JP2001012915A - 視差画像入力装置及び撮像装置 - Google Patents
視差画像入力装置及び撮像装置Info
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- JP2001012915A JP2001012915A JP11186483A JP18648399A JP2001012915A JP 2001012915 A JP2001012915 A JP 2001012915A JP 11186483 A JP11186483 A JP 11186483A JP 18648399 A JP18648399 A JP 18648399A JP 2001012915 A JP2001012915 A JP 2001012915A
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- Stereoscopic And Panoramic Photography (AREA)
- Image Input (AREA)
- Closed-Circuit Television Systems (AREA)
- Testing, Inspecting, Measuring Of Stereoscopic Televisions And Televisions (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 外界における奥行き位置の分解能を向上する
ことのできる視差画像入力装置及び撮像装置を提供す
る。 【解決手段】 複数の視点からの外界の画像を取得する
視差画像入力装置１２であって、複数の視点からの外界
の画像を結ぶ視差用結像部１４と、視差用結像部１４に
より結ばれた画像を取得する視差用撮像部１６とを有
し、視差用結像部１４は、複数の視点を結ぶ視差方向に
対する結像倍率を視差方向と垂直な方向に対する結像倍
率より高くして視点からの画像を結ぶ視差用光学系（１
４Ａ、１４Ｂ、及び１４Ｃ）を有するように構成する。
ことのできる視差画像入力装置及び撮像装置を提供す
る。 【解決手段】 複数の視点からの外界の画像を取得する
視差画像入力装置１２であって、複数の視点からの外界
の画像を結ぶ視差用結像部１４と、視差用結像部１４に
より結ばれた画像を取得する視差用撮像部１６とを有
し、視差用結像部１４は、複数の視点を結ぶ視差方向に
対する結像倍率を視差方向と垂直な方向に対する結像倍
率より高くして視点からの画像を結ぶ視差用光学系（１
４Ａ、１４Ｂ、及び１４Ｃ）を有するように構成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、複数の視点から見
た画像を取り込む視差画像入力装置及び撮像装置に関す
る。
た画像を取り込む視差画像入力装置及び撮像装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、被測定物体の３次元形状や奥行き
情報を非接触に測定する方法として、レンズ焦点法、単
眼視、ステレオ法、動画像等の受動的な方法や、光レー
ダ法、アクティブステレオ法、照度差ステレオ法、モア
レ法、干渉法等の能動的な方法が知られている。
情報を非接触に測定する方法として、レンズ焦点法、単
眼視、ステレオ法、動画像等の受動的な方法や、光レー
ダ法、アクティブステレオ法、照度差ステレオ法、モア
レ法、干渉法等の能動的な方法が知られている。
【０００３】ステレオ法は、三角測量の原理を応用し、
被測定物体を異なる位置（視点）から撮影して得られた
複数の画像から、被測定物体の形状を測定する方法であ
る。このステレオ法では、まず、被測定物体を異なる位
置から撮影して複数の画像を取得する。次いで、１の画
像中の所定の点（領域）に対応する他の画像の点（領
域）を検出する処理、いわゆる対応点決定（マッチン
グ）処理を行う。この対応点決定処理はステレオ法の最
も重要な処理である。この対応点決定処理の方法として
は、画像の相関を用いる方法等が提案されている。これ
らの詳細は、「コンピュータビジョン：技術論評と将来
展望、（株）新技術コミュニケーションズ、１９９８、
ＩＳＢＮ４−９１５８５１−１７−６」の「第８章 ス
テレオ視」に詳しく記載されている。この文献には、対
応点決定処理の方法は、画像の所定の領域を使ってマッ
チングする「area-based matching」と、画像からエッ
ジ等を検出し、当該エッジの形状を使ってマッチングす
る「feature-based matching」とに大別されるといった
内容が記述されている。
被測定物体を異なる位置（視点）から撮影して得られた
複数の画像から、被測定物体の形状を測定する方法であ
る。このステレオ法では、まず、被測定物体を異なる位
置から撮影して複数の画像を取得する。次いで、１の画
像中の所定の点（領域）に対応する他の画像の点（領
域）を検出する処理、いわゆる対応点決定（マッチン
グ）処理を行う。この対応点決定処理はステレオ法の最
も重要な処理である。この対応点決定処理の方法として
は、画像の相関を用いる方法等が提案されている。これ
らの詳細は、「コンピュータビジョン：技術論評と将来
展望、（株）新技術コミュニケーションズ、１９９８、
ＩＳＢＮ４−９１５８５１−１７−６」の「第８章 ス
テレオ視」に詳しく記載されている。この文献には、対
応点決定処理の方法は、画像の所定の領域を使ってマッ
チングする「area-based matching」と、画像からエッ
ジ等を検出し、当該エッジの形状を使ってマッチングす
る「feature-based matching」とに大別されるといった
内容が記述されている。
【０００４】次いで、複数の視差画像間での対応する点
の位置の差である視差（disparity）量を求め、三角測
量の原理に基づいて、当該視差量を使うことにより所定
の被写体までの距離を算出する。ここで、例えば、複数
の視点の光軸が交差する場合においては、視点間隔、視
点位置から視点の光軸が交差する点（視差光軸交差点）
までの距離、視点位置から被写体までの距離、視差量の
４つの要素は、簡単な関係式で表せる。視点間隔及び視
点位置から視点光軸交差点までの距離は、予め設定する
ことができ、規定の値とすることができる。また、視差
量は視差画像から算出することができる。このため、前
記関係式により視点位置から被写体までの距離を求める
ことができる。
の位置の差である視差（disparity）量を求め、三角測
量の原理に基づいて、当該視差量を使うことにより所定
の被写体までの距離を算出する。ここで、例えば、複数
の視点の光軸が交差する場合においては、視点間隔、視
点位置から視点の光軸が交差する点（視差光軸交差点）
までの距離、視点位置から被写体までの距離、視差量の
４つの要素は、簡単な関係式で表せる。視点間隔及び視
点位置から視点光軸交差点までの距離は、予め設定する
ことができ、規定の値とすることができる。また、視差
量は視差画像から算出することができる。このため、前
記関係式により視点位置から被写体までの距離を求める
ことができる。
【０００５】図１は、上記したステレオ法を実施する従
来例に係る視差画像入力装置の構成を示す図である。視
差画像入力装置１００は、レンズ１０２と、シャッター
部１０４と、ＣＣＤ（charge coupled device）１０６
と、視差画像記憶部１０８と、奥行検出部１１０と、制
御部１１２とを有する。レンズ１０２は外界からの光を
集める。シャッター部１０４は、視点となる開閉自在な
開閉部１０４Ａ、１０４Ｂを有している。シャッター部
１０４の開閉部１０４Ａ又は１０４Ｂは制御部１１２の
制御によりいずれか一方が開くようになっている。ＣＣ
Ｄ１０６は、自己の受光面上に結ばれた複数の視点から
の外界の画像を取り込む。
来例に係る視差画像入力装置の構成を示す図である。視
差画像入力装置１００は、レンズ１０２と、シャッター
部１０４と、ＣＣＤ（charge coupled device）１０６
と、視差画像記憶部１０８と、奥行検出部１１０と、制
御部１１２とを有する。レンズ１０２は外界からの光を
集める。シャッター部１０４は、視点となる開閉自在な
開閉部１０４Ａ、１０４Ｂを有している。シャッター部
１０４の開閉部１０４Ａ又は１０４Ｂは制御部１１２の
制御によりいずれか一方が開くようになっている。ＣＣ
Ｄ１０６は、自己の受光面上に結ばれた複数の視点から
の外界の画像を取り込む。
【０００６】視差画像記憶部１０８はＣＣＤ１０６によ
り取り込まれた画像データを記憶する。奥行検出部１１
０は、視差画像記憶部１０８に記憶された複数の画像同
士の対応点を検出し、当該対応点間の視差量を検出し、
対応点に該当する被写体までの距離を検出する。制御部
１１２は、各部を制御する。例えば、シャッター部１０
４の開閉部１０４Ａ、１０４Ｂの開閉を制御する。
り取り込まれた画像データを記憶する。奥行検出部１１
０は、視差画像記憶部１０８に記憶された複数の画像同
