JP2001169223A - Panorama video image display system - Google Patents
Panorama video image display systemInfo
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- JP2001169223A JP2001169223A JP34941199A JP34941199A JP2001169223A JP 2001169223 A JP2001169223 A JP 2001169223A JP 34941199 A JP34941199 A JP 34941199A JP 34941199 A JP34941199 A JP 34941199A JP 2001169223 A JP2001169223 A JP 2001169223A
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Landscapes
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明はパノラマ映像表示シ
ステムに関し、特に展望台又は移動体等からのパノラマ
監視画像の撮像情報をもとに、任意の方位の画像を表示
するパノラマ映像表示システムに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a panoramic image display system, and more particularly to a panoramic image display system for displaying an image in an arbitrary direction based on image pickup information of a panoramic monitoring image from an observatory or a moving object.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、パノラマ撮影が頻繁に行われ、ま
たこうしたパノラマ撮影が可能な撮影装置が提案されて
いる。2. Description of the Related Art In recent years, panoramic photography is frequently performed, and photographing apparatuses capable of performing such panoramic photography have been proposed.
【0003】図4は従来のパノラマ映像表示システムを
示すブロック図である。FIG. 4 is a block diagram showing a conventional panoramic video display system.
【0004】従来のパノラマ映像表示システムは、撮像
レンズ101と、この撮像レンズと結合するカメラヘッ
ド部104と、このカメラヘッド部104が出力する画
像信号116をディジタル化しディジタル信号117と
して画像メモリ108に記憶し、画像表示装置113、
ビデオプリンタ114およびディジタル記憶メディア1
15に出力するカメラ記憶部105と、カメラヘッド部
104を回転駆動する回転雲台106とから構成されて
いる。A conventional panoramic image display system includes an image pickup lens 101, a camera head unit 104 coupled to the image pickup lens, and an image signal 116 output from the camera head unit 104, which is digitized and stored in an image memory 108 as a digital signal 117. Memorize, the image display device 113,
Video printer 114 and digital storage medium 1
The camera head 105 includes a camera storage unit 105 for outputting the image data to the camera head 15 and a rotary head 106 for driving the camera head unit 104 to rotate.
【0005】次に図4を参照して動作を説明する。Next, the operation will be described with reference to FIG.
【0006】撮像レンズ101からの光学像はカメラヘ
ッド部104に内蔵される垂直方向に配置された1ライ
ンのリニアイメージセンサ102,103により電気信
号に変換され画像信号116として出力される。An optical image from the imaging lens 101 is converted into an electric signal by one-line linear image sensors 102 and 103 disposed in the camera head unit 104 and arranged in a vertical direction, and output as an image signal 116.
【0007】画像信号116はカメラ記憶部105が内
蔵するA/D変換器107によりディジタル化され、デ
ィジタル信号117として画像メモリ108に記憶され
る。[0007] The image signal 116 is digitized by an A / D converter 107 incorporated in the camera storage unit 105 and stored in the image memory 108 as a digital signal 117.
【0008】画像メモリ108に記憶されたディジタル
信号117は読み出された後、D/A変換器109によ
り映像信号118に変換される。この映像信号118は
画像表示装置113に出力され表示される。また、画像
メモリ108から読み出されたディジタル信号117
は、プリンタインタフェース110や記憶装置インタフ
ェース111を介してそれぞれビデオプリンタ114お
よびディジタル記録メディア115に出力される。After the digital signal 117 stored in the image memory 108 is read, it is converted into a video signal 118 by the D / A converter 109. This video signal 118 is output to the image display device 113 and displayed. Also, the digital signal 117 read from the image memory 108
Is output to the video printer 114 and the digital recording medium 115 via the printer interface 110 and the storage device interface 111, respectively.
【0009】撮像レンズ101およびリニアイメージセ
ンサ102,103を含むカメラヘッド部104を、回
転雲台106によりエンドレスまたは所要の視野角度回
転させて得た垂直方向1ラインずつの画像信号を画像メ
モリ108に記憶し、この記憶されたディジタル信号1
17を読み出して映像信号118に変換後、撮像視野に
合わせなくても1台の画像表示装置113に展開画像と
して表示することができる。An image signal for each line in the vertical direction obtained by rotating a camera head unit 104 including an imaging lens 101 and linear image sensors 102 and 103 endlessly or at a required viewing angle by a rotating camera platform 106 to an image memory 108. Store the stored digital signal 1
After reading 17 and converting it into a video signal 118, it can be displayed as a developed image on one image display device 113 without having to match the imaging field of view.
【0010】また、180度以上又は360度の広い視
野範囲の映像を一度に1台の画像表示装置113に、あ
るいは複数台の画像表示装置(図示せず)に連続して順
次表示している。In addition, images in a wide viewing range of 180 degrees or more or 360 degrees are sequentially displayed on one image display device 113 at a time or continuously on a plurality of image display devices (not shown). .
【0011】このようなパノラマ撮像技術の一例とし
て、特開平11−4375号公報記載の「電子的撮像装
置」が知られている。As an example of such a panoramic imaging technique, an "electronic imaging apparatus" described in Japanese Patent Laid-Open No. 11-4375 is known.
【0012】この公報では、撮影したパノラマ画像を適
正に配列し、また配列方向に表示する技術が記載されて
いる。This publication describes a technique for properly arranging captured panoramic images and displaying the panoramic images in the arrangement direction.
