JP2001148865A

JP2001148865A - 画像入力装置

Info

Publication number: JP2001148865A
Application number: JP32912799A
Authority: JP
Inventors: Satoru Hirose; 悟広瀬; Takuto Joko; 琢人上古; Takayuki Hamaguchi; 敬行浜口
Original assignee: Minolta Co Ltd
Current assignee: Minolta Co Ltd
Priority date: 1999-11-19
Filing date: 1999-11-19
Publication date: 2001-05-29

Abstract

(57)【要約】【課題】複数の撮像部に対して同一の露出制御を行いま
たはそれと同等の制御を行うことにより、３次元画像の
再構成における精度を向上させまたはパノラマ画像にお
ける違和感を減少させること。【解決手段】受光レンズおよび光電変換素子を含む複数
の撮像部によって、画像の少なくとも一部に互いに重な
る部分を有するように対象物を撮像して画像を入力する
画像入力装置であって、露光量を計測する測光手段と、
露出量を制御する露出量制御手段とを有し、露出量制御
手段は、測光手段による測光値に基づく１つの露光量を
用いて、複数の撮像部のそれぞれの露出量を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、対象物についての
３次元画像またはパノラマ画像などを得るために、受光
レンズおよび光電変換素子を含む複数の撮像部を用いて
対象物を撮像する画像入力装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、複数の撮像部によって対象物
（被写体）についての複数の画像を入力する画像入力装
置が用いられている。このような装置は、仮想的に同一
点とみなせる隣接視点から撮像を行ってパノラマ画像を
得る用途、多視点から同一の対象物を鑑賞する用途、ま
たは多視点から得られた画像に基づいて３次元画像（３
次元データまたは立体画像）を表示しまたは再構成する
用途など、種々の用途に用いられる。

【０００３】パノラマ画像を得る用途においては、対象
物についてより広い範囲の画像を得るために、各画像の
重なる部分は少ない方がよい。これに対して、３次元画
像を得る用途においては、画像の重なった部分によって
３次元画像を再構成するので、各画像の重なる部分は多
い方がよい。

【０００４】さて、従来において、そのような用途に使
用可能な装置として、特開平９−３０５７９６号に開示
された装置がある。この従来の装置では、２つの撮像レ
ンズ（受光レンズ）が用いられており、対象物までの距
離Ｘ１と背景までの距離Ｘ２とに基づいて焦点の制御距
離Ｘを決定すること、制御距離Ｘにおいて距離Ｘ１と距
離Ｘ２とが深度内に入るように絞り値を決定すること、
および、画像のオーバーラップ量が最大となる焦点距離
を決定することが、それぞれの撮像レンズについて実行
される。

【０００５】また、２つの撮像レンズに対して、それぞ
れの焦点深度を確保するために、それぞれの絞り値が決
められる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上に述べた従来の装置
では、複数の受光レンズに対してそれぞれの絞り値が決
められ、それぞれ適正な露出となるように制御されてい
るため、得られる画像は対象物の同一部分であっても輝
度が異なってしまうこととなる。

【０００７】すなわち、対象物の背景に高輝度の部分が
ある場合には、それぞれの露出の制御値は大きく異なる
こととなり、これによってそれぞれの画像上の対象物の
輝度も異なってしまう。

【０００８】したがって、各画像の輝度データの相関を
用いて３次元データの演算を行う場合に、その相関がと
り難くなり、３次元データの精度が低下するおそれがあ
る。また、複数の画像をつなぎ合わせてパノラマ画像を
合成する場合において、対象物上では同じ輝度領域であ
っても画像のつなぎ目で輝度の差が目立ち、不自然なパ
ノラマ画像となって違和感が生じてしまう。

【０００９】本発明は、上述の問題に鑑みてなされたも
ので、複数の撮像部に対して同一の露出制御を行いまた
はそれと同等の制御を行うことにより、３次元画像の再
構成における精度を向上させまたはパノラマ画像におけ
る違和感を減少させることを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係る装
置は、受光レンズおよび光電変換素子を含む複数の撮像
部によって、画像の少なくとも一部に互いに重なる部分
を有するように対象物を撮像して画像を入力する画像入
力装置であって、露光量を計測する測光手段と、前記測
光手段による測光値に基づく１つの露光量を用いて前記
複数の撮像部のそれぞれの露出量を制御する露出量制御
手段と、を有してなる。