士の対応点を検出し、当該対応点間の視差量を検出し、
対応点に該当する被写体までの距離を検出する。制御部
１１２は、各部を制御する。例えば、シャッター部１０
４の開閉部１０４Ａ、１０４Ｂの開閉を制御する。
【０００７】視差画像入力装置１００において、制御部
１１２が一方の開閉部１０４Ａ又は１０４Ｂを開ける。
これにより、レンズ１０２及び、開いている一方の開閉
部１０４Ａ又は１０４Ｂを介して、外界の像がＣＣＤ１
０６に結ばれる。ＣＣＤ１０６は、結ばれた像の画像を
取り込んで、視差画像記憶部１０８に記憶する。次い
で、制御部１１２が他方の開閉部１０４Ａ又は１０４Ｂ
のみを開ける。これにより、レンズ１０２及び、開いて
いる開閉部１０４Ａ又は１０４Ｂを介して、外界の像が
ＣＣＤ１０６に結ばれる。ＣＣＤ１０６は、結ばれた像
を取り込んで、視差画像記憶部１０８に記憶する。次い
で、奥行検出部１１０がこれら視差画像記憶部１０８に
記憶された異なる視点から見た外界の画像に基づいて、
画像同士の対応点を検出し、当該対応点間の視差量を検
出し、当該対応点の被写体までの距離を検出する。
１１２が一方の開閉部１０４Ａ又は１０４Ｂを開ける。
これにより、レンズ１０２及び、開いている一方の開閉
部１０４Ａ又は１０４Ｂを介して、外界の像がＣＣＤ１
０６に結ばれる。ＣＣＤ１０６は、結ばれた像の画像を
取り込んで、視差画像記憶部１０８に記憶する。次い
で、制御部１１２が他方の開閉部１０４Ａ又は１０４Ｂ
のみを開ける。これにより、レンズ１０２及び、開いて
いる開閉部１０４Ａ又は１０４Ｂを介して、外界の像が
ＣＣＤ１０６に結ばれる。ＣＣＤ１０６は、結ばれた像
を取り込んで、視差画像記憶部１０８に記憶する。次い
で、奥行検出部１１０がこれら視差画像記憶部１０８に
記憶された異なる視点から見た外界の画像に基づいて、
画像同士の対応点を検出し、当該対応点間の視差量を検
出し、当該対応点の被写体までの距離を検出する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】ところで、ＣＣＤ１０
６で取り込まれたデジタル画像データの最小単位はＣＣ
Ｄ１０６の画素により定まる。このため、対応点決定処
理により得られる視差量は、一般に１画素を単位とした
整数値（１画素、２画素等）となる。この視差量は、離
散的なサンプリングによって発生する丸め誤差を含んで
いるので、本来の視差量を正確に表していない。このた
め、当該視差量に基づいて算出される被写体までの距離
の値に対して、当該丸め誤差の影響が生じてしまうとい
う問題が生じる。
６で取り込まれたデジタル画像データの最小単位はＣＣ
Ｄ１０６の画素により定まる。このため、対応点決定処
理により得られる視差量は、一般に１画素を単位とした
整数値（１画素、２画素等）となる。この視差量は、離
散的なサンプリングによって発生する丸め誤差を含んで
いるので、本来の視差量を正確に表していない。このた
め、当該視差量に基づいて算出される被写体までの距離
の値に対して、当該丸め誤差の影響が生じてしまうとい
う問題が生じる。
【０００９】図２は、視差画像により検出される視差量
及び奥行き位置を説明する図である。図２（Ａ）は、２
つの視点及び各被写体Ａ〜Ｆの奥行き位置を示し、図２
（Ｂ）は、視差量と奥行き位置とを説明する図である。
図２（Ａ）に示すように、視点から遠い順に、被写体
Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆが存在し、これらの中の被写体
Ｂが視点の焦点位置（focus）に存在している。
及び奥行き位置を説明する図である。図２（Ａ）は、２
つの視点及び各被写体Ａ〜Ｆの奥行き位置を示し、図２
（Ｂ）は、視差量と奥行き位置とを説明する図である。
図２（Ａ）に示すように、視点から遠い順に、被写体
Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆが存在し、これらの中の被写体
Ｂが視点の焦点位置（focus）に存在している。
【００１０】これら被写体Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆに対
する２つの視点から見た画像に発生する視差量は、実際
には、それぞれ、−０．３pixel、０．０pixel、０．３
pixel、０．７pixel、１．３pixel、１．６pixelであ
る。しかしながら、図２（Ｂ）に示すように、デジタル
画像データを使用した対応点決定処理によると、被写体
Ａ、Ｂ、Ｃについては、視差量０pixelと検出され、被
写体Ｄ、Ｅについては、視差量１pixelと検出され、被
写体Ｆについては、視差量２pixelと検出される。この
ため、被写体Ａ、Ｂ、Ｃまでの距離は、当該視差量０pi
xelに基づいて算出され、実際には異なる位置にある被
写体が、同じ奥行き位置にあると扱われてしまう問題が
生じる。
する２つの視点から見た画像に発生する視差量は、実際
には、それぞれ、−０．３pixel、０．０pixel、０．３
pixel、０．７pixel、１．３pixel、１．６pixelであ
る。しかしながら、図２（Ｂ）に示すように、デジタル
画像データを使用した対応点決定処理によると、被写体
Ａ、Ｂ、Ｃについては、視差量０pixelと検出され、被
写体Ｄ、Ｅについては、視差量１pixelと検出され、被
写体Ｆについては、視差量２pixelと検出される。この
ため、被写体Ａ、Ｂ、Ｃまでの距離は、当該視差量０pi
xelに基づいて算出され、実際には異なる位置にある被
写体が、同じ奥行き位置にあると扱われてしまう問題が
生じる。
【００１１】このような問題を解決するためには、丸め
誤差を無視できる程度にサンプリングを高密度にする必
要があった。しかしながら、高密度なサンプリングを行
うためには、画素が細かい高価な撮像素子や、画像スキ
ャナー等が必要となり、コストが大きくなるという問題
が生じる。また、高密度なサンプリングによって得られ
る画像データの量は膨大になるために、対応点決定処理
等の処理時間の増大し、画像データを記憶するために必
要な記憶容量が増大するという問題がある。そこで本発
明は、上記の課題を解決しつつ、外界の被写体の奥行き
位置の分解能を効果的に向上することのできる視差画像
入力装置及び撮像装置を提供することを目的とする。こ
の目的は特許請求の範囲における独立項に記載の特徴の
組み合わせにより達成される。また従属項は本発明の更
なる有利な具体例を規定する。
誤差を無視できる程度にサンプリングを高密度にする必
要があった。しかしながら、高密度なサンプリングを行
うためには、画素が細かい高価な撮像素子や、画像スキ
ャナー等が必要となり、コストが大きくなるという問題
が生じる。また、高密度なサンプリングによって得られ
る画像データの量は膨大になるために、対応点決定処理
等の処理時間の増大し、画像データを記憶するために必
要な記憶容量が増大するという問題がある。そこで本発
明は、上記の課題を解決しつつ、外界の被写体の奥行き
位置の分解能を効果的に向上することのできる視差画像
入力装置及び撮像装置を提供することを目的とする。こ
の目的は特許請求の範囲における独立項に記載の特徴の
組み合わせにより達成される。また従属項は本発明の更
なる有利な具体例を規定する。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の第１の形態に係る視差画像入力装置は、複
数の視点から見た外界の画像を取得する視差画像入力装
置であって、複数の視点から見た外界の画像を結ぶ視差
用結像部と、視差用結像部により結ばれた画像を取得す
る視差用撮像部とを有し、視差用結像部は、複数の視点
を結ぶ視差方向に対する結像倍率を視差方向と垂直な方
向に対する結像倍率より高くする視差用光学系を有する
ことを特徴とする。
に、本発明の第１の形態に係る視差画像入力装置は、複
数の視点から見た外界の画像を取得する視差画像入力装
置であって、複数の視点から見た外界の画像を結ぶ視差
用結像部と、視差用結像部により結ばれた画像を取得す
る視差用撮像部とを有し、視差用結像部は、複数の視点
を結ぶ視差方向に対する結像倍率を視差方向と垂直な方
向に対する結像倍率より高くする視差用光学系を有する
ことを特徴とする。
【００１３】視差用結像部は、視差用光学系を複数有
し、当該視差用光学系は前記複数の視点中の少なくとも
２つの視点から見た外界の画像をそれぞれ結ばせるよう
にしてもよい。また、視差用結像部は、視点となる複数
の開口を有するシャッター部を有し、視差用撮像部は、
シャッター部の開口を介して結ばれる外界の像を撮像す
るようにしてもよい。
し、当該視差用光学系は前記複数の視点中の少なくとも
２つの視点から見た外界の画像をそれぞれ結ばせるよう
にしてもよい。また、視差用結像部は、視点となる複数
の開口を有するシャッター部を有し、視差用撮像部は、
シャッター部の開口を介して結ばれる外界の像を撮像す
るようにしてもよい。