【0013】[0013]
【発明が解決しようとする課題】上述した従来のパノラ
マ映像表示システムは、撮像レンズ及びリニアイメージ
センサ部を含むカメラヘッド部を回転雲台により得た垂
直方向1ラインずつの画像信号を記憶メモリに記録し、
この記録された信号を読み出して映像信号に変換してい
るため、回転速度の違いにより同じ映像信号量であって
もその回転角すなわち視野角が異なるので、画像表示し
たときに撮像視野角が回転雲台の回転速度に左右される
というという欠点を有している。In the above-mentioned conventional panoramic image display system, the image signal of each line in the vertical direction obtained by using a rotary head with a camera head including an imaging lens and a linear image sensor is stored in a storage memory. Record
Since the recorded signal is read and converted into a video signal, the rotation angle, that is, the viewing angle is different even if the video signal amount is the same due to the difference in rotation speed. It has the disadvantage of being dependent on the rotational speed of the head.
【0014】また、撮像方位が一意的に決められないの
で、パノラマ撮像範囲において表示したい方位を自由に
選択できないという欠点を有している。Further, since the imaging direction cannot be uniquely determined, there is a disadvantage that the direction to be displayed in the panoramic imaging range cannot be freely selected.
【0015】本発明の目的は、パノラマ撮像情報をもと
に表示装置にて任意の方位を中心にして表示を行い、か
つ任意の方向の画像を表示装置にて表示することができ
るパノラマ映像表示システムを提供することにある。An object of the present invention is to provide a panoramic image display capable of displaying an image in an arbitrary direction on a display device based on panoramic imaging information and displaying an image in an arbitrary direction on the display device. It is to provide a system.
【0016】[0016]
【課題を解決するための手段】本発明のパノラマ映像表
示システムは、撮像レンズによる光学像を電気信号に変
換する垂直に配列された1列のリニアイメージセンサを
有した撮像カメラと、この撮像カメラを固定し回転させ
る回転雲台の部分に回転角度を精密に検出する回転角検
出部と、前記回転角度から方位角を検出する方位角検出
部と、前記方位角からビデオメモリへ映像情報を書き込
む特定場所を決める書き込みアドレス演算部と、前記ビ
デオメモリから指定方位範囲の情報を読み出すための制
御を行う表示方位制御部と、この表示方位制御部により
読み出しアドレスを出力する読み出しアドレス演算部
と、撮像されたパノラマ映像信号を前記撮像カメラの回
転方位角に応じた特定のビデオメモリアドレスに記憶
し、前記方位角を任意に指定して表示用映像信号を読み
出すことを特徴としている。According to the present invention, there is provided a panoramic image display system, comprising: an imaging camera having a vertically arranged linear image sensor for converting an optical image by an imaging lens into an electric signal; A rotation angle detection unit that accurately detects a rotation angle in a portion of a rotation head that fixes and rotates the camera; an azimuth angle detection unit that detects an azimuth angle from the rotation angle; and writes video information from the azimuth angle to a video memory. A write address calculator for determining a specific location; a display azimuth controller for controlling reading of information in a specified azimuth range from the video memory; a read address calculator for outputting a read address by the display azimuth controller; The panorama video signal is stored in a specific video memory address corresponding to the rotation azimuth of the imaging camera, and the azimuth can be set to an arbitrary value. It is characterized in that the specified to read the display video signal.
【0017】前記撮像カメラに平面イメージセンサを使
用し、その走査を垂直に行い、前記平面イメージセンサ
による映像信号の各々の走査線に対応する映像の方位角
を演算変換するラスター方位角変換部とを有し、前記映
像情報をビデオメモリに格納することを特徴としてい
る。A raster azimuth conversion unit which uses a planar image sensor for the imaging camera, performs vertical scanning, and arithmetically converts an azimuth of an image corresponding to each scanning line of an image signal from the planar image sensor; And storing the video information in a video memory.