【００１１】請求項２の発明に係る装置では、前記測光
手段が複数設けられており、前記複数の測光手段による
計測結果を比較する比較手段を有し、その比較結果に基
づいて前記１つの露光量を取得する。

【００１２】請求項３の発明に係る装置では、前記比較
手段は、前記複数の測光手段による計測結果を互いに比
較する第１の比較部と、前記複数の測光手段による計測
結果と予め設定された値とを比較する第２の比較部とを
有する。

【００１３】請求項４の発明に係る装置は、露光量を計
測するために前記撮像部毎に設けられた測光手段と、前
記測光手段による計測に基づいてそれぞれの適正露出を
算出する適正露出算出手段と、前記それぞれの適正露出
に基づいて前記複数の撮像部のそれぞれの露出量を制御
する露出量制御手段と、前記それぞれの適正露出間の相
違に応じた正規化係数を算出する正規化係数算出手段
と、前記正規化係数を適用して前記それぞれの撮像部に
より得られる画像データを補正して正規化された画像デ
ータを出力する画像補正手段と、を有する。

【００１４】

【発明の実施の形態】図１は本発明に係る第１の実施形
態の画像入力装置１を示すブロック図、図２は画像入力
装置１による撮像の様子を示す図である。

【００１５】図１において、画像入力装置１は、撮像部
１１，２１、駆動制御部１２，２２、絞り制御部１３，
２３、シャッター速度制御部１４，２４、ＣＰＵ３０、
距離検出部３１、メモリ３２、および画像メモリ３３な
どから構成される。

【００１６】撮像部１１、駆動制御部１２、絞り制御部
１３、およびシャッター速度制御部１４は第１のカメラ
１０を構成し、撮像部２１、駆動制御部２２、絞り制御
部２３、およびシャッター速度制御部２４は第２のカメ
ラ２０を構成する。これら第１および第２のカメラ１
０，２０は、基本的な構成および機能が互いに同じであ
るので、詳細については一方についてのみ説明する。

【００１７】なお、第１および第２のカメラ１０，２０
のそれぞれの構成要素について、第１の撮像部１１、第
２の撮像部２１などと記載することがある。本実施形態
においては、第１のカメラ１０が基準カメラに設定され
ている。

【００１８】第１および第２の撮像部１１，２１は、例
えば図２に示すように、距離検出部３１の光軸に対して
上下に対称に配置されている。この場合に、第１および
第２の撮像部１１，２１、および距離検出部３１の光軸
は、互いに同一の平面上にあり、第１および第２の撮像
部１１，２１は、それらの光軸がその平面内にあるよう
に移動可能である。距離検出部３１の光軸と第１および
第２の撮像部１１，２１の光軸とのなす角度が輻輳角α
１，α２である。

【００１９】また、第１の撮像部１１と第２の撮像部２
１とは、それらの間の距離である基線長ＬＡが既知とな
るように配置されている。図１に戻って、撮像部１１に
は、受光レンズ１０１および光電変換素子１０２が設け
られる。受光レンズ１０１は、複数枚のレンズが組み合
わされてなるズームレンズである。光電変換素子１０２
は、例えばＣＣＤなどからなり、受光レンズ１０１によ
り結像した像に対応した画像データＤ１，Ｄ２を出力す
る。

【００２０】また、基準カメラである第１のカメラ１０
において、光電変換素子１０２は、露光量を計測する測
光手段としての機能をも有する。つまり、第１の撮像部
１１の光電変換素子１０２の出力信号Ｓ１は、測光値で
あり且つ露光量を示す信号としてＣＰＵ３０に入力され
る。ＣＰＵ３０は、入力された出力信号Ｓ１に基づい
て、撮像部１１，２１が適正な露出量となるように制御
する。露出量は、通常、絞り値およびシャッター速度に
よって決まる。したがって、ＣＰＵ３０は、絞り値、シ
ャッター速度、および、必要に応じて光電変換素子１０
２の蓄積時間が適正なものとなるように、露出制御デー
タ（露出制御値）を演算する。求められた露出制御デー
タに基づいて、絞り制御部１３，２３およびシャッター
速度制御部１４，２４が、それぞれの撮像部１１，２１
を駆動する。

