JP2001145123A - 三次元表示装置用の画像撮影装置 - Google Patents
三次元表示装置用の画像撮影装置Info
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- JP2001145123A JP2001145123A JP32037599A JP32037599A JP2001145123A JP 2001145123 A JP2001145123 A JP 2001145123A JP 32037599 A JP32037599 A JP 32037599A JP 32037599 A JP32037599 A JP 32037599A JP 2001145123 A JP2001145123 A JP 2001145123A
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Abstract
イに三次元で表示せしめる三次元表示装置用のデータソ
ースをより容易に得るため三次元表示装置用の画像撮影
装置を提供することを課題としている。 【解決手段】 撮影の対象物を載置する水平方向のター
ンテーブル1を水平旋回自在に軸支するテーブル支持部
2と、対象物を撮影して画像データとして出力するカメ
ラ3をターンテーブル1上の対象物に向けて支持するア
ーム4と、カメラ3がターンテーブル1上の対象物を捕
捉しながら円弧軌跡に沿って移動するようにアーム4を
旋回自在に軸支するアーム支持部6と、ターンテーブル
1又はアーム4を旋回駆動せしめるアクチュエータ1
3、31及びカメラ3の作動コントロールと、カメラ3
により撮影された画像データの保存を行うコントローラ
9とからなり、該コントローラ9が、カメラ3及びアク
チュエータ13,31の作動を制御して上記対象物の画
像データを自動的に取り込む自動撮影手段を有した。
Description
ブジェクト)をコンピュータ等のディスプレイに三次元
(3D)で表示せしめるバーチャルリアリティー(V
R)装置に必要なデータソースを得るための三次元表示
装置用の画像撮影装置に関する。
の対象物(オブジェクト)をコンピュータ等のディスプ
レイに三次元(3D)で表示せしめるバーチャルリアリ
ティー(VR)装置が公知であり、コンピュータグラフ
ィックや映画アニメーション等に使用されている。しか
し上記オブジェクトをVR装置によりVR表示せしめる
ためには、図15に示されるようにオブジェクトを中心
にカメラをパン(pan)及びチルト(tilt)移動せしめ
て、当該オブジェクトに対して様々な角度から複数の大
量の画像データを得る必要がある。
撮影する必要があるほか、合計で数百枚レベルの画像デ
ータが必要となり、VR表示用の画像データ、すなわち
データソースを得ることは容易ではなく、VR装置用の
データ作成には非常に大きなコストがかかる。このため
より容易にVR表示用のデータソースを得るための画像
撮影装置が望まれていた。
の本発明の三次元表示装置用の画像撮影装置は、撮影の
対象物を載置する水平方向のターンテーブル1と、該タ
ーンテーブル1を水平旋回自在に軸支するテーブル支持
部2と、上記対象物を撮影するカメラ3と、該カメラ3
をターンテーブル1上の対象物に向けて支持するアーム
4と、カメラ3がターンテーブル1上の対象物を捕捉し
ながら円弧軌跡に沿って移動するように上記アーム4を
旋回自在に軸支するアーム支持部6とを備え、上記テー
ブル支持部2とアーム支持部6にターンテーブル1又は
アーム4を旋回駆動せしめるアクチュエータ13,31
を設けるとともに、上記アクチュエータ13,31及び
カメラ3の作動コントロールと、カメラ3により撮影さ
れた画像の画像データの保存を行うコントローラ9を各
アクチュエータ13,31及びカメラ3側に接続して設
け、上記コントローラ9が、カメラ3及びアクチュエー
タ13,31の作動を制御して上記対象物の画像を撮影
せしめて画像データを自動的に取り込む自動撮影手段を
有したことを第1の特徴としている。
操作に基づいて上記アクチュエータ13,31側に駆動
指示を出力し、三次元表示装置に必要な上記対象物に対
するカメラの位置を設定調整する自動位置設定手段と、
自動位置設定手段により設定された位置において対象物
の画像データをカメラ3側から取り込み保存する画像取
り込み手段とを備えたことを特徴としている。
入力するカメラアーム4及びターンテーブル1の旋回角
度の設定から、該旋回角度に対する各アクチュエータ1
3,31の駆動条件を演算し、該演算データをアクチュ
エータ13,31側に出力せしめる駆動条件演算手段を
備えたことを特徴としている。
類に対応して撮影条件の設定変更を行うことができる撮
影条件設定手段を備えたことを特徴としている。
ントローラ9側への指示を入力するグラフィカルなイン
ターフェースをディスプレイ53に表示せしめるグラフ
ィックユーザーインターフェース表示手段を備えたこと
を特徴としている。
ース表示手段が、オペレータが入力する条件に応じた複
数のグラフィックユーザーインターフェースの表示が可
能であると共に、各グラフィックユーザーインターフェ
ースのディスプレイへ53の表示及び非表示を切り換え
ることが可能であることを特徴としている。
ら指示操作される角度及び方向に両アクチュエータ1
3,31を駆動させて停止せしめるマニュアル操作手段
を設けたことを特徴としている。
装置であるバーチャルリアリティー(VR)装置用の画
像撮影装置の側面図及び正面図であり、該画像撮影装置