【0018】撮像レンズと;この撮像レンズと結合する
カメラ部と;このカメラ部が出力する映像データを記憶
するパノラマ映像信号ビデオメモリ部と;前記カメラ部
を回転駆動する回転雲台と;この回転雲台に設置され回
転角度を出力する回転角検出部と;前記回転角度から方
位角を検出し、方位角情報およびカメラ方位角を生成出
力する方位角検出部と;前記方位角情報から前記パノラ
マ映像信号ビデオメモリ部へ、映像情報の書き込み領域
を決めるアドレスデータを出力する書き込みアドレス演
算部と;自己の進行方位角および進行方位角情報を出力
する進行方位検出部と;前記カメラ方位角および前記進
行方位角の差分を演算し、差分情報を出力する差分演算
部と;前記差分情報と前記進行方位角情報とから表示指
定情報を補正変換処理し、前記パノラマ映像信号ビデオ
メモリ部から指定方位範囲の情報を読み出すための制御
を行う表示範囲情報を出力する表示方位制御部と;前記
表示指定情報を出力する表示操作部と;前記表示範囲情
報をもとに前記パノラマ映像信号ビデオメモリ部から、
指定の表示範囲の映像データを読み出すための読み出し
アドレスを出力する読み出しアドレス演算部と;前記パ
ノラマ映像信号ビデオメモリ部から読み出した読み出し
映像データを、フレームメモリ出力データとして出力す
る表示用フレームメモリと;前記フレームメモリ出力デ
ータから、表示ドライブ信号を出力するドライバと;前
記表示ドライブ信号から表示信号を変換出力する表示制
御部と;前記表示信号を画面に表示する画像表示装置
と;を備えたことを特徴としている。An image pickup lens; a camera unit connected to the image pickup lens; a panoramic image signal video memory unit for storing image data output by the camera unit; a rotary head for driving the camera unit to rotate; A rotation angle detector that is installed on the camera platform and outputs a rotation angle; an azimuth detector that detects an azimuth from the rotation angle and generates and outputs azimuth information and a camera azimuth; and the panorama from the azimuth information. A write address calculating section for outputting address data for determining a writing area of video information to a video signal video memory section; a traveling azimuth detecting section for outputting own traveling azimuth and traveling azimuth information; A difference calculation unit that calculates a difference between the traveling azimuth angles and outputs difference information; and corrects and converts display designation information from the difference information and the traveling azimuth information. A display azimuth control unit that outputs display range information for performing control for reading information of a specified azimuth range from the panorama video signal video memory unit; a display operation unit that outputs the display designation information; From the panoramic video signal video memory unit based on the information,
A read address calculation unit that outputs a read address for reading video data in a specified display range; a display frame memory that outputs read video data read from the panorama video signal video memory unit as frame memory output data; A driver that outputs a display drive signal from the frame memory output data; a display controller that converts and outputs a display signal from the display drive signal; and an image display device that displays the display signal on a screen. Features.
【0019】また、前記カメラ部は、リニアイメージセ
ンサを使用したことを特徴としている。Further, the camera unit is characterized in that a linear image sensor is used.
【0020】撮像レンズと;この撮像レンズと結合する
カメラ部と;このカメラ部が出力する映像データを記憶
するパノラマ映像信号ビデオメモリ部と;前記カメラ部
を回転駆動する回転雲台と;この回転雲台に設置され回
転角度を出力する回転角検出部と;前記回転角度から設
置角度のずれを補正処理し、前記カメラ部の中心方位角
情報を生成出力する方位角検出部と;前記中心方位角情
報を受け、各走査線に対応する方位角を算出し、ラスタ
ー方位角情報およびカメラ方位角を出力するラスター方
位角変換部と;前記ラスター方位角情報から前記パノラ
マ映像信号ビデオメモリ部へ、映像情報の書き込み領域
を決めるアドレスデータを出力する書き込みアドレス演
算部と;自己の進行方位角および進行方位角情報を出力
する進行方位検出部と;前記カメラ方位角および前記進
行方位角の差分を演算し、差分情報を出力する差分演算
部と;前記差分情報と前記進行方位角情報とから表示指
定情報を補正変換処理し、前記パノラマ映像信号ビデオ
メモリ部から指定方位範囲の情報を読み出すための制御
を行う表示範囲情報を出力する表示方位制御部と;前記
表示指定情報を出力する表示操作部と;前記表示範囲情
報をもとに前記パノラマ映像信号ビデオメモリ部から、
指定の表示範囲の映像データを読み出すための読み出し
アドレスを出力する読み出しアドレス演算部と;前記パ
ノラマ映像信号ビデオメモリ部から読み出した読み出し
映像データを、フレームメモリ出力データとして出力す
る表示用フレームメモリと;前記フレームメモリ出力デ
ータから、表示ドライブ信号を出力するドライバと;前
記表示ドライブ信号から表示信号を変換出力する表示制
御部と;前記表示信号を画面に表示する画像表示装置
と;を備えたことを特徴としている。An image pickup lens; a camera unit connected to the image pickup lens; a panoramic image signal video memory unit for storing image data output by the camera unit; a rotary head for driving the camera unit to rotate; A rotation angle detector that is installed on the camera platform and outputs a rotation angle; an azimuth angle detector that corrects a deviation of the installation angle from the rotation angle and generates and outputs center azimuth information of the camera unit; A raster azimuth conversion unit for receiving azimuth information, calculating an azimuth corresponding to each scanning line, and outputting raster azimuth information and a camera azimuth; from the raster azimuth information to the panoramic video signal video memory unit, A write address calculating section for outputting address data for determining a write area of video information; a traveling azimuth detecting section for outputting own traveling azimuth and traveling azimuth information A difference calculator for calculating a difference between the camera azimuth and the traveling azimuth and outputting difference information; correcting and converting display designation information from the difference information and the traveling azimuth information; A display azimuth control unit that outputs display range information for performing control for reading information of a specified azimuth range from the signal video memory unit; a display operation unit that outputs the display designation information; From the panorama video signal video memory section,
A read address calculation unit that outputs a read address for reading video data in a specified display range; a display frame memory that outputs read video data read from the panorama video signal video memory unit as frame memory output data; A driver that outputs a display drive signal from the frame memory output data; a display controller that converts and outputs a display signal from the display drive signal; and an image display device that displays the display signal on a screen. Features.
【0021】また、前記カメラ部は、平面イメージセン
サを使用したことを特徴としている。Further, the camera unit is characterized in that a flat image sensor is used.
【0022】[0022]
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
【0023】図1は本発明のパノラマ映像表示システム
の一つの実施の形態を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing one embodiment of the panoramic video display system of the present invention.
