置にＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）受信器や方位センサ等を備え、撮影状況データを記録する技術が開示されている。

特開２００４−３１８７５４号公報 特開２００４−２４８２３１号公報 特開平１１−１２２６３８号公報

特許文献１記載の撮影方法においては、被写体外観の３６０度撮影は可能であるが、多数の撮像装置が必要となる。これら多数の撮像装置を、被写体までの距離を半径とする大きな撮影領域に配置しなければならず、被写体が大きくなるほど撮影規模が大きくなる。更に、撮像角度によっては、反対側（被写体の向こう側）に配置された撮像装置が、撮像画像に写り込むので、これを避ける為の制約が発生する。

又、特許文献２記載の撮像システムにおいては、少数の撮像装置での撮像は可能であるが、撮像装置移動用アクチュエータまで含めた全体装置は大掛かりなシステムとなる。その為に、被写体が大きい場合や、屋外の自然物を撮影したい場合には、この技術で撮像することは極めて困難となる。

又、特許文献３記載の装置は、単に、撮影時の状況データを記録するに留まり、立体的形状の撮影に何ら利点を与える訳ではないので、上述のような課題を解決するものではない。

本発明の目的は、上述した従来の課題を解決する撮像装置、及び、撮像装置における立体的形状撮影方法を提供することにある。

本発明は、現在の位置情報を取得する現在位置検出手段と、撮影方向情報を取得する方位検出手段と、被写体を撮影するカメラ手段と、撮影した画像を処理する画像処理手段と、情報表示手段と、制御手段とを備えた撮像装置であって、前記制御手段は、異なる方向からの被写体撮影時の位置情報及び撮影方向情報に基づいて前記被写体の位置を算出し、指定された撮影枚数に基づいて、前記被写体を全周囲から撮影する為の撮影位置を算出し、算出した撮影位置の位置情報を前記情報表示手段により順次指示して前記撮像装置の移動を促し、前記被写体撮影時に、前記画像処理手段が撮影済み画像から抽出したエッジ画像を前記情報表示手段の被写体画像に重ねて表示する、ことを特徴とする。

又、本発明の撮像装置において、前記現在位置検出手段が、ＧＰＳ機能により位置情報を取得するようにしても良い。

又、本発明の撮像装置において、前記指定枚数分の被写体撮影中に、指示された次の撮影位置の位置情報と、現在位置検出手段が検出している現在位置情報とを同時に前記情報表示手段に表示するようにしても良い。

又、本発明の撮像装置において、前記指定枚数分の被写体撮影後に、前記情報表示手段に、撮影した前記被写体画像をループ表示するようにしても良い。

又、本発明の撮像装置において、無線ネットワークを介してサーバ装置に接続し、データを送受信する送受信部を更に備えても良い。

本発明は、撮像装置における立体的形状撮影方法において、被写体を異なる方向から撮影して、その時の位置情報及び撮影方向情報を位置情報手段及び方位検出手段により取得し、前記位置情報及び撮影方向情報により前記被写体の位置を算出し、指定された撮影枚数に基づいて、前記被写体を全周囲から撮影する為の各撮影位置を算出し、算出した撮影位置の位置情報を情報表示手段により順次指示して前記撮像装置の移動を促し、撮影時には、画像処理手段が撮影済み画像から抽出したエッジ画像を、前記情報表示手段の被写体画像に重ねて表示する、ことを特徴とする。

又、本発明の撮像装置における立体的形状撮影方法において、前記現在位置検出手段が、ＧＰＳ機能により位置情報を取得するようにしても良い。

又、本発明の撮像装置における立体的形状撮影方法において、前記指定枚数分の被写体撮影中に、指示された次の撮影位置の位置情報と、現在位置検出手段が検出している現在位置情報とを同時に前記情報表示手段に表示するようにしても良い。

又、本発明の撮像装置における立体的形状撮影方法において、前記指定枚数分の被写体撮影後に、前記情報表示手段に、撮影した前記被写体画像をループ表示するようにしても良い。

又、本発明の撮像装置における立体的形状撮影方法において、複数の前記撮像装置が、無線ネットワークを介してサーバ装置に接続してデータを送受信する送受信部を備え、これら複数の撮像装置が前記サーバ装置を介して前記被写体の立体的形状撮影に関するデータを共有して、前記指定枚数分の被写体撮影を分担するようにしても良い。

本発明は、被写体の立体的形状撮影において、指定枚数分の撮影位置を算出してそれを順次指示するので、１台の撮像装置で容易に立体的形状撮影が出来る。その為、被写体の大きさや場所等、撮影条件の制約の負担が著しく軽減される。又、立体的形状撮影時には、撮影済み画像からエッジ画像を抽出して重ねて表示するので、画角調整が行いやすい。