はVR装置のモニタ(ディスプレイ)等にVR表示せし
める対象物(オブジェクト)を複数個所からデジタルカ
メラやデジタルビデオ等により撮影せしめて、VR装置
で上記オブジェクトを表示せしめるに必要な複数の画像
データを自動的に取り込み、VR装置用のデータソース
を容易に得る装置となっている。
を載置するターンテーブル1,該ターンテーブル1を支
持するテーブル支持部2,オブジェクトの撮影を行うカ
メラ3,該カメラ3を支持するカメラアーム4,該カメ
ラアーム4を支持するアーム支持部6,テーブル支持部
2及びアーム支持部6を載置するベース7,ターンテー
ブル1及びカメラアーム4の作動をコントロールする駆
動装置8,該駆動装置8を制御するコントローラ9等か
ら構成されている。なお本実施形態におけるカメラ3は
撮影した映像をデジタルデータ(画像データ)として保
存するいわゆるデジタルカメラである。
に説明する。上記テーブル支持部2は、ベース7に固定
されるボックス状の本体ケース11と、該本体ケース1
1の上面11a側に上下スライド自在に支持されたボッ
クス状のサブケース12とから構成されている。そして
該サブケース12内にはステッピングモータ13が設け
られ、該ステッピングモータ13の駆動軸14の先端が
サブケース12の上面12aから突出せしめられている
とともに、該駆動軸14に平面視で略円形をなすターン
テーブル1の中央部分が軸支されている。
直に設けられており、ターンテーブル1は略水平に支持
されている。これによりターンテーブル1はステッピン
グモータ13の駆動により水平旋回せしめられ、ターン
テーブル1上にVR装置によりVR表示せしめるオブジ
ェクトを配置することで、オブジェクトが水平旋回せし
められる。
ネジ状のロッド16が水平面に対して略垂直に回転自在
に軸支されており、また該ロッド16の近傍には駆動軸
17がロッド16に直交するようにACモータ17が設
けられている。そして該ACモータ17の駆動軸18に
はピニオンギヤ18が設けられ、該ピニオンギヤ18が
ロッド16と螺合している。すなわちACモータ17を
駆動することでロッド16は回転駆動せしめられる。
せしめられており、該ナット19の上面側に前述のサブ
ケース12が一体的に固定されている。そしてサブケー
ス12は上記ロッド16の先端側の挿入が可能となって
おり、ロッド16に沿って上下スライド自在となってい
るが、図3に示されるようにサブケース12の底面には
上記ロッド16の近傍に2本の支柱21が、ロッド16
に対して平行に下方に突出せしめられており、上記支柱
21は本体ケース11に上下スライド自在に支持されて
いる。
でナット19がロッド16に対して螺合状態で上下スラ
イド移動せしめられ、支柱21をガイドにサブケース1
2が本体ケース11に対して上下スライド移動せしめら
れる。つまりターンテーブル1はサブケース12内のス
テッピングモータ13により旋回せしめられると共に、
本体ケース11内のACモータ17により上下昇降せし
められる。
る。前記アーム支持部6は本体ケース11(ターンテー
ブル1)の側方に配置されており、前述のベース7に固
定される上下方向のステー26と、該ステー26の上端
に設けられたボックス状の駆動ケース27とから構成さ
れている。このときステー26は水平面に対して略垂直
に設けられている。
6に対して略垂直(水平面に対して略平行)に出力軸2
8を突出せしめたギヤボックス29と、該ギヤボックス
29に駆動力を入力するステッピングモータ31とが設
けられており、すなわちステッピングモータ31を駆動
せしめることで出力軸28が回転駆動せしめられるよう
に構成されている。このとき出力軸28は駆動ボックス
27から突出せしめられている。
ラアーム4が取り付けられているが、該カメラアーム4
は出力軸に対して略垂直な縦アーム4aと、該縦アーム
4aに対して略垂直に設けられた横アーム4bとにより
略L字状に形成せしめられているとともに、上記縦アー
ム4aの基端部側(横アーム4bの反対側の端部側)が
出力軸28に固定されており、これによりステッピング
モータ31を駆動することでカメラアーム4は垂直旋回
(プロペラ状に旋回)せしめられる。
側に突出せしめられており、またカメラ3は横アーム4
bの先端部分に、レンズをターンテーブル1に対向せし
めて取り付けられている。このため前述のようにステッ
ピングモータ31を駆動すると、カメラ3はターンテー
ブル1の水平旋回面(ターンテーブル1の上面)に垂直
な軌跡(垂直旋回面)に沿って回転移動せしめられる。
よりカメラ3がターンテーブル1に対して、出力軸28
の軸心を中心としたターンテーブル1の旋回面に対して
垂直な円弧に沿ってチルト(tilt)移動せしめられ、タ
ーンテーブル1上にオブジェクトを配置すると、カメラ
3は対象物を捕捉しながら上記円弧軌跡に沿って移動す
る。
タ13を駆動せしめることで、ターンテーブル1が駆動
軸14の軸心を中心として水平旋回せしめられるが、こ
れはターンテーブル1を基準に考えると、カメラ3がタ
ーンテーブル1に対して駆動軸14の軸心を中心として
パン(pan)移動せしめられるものである(pan及びtilt
に関しては従来技術及び図15参照)。
表示せしめる)オブジェクトを配置し、両ステッピング
モータ13,31を駆動することで、オブジェクトに対
してカメラ3をパン及びチルト移動せしめることがで
き、複数のポイントからオブジェクトの写真を撮影(画
像データのキャプチャ)することができる。またターン