【0024】図1に示す本実施の形態は、撮像レンズ1
と、この撮像レンズ1と結合するカメラ部4と、このカ
メラ部4が出力する映像データを記憶するパノラマ映像
信号ビデオメモリ部7と、カメラ部4を回転駆動する回
転雲台18と、この回転雲台18の部分に設置され回転
角度21を出力する回転角検出部5と、この回転角度2
1から方位角を検出し方位角情報22およびカメラ方位
角25を生成出力する方位角検出部9と、方位角情報2
2からパノラマ映像信号ビデオメモリ部7へ映像情報を
書き込む領域を決めるアドレスデータ23を出力する書
き込みアドレス演算部8と、自己の進行方位角26およ
び進行方位角情報19を出力する進行方位検出部6と、
カメラ方位角25および進行方位角26の差分を演算
し、差分情報27を出力する差分演算部10と、差分情
報27と進行方位角情報19とから表示指定情報24を
補正変換処理し、パノラマ映像信号ビデオメモリ部7か
ら指定方位範囲の情報を読み出すための制御を行う表示
範囲情報28を出力する表示方位制御部16と、表示指
定情報24を出力する表示操作部17と、表示範囲情報
28をもとにパノラマ映像信号ビデオメモリ部7から指
定の表示範囲の映像データを読み出すための読み出しア
ドレス29を出力する読み出しアドレス演算部11と、
パノラマ映像信号ビデオメモリ部7から読み出した読み
出し映像データ30をフレームメモリ出力データ31と
して出力する表示用フレームメモリ12と、フレームメ
モリ出力データ31から表示ドライブ信号39を出力す
るドライバ13と、表示ドライブ信号39から表示信号
32を変換出力する表示制御部14と、表示信号32を
画面に表示する画像表示装置15とから構成されてい
る。The present embodiment shown in FIG.
A camera unit 4 coupled to the imaging lens 1; a panoramic video signal video memory unit 7 for storing video data output from the camera unit 4; a rotary head 18 for rotating and driving the camera unit 4; A rotation angle detection unit 5 that is installed in the head 18 and outputs a rotation angle 21;
An azimuth detecting unit 9 for detecting an azimuth from the azimuth 1 and generating and outputting azimuth information 22 and a camera azimuth 25;
2 to a panoramic video signal video memory unit 7, a write address calculating unit 8 for outputting address data 23 for determining an area for writing video information, and a traveling azimuth detecting unit 6 for outputting own traveling azimuth 26 and traveling azimuth information 19. When,
A difference calculation unit 10 that calculates a difference between the camera azimuth angle 25 and the traveling azimuth angle 26 and outputs difference information 27, and corrects and converts the display designation information 24 from the difference information 27 and the traveling azimuth information 19, and generates a panoramic video. A display azimuth control unit 16 that outputs display range information 28 for performing control for reading information of a specified azimuth range from the signal video memory unit 7, a display operation unit 17 that outputs display designation information 24, and a display range information 28 A read address calculation unit 11 for outputting a read address 29 for reading video data in a specified display range from the panorama video signal video memory unit 7;
A display frame memory 12 for outputting read video data 30 read from the panorama video signal video memory unit 7 as frame memory output data 31; a driver 13 for outputting a display drive signal 39 from the frame memory output data 31; A display control unit 14 converts and outputs a display signal 32 from 39 and an image display device 15 that displays the display signal 32 on a screen.
【0025】図2はパノラマ映像方位角とメモリ空間と
の関係を示す説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram showing the relationship between the azimuth angle of the panoramic image and the memory space.
【0026】次に、図1および図2を参照して本実施の
形態の動作をより詳細に説明する。Next, the operation of the present embodiment will be described in more detail with reference to FIGS.
【0027】回転雲台18を含むカメラ部4は、撮像レ
ンズ1を通して縦に1ライン配置されたリニアイメージ
センサ2上に結像した映像信号を映像データ変換部3に
取り入れ、ディジタルデータに変換後シリアル又はパラ
レルデータの形態の映像データ20をパノラマ映像信号
ビデオメモリ部7へ記憶するため供給する。The camera unit 4 including the rotary camera platform 18 takes in the video signal formed on the linear image sensor 2 vertically arranged in one line through the imaging lens 1 into the video data conversion unit 3 and converts it into digital data. Video data 20 in the form of serial or parallel data is supplied to the panoramic video signal video memory 7 for storage.
【0028】一方、回転角検出部5は、カメラ部4の雲
台の回転を例えば光学式ロータリーエンコーダを用いて
検出し、その回転角度21を出力する。分解能(360
0/1回転)のロータリーエンコーダを用いれば、0.
1度単位で検出が可能である。方位角検出部9は、回転
角検出部5からの回転角度21の情報を得て、設置角度
のズレ等の補正処理を行って方位角情報22を生成出力
する。書き込みアドレス演算部8は、方位角検出部9か
らカメラ部4の撮像の方位角情報22をうけ、パノラマ
映像信号ビデオメモリ部7へ映像信号を記憶するために
書き込みアドレスのアドレスデータ23を発生し、パノ
ラマ映像信号ビデオメモリ部7の書き込みアドレスを制
御する。この制御によりカメラ部4からの映像データ2
0は、パノラマ映像信号ビデオメモリ部7の所定のアド
レスに格納記憶される。なお、このアドレスデータ23
は、図2に示すように概念的には撮像対象33に対し
て、カメラ部4が方位角θn で撮像した映像データ20
をビデオメモリ34のメモリアドレスnに格納記憶する
ように方位角θn に対応するようにしてある。On the other hand, the rotation angle detection unit 5 detects the rotation of the camera platform of the camera unit 4 using, for example, an optical rotary encoder, and outputs the rotation angle 21. Resolution (360
(0/1 rotation) rotary encoder is used.