【００２１】通常、両方の撮像部１１，２１に対して、
同じ露出制御データが適用される。但し、撮像部１１，
２１の各受光レンズ１０１および光電変換素子１０２に
は個体差があるので、それらの個体差を加味した上で、
上の露出制御データが決定されている。したがって、そ
のような露出制御データに基づいて制御することによっ
て、それらの個体差も補正されることになる。

【００２２】駆動制御部１２は、撮像部１１のピントを
制御するピント制御部、撮像部１１の光学倍率を制御す
るズーム制御部、撮像部１１の姿勢を制御して輻輳角α
を可変する姿勢制御部からなる。

【００２３】これらについて簡単に説明すると、ピント
制御部は、距離検出部３１により計測された距離に基づ
いて、撮像部１１のピントが合うように受光レンズ１０
１を移動する。通常は、撮像部１１の光軸と対象物Ｑの
表面との交点にピントが合うように制御される。そのた
めに、メモリ３２には、受光レンズ１０１の制御のため
の駆動制御データが予め記憶されている。

【００２４】例えば、図２に示すように、距離検出部３
１の光軸に対して第１および第２の撮像部１１，２１の
光軸が対称であり、それらの光軸が距離検出部３１の光
軸と対象物Ｑの表面との交点に向かうように姿勢が制御
される場合には、第１および第２の撮像部１１，２１の
各受光レンズ１０１の制御目標となる焦点距離ＬＢ１，
ＬＢ２は、互いに等しく、距離ＬＢ０および基線長ＬＡ
から算出可能である。また、同様に輻輳角α１，α２も
算出可能である。算出されたそれらのデータがメモリ３
２に記憶される。

【００２５】また、ズーム制御部は、受光レンズ１０１
を駆動し、対象物Ｑの画像が互いに等しくなるように撮
像倍率を制御する。また、対象物Ｑが各光電変換素子１
０２の撮像面内にできるだけ大きく撮像されるように、
ズーム制御部によって画角を制御し、姿勢制御部によっ
て姿勢を制御する。

【００２６】また、姿勢制御部により姿勢を制御するこ
とにより、撮像部１１，２１で得られる２つの画像の重
なり部分を、用途に応じて適当な大きさとすることがで
きる。例えば、３次元画像を得るための撮像を行う場合
には重なり部分ができるだけ多くなるようにし、パノラ
マ画像を得るための撮像を行う場合には重なり部分が必
要最小限となるように調整することができる。

【００２７】次に、絞り制御部１３は、撮像部１１の絞
りを制御する。シャッター速度制御部１４は、撮像部１
１のシャッター速度を制御する。これらにより、撮像部
１１の露出量が制御される。また、絞りを制御すること
によって、第１および第２の撮像部１１，２１における
ぼけの量が最小となり、しかもぼけ状態が互いに同等と
みなせるようになる。絞り制御部１３，２３およびシャ
ッター速度制御部１４，２４は、本発明における露出量
制御手段に相当する。

【００２８】上に述べた制御は、ＣＰＵ３０からの指令
に基づいて行われる。なお、第１のカメラ１０と第２の
カメラ２０とは、互いに独立して制御することが可能で
ある。

【００２９】図３は画像入力装置１の動作の概略を示す
フローチャートである。これらの処理は、主としてＣＰ
Ｕ３０がプログラムを実行することによって行われる。
図３において、レリーズ操作を行うと、距離検出部３１
による測距が行われ（＃１１）、駆動制御部１２，２２
による輻輳角αの制御、その他の制御が行われる（＃１
２）。

【００３０】そして、測光が行われ（＃１３）、測光さ
れた露光量に基づいて露出制御データが算出され（＃１
４）、露出制御データに基づいて露出制御が行われる
（＃１５）。撮像された画像データＤ１，Ｄ２が画像メ
モリ３３に取り込まれる（＃１６）。画像入力装置１か
ら出力される画像データＤ１０，Ｄ２０に基づいて、３
次元再構成部３において３次元画像（３次元データ）Ｄ
０が生成される。