テーブル1をACモータ17により上下移動させること
で、オブジェクト(ターンテーブル1)に対するチルト
の中心を設定調整することができる。
モータ31の駆動によるカメラ3の垂直旋回移動を「オ
ブジェクト又はターンテーブル1に対するカメラ3のチ
ルト移動」、ステッピングモータ13の駆動によるター
ンテーブル1の水平旋回を「オブジェクトに対するカメ
ラ3のパン移動」、ACモータ17によるターンテーブ
ル1の上下スライド移動を「チルト中心の移動」等のよ
うに、オブジェクトを中心とした表現を行う場合もあ
る。
うにステッピングモータ13のドライバ41,ステッピ
ングモータ31のドライバ42,ドライバ41,42の
制御部43と、ACモータ17のドライバ44と、電源
部46等から構成されており、両ステッピングモータ1
3,31の作動制御は制御部43を介して、ACモータ
17の作動制御はドライバ44に設けられたスイッチ4
7により行われるように構成されている。
9に接続されており、つまりステッピングモータ13,
31の駆動(カメラ3のパン及びチルト移動制御)は、
コントローラ9からの指示に従って制御部43が作動せ
しめられ、ドライバ41,42を介して行われる。また
ACモータ17の駆動、すなわちチルト中心の移動はド
ライバ44により上記ステッピングモータ13,31と
は別に独立して行われる。これにより後述するように初
期設定の一つとなるチルト中心の移動がカメラ3のチル
ト及びパン移動とは切り離され、モータ駆動の取り扱い
がシンプルとなる。
ータ17を正転又は逆転せしめる上下スイッチ47a,
47bからなり、該スイッチ47a又は47bの手動操
作によりACモータ17を正転又は逆転作動させてター
ンテーブル1を上下に位置調整することができる構造を
なしている。なお上記上下スイッチ47a,47bは本
体ケース11の外側に設けられており(図示せず)、作
業者(ユーザ)が容易にON,OFFせしめることがで
きるように構成されている。また上記スイッチ47a又
は47bを前述のコントローラ9側から操作することが
できるように構成してもよい。
る。該コントローラ9はターンテーブル1及びカメラア
ーム4をユーザからの指示(条件)に従って自動旋回せ
しめるとともに、カメラ3のシャッターを自動的操作し
て、ターンテーブル1上のオブジェクトに関するVR装
置(VR表示)用の画像データ(データソース)を自動
的に取り込む自動撮影手段を備えたものとなっている。
(ユーザ)側からの入力指示を受け付け、該指示に基づ
いて自動的に前述の制御部43を介して両ステッピング
モータ13,31を駆動せしめ、オブジェクトに対して
カメラ3を複数のポジションに移動させるとともに、各
ポジションでカメラ3のシャッターを操作し、複数のカ
メラ3からの画像データをキャプチャし(読み込み)、
この画像データを保存せしめる構造となっている。
ラ9には入力装置としてキーボード51及びマウス52
が設けられており、ユーザによるコントローラ9への入
力(指示)は上記キーボード51及びマウス52を介し
てを行うように構成されている。また上記コントローラ
9にはディスプレイ53も接続されており、コントロー
ラ9はディスプレイ53にユーザがコントローラ9側に
指示を与えるためのグラフィカルなインターフェース
(グラフィックユーザインターフェース)を表示提供す
ることが可能に構成されている。つまりコントローラ9
側には上記のようなグラフィックユーザインターフェー
ス(GUI)をディスプレイに表示せしめるグラフィッ
クユーザインターフェース(GUI)表示手段が備えら
れている。
ーザが入力する条件に応じて複数表示することが可能に
設定されており、また各GUIの表示及び非表示等を設
定するためのGUIも設定されている。すなわちGUI
表示手段の機能により後述するようにユーザは上記入力
装置を介して希望するGUIをディスプレイ53に表示
せしめ、表示されたGUI内に入力装置によりデータを
入力することで容易にコントローラ9側に指示を与え、
ステッピングモータ13,31及びカメラ3等の作動制
御を行うことができる。
情報を入力インターフェース部54を介して入力せしめ
られる演算処理部56と、該演算処理部56に接続され
た記憶部57と出力インターフェース部58等を有して
おり、該記憶部57に上記GUI用のグラフィックデー
タが保存されているとともに、該出力インターフェース
部58にディスプレイ53が接続されている。
指示により演算処理部56が記憶部57から所定の(ユ
ーザが表示を指示したGUIの)グラフィックデータを
呼び出すことでディスプレイ53にユーザが指示したG
UIを表示せしめることができる構造となっている。な
おコントローラ9のデフォルトの設定により、コントロ
ーラ9を作動させると、ディスプレイ53には前述のG
UIを選択するGUI(選択フォーム)が表示せしめら
れるように設定されており、初期画面はシンプルに構成
され、各GUIの呼び出しを容易に行うことができるよ
うに設定されている。
端子は入力インターフェース54を介して演算処理部5
6に、シャッターを操作する操作端子は出力インターフ
ェース58に各接続されており、また前述の駆動装置8
の制御部43も出力インターフェース58に接続され、
これによりカメラ3及び両ステッピングモータ13,3
1がコントローラ9により作動制御される構造となって
いる。
実施形態においてはGUIとして、前述の選択フォーム
の他、自動撮影手段の駆動時のカメラ3のパン及びチル