【００１４】視差用撮像部は、光電変換素子であっても
よい。光電変換素子は、複数の視点を結ぶ視差方向の画
素数が、視差方向とほぼ垂直な方向の画素数より多くて
もよい。視差用撮像部により取り込まれた画像に基づい
て外界の所定の被写体までの距離を示す奥行き情報を検
出する奥行検出部を更に備えるようにしてもよい。視差
用撮像部は、光化学反応部材を設置する設置部を有して
もよい。
よい。光電変換素子は、複数の視点を結ぶ視差方向の画
素数が、視差方向とほぼ垂直な方向の画素数より多くて
もよい。視差用撮像部により取り込まれた画像に基づい
て外界の所定の被写体までの距離を示す奥行き情報を検
出する奥行検出部を更に備えるようにしてもよい。視差
用撮像部は、光化学反応部材を設置する設置部を有して
もよい。
【００１５】本発明の第１の形態に係る撮像装置は、所
望の外界を撮像する撮像装置であって、外界の画像を結
ぶ光学系と、光学系により結ばれた画像を撮像する撮像
部と、 複数の視点から見た外界の画像を結ぶ視差用結
像部と、視差用結像部により結ばれた画像を取得する視
差用撮像部とを有し、視差用結像部は、複数の視点を結
ぶ視差方向に対する結像倍率を視差方向と垂直な方向に
対する結像倍率より高くする視差用光学系を有すること
を特徴とする。
望の外界を撮像する撮像装置であって、外界の画像を結
ぶ光学系と、光学系により結ばれた画像を撮像する撮像
部と、 複数の視点から見た外界の画像を結ぶ視差用結
像部と、視差用結像部により結ばれた画像を取得する視
差用撮像部とを有し、視差用結像部は、複数の視点を結
ぶ視差方向に対する結像倍率を視差方向と垂直な方向に
対する結像倍率より高くする視差用光学系を有すること
を特徴とする。
【００１６】視差用撮像部により撮像された複数の視点
から見た画像に基づいて、外界の所定の被写体までの距
離に対応する奥行き情報を検出する奥行検出部を更に備
えるようにしてもよい。奥行検出部により検出された奥
行き情報に基づいて、光学系又は撮像部を制御する制御
部を更に備えるようにしてもよい。視差用撮像部により
撮像された複数の視点から見た画像と、撮像部により撮
像された画像とを対応付けて記憶する記憶部を更に備え
るようにしてもよい。撮像部は、光電変換素子であって
よく、また、光化学反応部材を設置する設置部を有する
ようにしてもよい。なお、上記の発明の概要は、本発明
の必要な特徴の全てを列挙したものではなく、これらの
特徴群のサブコンビネーションもまた発明となりうる。
から見た画像に基づいて、外界の所定の被写体までの距
離に対応する奥行き情報を検出する奥行検出部を更に備
えるようにしてもよい。奥行検出部により検出された奥
行き情報に基づいて、光学系又は撮像部を制御する制御
部を更に備えるようにしてもよい。視差用撮像部により
撮像された複数の視点から見た画像と、撮像部により撮
像された画像とを対応付けて記憶する記憶部を更に備え
るようにしてもよい。撮像部は、光電変換素子であって
よく、また、光化学反応部材を設置する設置部を有する
ようにしてもよい。なお、上記の発明の概要は、本発明
の必要な特徴の全てを列挙したものではなく、これらの
特徴群のサブコンビネーションもまた発明となりうる。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、発明の実施の形態を通じて
本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲
に係る発明を限定するものではなく、また実施形態の中
で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決
手段に必須であるとは限らない。図３は、本発明の第１
の実施形態に係る視差画像入力装置を含む撮像装置１０
の一例としてのデジタルカメラの構成を示す。ここで、
デジタルカメラには、画像を一枚毎に撮像するカメラだ
けでなく、画像を連続して撮像するビデオカメラ等が含
まれる。撮像装置１０は、光学系２４と、撮像部の一例
としてのＣＣＤ２６と、記憶部２８と、視差用結像部１
４、視差用撮像部１６、視差画像記憶部１８、奥行検出
部２０、及び奥行記憶部２２を有する視差画像入力装置
１２と、制御部３０とを備える。
本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲
に係る発明を限定するものではなく、また実施形態の中
で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決
手段に必須であるとは限らない。図３は、本発明の第１
の実施形態に係る視差画像入力装置を含む撮像装置１０
の一例としてのデジタルカメラの構成を示す。ここで、
デジタルカメラには、画像を一枚毎に撮像するカメラだ
けでなく、画像を連続して撮像するビデオカメラ等が含
まれる。撮像装置１０は、光学系２４と、撮像部の一例
としてのＣＣＤ２６と、記憶部２８と、視差用結像部１
４、視差用撮像部１６、視差画像記憶部１８、奥行検出
部２０、及び奥行記憶部２２を有する視差画像入力装置
１２と、制御部３０とを備える。
【００１８】光学系２４は、外界からの光を集めること
により、ＣＣＤ２６の受光面上に外界の被写体の画像を
結ぶ。ＣＣＤ２６は、受光面上に結ばれた画像を画像デ
ータに変換する。記憶部２８は、ＣＣＤ２６によって変
換された画像データを記憶する。
により、ＣＣＤ２６の受光面上に外界の被写体の画像を
結ぶ。ＣＣＤ２６は、受光面上に結ばれた画像を画像デ
ータに変換する。記憶部２８は、ＣＣＤ２６によって変
換された画像データを記憶する。
【００１９】視差用結像部１４は、複数の視点から見た
外界の画像を視差用撮像部１６の受光面上に結ぶ。視差
用撮像部１６は、視差用結像部１４により結ばれた画像
を画像データに変換する。視差画像記憶部１８は、視差
用撮像部１６により変換された画像データを記憶する。
奥行検出部２０は、視差画像記憶部１８に記憶された画
像に基づいて、外界の所定の被写体について対応点決定
処理を行うことにより視差量を求め、当該視差量に基づ
いて奥行き位置（奥行き情報）を検出する。対応点決定
処理は、従来より知られている技術であるので説明を省
略する。また、視差量に基づいて奥行き位置を検出する
処理は、従来より知られている三角測量の原理に基づい
て行うことができるのでここでは説明を省略する。
外界の画像を視差用撮像部１６の受光面上に結ぶ。視差
用撮像部１６は、視差用結像部１４により結ばれた画像
を画像データに変換する。視差画像記憶部１８は、視差
用撮像部１６により変換された画像データを記憶する。
奥行検出部２０は、視差画像記憶部１８に記憶された画
像に基づいて、外界の所定の被写体について対応点決定
処理を行うことにより視差量を求め、当該視差量に基づ
いて奥行き位置（奥行き情報）を検出する。対応点決定
処理は、従来より知られている技術であるので説明を省
略する。また、視差量に基づいて奥行き位置を検出する
処理は、従来より知られている三角測量の原理に基づい
て行うことができるのでここでは説明を省略する。
【００２０】奥行記憶部２２は、奥行検出部２０により
検出された被写体の奥行き位置を記憶する。制御部３０
は、奥行記憶部２２に記憶されている被写体の奥行き位
置に基づいて、光学系２４のフォーカスや、ＣＣＤ２６
による撮像動作等を制御する。ここで、記憶部２８、視
差画像記憶部１８、及び奥行記憶部２２は、それぞれ、
撮像装置１０内に常設されているＲＡＭ（Random Acces
s Memory）、フラッシュメモリであってもよく、また、
撮像装置１０に対して着脱可能な、例えば、フロッピー
ディスク、ＭＤ（Mini Disk）、スマートメディア等の
記録媒体であってもよい。
検出された被写体の奥行き位置を記憶する。制御部３０
は、奥行記憶部２２に記憶されている被写体の奥行き位
置に基づいて、光学系２４のフォーカスや、ＣＣＤ２６
による撮像動作等を制御する。ここで、記憶部２８、視
差画像記憶部１８、及び奥行記憶部２２は、それぞれ、
撮像装置１０内に常設されているＲＡＭ（Random Acces
s Memory）、フラッシュメモリであってもよく、また、
撮像装置１０に対して着脱可能な、例えば、フロッピー
ディスク、ＭＤ（Mini Disk）、スマートメディア等の
記録媒体であってもよい。
【００２１】次に、撮像装置１０の動作を説明する。撮
像装置１０において、視差用結像部１４が複数の視点か
ら見た外界の画像を視差用撮像部１６の受光面上に結
び、視差用撮像部１６が受光面上に結ばれた画像を画像
データに変換し、視差画像記憶部１８が視差用撮像部１
６により変換された画像データを記憶する。次いで、奥
行検出部２０が視差画像記憶部１８に記憶された画像に
基づいて、対応点決定処理により外界の所定の被写体に
ついての視差量を検出し、当該視差量に基づいて当該被
写体についての奥行き位置を検出し、奥行記憶部２２が
検出された当該被写体の奥行き位置を記憶する。