【００３１】なお、ステップ＃１４の処理は、本発明に
おける適正露出算出手段に相当する。但し、この処理は
実際にはＣＰＵ３０によって実行されるので、実際には
ＣＰＵ３０が適正露出算出手段に相当することとなる。

【００３２】上に述べた画像入力装置１によると、光電
変換素子１０２から得られた１つの露光量（測光値）を
用いて、２つの撮像部１１，２１に対する露出量、つま
り絞り値およびシャッター速度が決定され、同一の露出
制御が行われるので、各撮像部１１，２１から得られる
画像データＤ１，Ｄ２は、対象物の同一部分については
同一の輝度となる。絞り値のみでなく、絞り値およびシ
ャッター速度の両方を制御して露出制御を行っているの
で、一層正確に同一の輝度となる。

【００３３】したがって、画像データＤ１，Ｄ２に基づ
いて３次元画像を再構成する場合に、画像間の相関がと
り易くなり、対応点探索の精度が向上し、その結果３次
元データの精度が向上する。また、パノラマ画像を合成
した場合に、画像のつなぎ目における輝度の差がなくな
り、違和感がなくなりまたは減少する。

【００３４】次に、本発明に係る第２の実施形態につい
て説明する。図４は本発明に係る第２の実施形態の画像
入力装置１Ｂの動作の概略を示すフローチャートであ
る。

【００３５】第２の実施形態の画像入力装置１Ｂは、そ
の回路構成が、次の点を除いて第１の実施形態の画像入
力装置１とほぼ同一である。（１）第１のカメラ１０、第２のカメラ２０の他に、そ
れらと同様の構成の第３のカメラ２０Ｅ（図示せず）が
設けられている。第３のカメラ２０Ｅの構成要素である
ことを示す際には、第２のカメラ２０の構成要素の符号
の後に「Ｅ」を付して示す。（２）第２のカメラ２０および第３のカメラ２０Ｅにつ
いて、それぞれの光電変換素子１０２の出力信号Ｓ２，
Ｓ３（図示せず）が、出力信号Ｓ１と同様にＣＰＵ３０
に入力される。（３）第１ないし第３のカメラ１０，２０，２０Ｅの各
光電変換素子１０２からの出力信号Ｓ１〜３に基づい
て、１つの露光量が決定され、その露光量を用いて３つ
の撮像部１１，２１，２１Ｅのそれぞれの露出量が制御
される。なお、３つの撮像部１１，２１，２１Ｅの配置
の例が図９に示されている。

【００３６】すなわち、図４において、レリーズ操作を
行うと、距離検出部３１による測距が行われ（＃１
１）、駆動制御部１２，２２，２２Ｅによる輻輳角αの
制御、その他の制御が行われる（＃１２）。

【００３７】そして、それぞれの光電変換素子１０２か
らの出力信号Ｓ１〜３によって測光が行われる（＃１
３、２３、３３）。出力信号Ｓ１〜３は、第１ないし第
３の測光値を示す信号となる。これら第１ないし第３の
測光値について、それらの中の最大値および最小値が抽
出され、そして最大値と最小値との差Ｅｄが算出される
（＃５１）。ステップ＃５１に処理は、本発明における
第１の比較部に相当する。但し、この処理は実際にはＣ
ＰＵ３０によって実行されるので、実際にはＣＰＵ３０
が第１の比較部に相当することとなる。

【００３８】差Ｅｄは、しきい値Ｅｄｔｈと比較される
（＃５２）。しきい値Ｅｄｔｈは、予め設定されてメモ
リ３２に記憶されている。ステップ＃５２の処理は、本
発明における第２の比較部に相当する。

【００３９】しきい値Ｅｄｔｈよりも差Ｅｄが小さい場
合には（＃５２でイエス）、つまり測光値のばらつきが
少ない場合には、基準カメラである第１のカメラ１０の
測光値が共通の１つの露光量として選択され（＃５
３）、選択された１つの露光量を用いて露出制御データ
が算出される（＃５４）。

【００４０】そして、露出制御データに基づいて露出制
御が行われ（＃５５）、撮像された画像データＤ１，Ｄ
２が画像メモリ３３に取り込まれる（＃５６）。しきい
値Ｅｄｔｈよりも差Ｅｄが大きい場合には（＃５２でノ
ー）、つまり測光値のばらつきが大きい場合には、測光
値の最小値が共通の１つの露光量として選択され（＃６
１）、選択された１つの露光量を用いて露出制御データ
が算出される（＃６２）。