ト移動の駆動条件の設定,カメラ3の撮影条件の設定,
カメラ3により取り込まれる(撮影された)画像データ
の保存条件の設定,撮影された画像のトリミング処理の
開始の指示を行う撮影条件設定フォームと、自動撮影手
段の作動開始を指示する撮影フォームと、撮影した画像
データの編集条件を設定する編集フォームとを備えてい
る。
ーム4及びターンテーブル1のステッピングモータ1
3,31を、ユーザ側から指示される角度及び回転方向
に回転させて停止せしめるマニュアル操作手段が備えら
れており、該マニュアル操作手段でモータ13,31の
駆動を行う場合の条件を設定する手動設定フォームとを
備えている。
1は、マウス52によるクリックでON,OFFされる
ラジオボタン状のクリックボックスが複数表示される構
造となっており、上記クリックボックスとして、撮影フ
ォームの呼び出し(表示の有無)を切り換える撮影クリ
ックボックス66,編集フォームの呼び出しを切り換え
る編集クリックボックス67,手動設定フォームの呼び
出しを切り換える手動設定クリックボックス62,撮影
条件設定フォームの呼び出しを切り換える撮影条件クリ
ックボックス63,カメラ3から送られる画像のディス
プレイ53上でのモニタの有無を切り換えるモニタクリ
ックボックス64,システムの終了を指示する終了クリ
ックボックス68等が設定されている。
4,66,67をマウスでクリックすることで、各クリ
ックボックスに設定されているGUIのデータを記憶部
57から呼び出すように演算処理部56に指示を送り、
該演算処理部56が記憶部57から上記データを呼び出
し、この呼び出されたデータによりディスプレイ上にG
UIを表示せしめるように構成されている。このとき1
つのディスプレイ上に複数のGUIを表示せしめること
も可能であり、マウス52等により複数の設定を1つの
ディスプレイ53上で容易に行うことができる。
入力インターフェースを介してコントローラ9側にリア
ルタイムで入力されているため、撮影画像を容易にディ
スプレイ53に表示せしめることができ、ユーザが画像
のモニタリングを行うことができるが、コントローラ9
のデフォルトの設定によりコントローラ9の立ち上がり
時には画像をモニタしない設定となっており、ディスプ
レイ53上でのモニタは、上記モニタクリックボックス
64へのユーザからの指示により行われる設定となって
いる。
いて説明する。図7に示されるように撮影条件設定フォ
ーム71は、自動撮影手段作動時のカメラ3のパン及び
チルト移動条件を設定する移動設定部72,保存する画
像データのフォーマットを設定するフォーマット設定部
73,撮影する画像取り込み範囲を設定するキャプチャ
サイズ設定部74,保存する画像データの記憶部57内
の保存先を設定するとともに、画像データのファイル名
を設定する画像ファイル設定部76,保存した画像のト
リミングの開始を設定するトリミング設定部77等が設
けられた構造となっている。
ン移動条件をターンテーブル1の回転(旋回)開始角
度,回転終了角度,ステップ角度により、チルト移動を
カメラ3(カメラアーム)の回転(旋回)開始角度,回
転終了角度,ステップ角度により設定するように構成さ
れている。すなわち各角度の入力ボックス72aにキー
ボード51又はマウス53から数字でデータを入力す
る。
動撮影は、カメラ3を所定の開始位置から所定角度づつ
パン及びチルト移動させ、カメラ3を各移動点(座標位
置)で一旦停止させる自動位置設定手段と、カメラ3の
各一時停止位置で画像をキャプチャ(シャッターを切
り)する画像取り込み手段等の組み合わせであり、自動
位置設定手段によるカメラ3の自動移動と、画像取り込
み手段による画像のキャプチャとを所定の終了位置まで
繰り返してオブジェクトに対する複数の画像データを得
るものである。すなわち上記回転開始角度とはパン又は
チルト移動の開始位置、回転終了角度とはパン又はチル
ト移動の終了位置、ステップ角度はパン又はチルト移動
の1移動時の移動量(移動角度)である。
角度−開始角度)/ステップ角度}が正の整数となるよ
うに設定する必要があり、演算処理部56は上記「移動
角度/ステップ角度」を演算し、解が正の整数でない場
合にはディスプレイ53上にエラーを警告(表示)せし
めるステップ角度チェック手段を備えている。
タにより誤作動することが防止され、演算処理部56が
上記各設定された角度から、ステッピングモータ13,
31が開始位置に移動するために必要なパルス数と、ス
テップ角度回転させるために必要なパルス数と、終了角
度までに必要なステップ数(移動角度/ステップ角度)
を、演算して制御部43側に出力することで、両ステッ
ピングモータ13,31を適切に駆動せしめることが可
能となる。
するカメラアーム4及びターンテーブル1の角度の設定
から、該角度に対する各アクチュエータ13,31の駆
動条件を演算し、該演算データをアクチュエータ13,
31側に出力せしめる駆動条件演算手段が備えられてい
る。そして駆動条件演算手段は上記各入力角度から撮影
枚数を自動演算(パン移動のステップ数×チルト移動の
ステップ数)し、撮影条件フォーム71内にリアルタイ
ムに表示するようにも構成されている。
に保存する画像データのフォーマットを設定するもので
あるが、本実施形態の場合はBitmapとJPEGのいずれか一
方で保存することができるように構成されており、いず
れか一方の選択ボタンをマウスでクリックすることで、
保存フォーマットが択一的に設定され、このデータが演
算処理部56に送られる。