像装置１０において、視差用結像部１４が複数の視点か
ら見た外界の画像を視差用撮像部１６の受光面上に結
び、視差用撮像部１６が受光面上に結ばれた画像を画像
データに変換し、視差画像記憶部１８が視差用撮像部１
６により変換された画像データを記憶する。次いで、奥
行検出部２０が視差画像記憶部１８に記憶された画像に
基づいて、対応点決定処理により外界の所定の被写体に
ついての視差量を検出し、当該視差量に基づいて当該被
写体についての奥行き位置を検出し、奥行記憶部２２が
検出された当該被写体の奥行き位置を記憶する。
【００２２】次いで、制御部３０が奥行記憶部２２に記
憶されている被写体の奥行き位置に基づいて、光学系２
４及びＣＣＤ２６を制御する。これにより、光学系２４
が外界からの光を集め、ＣＣＤ２６の受光面上に外界の
被写体の画像を結ぶ。そして、ＣＣＤ２６が自己の受光
面上に結ばれた画像を画像データに変換し、記憶部２８
がＣＣＤ２６によって変換された画像データを記憶す
る。このとき、記憶部２８は、自己が記憶する画像デー
タと、当該画像データを取り込むに際して、視差用撮像
部１６により取り込まれて視差画像記憶部１８に記憶さ
れた複数の視点からの画像と、当該複数の視点からの画
像により算出されて奥行記憶部２２に記憶されている被
写体の奥行き位置とを対応付ける対応付け情報も記憶す
る。これにより、後に、画像データと、当該画像データ
に関する複数の視点からの画像と、当該画像データに含
まれている被写体の奥行き情報とを対応付けて利用する
ことができる。
憶されている被写体の奥行き位置に基づいて、光学系２
４及びＣＣＤ２６を制御する。これにより、光学系２４
が外界からの光を集め、ＣＣＤ２６の受光面上に外界の
被写体の画像を結ぶ。そして、ＣＣＤ２６が自己の受光
面上に結ばれた画像を画像データに変換し、記憶部２８
がＣＣＤ２６によって変換された画像データを記憶す
る。このとき、記憶部２８は、自己が記憶する画像デー
タと、当該画像データを取り込むに際して、視差用撮像
部１６により取り込まれて視差画像記憶部１８に記憶さ
れた複数の視点からの画像と、当該複数の視点からの画
像により算出されて奥行記憶部２２に記憶されている被
写体の奥行き位置とを対応付ける対応付け情報も記憶す
る。これにより、後に、画像データと、当該画像データ
に関する複数の視点からの画像と、当該画像データに含
まれている被写体の奥行き情報とを対応付けて利用する
ことができる。
【００２３】図４は、本発明の第１の実施形態に係る視
差用結像部１４及び視差用撮像部１６の構成を示す図で
ある。視差用結像部１４は、視差用光学系の一例として
の凹シリンドリカルレンズ１４Ａと、凸シリンドリカル
レンズ１４Ｂと、凸球面レンズ１４Ｃとの組を複数（図
では、２組）有する。この各組がそれぞれ異なる視点か
ら見た外界の像を各視差用撮像部１６上に結ぶ。
差用結像部１４及び視差用撮像部１６の構成を示す図で
ある。視差用結像部１４は、視差用光学系の一例として
の凹シリンドリカルレンズ１４Ａと、凸シリンドリカル
レンズ１４Ｂと、凸球面レンズ１４Ｃとの組を複数（図
では、２組）有する。この各組がそれぞれ異なる視点か
ら見た外界の像を各視差用撮像部１６上に結ぶ。
【００２４】凹シリンドリカルレンズ１４Ａ及び凸シリ
ンドリカルレンズ１４Ｂは、主に、複数の視点を結ぶ方
向（視差方向）に対して垂直な方向に外界からの光の幅
を縮小する。凸球面レンズ１４Ｃは、凹シリンドリカル
レンズ１４Ａ及び凸シリンドリカルレンズ１４Ｂを透過
した光を視差用撮像部１６の受光面上で結像させる。凹
シリンドリカルレンズ１４Ａ、凸シリンドリカルレンズ
１４Ｂ、及び凸球面レンズ１４Ｃは、視差方向に対する
結像倍率を視差方向と垂直な方向に対する結像倍率より
高くして外界の画像を視差用撮像部１６に結ぶ、いわゆ
るアナモルフィックな光学系である。視差用撮像部１６
は、例えば、光電変換素子の一例としてのＣＣＤで構成
されており、視差方向の画素数が視差方向に直行する方
向の画素数より多くなっている。
ンドリカルレンズ１４Ｂは、主に、複数の視点を結ぶ方
向（視差方向）に対して垂直な方向に外界からの光の幅
を縮小する。凸球面レンズ１４Ｃは、凹シリンドリカル
レンズ１４Ａ及び凸シリンドリカルレンズ１４Ｂを透過
した光を視差用撮像部１６の受光面上で結像させる。凹
シリンドリカルレンズ１４Ａ、凸シリンドリカルレンズ
１４Ｂ、及び凸球面レンズ１４Ｃは、視差方向に対する
結像倍率を視差方向と垂直な方向に対する結像倍率より
高くして外界の画像を視差用撮像部１６に結ぶ、いわゆ
るアナモルフィックな光学系である。視差用撮像部１６
は、例えば、光電変換素子の一例としてのＣＣＤで構成
されており、視差方向の画素数が視差方向に直行する方
向の画素数より多くなっている。
【００２５】図５は、本発明の第１の実施形態に係る視
差用結像部１４により視差用撮像部１６に結ばれる画像
を説明する図である。図５（Ａ）は、従来の視差用撮像
部に結ばれる画像を示し、図５（Ｂ）は、本発明に係る
視差用撮像部１６に結ばれる画像を示す。図５（Ａ）に
示すように、従来は外界の画像が視差方向及び視差方向
と垂直な方向に対して、それぞれ等しい倍率で結ばれて
いた。これに対して、本発明の視差用撮像部１６に結ば
れる画像は、図５（Ｂ）に示すように視差方向に対する
結像倍率が視差方向と垂直な方向に対する結像倍率より
高い。
差用結像部１４により視差用撮像部１６に結ばれる画像
を説明する図である。図５（Ａ）は、従来の視差用撮像
部に結ばれる画像を示し、図５（Ｂ）は、本発明に係る
視差用撮像部１６に結ばれる画像を示す。図５（Ａ）に
示すように、従来は外界の画像が視差方向及び視差方向
と垂直な方向に対して、それぞれ等しい倍率で結ばれて
いた。これに対して、本発明の視差用撮像部１６に結ば
れる画像は、図５（Ｂ）に示すように視差方向に対する
結像倍率が視差方向と垂直な方向に対する結像倍率より
高い。
【００２６】これにより、視差が発生する視差方向につ
いては、各画素が取り込むべき外界の範囲を細かくする
ことができる。このため、視差方向に発生する視差量を
より詳細に決定することができ、ひいては、より詳細に
被写体の奥行き位置を検出することができる。また、視
差方向と垂直な方向については、比較的少ない画素数で
画像を取り込むことができので、視差用撮像部１６に要
求される画素数少なく、且つ視差用撮像部１６のサイズ
を小さく抑えることができる。これにより、撮像装置１
０の装置サイズを小さくすることができる。また、視差
用撮像部１６の画素数を少なくでき、処理において扱う
データ量を抑えることができるので、処理時間を短縮す
ることができる。更に、詳細に被写体の奥行き位置を検
出できるので、当該奥行き位置に基づいた制御によっ
て、例えば、光学系２４におけるフォーカスの精度を高
めることができ、取り込む画像の質を向上することがで
きる。
いては、各画素が取り込むべき外界の範囲を細かくする
ことができる。このため、視差方向に発生する視差量を
より詳細に決定することができ、ひいては、より詳細に
被写体の奥行き位置を検出することができる。また、視
差方向と垂直な方向については、比較的少ない画素数で
画像を取り込むことができので、視差用撮像部１６に要
求される画素数少なく、且つ視差用撮像部１６のサイズ
を小さく抑えることができる。これにより、撮像装置１
０の装置サイズを小さくすることができる。また、視差
用撮像部１６の画素数を少なくでき、処理において扱う
データ量を抑えることができるので、処理時間を短縮す
ることができる。更に、詳細に被写体の奥行き位置を検
出できるので、当該奥行き位置に基づいた制御によっ
て、例えば、光学系２４におけるフォーカスの精度を高
めることができ、取り込む画像の質を向上することがで
きる。
【００２７】図６は、本発明の第１の実施形態に係る視
差用結像部１４及び視差用撮像部１６の他の構成を示す
図である。ここで、図４に示す視差用結像部１４及び視
差用撮像部１６と同一な機能要素には、同一符号を付し
て重複する説明を省略する。視差用結像部１４は、一組
の凹シリンドリカルレンズ１４Ａ、凸シリンドリカルレ
ンズ１４Ｂ及び凸球面レンズ１４Ｃと、シャッター部１
４Ｄを有する。シャッター部１４Ｄは、視点となる開口
部の一例としての開閉自在な複数の開閉部１５Ａ、１５
Ｂを有する。シャッター部１４Ｄは、凹シリンドリカル
レンズ１４Ａ、凸シリンドリカルレンズ１４Ｂ及び凸球
面レンズ１４Ｃを有する光学系の主点位置、例えば、視
点方向についての主点位置、或いは主点位置の近傍に配
置することが望ましい。
差用結像部１４及び視差用撮像部１６の他の構成を示す
図である。ここで、図４に示す視差用結像部１４及び視
差用撮像部１６と同一な機能要素には、同一符号を付し
て重複する説明を省略する。視差用結像部１４は、一組
の凹シリンドリカルレンズ１４Ａ、凸シリンドリカルレ
ンズ１４Ｂ及び凸球面レンズ１４Ｃと、シャッター部１
４Ｄを有する。シャッター部１４Ｄは、視点となる開口