Detection is possible in units of one degree. The azimuth angle detection unit 9 obtains the information of the rotation angle 21 from the rotation angle detection unit 5, performs a correction process such as a deviation of the installation angle, and generates and outputs azimuth angle information 22. The write address calculation unit 8 receives the azimuth information 22 of the image picked up by the camera unit 4 from the azimuth detection unit 9 and generates address data 23 of a write address to store a video signal in the panorama video signal video memory unit 7. , The write address of the panoramic video signal video memory unit 7 is controlled. By this control, the video data 2 from the camera unit 4
0 is stored in a predetermined address of the panorama video signal video memory unit 7. The address data 23
The image data 20 conceptually captured by the camera unit 4 at the azimuth angle θ n with respect to the imaging target 33 as shown in FIG.
It is so as to correspond to the azimuth angle theta n to store stored in the memory address n of the video memory 34 a.
【0029】同様に、方位角θn+1はメモリアドレスn
+1に、方位角θn+2はメモリアドレスn+2に格納記
憶される。Similarly, the azimuth angle θ n + 1 is equal to the memory address n
+1 and the azimuth θ n + 2 are stored at memory address n + 2.
【0030】一方、画像表示を行うため表示操作部17
から表示指定情報24を入力し、表示方位制御部16に
伝達する。差分演算部10は、方位角検出部9からのカ
メラ方位角25と進行方位検出部6においてジャイロ等
により検出した自己の進行方位角26(例えば車両/船
舶の向き)との差分を計算する。On the other hand, the display operation unit 17 for displaying an image
And inputs the display designation information 24 to the display orientation control unit 16. The difference calculation unit 10 calculates a difference between the camera azimuth angle 25 from the azimuth angle detection unit 9 and the own azimuth angle 26 (for example, the direction of the vehicle / ship) detected by the azimuth or the like in the azimuth detection unit 6.
【0031】表示方位制御部16は、差分演算部10か
らの差分情報27と、進行方位検出部6からの自己の進
行方位角情報19の情報とにより、表示操作部17から
入力される絶対角度又は自己進行方位を基準とする表示
指定情報24を補正・変換する処理を行い、カメラ部4
の方位角検出系を基準にした方位に変換し、読み出しア
ドレス演算部11に表示範囲情報28を供給する。読み
出しアドレス演算部11は、表示方位制御部16から供
給される表示範囲情報28をもとにパノラマ映像信号ビ
デオメモリ部7から指定の表示範囲の映像データを読み
出すための読み出しアドレス29を発生する。このとき
図2に示すように、パノラマ映像信号ビデオメモリ部7
へ書き込まれた縦ラインの情報を横ラインで映像データ
を読み出すようにし、読み出した読み出し映像データ3
0を表示用フレームメモリ12に転送する。このフレー
ムメモリ出力データ31をドライバ13により表示ドラ
イブ信号39として表示制御部14に供給し、表示制御
部14で表示信号32に変換してから画像表示装置15
に表示する。このようにして、カメラ部4を回転させて
撮像した映像の中から、所望の方位及び視野角範囲を選
択して画像表示装置15に表示することが可能となる。The display azimuth control unit 16 calculates the absolute angle input from the display operation unit 17 based on the difference information 27 from the difference calculation unit 10 and the information on the own azimuth angle information 19 from the azimuth detection unit 6. Alternatively, the camera unit 4 performs a process of correcting and converting the display designation information 24 based on the self-propelled direction.
Is converted to an azimuth based on the azimuth angle detection system, and the display range information 28 is supplied to the read address calculation unit 11. The read address calculation unit 11 generates a read address 29 for reading video data in a specified display range from the panorama video signal video memory unit 7 based on the display range information 28 supplied from the display orientation control unit 16. At this time, as shown in FIG.
The vertical line information written into the video data is read out in the horizontal line, and the read out video data 3 is read out.
0 is transferred to the display frame memory 12. The frame memory output data 31 is supplied to the display control unit 14 by the driver 13 as a display drive signal 39, and is converted into the display signal 32 by the display control unit 14, and then the image display device 15
To be displayed. In this manner, it is possible to select a desired azimuth and a viewing angle range from the video captured by rotating the camera unit 4 and display the selected azimuth and viewing angle range on the image display device 15.
【0032】図3は本発明のパノラマ映像表示システム
の第2の実施の形態を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram showing a second embodiment of the panoramic video display system of the present invention.
【0033】なお、図3において図1に示す構成要素に
対応するものは同一の参照数字または符号を付し、その
説明を省略する。In FIG. 3, components corresponding to those shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals or symbols, and description thereof is omitted.