【００４１】そして、算出された露出制御データと各カ
メラの測光値とに基づいて、その露出制御データを適用
したとした場合の各カメラの露光量が推定される（＃６
３）。次に、各カメラの推定露光量が飽和した値となっ
ていないか否かが判断される（＃６４）。この判断に当
たっては、各カメラの推定露光量と、各光電変換素子１
０２の飽和値とが比較される。

【００４２】飽和していない場合には（＃６４でイエ
ス）、ステップ＃６２で算出した露出制御データが採用
され（＃６５）、それに基づいて露出制御が行われる
（＃５５）。

【００４３】各カメラの推定露光量の中の１つでも飽和
した値となってる場合には（＃６４でノー）、各カメラ
が対象物Ｑ上の同一の部分を測光していない可能性があ
るので、輝度オーバーによる測定不良であることをユー
ザに報知する（＃６６）。

【００４４】報知の方法としては、警告灯を点灯しまた
は点滅し、またはメッセージを表示装置に表示する。な
お、報知を行った後、動作を停止させるようにしてもよ
いし、またはその露出制御データを用いて露出制御を行
い、撮像を行うようにしてもよい。

【００４５】また、ステップ＃６１において、測光値の
最小値を１つの露光量として選択したが、これに代え
て、測光値の最大値を１つの露光量として選択してもよ
い。この場合には、ステップ＃６４において、各カメラ
の推定露光量が所定のしきい値よりも小さくないかどう
かを判断し、小さい場合には露光不足としてユーザに報
知すればよい。

【００４６】上に述べた第２の実施形態においても、１
つの露光量を用いて複数の撮像部１１，２１，２１Ｅに
対する露出量が決定され、同一の露出制御が行われるの
で、各撮像部１１，２１，２１Ｅから得られる画像デー
タＤ１，Ｄ２，Ｄ３は対象物の同一部分については同一
の輝度となる。

【００４７】したがって、３次元画像を再構成する場合
の対応点探索の精度が向上し、３次元データの精度が向
上する。また、パノラマ画像を合成した場合の違和感が
なくなりまたは減少する。

【００４８】次に、本発明に係る第３の実施形態につい
て説明する。図５は本発明に係る第３の実施形態の画像
入力装置１Ｃを示すブロック図、図６は画像入力装置１
Ｃの第１の補正動作モードによる動作の概略を示すフロ
ーチャート、図７は画像入力装置１Ｃの第２の補正動作
モードによる動作の概略を示すフローチャートである。

【００４９】第３の実施形態の画像入力装置１Ｃは、そ
の回路構成が、次の点を除いて第１の実施形態の画像入
力装置１とほぼ同一である。（１）第１のカメラ１０、第２のカメラ２０の他に、そ
れらと同様の構成の第３のカメラ２０Ｅ（図示せず）が
設けられている。第３のカメラ２０Ｅの構成要素である
ことを示す際には、第２のカメラ２０の構成要素の符号
の後に「Ｅ」を付して示す。（２）第２のカメラ２０および第３のカメラ２０Ｅにつ
いて、それぞれの光電変換素子１０２の出力信号Ｓ２，
Ｓ３（図示せず）が、出力信号Ｓ１と同様にＣＰＵ３０
に入力される。（３）第１ないし第３のカメラ１０，２０，２０Ｅの各
光電変換素子１０２からの出力信号Ｓ１〜３をそれぞれ
の露光量とし、各露光量を用いて３つの撮像部１１，２
１，２１Ｅのそれぞれの露出量が制御される。（４）各カメラの露出量の相違に応じて、各撮像部によ
り得られる画像データを補正して正規化された画像デー
タを得る。

【００５０】したがって、図５において、図１に示す構
成要素と同様の機能を有する要素には同一の符号を付し
て説明を省略する。すなわち、図５に示すように、画像
入力装置１Ｃには、各カメラの露出量の相違に応じた正
規化係数を算出する正規化係数算出部３４、および、正
規化係数を適用して各撮像部により得られる画像データ
を補正して正規化された画像データを得る画像補正部３
５が設けられている。