部の一例としての開閉自在な複数の開閉部１５Ａ、１５
Ｂを有する。シャッター部１４Ｄは、凹シリンドリカル
レンズ１４Ａ、凸シリンドリカルレンズ１４Ｂ及び凸球
面レンズ１４Ｃを有する光学系の主点位置、例えば、視
点方向についての主点位置、或いは主点位置の近傍に配
置することが望ましい。
【００２８】この構成では、図示しないシャッター駆動
部がいずれか一方の開閉部１５Ａ又は１５Ｂを開ける。
これにより、凹シリンドリカルレンズ１４Ａ、凸シリン
ドリカルレンズ１４Ｂ、凸球面レンズ１４Ｃ、及び開い
ている開閉部１５Ａ又は１５Ｂを介して視差用撮像部１
６の受光面上に外界の像が結ばれる。そして、視差用撮
像部１６が結ばれた像を取り込む。次いで、シャッター
駆動部が前記一方の開閉部１５Ａ又は１５Ｂを閉じ、他
方の開閉部１５Ａ又は１５Ｂを開ける。これにより、凹
シリンドリカルレンズ１４Ａ、凸シリンドリカルレンズ
１４Ｂ、凸球面レンズ１４Ｃ、及び開いている開閉部１
５Ａ又は１５Ｂを介して視差用撮像部１６の受光面上に
外界の像が結ばれる。そして、視差用撮像部１６が結ば
れた像を取り込む。このようにして、異なる視点からの
画像を視差用撮像部１６が取り込む。この構成において
も、上記同様な効果を得ることができる。
部がいずれか一方の開閉部１５Ａ又は１５Ｂを開ける。
これにより、凹シリンドリカルレンズ１４Ａ、凸シリン
ドリカルレンズ１４Ｂ、凸球面レンズ１４Ｃ、及び開い
ている開閉部１５Ａ又は１５Ｂを介して視差用撮像部１
６の受光面上に外界の像が結ばれる。そして、視差用撮
像部１６が結ばれた像を取り込む。次いで、シャッター
駆動部が前記一方の開閉部１５Ａ又は１５Ｂを閉じ、他
方の開閉部１５Ａ又は１５Ｂを開ける。これにより、凹
シリンドリカルレンズ１４Ａ、凸シリンドリカルレンズ
１４Ｂ、凸球面レンズ１４Ｃ、及び開いている開閉部１
５Ａ又は１５Ｂを介して視差用撮像部１６の受光面上に
外界の像が結ばれる。そして、視差用撮像部１６が結ば
れた像を取り込む。このようにして、異なる視点からの
画像を視差用撮像部１６が取り込む。この構成において
も、上記同様な効果を得ることができる。
【００２９】また、この構成では、次のようにすること
もできる。すなわち、開閉部１５Ａ及び１５Ｂの両方を
同時に開けておき、凹シリンドリカルレンズ１４Ａ、凸
シリンドリカルレンズ１４Ｂ、凸球面レンズ１４Ｃ、及
び開閉部１５Ａ及び１５Ｂを介して視差用撮像部１６の
受光面上に外界の像を結ばせることにより、これら異な
る視点から見た画像が含まれる一枚の画像を視差用撮像
部１６に取り込ませるようにしてもよい。この場合に
は、奥行検出部２０は、当該一枚の画像中の所定の範囲
或いは形状について、当該画像との相関を取ればよく、
相関を取った場合の相関度が最も高い部分に基づいて視
差量を検出することができる。この構成においても、上
記同様な効果を得ることができる。
もできる。すなわち、開閉部１５Ａ及び１５Ｂの両方を
同時に開けておき、凹シリンドリカルレンズ１４Ａ、凸
シリンドリカルレンズ１４Ｂ、凸球面レンズ１４Ｃ、及
び開閉部１５Ａ及び１５Ｂを介して視差用撮像部１６の
受光面上に外界の像を結ばせることにより、これら異な
る視点から見た画像が含まれる一枚の画像を視差用撮像
部１６に取り込ませるようにしてもよい。この場合に
は、奥行検出部２０は、当該一枚の画像中の所定の範囲
或いは形状について、当該画像との相関を取ればよく、
相関を取った場合の相関度が最も高い部分に基づいて視
差量を検出することができる。この構成においても、上
記同様な効果を得ることができる。
【００３０】図７は、本発明の第２の実施形態に係る視
差画像入力装置を含む撮像装置の一例としての銀塩カメ
ラの構成を示す。ここで、図３に示す撮像装置１０と同
一な機能要素には、同一符号を付して重複する説明を省
略する。撮像装置４０は、光学系３２と、絞り部３３
と、シャッター部３４と、撮像部及び設置部の一例とし
てのフィルム部３６と、制御部３８と、視差画像入力装
置１２とを有する。
差画像入力装置を含む撮像装置の一例としての銀塩カメ
ラの構成を示す。ここで、図３に示す撮像装置１０と同
一な機能要素には、同一符号を付して重複する説明を省
略する。撮像装置４０は、光学系３２と、絞り部３３
と、シャッター部３４と、撮像部及び設置部の一例とし
てのフィルム部３６と、制御部３８と、視差画像入力装
置１２とを有する。
【００３１】光学系３２は、例えば、複数のレンズで構
成され、外界からの光を集めることにより、フィルム部
３６のフィルムの表面に外界の被写体の画像を結ぶ。絞
り部３３は、光学系３２内において透過する光の一部を
絞る。これにより、光学系３２による色収差、球面収差
等を除去する。シャッター部３４は、光学系３２を透過
する光のフィルム部３６側への通過を制御する動作（シ
ャッター動作）を行う。フィルム部３６は、光化学反応
部材の一例としてのフィルムを設置する。フィルムは、
ベースとなる部材に、照射された光に応じて化学変化す
るフォトレジスト（感光剤）が塗布されたものである。
制御部３８は、奥行記憶部２２に記憶された奥行き位置
に基づいて、光学系３２のフォーカス位置、絞り部３３
の絞り量、シャッター部３４のシャッター動作等の制御
を行う。
成され、外界からの光を集めることにより、フィルム部
３６のフィルムの表面に外界の被写体の画像を結ぶ。絞
り部３３は、光学系３２内において透過する光の一部を
絞る。これにより、光学系３２による色収差、球面収差
等を除去する。シャッター部３４は、光学系３２を透過
する光のフィルム部３６側への通過を制御する動作（シ
ャッター動作）を行う。フィルム部３６は、光化学反応
部材の一例としてのフィルムを設置する。フィルムは、
ベースとなる部材に、照射された光に応じて化学変化す
るフォトレジスト（感光剤）が塗布されたものである。
制御部３８は、奥行記憶部２２に記憶された奥行き位置
に基づいて、光学系３２のフォーカス位置、絞り部３３
の絞り量、シャッター部３４のシャッター動作等の制御
を行う。
【００３２】次に、本撮像装置４０の動作を説明する。
本撮像装置において、視差用結像部１４が、複数の視点
から見た外界の画像を視差用撮像部１６の受光面上に結
び、視差用撮像部１６が結ばれた画像を画像データに変
換し、視差画像記憶部１８が視差用撮像部１６により変
換された画像データを記憶する。次いで、奥行検出部２
０が視差画像記憶部１８に記憶された画像に基づいて、
対応点決定処理により外界の所定の被写体の視差量を算
出し、当該視差量に基づいて奥行き位置を検出し、奥行
記憶部２２が検出された被写体の奥行き位置を記憶す
る。
本撮像装置において、視差用結像部１４が、複数の視点
から見た外界の画像を視差用撮像部１６の受光面上に結
び、視差用撮像部１６が結ばれた画像を画像データに変
換し、視差画像記憶部１８が視差用撮像部１６により変
換された画像データを記憶する。次いで、奥行検出部２
０が視差画像記憶部１８に記憶された画像に基づいて、
対応点決定処理により外界の所定の被写体の視差量を算
出し、当該視差量に基づいて奥行き位置を検出し、奥行
記憶部２２が検出された被写体の奥行き位置を記憶す
る。
【００３３】次いで、奥行記憶部２２に記憶されている
被写体の奥行き位置に基づいて制御部３８が、光学系３
２のフォーカス、絞り部３３の絞り量を変更する。更
に、制御部３８が被写体の奥行き位置に基づいてシャッ
タ動作のスピードを決定し、当該スピードに従ってシャ
ッター部３４にシャッター動作を行わせる。これによ
り、光学系３２及び絞り部３３がフィルム部３６に設置
されたフィルムの表面上に外界の被写体の画像を結ぶ。
この結果、結ばれた画像に応じてフィルム部３６のフィ
ルムのフォトレジストが感光する。本撮像装置４０の視
差画像入力装置１２は、上記した第１の実施形態に係る
撮像装置の視差画像入力装置と同様な構成をしているの
で、上記第１の実施形態と同様な効果を得ることがき
る。
被写体の奥行き位置に基づいて制御部３８が、光学系３
２のフォーカス、絞り部３３の絞り量を変更する。更
に、制御部３８が被写体の奥行き位置に基づいてシャッ
タ動作のスピードを決定し、当該スピードに従ってシャ
ッター部３４にシャッター動作を行わせる。これによ
り、光学系３２及び絞り部３３がフィルム部３６に設置
されたフィルムの表面上に外界の被写体の画像を結ぶ。
この結果、結ばれた画像に応じてフィルム部３６のフィ
ルムのフォトレジストが感光する。本撮像装置４０の視
差画像入力装置１２は、上記した第１の実施形態に係る
撮像装置の視差画像入力装置と同様な構成をしているの
で、上記第１の実施形態と同様な効果を得ることがき
る。
【００３４】図８は、本発明の第３の実施形態に係る視
差画像入力装置の構成を示す図である。ここで、図３に
示す撮像装置１０と同一な機能要素には、同一符号を付
して重複する説明を省略する。視差画像入力装置６０
は、筐体６２と、駆動部６４とを有する。筐体６２は、
視差用結像部１４と、視差用撮像部１６と、視差画像記