【0034】その基本的構成は図1の通りであるが、カ
メラ部4についてはさらに工夫している。すなわち、リ
ニアイメージセンサ2を使用しないで、平面イメージセ
ンサ35を使用したカメラ部4を用いる。また、ラスタ
ー方位角変換部36は、カメラ部4から出力されるラス
ターの各ラインと方位角の関係を演算する。Although the basic configuration is as shown in FIG. 1, the camera section 4 is further devised. That is, the camera unit 4 using the planar image sensor 35 is used without using the linear image sensor 2. The raster azimuth conversion unit 36 calculates the relationship between each line of the raster output from the camera unit 4 and the azimuth.
【0035】次に動作を説明する。Next, the operation will be described.
【0036】回転雲台18を含むカメラ部4において、
カメラの出力信号は通常水平走査し、縦に走査線が移動
する方式となる。いわゆるラスター方式である。従っ
て、各走査線の映像データ20が各方位角に対応するよ
うにカメラ出力の走査線が縦となるようにカメラを横向
きに設置する。或いは、平面イメージセンサ35の設置
を90度回転し設置することにより、走査線と方位角の
対応付けを行えるようにする。さて、カメラ部4は、撮
像レンズ1を通してCCD等の平面メージセンサ35上
に結像した映像信号を映像データ変換部3に取り入れ、
ディジタルデータに変換後シリアル又はパラレルデータ
の形態で映像データ20をパノラマ映像信号ビデオメモ
リ部7へ記憶するため供給する。一方、回転角検出部5
は、カメラ部4の雲台の回転を例えば光学式ロータリー
エンコーダを用いて検出し、その回転角度を出力する。
分解能(3600/1回転)のロータリーエンコーダを
用いれば、0.1度単位で検出が可能である。方位角検
出部9は、回転角検出部5からの回転角度21の情報を
得て、設置角度のズレ等の補正処理を行ってカメラの中
心方位角情報37を生成する。ラスター方位角変換部3
6は、方位角検出部9からカメラ部4が撮像した中心方
位角情報37を受け、予めカメラの倍率等を含み計測し
た視野角とカメラ部のラスター(走査線)本数から各ラ
スターに対応する方位角を算出して、映像信号の同期信
号に合わせ順次そのラスター方位角情報38およびカメ
ラ方位角25を出力する。書き込みアドレス演算部8
は、ラスター方位角変換部36からカメラ部4の映像信
号のラスター方位角情報38を受け、パノラマ映像信号
ビデオメモリ部7へ映像信号を記憶するために書き込み
アドレスのアドレスデータ23を発生し、パノラマ映像
信号ビデオメモリ部7の書き込みアドレスを制御する。
この制御のもとによりカメラ部4からの映像データ20
は、パノラマ映像信号ビデオメモリ部7の所定のアドレ
スに格納記憶される。なお、このアドレスは、図2に示
すように概念的には撮像対象33に対して、カメラ部4
が方位角θn で撮像した映像データ20をビデオメモリ
34のアドレスnに格納記憶するように方位角に対応す
るようにしてある。In the camera section 4 including the rotary head 18,
Normally, the output signal of the camera is scanned horizontally and the scanning lines are moved vertically. This is a so-called raster method. Therefore, the camera is installed horizontally so that the scanning line of the camera output is vertical so that the video data 20 of each scanning line corresponds to each azimuth. Alternatively, the installation of the plane image sensor 35 is rotated by 90 degrees so that the scanning line can be associated with the azimuth. The camera unit 4 takes in the video signal formed on the planar image sensor 35 such as a CCD through the imaging lens 1 into the video data conversion unit 3,
After being converted into digital data, the video data 20 is supplied in the form of serial or parallel data for storage in the panoramic video signal video memory unit 7. On the other hand, the rotation angle detector 5
Detects the rotation of the camera platform of the camera unit 4 using, for example, an optical rotary encoder, and outputs the rotation angle.
If a rotary encoder having a resolution (3600/1 rotation) is used, detection is possible in units of 0.1 degrees. The azimuth angle detection unit 9 obtains information on the rotation angle 21 from the rotation angle detection unit 5 and performs a correction process such as a deviation of the installation angle to generate center azimuth information 37 of the camera. Raster azimuth conversion unit 3
6 receives the center azimuth information 37 captured by the camera unit 4 from the azimuth detection unit 9 and corresponds to each raster based on the viewing angle measured in advance including the magnification of the camera and the number of rasters (scanning lines) of the camera unit. The azimuth is calculated, and the raster azimuth information 38 and the camera azimuth 25 are sequentially output according to the synchronization signal of the video signal. Write address calculator 8
Receives the raster azimuth information 38 of the video signal of the camera unit 4 from the raster azimuth conversion unit 36, generates address data 23 of a write address to store the video signal in the panorama video signal video memory unit 7, The write address of the video signal video memory unit 7 is controlled.
Under this control, the video data 20 from the camera unit 4
Is stored at a predetermined address of the panorama video signal video memory unit 7. Note that, as shown in FIG. 2, this address is conceptually provided to the imaging target 33 by the camera unit 4.
Corresponds to the azimuth angle so that the video data 20 captured at the azimuth angle θ n is stored at the address n of the video memory 34.