次に、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態の構成を示す機能ブロック図である。

図１において、撮像装置１００は、デジタルカメラ機能及びＧＰＳ機能を有するものである。具体的には、撮像装置１００は、方位検出部１０１と、ＧＰＳ部１０２と、画像処理部１０３と、カメラ部１０４と、カメラ制御部１０５と、中央制御部１０６と、表示部１０７と、時計部１０８と、データメモリ部１０９と、キー操作部１１０とを有している。

方位検出部１０１は、地磁気の検出を行って絶対方位を検出する方位検出手段である。方位検出部１０１は、カメラ部１０４が被写体を向く方向（撮影方向）を方位情報として検出する。ＧＰＳ部１０２は、図示しないＧＰＳ衛星からの測位用電波を受信し、現在の位置情報を算出する現在位置検出手段である。画像処理部１０３は、カメラ部１０４からの画像データに色処理、画像認識、エッジ処理等、必要に応じてデータを加工する画像処理手段である。

カメラ部１０４は、撮像した被写体画像を光電変換により画像データとして生成するカメラ手段である。カメラ制御部１０５は、キー操作部１１０で生成される信号により中央制御部１０６からカメラ撮像機能を有効とする命令信号を受けた際に、カメラ部１０４の動作を制御する。中央制御部１０６は、キー操作部１１０からの各種入力操作に応じた各部の制御を一括して行うものであり、プログラム化された動作手順に従った制御を行う制御手段である。

表示部１０７は、中央制御部１０６の表示命令に応じて、データメモリ部１０９に記憶されている画像データ、電話番号、又は、テキストデータ等を表示する情報表示手段である。更に、表示部１０７では、カメラ部１０４による撮影時には、レンズが捉えた撮影中画像や必要な情報等も表示する。

時計部１０８は、計時機能を有する。データメモリ部１０９は、文字等のテキストデータ、地図、撮影画像等の画像データ、計測データ等を記憶する記憶手段である。キー操作部１１０は、決定キー、記号等のファンクションキーを備える入力手段であり、その操作により生成される信号は、中央制御部１０６へ出力される。

尚、撮像装置１００は、図１に示した機能ブロックに加え、本発明と直接関係しない様々な機能を備えていても良い。例えば、携帯電話機やＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）等の携帯端末装置に、撮像装置１００の機能が内蔵されていても良い。

次に、本発明を実施するための最良の形態の動作について図面を参照して説明する。図２は、本発明の一実施形態の動作を説明する為の手順図である。図３は、その手順を説明する為の模式図であり、被写体と撮像装置との位置関係を示している。本実施形態においては、１台の撮像装置１００のみで被写体外観の３６０度撮影を効率的に行うことが出来る。

まず、ステップＳ２０１にて、図３に示す撮影位置１００ａで被写体Ａを撮影する。この時、撮像装置１００のＧＰＳ部１０２にて座標（位置情報）が、方位検出部１０１にて撮影方角（方位情報）が検出され、各々データメモリ部１０９に記録される。次に、ステップＳ２０２にて、図３に示す撮影位置１００ｂで、ステップＳ２０１とは別角度による被写体Ａの撮影を行う。この時も同様に、ＧＰＳ部１０２にて座標、方位検出部１０１にて撮影方角が、データメモリ部１０９に記録される。この時、撮影位置１００ａでの撮影画像に基づき、画像のエッジ部分を抽出した画像を画像処理部１０３により作成する。作成されたエッジ画像は、表示部１０７に表示される。撮影者は、表示部１０７を見ながら、エッジ画像と被写体撮影中画像とを合わせ込む事で画角を合わせることが出来る。これにより被写体に対しての方角と距離が補正しやすくなる。

次に、ステップＳ２０３において、撮像装置１００の中央制御部１０６は、ステップＳ２０１及びＳ２０２で取得した座標と撮像方角の交点を算出し、被写体Ａの座標Ｚを特定する。次に、ステップＳ２０４において、被写体撮影開始位置の決定を行う。この時、被写体との距離を新たに設定して連続撮影の１枚目の撮影を行う場合は、連続撮影開始位置まで移動して撮像装置１００により被写体Ａを撮影する。すると、ＧＰＳ部１０２にて取得された座標が、連続撮影開始位置の位置情報として、データメモリ部１０９に新たに記録される。この位置情報により、被写体Ａとの距離も計算出来る。又、この１枚目の撮影として、ステップＳ２０１又はＳ２０２で既に撮影済みの画像（撮影位置）で良い場合は、ステップＳ２０４において、これらの画像を選択指定するようにしても良い。その場合は、既にデータメモリ部１０９に記録されている撮影時の座標（位置情報）が、連続撮影開始位置の位置情報として認識される。