憶部１８と、奥行検出部２０と、奥行記憶部２２とを有
する。駆動部６４は、異なる視点から見た外界の画像を
取り込むべく、筐体６２を移動する。筐体６２の移動方
法としては、視差用結像部１４の光軸を平行に維持して
筐体６２を移動させる方法であってもよく、視差用結像
部１４の光軸が常に所定の点を向くように維持して筐体
６２を駆動させる方法であってもよい。
差画像入力装置の構成を示す図である。ここで、図３に
示す撮像装置１０と同一な機能要素には、同一符号を付
して重複する説明を省略する。視差画像入力装置６０
は、筐体６２と、駆動部６４とを有する。筐体６２は、
視差用結像部１４と、視差用撮像部１６と、視差画像記
憶部１８と、奥行検出部２０と、奥行記憶部２２とを有
する。駆動部６４は、異なる視点から見た外界の画像を
取り込むべく、筐体６２を移動する。筐体６２の移動方
法としては、視差用結像部１４の光軸を平行に維持して
筐体６２を移動させる方法であってもよく、視差用結像
部１４の光軸が常に所定の点を向くように維持して筐体
６２を駆動させる方法であってもよい。
【００３５】図９は、本発明の第３の実施形態に係る視
差用結像部１４及び視差用撮像部１６の構成を示す図で
ある。ここで、図４に示す視差用結像部１４及び視差用
撮像部１６と同一な機能要素には、同一符号を付して重
複する説明を省略する。視差用結像部１４は、一組の凹
シリンドリカルレンズ１４Ａと、凸シリンドリカルレン
ズ１４Ｂと、凸球面レンズ１４Ｃとを有する。本撮像装
置によると、所定の位置に筐体６２がある状態で、凹シ
リンドリカルレンズ１４Ａ、凸シリンドリカルレンズ１
４Ｂ、及び凸球面レンズ１４Ｃが、外界の画像を視差用
撮像部１６の受光面上に結び、視差用撮像部１６が結ば
れた画像を画像データに変換し、視差画像記憶部１８が
視差用撮像部１６により変換された画像データを記憶す
る。
差用結像部１４及び視差用撮像部１６の構成を示す図で
ある。ここで、図４に示す視差用結像部１４及び視差用
撮像部１６と同一な機能要素には、同一符号を付して重
複する説明を省略する。視差用結像部１４は、一組の凹
シリンドリカルレンズ１４Ａと、凸シリンドリカルレン
ズ１４Ｂと、凸球面レンズ１４Ｃとを有する。本撮像装
置によると、所定の位置に筐体６２がある状態で、凹シ
リンドリカルレンズ１４Ａ、凸シリンドリカルレンズ１
４Ｂ、及び凸球面レンズ１４Ｃが、外界の画像を視差用
撮像部１６の受光面上に結び、視差用撮像部１６が結ば
れた画像を画像データに変換し、視差画像記憶部１８が
視差用撮像部１６により変換された画像データを記憶す
る。
【００３６】次いで、駆動部６４が筐体６２を前記位置
と異なる位置に移動させ、凹シリンドリカルレンズ１４
Ａ、凸シリンドリカルレンズ１４Ｂ、及び凸球面レンズ
１４Ｃが、外界の画像を視差用撮像部１６の受光面上に
結び、視差用撮像部１６が結ばれた画像を画像データに
変換し、視差画像記憶部１８が視差用撮像部１６により
変換された画像データを記憶する。これによって、異な
った複数の視点からの外界の画像を獲得することができ
る。この後、奥行検出部２０が視差画像記憶部１８に記
憶された画像に基づいて、対応点決定処理により外界の
所定の被写体の視差量を決定し、更に、当該視差量に基
づいて奥行き位置を検出し、奥行記憶部２２が検出され
た被写体の奥行き位置を記憶する。
と異なる位置に移動させ、凹シリンドリカルレンズ１４
Ａ、凸シリンドリカルレンズ１４Ｂ、及び凸球面レンズ
１４Ｃが、外界の画像を視差用撮像部１６の受光面上に
結び、視差用撮像部１６が結ばれた画像を画像データに
変換し、視差画像記憶部１８が視差用撮像部１６により
変換された画像データを記憶する。これによって、異な
った複数の視点からの外界の画像を獲得することができ
る。この後、奥行検出部２０が視差画像記憶部１８に記
憶された画像に基づいて、対応点決定処理により外界の
所定の被写体の視差量を決定し、更に、当該視差量に基
づいて奥行き位置を検出し、奥行記憶部２２が検出され
た被写体の奥行き位置を記憶する。
【００３７】視差用画像入力装置６０によると、視差用
撮像部１６には視差方向に対する結像倍率が視差方向と
垂直な方向に対する結像倍率より高い外界の画像が結ば
れる。したがって、視差が発生する視差方向について
は、各画素が取り込むべき外界の範囲を細かくすること
ができる。このため、視差方向に発生する視差量をより
詳細に決定することができ、奥行検出部２０がより詳細
に被写体の奥行き位置を検出することができる。また、
視差方向と垂直な方向については、比較的少ない画素数
で画像を取り込むことができので、視差用撮像部１６に
要求される画素数を抑えることができるとともに、視差
用撮像部１６の視差方向と垂直な方向のサイズを抑える
ことができる。これにより、視差用画像入力装置６０の
装置サイズを小さくすることができる。
撮像部１６には視差方向に対する結像倍率が視差方向と
垂直な方向に対する結像倍率より高い外界の画像が結ば
れる。したがって、視差が発生する視差方向について
は、各画素が取り込むべき外界の範囲を細かくすること
ができる。このため、視差方向に発生する視差量をより
詳細に決定することができ、奥行検出部２０がより詳細
に被写体の奥行き位置を検出することができる。また、
視差方向と垂直な方向については、比較的少ない画素数
で画像を取り込むことができので、視差用撮像部１６に
要求される画素数を抑えることができるとともに、視差
用撮像部１６の視差方向と垂直な方向のサイズを抑える
ことができる。これにより、視差用画像入力装置６０の
装置サイズを小さくすることができる。
【００３８】図１０は、本発明の第４の実施形態に係る
視差画像入力装置を含む撮像装置の一例としての内視鏡
装置の構成を示す。内視鏡装置は、人間の体腔内の画像
を取り込むための装置である。ここで、図３に示す撮像
装置１０と同一な機能要素には、同一符号を付して重複
する説明を省略する。内視鏡装置７０は、挿入部７２Ａ
と、本体部７２Ｂとを有する内視鏡７２と、記憶部２８
と、表示装置７６と、視差画像記憶部１８と、奥行検出
部２０と、奥行記憶部２２とを有する。
視差画像入力装置を含む撮像装置の一例としての内視鏡
装置の構成を示す。内視鏡装置は、人間の体腔内の画像
を取り込むための装置である。ここで、図３に示す撮像
装置１０と同一な機能要素には、同一符号を付して重複
する説明を省略する。内視鏡装置７０は、挿入部７２Ａ
と、本体部７２Ｂとを有する内視鏡７２と、記憶部２８
と、表示装置７６と、視差画像記憶部１８と、奥行検出
部２０と、奥行記憶部２２とを有する。
【００３９】本体部７２Ｂは、光学系２４と、ＣＣＤ２
６と、視差用結像部１４と、視差用撮像部１６とを有す
る。挿入部７２Ａは、人間の体腔内に挿入される部位で
あり、２組のリレーレンズ系７４を有する。各リレーレ
ンズ系７４は、挿入部７２Ａの先端部から観察される外
界からの光を光学系２４又は視差用結像部１４へと透過
させる。表示装置７６は、記憶部２８に記憶された画像
データを表示する。
６と、視差用結像部１４と、視差用撮像部１６とを有す
る。挿入部７２Ａは、人間の体腔内に挿入される部位で
あり、２組のリレーレンズ系７４を有する。各リレーレ
ンズ系７４は、挿入部７２Ａの先端部から観察される外
界からの光を光学系２４又は視差用結像部１４へと透過
させる。表示装置７６は、記憶部２８に記憶された画像
データを表示する。
【００４０】内視鏡装置７０において、一方のリレーレ
ンズ系７４が外界の光を視差用結像部１４に導き、他方
のリレーレンズ系７４が外界の光を光学系２４に導く。
視差用結像部１４が、リレーレンズ系７４を介して導か
れた外界の光により、複数の視点からの外界の画像を視
差用撮像部１６の受光面上に結び、視差用撮像部１６が
結ばれた画像を画像データに変換し、視差画像記憶部１
８が視差用撮像部１６により変換された画像データを記
憶する。
ンズ系７４が外界の光を視差用結像部１４に導き、他方
のリレーレンズ系７４が外界の光を光学系２４に導く。
視差用結像部１４が、リレーレンズ系７４を介して導か
れた外界の光により、複数の視点からの外界の画像を視
差用撮像部１６の受光面上に結び、視差用撮像部１６が
結ばれた画像を画像データに変換し、視差画像記憶部１
８が視差用撮像部１６により変換された画像データを記
憶する。
【００４１】次いで、奥行検出部２０が視差画像記憶部
１８に記憶された画像に基づいて、対応点決定処理によ
り外界の所定の被写体の奥行き位置を検出し、奥行記憶
部２２が検出された被写体の奥行き位置を記憶する。一
方、光学系２４が、リレーレンズ系７４を介して導かれ
た外界の光を集めることにより、ＣＣＤ２６の受光面上
に外界の被写体の画像を結び、ＣＣＤ２６が自己の受光
面上に結ばれた画像を画像データに変換し、記憶部２８
がＣＣＤ２６によって変換された画像データを記憶す
る。次いで、表示装置７６が記憶部２８に記憶された画
像データに基づいて画像を表示する。
１８に記憶された画像に基づいて、対応点決定処理によ