りキャプチャされた画像を上記いずれか一方のフォーマ
ットに変換し、データ量等に応じた適正な画像データフ
ォーマットで、画像ファイル設定部による設定に従って
記憶部57に保存せしめる。なおJPEGを選択した場合に
は圧縮率設定部78にキーボード51又はマウス52か
ら数字を入力することで圧縮率を設定することができ、
演算処理部56は設定された圧縮率でデータを圧縮し、
データの再現性とデータ量のバランスを適正に設定する
ことが可能となっている。
チャする画像のサイズをX−Y方向のドット(ピクセ
ル)数により設定し、本実施形態においてはカメラ3で
取り込み可能な全領域(例えば640×480ドット)
を取り込み保存するか、その1/4の領域(例えば32
0×240ドット)を取り込み保存するかをマウスによ
るクリックで選択的に指示する構造となっており、この
データにより演算処理部56がカメラ3から入力される
画像の所定部分のみをキャプチャするように設定され
る。
部分)に応じたデータを取り込むことができる。例えば
比較的大きなオブジェクト全体を大まかに表示させる場
合は320×240ドットとし、細部を詳細に表示させ
る場合は640×480ドットとすることで、画像デー
タが必要以上に大きなデータとなることが防止される。
可能なカメラの種類に応じて、キャプチャする画像のサ
イズ以外に、さらに詳細に撮影条件を設定するGUIで
あるカメラ条件設定フォーム70を撮影条件設定フォー
ム71等から呼び出し表示可能としてもよい。
予め想定されたカメラの種類を切り換える切換部75
と、該切換部75をマウス52でクリックすることで各
カメラ毎に異なった設定条件を設定できる設定部85を
有しており、該設定部85に入力装置等により条件を入
力することで、カメラ3のシャッター以外の操作系をも
遠隔操作して、ユーザの指定条件に沿ったデータを得る
ことができる。
を行うケーブル等をコントーラ9側に接続せしめて、コ
ントローラ9側により各調整部分の駆動を制御せしめる
撮影条件設定手段を画像取り込み手段が備える必要があ
るが、カメラ3の種類に対応して撮影条件の設定変更を
行うことができ、カメラ毎により最適に近い条件で(カ
メラの性能をより発揮させて)より適正な画像データを
得ることができる。
より保存されている画像データのトリミングを開始する
か否かの設定を行うことができるが、本実施形態の場合
はデフォルトではトリミングを行わないと設定されてお
り、トリミングのチェックボックス77aをマウスでク
リックすることで図10に示されるようにトリミングを
行うためのモニタ画面80がディスプレイ54に表示さ
れ、トリミングが可能となるように設定されている。そ
してトリミングサイズはディスプレイに表示された画像
の所定範囲(トリミング範囲)をマウスにより指定する
ことで、演算処理部56がデータ処理を行いトリミング
範囲80aを取り出すように構成されている。
ように保存する画像データの保存先とファイル名を設定
することができる。これは自動撮影手段をスタートさせ
ると、演算処理部56は複数の画像データを順にキャプ
チャし、記憶部57に保存せしめるため、キャプチャ順
に画像ファイルにファイル名を自動的に付ける必要があ
るためである。
にファイル名を「数字の連番.拡張子」と演算処理部5
6が設定して記憶部57に送るように設定されており、
画像データを1つのブロックで保存し、他のデータとの
混同が生じないような構成となっている。
ーザがファイル名の先頭が0から始まるか否かをチェッ
クボックス76aをマウス52でクリックすることで設
定することができるとともに、初期値ボックス76bに
キーボード51又はマウス52により数字を入力するこ
とでファイル名の連番の先頭の数字を設定することがで
きるように構成されており、ユーザの任意によりさらに
ユーザに理解容易なファイル名とすることができる。
タのDOSやUNIXで使用されるような)階層状のデ
ィレクトリ構造を有したものとなっており、ディレクト
リ指定ボックス76cにキーボード51又はマウス52
によりディレクトリ名を入力することで、演算処理部5
6はこの指定されたディレクトリにキャプチャした画像
データを保存使用とするように設定されている。
をユーザが設定することができるように構成されてお
り、ディレクトリ管理によりデータの保存管理を容易に
行うことができるように構成されている。
る。図11に示されるように撮影フォーム81は前述の
ように自動撮影を開始せしめるための指示を演算処理部
56に与えるために呼び出すフォームであり、自動撮影
手段による自動撮影の開始及び中断の指示データを演算
処理部56側に送るためのクリックボックス83,84
が設けられている。
52でクリックすることで自動撮影開始の指示が演算処
理部56側に送られ、演算処理部56は条件設定フォー
ムで指定された条件に従ってターンテーブル1及びカメ
ラアーム4の駆動指示を制御部43側に送り、カメラ3
をパン及びチルト移動させ、各停止位置でカメラ3のシ
ャッターを作動させ画像をキャプチャせしめて、各画像
データを記憶部57に保存せしめてVR装置用のデータ
ソースを得るように構成されている。
条件により自動位置設定手段が作動せしめられてカメラ
3のパン及びチルト移動を制御せしめ、またキャプチャ
サイズ設定部74,フォーマット設定部73,画像ファ
イル設定部76、あるいはカメラ条件設定フォーム70
から入力される条件に従って画像取り込み手段が画像デ
ータを取り込み記憶部57に記憶せしめる。