次に、ステップＳ２０５にて、キー操作部１１０からの入力により、撮影枚数の指定を行う。撮影枚数が多いほど、変化の細かい連続画像を得ることが出来る。中央制御部１０６は、被写体Ａの座標Ｚを中心とし、ステップＳ２０４にて記録された連続撮影開始位置の座標までを半径とした円周上の座標より、撮影枚数分に等間隔に分けた座標を求める。

次に、ステップＳ２０６にて、ステップＳ２０５で指定した撮影枚数分の撮影を繰り返すループを形成する。即ち、中央制御部１０６は、撮影完了枚数を判定し、必要枚数が終了していない場合は、ステップＳ２０７に進んで撮影を継続させる。

ステップＳ２０７においては、ＧＰＳ機能を使用してステップＳ２０５で割り出した座標への移動をサポートする。具体的な一例としては、中央制御部１０６が算出した次の撮影位置の座標（緯度、経度）と、ＧＰＳ部１０２計測した現在位置の座標とを、表示部１０７に表示する。撮影者は、この表示を見て、両者の座標が一致するように移動すれば良い。このＧＰＳ機能を使用した撮影場所の指示は、様々な方法を用いても良い。例えば、撮影者に分かりやすく、あとどの方角にどれくらい（距離）移動すれば良いかを表示部１０７で指示しても良い。又、ナビゲーションシステムのように、現在位置と指示撮影場所とを地図上で示すようにしても良い。

撮像装置１００の中央制御部１０６は、指示された撮影場所に移動したことを検出すると、ステップＳ２０８において、前撮影画像から画像のエッジ部分を抽出した画像を表示部１０７に表示させる。撮影者は、このエッジ画像と被写体Ａの撮影中画像との画角を合わせ込む事で、被写体Ａに対しての方角が補正しやすくなり、被写体Ａの画角を合わせながら撮影を行う。

必要枚数の撮影が終了すると、ステップＳ２０６−Ｓ２０８のループを終え、処理はステップＳ２０９に進む。ステップＳ２０９においては、中央制御部１０６は、撮影枚数分の撮影画像を表示部１０７にてループ表示させる。図４は、本発明の一実施形態における被写体画像のループ表示を示す図である。同図に示すように、ステップＳ２０５で割り出した座標で撮像した順に表示を行える様に、画像をループ表示（例えば、同図左から順に）させている。この時、背景のように被写体Ａを撮像した角度による変化が激しい物は、ループ表示により見えにくくなる為、被写体Ａが立体的にクローズアップされているように見える。

尚、ステップＳ２０８において、撮影指示場所における撮影方位（方角）を、中央制御部１０６が算出して、その情報と方位検出部１０１が検出した方位情報とを、表示部１０７に表示して、撮影をサポートするようにしても良い。

次に本発明の他の実施形態について図面を参照して説明する。図５は、本発明の他の実施形態の構成を示す機能ブロック図である。本実施形態においては、図１に示した撮像装置１００の基本的構成を携帯電話機に組み込んでおり、同一機能ブロックは同一参照数字で示されている。昨今の携帯電話機には、カメラ機能とＧＰＳ機能とを搭載した機種が存在しており、それらの機能を流用して本発明を実現出来る。本実施形態においては、撮像方法について更に工夫が施されている。

図５において、携帯電話機２００は、図１に示した撮像装置１００の基本構成に加えて、アンテナ２０１と、送受信部２０２とを有している。アンテナ２０１は、携帯電話機２００の電波送信効率をよく行うための内蔵又は、伸縮式の構造を有している。送受信部２０２は、アンテナ２０１を介して受信された信号を復調し、中央制御部１０６へ出力すると共に、中央制御部１０６から出力された信号を変調した後、無線周波数に変換して送信する。

サーバ３０１は、携帯電話２００との間で送受信を行って情報を管理する装置であり、地図情報データベース、携帯送受信データの保存を行う。サーバ３０１は、ネットワーク３０２と基地局３０３を介して、携帯電話機２００と通信回線を接続することが出来る。ネットワーク３０２は、電話網、インターネット網などの通信網である。基地局３０３は、携帯電話機２００からの送受信電波をネットワーク３０２へ繋ぐ役割を果たす。