り外界の所定の被写体の奥行き位置を検出し、奥行記憶
部２２が検出された被写体の奥行き位置を記憶する。一
方、光学系２４が、リレーレンズ系７４を介して導かれ
た外界の光を集めることにより、ＣＣＤ２６の受光面上
に外界の被写体の画像を結び、ＣＣＤ２６が自己の受光
面上に結ばれた画像を画像データに変換し、記憶部２８
がＣＣＤ２６によって変換された画像データを記憶す
る。次いで、表示装置７６が記憶部２８に記憶された画
像データに基づいて画像を表示する。
【００４２】内視鏡装置７０によると、視差用撮像部１
６には視差方向に対する結像倍率が視差方向と垂直な方
向に対する結像倍率より高い外界の画像が結ばれる。し
たがって、視差が発生する視差方向について、各画素が
取り込むべき外界の範囲を細かくすることができる。こ
のため、視差方向に発生する視差量をより詳細に決定す
ることができ、奥行検出部２０がより詳細に被写体の奥
行き位置を検出することができる。また、視差方向と垂
直な方向については、比較的少ない画素数で画像を取り
込むことができので、視差用撮像部１６に要求される画
素数を抑えることができるとともに、視差用撮像部１６
の視差方向と垂直な方向のサイズを抑えることができ
る。
６には視差方向に対する結像倍率が視差方向と垂直な方
向に対する結像倍率より高い外界の画像が結ばれる。し
たがって、視差が発生する視差方向について、各画素が
取り込むべき外界の範囲を細かくすることができる。こ
のため、視差方向に発生する視差量をより詳細に決定す
ることができ、奥行検出部２０がより詳細に被写体の奥
行き位置を検出することができる。また、視差方向と垂
直な方向については、比較的少ない画素数で画像を取り
込むことができので、視差用撮像部１６に要求される画
素数を抑えることができるとともに、視差用撮像部１６
の視差方向と垂直な方向のサイズを抑えることができ
る。
【００４３】本発明は上記の実施形態に限定されるもの
ではなく、種々の変形が可能である。例えば、上記の実
施形態では、視差用光学系として、凹シリンドリカルレ
ンズ１４Ａ、凸シリンドリカルレンズ１４Ｂ及び凸球面
レンズ１４Ｃを用いていたが、本発明はこれに限られ
ず、複数の視点を結ぶ視差方向に対する結像倍率を視差
方向と垂直な方向に対する結像倍率より高くして視点か
ら見た画像を結ぶ光学系であればよい。
ではなく、種々の変形が可能である。例えば、上記の実
施形態では、視差用光学系として、凹シリンドリカルレ
ンズ１４Ａ、凸シリンドリカルレンズ１４Ｂ及び凸球面
レンズ１４Ｃを用いていたが、本発明はこれに限られ
ず、複数の視点を結ぶ視差方向に対する結像倍率を視差
方向と垂直な方向に対する結像倍率より高くして視点か
ら見た画像を結ぶ光学系であればよい。
【００４４】また、上記した第４の実施形態では、本体
部７２に、光学系２４と、ＣＣＤ２６と、視差用結像部
１４と、視差用撮像部１６とを備えるようにしたが、本
発明はこれに限られず、例えば、光学系２４と、ＣＣＤ
２６と、視差用結像部１４と、視差用撮像部１６とを挿
入部７２Ａの先端側に備えるようにしてもよく、要は、
内視鏡装置７０内であれば、各機能要素をどこに備えて
もよい。
部７２に、光学系２４と、ＣＣＤ２６と、視差用結像部
１４と、視差用撮像部１６とを備えるようにしたが、本
発明はこれに限られず、例えば、光学系２４と、ＣＣＤ
２６と、視差用結像部１４と、視差用撮像部１６とを挿
入部７２Ａの先端側に備えるようにしてもよく、要は、
内視鏡装置７０内であれば、各機能要素をどこに備えて
もよい。
【００４５】上記実施の形態では、視差用撮像部１６と
して、ＣＣＤを用いていたが、本発明はこれに限られ
ず、視差用撮像部１６に、例えば、光化学反応部材の一
例としてもフィルムを設置する設置部を備え、設置部に
設置されたフィルムにより画像を撮像するようにしても
よい。このようにすると、フィルムを現像し、フィルム
に取り込まれた複数の視点からの画像を、例えばフィル
ムスキャナ等でデジタル画像データとして取り込む場合
に、フィルムスキャナの視差方向の各画素が取り込むべ
き外界の範囲を細かくすることができる。これにより、
複数の視点からの画像に基づいて、視差方向に発生する
視差量を詳細に決定することができ、被写体の奥行き位
置を詳細に検出することができる。
して、ＣＣＤを用いていたが、本発明はこれに限られ
ず、視差用撮像部１６に、例えば、光化学反応部材の一
例としてもフィルムを設置する設置部を備え、設置部に
設置されたフィルムにより画像を撮像するようにしても
よい。このようにすると、フィルムを現像し、フィルム
に取り込まれた複数の視点からの画像を、例えばフィル
ムスキャナ等でデジタル画像データとして取り込む場合
に、フィルムスキャナの視差方向の各画素が取り込むべ
き外界の範囲を細かくすることができる。これにより、
複数の視点からの画像に基づいて、視差方向に発生する
視差量を詳細に決定することができ、被写体の奥行き位
置を詳細に検出することができる。
【００４６】以上、本発明を実施の形態を用いて説明し
たが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範
囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更又
は改良を加えることができることが当業者に明らかであ
る。その様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術
的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から
明らかである。
たが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範
囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更又
は改良を加えることができることが当業者に明らかであ
る。その様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術
的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から
明らかである。
【００４７】
【発明の効果】上記説明から明らかなように、本発明に
よれば、外界における奥行き位置の分解能を向上する視
差画像を容易に取り込むことができる。
よれば、外界における奥行き位置の分解能を向上する視
差画像を容易に取り込むことができる。
【図１】 従来例に係る視差画像入力装置の構成を示す
図である。
図である。
【図２】 視差画像により検出される視差量を説明する
図である。
図である。
【図３】 本発明の第１の実施形態に係る視差画像入力
装置を含む撮像装置の構成を示す図である。
装置を含む撮像装置の構成を示す図である。
【図４】 本発明の第１の実施形態に係る視差用結像部
及び視差用撮像部の構成を示す図である。
及び視差用撮像部の構成を示す図である。
【図５】 本発明の第１の実施形態に係る視差用撮像部
に結ばれる画像を説明する図である。
に結ばれる画像を説明する図である。
【図６】 本発明の第１の実施形態に係る視差用結像部
及び視差用撮像部の他の構成を示す図である。
及び視差用撮像部の他の構成を示す図である。
【図７】 本発明の第２の実施形態に係る視差画像入力
装置を含む撮像装置の構成を示す図である。
装置を含む撮像装置の構成を示す図である。
【図８】 本発明の第３の実施形態に係る視差画像入力
装置の構成を示す図である。
装置の構成を示す図である。
【図９】 本発明の第３の実施形態に係る視差用結像部
及び視差用撮像部の構成を示す図である。
及び視差用撮像部の構成を示す図である。
【図１０】 本発明の第４の実施形態に係る視差画像入
力装置を含む撮像装置の構成を示す図である。
力装置を含む撮像装置の構成を示す図である。
１０ ４０ ５０ 撮像装置 １２ ６０ 視差画
像入力装置 １４ 視差用結像部 １６ 視差用撮像部 １８ 視差画像記憶部 ２０ 奥行検出部 ２２ 奥行記憶部 ２４ ３２ 光学系 ２６ ＣＣＤ ２８ 記憶部 ３０ ３８ 制御部 ３３ 絞り部 ３４ シャッター部 ３６ フィルム部 ６２ 筐体 ６４ 駆動部 ７０ 内視鏡装置 ７２ 内視鏡 ７４ リレーレンズ系 ７６ 表示装置
像入力装置 １４ 視差用結像部 １６ 視差用撮像部 １８ 視差画像記憶部 ２０ 奥行検出部 ２２ 奥行記憶部 ２４ ３２ 光学系 ２６ ＣＣＤ ２８ 記憶部 ３０ ３８ 制御部 ３３ 絞り部 ３４ シャッター部 ３６ フィルム部 ６２ 筐体 ６４ 駆動部 ７０ 内視鏡装置 ７２ 内視鏡 ７４ リレーレンズ系 ７６ 表示装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｎ 7/18 Ｇ０１Ｂ 11/24 Ｋ ５Ｃ０６１ 13/02 Ｇ０６Ｆ 15/64 ３２０Ｃ ３２０Ｇ Ｆターム(参考） 2F065 AA04 AA53 BB05 DD03 FF05 FF09 JJ03 JJ13 JJ26 LL08 LL30 QQ24 QQ31 2H040 BA15 CA22 FA02 GA02 GA10 GA11 2H059 AA09 AA12 5B047 AA07 BB04 BC05 BC06 5C054 AA05 CA04 CC07 FA00 FD02 FD07 HA12 5C061 AA29 AB03 AB06 AB12