【0037】一方、画像表示を行うため表示操作部17
から表示指定情報24を入力し、表示方位制御部16に
伝達する。差分演算部10は、ラスター方位角変換部3
6からのカメラ方位角25と進行方位検出部6において
ジャイロ等により検出した自己の進行方位角26(例え
ば車両/船舶の向き)データとの差分を計算する。表示
方位制御部16は、差分演算部10からの差分情報27
と、進行方位検出部6からの自己の進行方位角情報19
とにより、表示操作部17から入力される絶対角度又は
自己進行方位を基準とする表示指定情報24を補正・変
換する処理を行い、カメラ部4の方位角検出系を基準に
した方位に変換し、読み出しアドレス演算部11に表示
範囲情報28を供給する。読み出しアドレス演算部11
は、表示方位制御部16から供給される表示指定情報2
4をもとにパノラマ映像信号ビデオメモリ部7から指定
の表示範囲の映像データを読み出すための読み出しアド
レス29を発生する。このとき図2に示すように、パノ
ラマ映像信号ビデオメモリ部7へ書き込まれた縦ライン
の情報を横ラインで映像データを読み出すようにし、読
み出した読み出し映像データ30を表示用フレームメモ
リ12に転送する。この読み出し映像データ30をドラ
イバ13を経由して表示制御部14に供給し、表示信号
32に変換して画像表示装置15に表示する。このよう
にして、カメラ部4を回転させて撮像した映像の中か
ら、所望の方位及び視野角範囲を選択して画像表示装置
15に表示することが可能となる。On the other hand, the display operation unit 17 for displaying an image
And inputs the display designation information 24 to the display orientation control unit 16. The difference calculation unit 10 includes a raster azimuth conversion unit 3
The difference between the camera azimuth angle 25 from the camera azimuth 6 and the own azimuth angle data 26 (for example, the direction of the vehicle / vessel) detected by the gyro or the like in the traveling azimuth detecting unit 6 is calculated. The display azimuth control unit 16 calculates the difference information 27 from the difference calculation unit 10.
And its own traveling azimuth angle information 19 from the traveling azimuth detecting unit 6
With this, processing for correcting and converting the display designation information 24 based on the absolute angle or the self-propelled azimuth input from the display operation unit 17 is performed, and converted into an azimuth based on the azimuth detection system of the camera unit 4. The display range information 28 is supplied to the read address calculation unit 11. Read address operation unit 11
Is display designation information 2 supplied from the display orientation control unit 16.
4, a read address 29 for reading video data in a specified display range from the panorama video signal video memory unit 7 is generated. At this time, as shown in FIG. 2, the vertical line information written in the panoramic video signal video memory unit 7 is read out from the video data in a horizontal line, and the read out video data 30 is transferred to the display frame memory 12. . The read video data 30 is supplied to the display control unit 14 via the driver 13, converted into a display signal 32, and displayed on the image display device 15. In this manner, it is possible to select a desired azimuth and a viewing angle range from the video captured by rotating the camera unit 4 and display the selected azimuth and viewing angle range on the image display device 15.
【0038】ここで、表示用フレームメモリ12は複数
用意し、これに対応してドライバ13、表示制御部14
および画像表示装置15が複数用意されている。Here, a plurality of display frame memories 12 are prepared, and a driver 13 and a display control unit 14 are correspondingly provided.
And a plurality of image display devices 15.
【0039】なお、表示制御部14および画像表示装置
15はよく知られた技術を使用しているので、ここでは
その詳細な説明を省略する。Since the display control unit 14 and the image display device 15 use well-known techniques, a detailed description thereof will be omitted here.
【0040】上述のように、撮像されたパノラマ映像信
号をカメラの回転方位角に応じた特定のビデオメモリア
ドレスに記憶し、表示用映像信号を読み出す際も方位角
を任意に指定して読み出すという動作を実行するので、
ビデオメモリ部に記憶されたパノラマ映像信号はカメラ
の方位角に対応して記憶されており、パノラマ映像から
所望の方位及び視野角度の映像を選択表示できることに
なる。As described above, the captured panoramic video signal is stored in a specific video memory address corresponding to the rotation azimuth of the camera, and the azimuth is designated arbitrarily when reading the display video signal. Perform the action,
The panoramic video signal stored in the video memory unit is stored in correspondence with the azimuth of the camera, so that a video having a desired azimuth and viewing angle can be selectively displayed from the panoramic video.
【0041】[0041]
【発明の効果】以上説明したように、本発明のパノラマ
映像表示システムは、撮像レンズおよびイメージセンサ
部を含むカメラヘッド部を回転雲台により回転させて得
た垂直方向1ラインずつの画像信号をカメラ部の方位角
に対応した記憶メモリに記録し、この記録された信号を
読み出して映像信号に変換することにより、回転速度の
違いに関係なく同一視野角の映像が画面表示できるの
で、撮像視野角が回転雲台の回転速度に左右されること
がないという効果を有している。As described above, the panoramic image display system according to the present invention converts the image signal of each line in the vertical direction obtained by rotating the camera head unit including the imaging lens and the image sensor unit by the rotary head. By recording the data in a storage memory corresponding to the azimuth of the camera unit, reading out the recorded signal and converting it into a video signal, images with the same viewing angle can be displayed on the screen regardless of the difference in rotation speed. This has the effect that the angle is not affected by the rotation speed of the rotating head.