【００５１】正規化係数算出部３４および画像補正部３
５による補正動作については、図６に示す第１の補正動
作モード、および図７に示す第２の補正動作モードの２
つがある。

【００５２】図６において、レリーズ操作を行うと、距
離検出部３１による測距が行われ（＃１１）、駆動制御
部１２，２２，２２Ｅによる輻輳角αの制御、その他の
制御が行われる（＃１２）。

【００５３】そしてそれぞれの光電変換素子１０２から
の出力信号Ｓ１〜３によって測光が行われる（＃１３、
２３、３３）。出力信号Ｓ１〜３は、第１ないし第３の
測光値を示す。これら第１ないし第３の測光値に基づい
て、各カメラの露出制御データが算出され（＃１４、２
４、３４）、露出制御データに基づいてそれぞれの露出
制御が行われる（＃１５、２５、３５）。撮像された画
像データＤ１，Ｄ２，Ｄ３が画像メモリ３３に取り込ま
れる（＃１６、２６、３６）。

【００５４】各画像データＤ１，Ｄ２，Ｄ３について、
正規化が行われ、正規化された画像データＤ１０，Ｄ２
０，Ｄ３０が出力される（＃１７、２７、３７）。正規
化に当たり、各カメラの露出量の相違に応じて、各画像
データＤ１，Ｄ２，Ｄ３に対する正規化係数が算出され
る。そして、各正規化係数を各画像データＤ１，Ｄ２，
Ｄ３に適用して、正規化された画像データＤ１０，Ｄ２
０，Ｄ３０が生成される。

【００５５】上に述べた画像入力装置１Ｃによると、各
カメラは、それぞれの露光量に基づいて最適の露出量と
なるように露出制御が行われ、且つ、得られた画像デー
タＤ１，Ｄ２，Ｄ３が各露出量に応じて正規化されるの
で、最終的に得られる画像データＤ１０，Ｄ２０，Ｄ３
０は、対象物の同一部分については同一の輝度となる。

【００５６】つまり、画像入力装置１Ｃにおいては、複
数の撮像部に対して、同一の露出制御を行ったのと同等
の制御が行われ、同等の画像データが得られる。したが
って、第１および第２の実施形態の場合と同様に、３次
元画像の精度を向上させ、パノラマ画像における違和感
をなくし、または減少させることができる。

【００５７】図７において、ステップ＃１１〜＃１６、
ステップ＃２３〜＃２６、ステップ＃３３〜＃３６は、
図６に示す第１の補正動作モードの場合と同様である。
第２の補正動作モードでは、基準カメラである第１のカ
メラ１０を基準とし、その画像データＤ１については補
正を行わず、第２および第３のカメラ２０，２０Ｅの画
像データＤ２，３のみを正規化する（＃２７Ａ、３７
Ａ）。

【００５８】すなわち、第２の補正動作モードでは、基
準カメラである第１のカメラ１０の露出量を基準露出量
とし、基準露出量に対して、第２および第３のカメラ２
０，２０Ｅの正規化係数のみを算出する。そして、その
正規化係数を各画像データＤ２，Ｄ３に適用して、正規
化された画像データＤ２０，Ｄ３０を生成する。

【００５９】ここで、画像補正部３５の動作について詳
しく説明する。第１のカメラ１０の画像の輝度データ
（画像データの輝度値）をＥ１（ｉ，ｊ）、第２のカメ
ラ２０の画像の輝度データをＥ２（ｉ，ｊ）、第ｎのカ
メラの画像の輝度データをＥｎ（ｉ，ｊ）とし、第１の
カメラ１０の絞り値をＡ１、第２のカメラ２０の絞り値
をＡ２、第ｎのカメラの絞り値をＡｎとし、第１のカメ
ラ１０のシャッター速度をＹ１、第２のカメラ２０のシ
ャッター速度をＹ２、第ｎのカメラのシャッター速度を
Ｙｎとし、正規化された絞り値をＡｓ、正規化されたシ
ャッター速度をＹｓとする。

【００６０】第ｎのカメラに対応する正規化輝度データ
Ｅｓｎは、露出制御値から求まる正規化係数Ｖｓと、各
カメラの輝度データＥｎ（ｉ，ｊ）とから、次の式によ
り求まる。