Claims (13)
- 【請求項１】 複数の視点から見た外界の画像を取得す
る視差画像入力装置であって、 前記複数の視点から見た前記外界の画像を結ぶ視差用結
像部と、 前記視差用結像部により結ばれた前記画像を取り込む視
差用撮像部とを有し、 前記視差用結像部は、 前記複数の視点を結ぶ視差方向に対する結像倍率を前記
視差方向と垂直な方向に対する結像倍率より高くする視
差用光学系を有することを特徴とする視差画像入力装
置。 - 【請求項２】 前記視差用結像部は、前記視差用光学系
を複数有し、当該視差用光学系は前記複数の視点中の少
なくとも２つの視点から見た前記外界の画像をそれぞれ
結ばせることを特徴とする請求項１に記載の視差画像入
力装置。 - 【請求項３】 前記視差用結像部は、前記視点となる複
数の開口を有するシャッター部を有し、 前記視差用撮像部は、前記シャッター部の前記開口を介
して結ばれる外界の像を取り込むことを特徴とする請求
項１に記載の視差画像入力装置。 - 【請求項４】 前記視差用撮像部は、光電変換素子であ
ることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の
視差画像入力装置。 - 【請求項５】 前記光電変換素子は、前記複数の視点を
結ぶ視差方向の画素数が、前記視差方向とほぼ垂直な方
向の画素数より多いことを特徴とする請求項４に記載の
視差画像入力装置。 - 【請求項６】 前記視差用撮像部により取り込まれた前
記画像に基づいて前記外界における所定の被写体までの
距離を示す奥行き情報を検出する奥行検出部を更に備え
ることを特徴とする請求項４又は５に記載の視差画像入
力装置。 - 【請求項７】 前記視差用撮像部は、光化学反応部材を
設置する設置部を有することを特徴とする請求項１乃至
３のいずれかに記載の視差画像入力装置。 - 【請求項８】 所望の外界を撮像する撮像装置であっ
て、 前記外界の画像を結ぶ光学系と、 前記光学系により結ばれた前記画像を撮像する撮像部
と、 複数の視点から見た前記外界の画像を結ぶ視差用結像部
と、 前記視差用結像部により結ばれた前記画像を取得する視
差用撮像部とを有し、 前記視差用結像部は、 前記複数の視点を結ぶ視差方向に対する結像倍率を前記
視差方向と垂直な方向に対する結像倍率より高くする視
差用光学系を有することを特徴とする撮像装置。 - 【請求項９】 前記視差用撮像部により撮像された複数
の視点から見た前記画像に基づいて、前記外界の所定の
被写体までの距離に対応する奥行き情報を検出する奥行
検出部を更に備えることを特徴とする請求項８に記載の
撮像装置。 - 【請求項１０】 前記奥行検出部により検出された奥行
き情報に基づいて、前記光学系又は前記撮像部を制御す
る制御部を更に備えたことを特徴とする請求項９に記載
の撮像装置。 - 【請求項１１】 前記視差用撮像部により撮像された複
数の視点から見た画像と、前記撮像部により撮像された
前記画像とを対応付けて記憶する記憶部を更に備えるこ
とを特徴とする請求項８乃至１０のいずれかに記載の撮
像装置。 - 【請求項１２】 前記撮像部は、光電変換素子であるこ
とを特徴とする請求項８乃至１１のいずれかに記載の撮
像装置。 - 【請求項１３】 前記撮像部は、光化学反応部材を設置
する設置部を有することを特徴とする請求項８乃至１１
のいずれかに記載の撮像装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18648399A JP3897079B2 (ja) | 1999-06-30 | 1999-06-30 | 視差画像入力装置及び撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18648399A JP3897079B2 (ja) | 1999-06-30 | 1999-06-30 | 視差画像入力装置及び撮像装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001012915A true JP2001012915A (ja) | 2001-01-19 |
| JP3897079B2 JP3897079B2 (ja) | 2007-03-22 |
Family
ID=16189287
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18648399A Expired - Fee Related JP3897079B2 (ja) | 1999-06-30 | 1999-06-30 | 視差画像入力装置及び撮像装置 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3897079B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006087088A (ja) * | 2004-08-20 | 2006-03-30 | Sony Corp | 撮像装置および撮像方法 |
| KR101139661B1 (ko) | 2004-08-20 | 2012-05-15 | 소니 주식회사 | 촬상 장치 및 촬상 방법 |
| JP2013545132A (ja) * | 2010-10-18 | 2013-12-19 | リーチ３ディ メディカル エルエルシー | ステレオ光学系 |
| US9635347B2 (en) | 2010-11-15 | 2017-04-25 | Reach3D Medical Llc | Stereoscopic relay optics |
| US9661303B2 (en) | 2011-12-14 | 2017-05-23 | Sony Corporation | Multi-camera stereoscopic imaging apparatus for reducing the effects of aberration |
| JP2017138600A (ja) * | 2016-02-03 | 2017-08-10 | 台湾東電化股▲ふん▼有限公司 | カメラ装置 |
-
1999
- 1999-06-30 JP JP18648399A patent/JP3897079B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006087088A (ja) * | 2004-08-20 | 2006-03-30 | Sony Corp | 撮像装置および撮像方法 |
| JP4645358B2 (ja) * | 2004-08-20 | 2011-03-09 | ソニー株式会社 | 撮像装置および撮像方法 |
| KR101139661B1 (ko) | 2004-08-20 | 2012-05-15 | 소니 주식회사 | 촬상 장치 및 촬상 방법 |
| JP2013545132A (ja) * | 2010-10-18 | 2013-12-19 | リーチ３ディ メディカル エルエルシー | ステレオ光学系 |
| US9494802B2 (en) | 2010-10-18 | 2016-11-15 | Reach3D Medical Llc | Stereoscopic optics |
| US10310283B2 (en) | 2010-10-18 | 2019-06-04 | Reach3D Medical Llc | Stereoscopic optics |
| US9635347B2 (en) | 2010-11-15 | 2017-04-25 | Reach3D Medical Llc | Stereoscopic relay optics |
| US9661303B2 (en) | 2011-12-14 | 2017-05-23 | Sony Corporation | Multi-camera stereoscopic imaging apparatus for reducing the effects of aberration |
| CN103163717B (zh) * | 2011-12-14 | 2017-06-30 | 索尼公司 | 立体摄像设备 |
| JP2017138600A (ja) * | 2016-02-03 | 2017-08-10 | 台湾東電化股▲ふん▼有限公司 | カメラ装置 |
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