本実施形態においては、撮影に必要なデータを、基地局３０３、ネットワーク３０２を介してサーバ３０１に格納し、同機能を有する他の携帯電話機２００と撮影条件を共有できる。例えば、位置情報、方位情報、撮影枚数、エッジ画像、撮影画像等をサーバ３０１を介して共有する。情報を共有する側の携帯電話機２００においては、送受信部２０２が、アンテナ２０１、基地局３０３、ネットワーク３０２を介してサーバ３０１にアクセスし、受信したデータをデータメモリ部に１０９に格納する。これにより、複数台の携帯電話機２００を使用して立体的形状撮影を容易に行う事ができるという効果が得られる。例えば、図２のステップＳ２０１とＳ２０２での撮影を別々日携帯電話機２００で実施したり、ステップＳ２０８での連続撮影時に別々の携帯電話機２００を順次使用することが出来る。

尚、本発明は上述の実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することが出来る。

本発明の一実施形態の構成を示す機能ブロック図である。 本発明の一実施形態の動作を説明する手順図である。 図２の手順を説明する為の模式図である。 本発明の一実施形態における被写体画像のループ表示を示す図である。 本発明の他の実施形態の構成を示す機能ブロック図である。

符号の説明

１００ 撮像装置
１０１ 方位検出部
１０２ ＧＰＳ部
１０３ 画像処理部
１０４ カメラ部
１０５ カメラ制御部
１０６ 中央制御部
１０７ 表示部
１０８ 時計部
１０９ データメモリ部
１１０ キー操作部
２００ 携帯電話機
２０１ アンテナ
２０２ 送受信部
３０１ サーバ
３０２ ネットワーク
３０３ 基地局

Claims (10)

1. 現在の位置情報を取得する現在位置検出手段と、撮影方向情報を取得する方位検出手段と、被写体を撮影するカメラ手段と、撮影した画像を処理する画像処理手段と、情報表示手段と、制御手段とを備えた撮像装置であって、
   前記制御手段は、異なる方向からの被写体撮影時の位置情報及び撮影方向情報に基づいて前記被写体の位置を算出し、指定された撮影枚数に基づいて、前記被写体を全周囲から撮影する為の撮影位置を算出し、算出した撮影位置の位置情報を前記情報表示手段により順次指示して前記撮像装置の移動を促し、前記被写体撮影時に、前記画像処理手段が撮影済み画像から抽出したエッジ画像を前記情報表示手段の被写体画像に重ねて表示する、
   ことを特徴とする撮像装置。
2. 前記現在位置検出手段が、ＧＰＳ機能により位置情報を取得することを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
3. 前記指定枚数分の被写体撮影中に、指示された次の撮影位置の位置情報と、現在位置検出手段が検出している現在位置情報とを同時に前記情報表示手段に表示することを特徴とする請求項１乃至２の何れか１つに記載の撮像装置。
4. 前記指定枚数分の被写体撮影後に、前記情報表示手段に、撮影した前記被写体画像をループ表示することを特徴とする請求項１乃至３の何れか１つに記載の撮像装置。
5. 無線ネットワークを介してサーバ装置に接続し、データを送受信する送受信部を更に備えたことを特徴とする請求項１乃至４の何れか１つに記載の撮像装置。
6. 撮像装置における立体的形状撮影方法において、
   被写体を異なる方向から撮影して、その時の位置情報及び撮影方向情報を位置情報手段及び方位検出手段により取得し、
   前記位置情報及び撮影方向情報により前記被写体の位置を算出し、
   指定された撮影枚数に基づいて、前記被写体を全周囲から撮影する為の各撮影位置を算出し、
   算出した撮影位置の位置情報を情報表示手段により順次指示して前記撮像装置の移動を促し、
   撮影時には、画像処理手段が撮影済み画像から抽出したエッジ画像を、前記情報表示手段の被写体画像に重ねて表示する、
   ことを特徴とする撮像装置における立体的形状撮影方法。
7. 前記現在位置検出手段が、ＧＰＳ機能により位置情報を取得することを特徴とする請求項６記載の撮像装置における立体的形状撮影方法。
8. 前記指定枚数分の被写体撮影中に、指示された次の撮影位置の位置情報と、現在位置検出手段が検出している現在位置情報とを同時に前記情報表示手段に表示することを特徴とする請求項６乃至８の何れか１つに記載の撮像装置における立体的形状撮影方法。
9. 前記指定枚数分の被写体撮影後に、前記情報表示手段に、撮影した前記被写体画像をループ表示することを特徴とする請求項６乃至８の何れか１つに記載の撮像装置における立体的形状撮影方法。
10. 複数の前記撮像装置が、無線ネットワークを介してサーバ装置に接続してデータを送受信する送受信部を備え、これら複数の撮像装置が前記サーバ装置を介して前記被写体の立体的形状撮影に関するデータを共有して、前記指定枚数分の被写体撮影を分担することを特徴とする請求項６乃至９の何れか１つに記載の撮像装置における立体的形状撮影方法。

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