ピングモータ31は後述するように原点が設定されてお
り、前述の開始角度及び終了角度もこの原点を基準に設
定される。このためシステムの起動時にステッピングモ
ータ31(カメラアーム4)を原点復帰させる必要があ
る。このため自動撮影手段は上記開始クリックボックス
83をクリックしても原点復帰が行われていない場合は
エラーを表示せしめるように構成されており、ユーザは
容易に原点復帰作動の未作動を認知することができる。
ックボックス84をマウス52によりクリックすること
で撮影中止の指示が演算処理部56に送られ撮影は中断
されるようにも構成されている。また撮影フォーム81
には、撮影条件フォーム71で入力された両ステッピン
グモータ13,31の回転条件を移動設定部82に再度
表示せしめ、必要であれば変更することが可能に構成さ
れている。
力後に撮影フォーム81を呼び出し前述のように自動撮
影を開始するのであるが、自動撮影開始操作(開始クリ
ックボックス83のクリック)直前にカメラ3のパン及
びチルト移動の条件を変更せしめることも可能となって
おり、撮影フォーム81の呼び出し後に移動設定部82
にデータを入力すると、演算処理部56に入力されるモ
ータ13,31の駆動条件がこのデータに書き換えら
れ、この条件に従ってカメラ3がパン及びチルト移動せ
しめられる。
力後に撮影条件を変更する際に再度撮影条件フォーム7
1への入力が不要となり、条件設定をより幅広く行うこ
とができる。
2に示されるように編集フォーム86は取り込まれた画
像をディスプレイ53に表示せしめる場合に呼び出すも
のであり、位置情報表示部87に確認したい画像の情報
(何枚目の画像か?等)をキーボード51やマウス52
等により入力せしめることで、このデータが演算処理部
56に送られ、演算処理部56は受け取ったデータから
指示された画像データを記憶部57から取り出し、編集
フォーム86内の表示部89に表示せしめるように構成
されている。
た画像の撮影条件がカメラ3のパン及びチルト位置とし
てターンテーブル1とカメラ(カメラアーム)の旋回角
度としてテーブル及びカメラ情報ボックス87a,87
bに表示される。逆にカメラ情報ボックス87a,87
bに上記画像の撮影条件を入力するとこの条件が演算処
理部56に送られ、演算処理部56がこの条件にマッチ
した画像データを記憶部57から取り出し、編集フォー
ム86内の表示部89に表示せしめ、撮影枚数情報ボッ
クス87cに表示せしめられる。
備えられており、取り込まれた画像を順に表示すること
で、撮影されたオブジェクトを3D(VR)で表示せし
めることもできる。すなわち記憶部57に各画像データ
からVR表示せしめる従来公知の演算アルゴリズム(V
R機能)が記憶せしめられており、演算処理部56がこ
のVR機能を呼び出すことで簡易的にオブジェクトの表
示を確認することが可能となっている。
ル)を短くするほどアニメーション同様により滑らかな
表示を行うことができる。このため再生速度設定部88
を表示フォーム86内に表示せしめ、該再生速度設定部
88への速度の入力により処理演算部56がこのデータ
を得て、当該データに従ってオブジェクトの3D表示を
行うように構成されている。
て説明する。手動設定フォームはターンテーブル1及び
カメラ3(カメラアーム4)をマニュアル駆動手段を作
動させるために呼び出すフォームであり、図13に示さ
れるように該手動設定フォーム91は、ターンテーブル
1の旋回角度と、回転方向を設定するターンテーブル設
定部92と、カメラアーム4の旋回角度と、旋回方向,
原点への移動,水平位置への移動を設定するカメラ設定
部93とを備えている。
部93の旋回角度設定ボックス92a又は93aにキー
ボード51又はマウス52等により旋回角度を入力し、
いずれかの旋回方向のラジオボックス92b又は92c
又は93b又は93cをマウスでクリックすることで、
前述の駆動条件演算手段により指定された角度旋回せし
めるためのパルス数を演算処理部56側が演算し制御部
43側にこのパルス数のデータと、回転方向を指示する
データを送ることでターンテーブル1及びカメラアーム
4が旋回せしめられる。これにより各初期設定やメカ的
なメンテナンス等を容易に行うこともできる。
2内に前述のACモータ17の作動をコントロールせし
めるターンテーブルの上昇及び下降を操作するラジオボ
ックス92d,92eも備えられており、前述のACモ
ータ17を遠隔操作する場合には、該ラジオボックス9
2d又は92eをマウス52でクリックすることでAC
モータ17を容易に駆動せしめてターンテーブル1の高
さを設定することができる。
4(縦アーム4a)の垂直位置を原点とし、自動駆動の
基準点として該原点をシステム(演算処理部56)に認
識させる必要がある。このため上記カメラ設定部93の
原点ラジオボックス94をマウス51によりクリックす
ることで演算処理部56に原点復帰の指示データ送ら
れ、演算処理部56が制御部43側にステッピングモー
タ31の駆動を指示して、カメラ3を原点復帰せしめ
る。
示せず)により設定され、センサが縦アーム4aの垂直
位置で、該縦アーム4aをセンシングすると、演算処理
部56から制御部43側にモータ停止データが送られス
テッピングモータ31を停止せしめてカメラ3を原点復
帰せしめるように構成されている。これによりカメラ3
のレンズの中心線はターンテーブル1の上方において垂
直方向となる。
(縦アーム4a)を水平位置に位置決め(移動)せしめ
る水平ラジオボックス96も設けられており、この水平