【００６１】Ｖｓ＝（Ａｎ／Ａｓ）²×（Ｙｓ／Ｙｎ）Ｅｓｎ（ｉ，ｊ）＝Ｅｎ（ｉ，ｊ）×Ｖｓなお、正規化された絞り値Ａｓ、正規化されたシャッタ
ー速度Ｙｓは、「１」を用いることも可能であり、また
いずれかのカメラで求まった制御値を用いることも可能
である。

【００６２】次に、図８に示すフローチャートに基づい
て、絞り制御の具体的な処理の例について説明する。図
８において、まず、対象物Ｑまでの距離が計測され（＃
８１）。計測された距離に対応する絞り値Ａａがメモリ
３２から読み出される（＃８２）。この絞り値Ａａは、
距離に対して、深度を確保することのできる値であり、
予め求められてメモリ３２に記憶されている。

【００６３】読み出した絞り値Ａａに基づいて絞り制御
部１３による制御を行い、その状態で露光量ＥＡａを測
定する（＃８３）。測定した露光量ＥＡａに基づいて、
必要な露出量を得るためのシャッター速度（露光時間）
と絞り値Ａｒとの組み合わせから、絞り値Ａの最小値Ａ
ｒｍｉｎおよび最大値Ａｒｍａｘを求める（＃８４）。
つまり、ステップ＃８３およびステップ＃８４では、露
光量ＥＡａから、適正な絞り値Ａの範囲に制限が加えら
れる。

【００６４】絞り値Ａａが最小値Ａｒｍｉｎより小さい
場合は（＃８５でイエス）、最小値Ａｒｍｉｎを絞り値
Ａとして採用する（＃８６）。これによって、露光量Ｅ
Ａａに対する適正露出が確保されるとともに、絞り値Ａ
ａよりもより絞られた最小値Ａｒｍｉｎが採用されるの
であるから、深度も確保される。

【００６５】絞り値Ａａが最小値Ａｒｍｉｎより大きく
（＃８５でノー）、且つ最大値Ａｒｍａｘよりも小さい
場合には（＃８７でイエス）、絞り値Ａａが露光量ＥＡ
ａを確保するための適正露出範囲内にあるので、絞り値
Ａａをそのまま絞り値Ａとして採用する（＃８８）。

【００６６】絞り値Ａａが最大値Ａｒｍａｘよりも大き
い場合には（＃８７でノー）、深度を確保するために絞
り値Ａａを絞り値Ａとして採用し（＃８９）、且つ、そ
の絞り値Ａでは絞り過ぎて露光量ＥＡａを確保できない
ので、露光量ＥＡａを確保するために補助光を発光させ
る（＃９０）。

【００６７】図９は３つの撮像部１１，２１，２１Ｅの
配置の例を示す図である。図９において、画像入力装置
１Ｂは光軸の方向から見た図が示されている。このよう
な配置は、第２および第３の実施形態の画像入力装置１
Ｂ，１Ｃにおいて適用可能である。

【００６８】図９において、撮像部１１は固定されてお
り、撮像部２１は図の矢符Ｍ１方向に輻輳角αが変化す
るように姿勢制御が可能であり、撮像部２１Ｅは図の矢
符Ｍ２方向に輻輳角αが変化するように姿勢制御が可能
である。

【００６９】例えば、撮像部１１と撮像部２１とから得
られる画像データに基づいて３次元データを生成する。
また、撮像部１１と撮像部２１Ｅとから得られる画像デ
ータに基づいて別個に３次元データを生成する。それら
の３次元データを互いに比較することにより、生成され
た３次元データが正しいか否かをチェックすることがで
きる。もし、不足の３次元データがある場合には、他方
の３次元データによって補足して完全な３次元データと
することも可能である。

【００７０】したがって、３つ以上の撮像部を設けるこ
とによって、３次元画像の再構成における精度および信
頼性を一層向上させ、パノラマ画像における違和感をな
くして一層自然な画像とすることができる。

【００７１】上の実施形態においては、２つの撮像部１
１，２１、または３つの撮像部１１，２１，２１Ｅを有
する画像入力装置１，１Ｂ，１Ｃについて説明したが、
４つ以上の撮像部を有する画像入力装置に適用してもよ
い。撮像部の配置および姿勢の制御方法などは、上に述
べた以外に種々変更することができる。