ラジオボックス94をマウス51によりクリックするこ
とで演算処理部56に水平移動の指示データ送られ、演
算処理部56が制御部43側にステッピングモータ31
の駆動を指示して、縦アーム4aが水平となるようにス
テッピングモータ31を駆動せしめる。
クス94のクリックによる水平移動指示データを受ける
と、カメラ3の原点位置から現在縦アーム4aの位置し
ている角度をステッピングモータ31に与えたパルス数
から演算するとともに、水平位置までに必要なパルス数
を演算し、このパルス数を制御部側に出力せしめてステ
ッピングモータ31を駆動して、縦アーム4aを水平位
置に位置決めするように設定されている。これによりカ
メラ3のレンズの中心線はターンテーブル1の側方にお
いて水平方向となる。
クトの自動撮影について説明する。所定のオブジェクト
に対するVR装置用のデータソースは、カメラ3を水平
位置にした場合にレンズの中心線がオブジェクトの上下
方向の中心を通過し、カメラ3を垂直位置にした場合に
レンズの中心線がオブジェクトの左右方向の中心を通過
する位置がカメラ(オブジェクト)の基準位置として作
成される。
上記のように設定された状態からカメラ3をパン及びチ
ルト移動させて複数のポイントでオブジェクトの画像を
キャプチャすることでVR装置用のデータソースが得ら
れる。
ずディスプレイ53にカメラ3による撮影画像を表示せ
しめ、前述のマニュアル駆動手段(機能)によりカメラ
4を水平方向に移動せしめ、図14(a)に示されるよ
うに前述のドライバ47のスイッチ操作によりターンテ
ーブル1を上下方向にスライド移動せしめてレンズの中
心線がオブジェクトOの上下方向の中心を通過するよう
にターンテーブル1の高さを設定する。なおレンズの中
心点の表示が可能なカメラ3を使用することで、上記調
整を容易に行うことができる。
メラ3を垂直位置にし、図12(b)に示されるように
レンズの中心線がオブジェクトの左右方向の中心を通過
するようにオブジェクトOを移動させ、撮影開始前の初
期設定を行う。
背景抜きの画像処理をせしめるための背景画像を撮影
し、背景画像の画像データとして記憶部側に記憶せしめ
る。これはオブジェクトの撮影を行う際に背景も同時に
キャプチャされるため、背景画像を予め保存しておき、
オブジェクトの撮影データと背景の画像データの差を取
って撮影されたオブジェクトの画像データから背景デー
タを抜き、オブジェクトのみのデータとするものであ
る。
の画像処理を行う背景抜き演算手段が備えられており、
演算処理部56がこの背景抜き演算手段を呼び出し、取
り込まれたデータを当てはめて演算せしめることで上記
処理が可能となる。なお上記撮影条件設定フォーム71
には、背景抜き演算手段の設定条件を入力することがで
きるマスク設定部101が備えられている。また上記背
景抜きの画像処理の演算手段は従来公知であるため詳細
な説明は割愛するが、本システム側に背景抜き演算手段
が備えられていることで、背景抜きの画像処理を他のワ
ークステーション等で行う必要がない。
定して自動撮影手段をスタートすることで、前述のよう
に撮影条件設定フォーム等から入力せしめられた条件に
従って自動位置設定手段によりターンテーブル1及びカ
メラアーム4が設定された旋回範囲内で所定位置にステ
ップ角度を基準として旋回せしめられ、各停止位置で同
じく撮影条件設定フォームやカメラ条件設定フォーム7
0から入力せしめられた条件に従って、カメラ3により
オブジェクトの撮影が行われ、複数の画像データが記憶
部57に記憶せしめられる。
ト(カメラ3の停止位置)は、一般的に知られているV
R用のデータを作成するに必要な画像データを得ること
ができる位置が、移動設定部に入力されるデータから演
算処理部56により演算され、ターンテーブル1及びカ
メラアーム4の旋回パターンが旋回範囲内の上記各ポイ
ントに効率よく移動するように演算され設定される。な
お撮影ポイントの設定は従来公知であるVR装置用のデ
ータソースに必要な画像を得るに必要な撮影位置であ
り、詳細な説明は割愛するが、演算処理部56による演
算により設定され、自動位置設定手段側に送られ、自動
位置設定手段が停止位置の設定を行う。
を従来公知の所定の画像処理を行うことでVR用のデー
タを容易に得ることができ、このデータソースを従来公
知のVR装置(ソフトウエア)に与えることにより容易
に所定のオブジェクトのVR表示を行うことができる。
次元表示装置が要求する画像データを自動的に撮影する
ことができ、三次元表示装置用のデータソースをより容
易に取り込むことができ、従来の手動によるオブジェク
トの画像の撮影に比較して、画像データの取り込み時間
等が少なくなる他、より正確な画像データを得ることが
でき、三次元表示装置による再現性が高くなる。またカ
メラ3のオブジェクトに対する停止位置を比較的正確に
位置決めすることができ、このためぶれ等が問題となる
比較的高解像度のカメラを使用しても、安定して画像デ
ータを得ることができ、より精度の高いデータを得るこ
とができる。
3に表示せしめられるGUIによりコントローラ9側へ
の条件を設定することができるため、条件設定が容易
で、容易に本発明の画像撮影装置を操作することができ
る。このとき入力する条件に応じて複数のGUIを切り
換え又は同時にディスプレイに表示せしめることができ
ることで、さらに条件の設定入力が容易となる。
を備えることで、オペレータ(ユーザ)がターンテーブ
ル1及びカメラアーム4の旋回角度を設定することによ