【００７２】上に実施形態において、正規化係数算出部
３４および画像補正部３５は、ＣＰＵ３０によってソフ
ト的にに実現してもよいし、集積素子などを用いてハー
ド的に実現してもよい。測光手段として光電変換素子１
０２を兼用したが、測光のための専用の測光センサを用
いてもよい。その場合に、測光センサを、撮像部１１，
２１，２１Ｅの外部または内部のいずれに設置してもよ
い。その他、画像入力装置１，１Ｂ，１Ｃの全体または
各部の構成、処理内容、処理順序などは、本発明の趣旨
に沿って適宜変更することができる。

【００７３】

【発明の効果】本発明によると、複数の撮像部に対して
同一の露出制御を行いまたはそれと同等の制御を行うこ
とにより、３次元画像の再構成における精度を向上さ
せ、またパノラマ画像における違和感を減少させること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る第１の実施形態の画像入力装置を
示すブロック図である。

【図２】画像入力装置による撮像の様子を示す図であ
る。

【図３】画像入力装置の動作の概略を示すフローチャー
トである。

【図４】本発明に係る第２の実施形態の画像入力装置の
動作の概略を示すフローチャートである。

【図５】本発明に係る第３の実施形態の画像入力装置を
示すブロック図である。

【図６】第３の実施形態の画像入力装置の第１の補正動
作モードによる動作の概略を示すフローチャートであ
る。

【図７】第３の実施形態の画像入力装置の第２の補正動
作モードによる動作の概略を示すフローチャートであ
る。

【図８】絞り制御の具体的な処理の例を示すフローチャ
ートである。

【図９】３つの撮像部の配置の例を示す図である。

【符号の説明】

１，１Ｂ，１Ｃ画像入力装置１１，２１撮像部１２，２２駆動制御部１３，２３絞り制御部（露出量制御手段）１４，２４シャッター速度制御部（露出量制御手段）３０ＣＰＵ（測光手段、比較手段、第１の比較部、第
２の比較部、適正露出算出手段）３４正規化係数算出部（正規化係数算出手段）３５画像補正部（画像補正手段）１０１受光レンズ１０２光電変換素子（測光手段）Ｑ対象物

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者浜口敬行大阪府大阪市中央区安土町二丁目３番13号大阪国際ビルミノルタ株式会社内Ｆターム(参考） 5C022 AB02 AB12 AB17 AB61 5C061 AA20 AB04 AB06

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】受光レンズおよび光電変換素子を含む複数
の撮像部によって、画像の少なくとも一部に互いに重な
る部分を有するように対象物を撮像して画像を入力する
画像入力装置であって、露光量を計測する測光手段と、前記測光手段による測光値に基づく１つの露光量を用い
て前記複数の撮像部のそれぞれの露出量を制御する露出
量制御手段と、を有してなることを特徴とする画像入力装置。
【請求項２】前記測光手段が複数設けられており、前記複数の測光手段による計測結果を比較する比較手段
を有し、その比較結果に基づいて前記１つの露光量を取
得する、請求項１記載の画像入力装置。
【請求項３】前記比較手段は、前記複数の測光手段によ
る計測結果を互いに比較する第１の比較部と、前記複数
の測光手段による計測結果と予め設定された値とを比較
する第２の比較部とを有する、請求項２記載の画像入力装置。
【請求項４】受光レンズおよび光電変換素子を含む複数
の撮像部によって、画像の少なくとも一部に互いに重な
る部分を有するように対象物を撮像して画像を入力する
画像入力装置であって、露光量を計測するために前記撮像部毎に設けられた測光
手段と、前記測光手段による計測に基づいてそれぞれの適正露出
を算出する適正露出算出手段と、前記それぞれの適正露出に基づいて前記複数の撮像部の
それぞれの露出量を制御する露出量制御手段と、前記それぞれの適正露出間の相違に応じた正規化係数を
算出する正規化係数算出手段と、前記正規化係数を適用して前記それぞれの撮像部により
得られる画像データを補正して正規化された画像データ
を出力する画像補正手段と、を有することを特徴とする画像入力装置。