り、モータの駆動に関する特別な知識を有することなし
に、モータの駆動条件を設定することができ、より直感
的に条件設定を行うことができる。
ニュアル操作をマニュアル操作手段により行うことで、
撮影装置の初期設定等を容易に行うことができるが、特
にステッピングモータだけでなく、ACモータ17の手
動駆動をコントローラ9側で行う構成とすることで、上
記初期設定等をさらに容易に行うことができる。
は自動撮影された各画像データからポリゴンデータを生
成せしめるポリゴンデータ生成処理手段が備えられてお
り、これにより本発明の撮影装置のみで所定形式のポリ
ゴンデータ生成し、3次元CADのデータとして使用す
ること等が可能となっている。
よると、所定のオブジェクトに対する三次元表示装置が
要求する画像データを自動的に撮影することができ、三
次元表示装置用のデータソースをより容易に取り込むこ
とができ、従来の手動によるオブジェクトの画像の撮影
に比較して、画像データの取り込み時間等が少なくなる
他、より正確な画像データを得ることができ、三次元表
示装置による再現性が高くなるという効果がある。
表示手段によりディスプレイに表示せしめられるグラフ
ィックユーザインターフェースによりコントローラ側へ
の条件を設定することで、条件設定をより容易に行うこ
とができ、容易に本発明の画像撮影装置を操作すること
ができる。このとき入力する条件に応じて複数のグラフ
ィックユーザインターフェースを切り換え又は同時にデ
ィスプレイに表示せしめることで、さらに条件の設定入
力が容易となるという利点もある。
を備えることで、オペレータ(ユーザ)がターンテーブ
ル及びアームの旋回角度を設定することにより、アクチ
ュエータの駆動に関する特別な知識を有することなし
に、アクチュエータの駆動条件を設定することができ、
より直感的に条件設定を行うことができる。さらにアク
チュエータのマニュアル操作をマニュアル操作手段によ
り行うことで、撮影装置の初期設定等を容易に行うこと
ができる
である。
フォームである。
定フォームである。
件設定フォームである。
を行うためのモニタ画面である。
ムである。
ムである。
ォームである。
部正面図である。
ある。
Claims (7)
- 【請求項1】 撮影の対象物を載置する水平方向のター
ンテーブル(1)と、該ターンテーブル(1)を水平旋
回自在に軸支するテーブル支持部(2)と、上記対象物
を撮影するカメラ(3)と、該カメラ(3)をターンテ
ーブル(1)上の対象物に向けて支持するアーム(4)
と、カメラ(3)がターンテーブル(1)上の対象物を
捕捉しながら円弧軌跡に沿って移動するように上記アー
ム(4)を旋回自在に軸支するアーム支持部(6)とを
備え、上記テーブル支持部(2)とアーム支持部(6)
にターンテーブル(1)又はアーム(4)を旋回駆動せ
しめるアクチュエータ(13),(31)を設けるとと
もに、上記アクチュエータ(13),(31)及びカメ
ラ(3)の作動コントロールと、カメラ(3)により撮
影された画像の画像データの保存を行うコントローラ
(9)を各アクチュエータ(13),(31)及びカメ
ラ(3)側に接続して設け、上記コントローラ(9)
が、カメラ(3)及びアクチュエータ(13),(3
1)の作動を制御して上記対象物の画像を撮影せしめて
画像データを自動的に取り込む自動撮影手段を有した三
次元表示装置用の画像撮影装置。 - 【請求項2】 自動撮影手段が、オペレータの指示操作
に基づいて上記アクチュエータ(13),(31)側に
駆動指示を出力し、三次元表示装置に必要な上記対象物
に対するカメラの位置を設定調整する自動位置設定手段
と、自動位置設定手段により設定された位置において対
象物の画像データをカメラ(3)側から取り込み保存す
る画像取り込み手段とを備えた請求項1の三次元表示装
置用の画像撮影装置。 - 【請求項3】 自動位置設定手段が、オペレータが入力
するカメラアーム(4)及びターンテーブル(1)の旋
回角度の設定から、該旋回角度に対する各アクチュエー
タ(13),(31)の駆動条件を演算し、該演算デー
タをアクチュエータ(13),(31)側に出力せしめ
る駆動条件演算手段を備えた請求項2の三次元表示装置
用の画像撮影装置。 - 【請求項4】 画像取り込み手段が、カメラ(3)の種
類に対応して撮影条件の設定変更を行うことができる撮
影条件設定手段を備えた請求項2又は3の三次元表示装
置用の画像撮影装置。 - 【請求項5】 コントローラ(9)が、オペレータがコ
ントローラ(9)側への指示を入力するグラフィカルな
インターフェースをディスプレイ(53)に表示せしめ
るグラフィックユーザーインターフェース表示手段を備
えた請求項1又は2又は3又は4の三次元表示装置用の
画像撮影装置。 - 【請求項6】 グラフィックユーザーインターフェース
表示手段が、オペレータが入力する条件に応じた複数の
グラフィックユーザーインターフェースの表示が可能で
あると共に、各グラフィックユーザーインターフェース
のディスプレイへ(53)の表示及び非表示を切り換え
ることが可能である請求項5の三次元表示装置用の画像
撮影装置。 - 【請求項7】 コントローラ(9)側に、オペレータか
ら指示操作される角度及び方向に両アクチュエータ(1
3),(31)を駆動させて停止せしめるマニュアル操
作手段を設けた請求項1又は2又は3又は4又は5又は
6の三次元表示装置用の画像撮影装置。
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