【0042】また、画像信号をカメラ部の方位角に対応
した記憶メモリに記録しているため、所望する方位およ
び視野角範囲に対応するビデオメモリのアドレスを指定
して、この記録された信号を読み出して画像表示信号に
変換することができるので、パノラマ撮像範囲において
撮像した映像の中から、所望の方位及び視野角範囲を選
択して画像表示することが可能となるという効果を有し
ている。Further, since the image signal is recorded in the storage memory corresponding to the azimuth angle of the camera unit, the address of the video memory corresponding to the desired azimuth and viewing angle range is designated, and the recorded signal is transmitted. Since it can be read out and converted into an image display signal, it has an effect that it is possible to select a desired azimuth and a viewing angle range from images captured in a panoramic imaging range and display an image. .
【0043】更に、移動体等において進行方位角との差
分計算補正により絶対方位角又は自己進行方位角を基準
とした画像を表示することが可能となる効果を有してい
る。Further, there is an effect that an image based on the absolute azimuth or the self-advancing azimuth can be displayed by the difference calculation correction with respect to the traveling azimuth in a moving body or the like.
【図1】本発明のパノラマ映像表示システムの一つの実
施の形態を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing one embodiment of a panoramic video display system of the present invention.
【図2】パノラマ映像方位角とメモリ空間との関係を示
す説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram showing a relationship between a panoramic video azimuth and a memory space.
【図3】本発明のパノラマ映像表示システムの第2の実
施の形態を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram showing a second embodiment of the panoramic video display system of the present invention.
【図4】従来のパノラマ映像表示システムを示すブロッ
ク図である。FIG. 4 is a block diagram showing a conventional panoramic video display system.
1 撮像レンズ 2 リニアイメージセンサ 3 映像データ変換部 4 カメラ部 5 回転角検出部 6 進行方位検出部 7 パノラマ映像信号ビデオメモリ部 8 書き込みアドレス演算部 9 方位角検出部 10 差分演算部 11 読み出しアドレス演算部 12 表示用フレームメモリ 13 ドライバ 14 表示制御部 15 画像表示装置 16 表示方位制御部 17 表示操作部 18 回転雲台 19 進行方位角情報 20 映像データ 21 回転角度 22 方位角情報 23 アドレスデータ 24 表示指定情報 25 カメラ方位角 26 進行方位角 27 差分情報 28 表示範囲情報 29 読み出しアドレス 30 読み出し映像データ 31 フレームメモリ出力データ 32 表示信号 33 撮像対象 34 ビデオメモリ 35 平面イメージセンサ 36 ラスター方位角変換部 37 中心方位角情報 38 ラスター方位角情報 39 表示ドライブ信号 101 撮像レンズ 102,103 リニアイメージセンサ 104 カメラヘッド部 105 カメラ記憶部 106 回転雲台 107 A/D変換器 108 画像メモリ 109 D/A変換器 110 プリンタインタフェース 111 記憶装置インタフェース 113 画像表示装置 114 ビデオプリンタ 115 ディジタル記憶メディア 116 画像信号 117 ディジタル信号 118 映像信号 REFERENCE SIGNS LIST 1 imaging lens 2 linear image sensor 3 video data conversion unit 4 camera unit 5 rotation angle detection unit 6 heading direction detection unit 7 panorama video signal video memory unit 8 write address calculation unit 9 azimuth angle detection unit 10 difference calculation unit 11 read address calculation Unit 12 display frame memory 13 driver 14 display control unit 15 image display device 16 display azimuth control unit 17 display operation unit 18 rotating head 19 traveling azimuth information 20 video data 21 rotation angle 22 azimuth information 23 address data 24 display designation Information 25 Camera azimuth 26 Progress azimuth 27 Difference information 28 Display range information 29 Read address 30 Read video data 31 Frame memory output data 32 Display signal 33 Imaging target 34 Video memory 35 Planar image sensor 36 Raster azimuth conversion unit 7 Central azimuth information 38 Raster azimuth information 39 Display drive signal 101 Imaging lens 102, 103 Linear image sensor 104 Camera head unit 105 Camera storage unit 106 Rotating head 107 A / D converter 108 Image memory 109 D / A converter 110 Printer Interface 111 Storage Interface 113 Image Display 114 Video Printer 115 Digital Storage Media 116 Image Signal 117 Digital Signal 118 Video Signal
Claims (6)
換する垂直に配列された1列のリニアイメージセンサを
有した撮像カメラと、この撮像カメラを固定し回転させ
る回転雲台の部分に回転角度を精密に検出する回転角検
出部と、前記回転角度から方位角を検出する方位角検出
部と、前記方位角からビデオメモリへ映像情報を書き込
む特定場所を決める書き込みアドレス演算部と、前記ビ
デオメモリから指定方位範囲の情報を読み出すための制
御を行う表示方位制御部と、この表示方位制御部により
読み出しアドレスを出力する読み出しアドレス演算部
と、撮像されたパノラマ映像信号を前記撮像カメラの回
転方位角に応じた特定のビデオメモリアドレスに記憶
し、前記方位角を任意に指定して表示用映像信号を読み
出すことを特徴とするパノラマ映像表示システム。An imaging camera having a vertically arranged linear image sensor for converting an optical image formed by an imaging lens into an electric signal, and a rotating pan head for fixing and rotating the imaging camera. A rotation angle detection unit for accurately detecting the azimuth angle, an azimuth angle detection unit for detecting an azimuth angle from the rotation angle, a write address calculation unit for determining a specific place to write video information to the video memory from the azimuth angle, the video memory A display azimuth control unit for performing control for reading information of a specified azimuth range from the display azimuth unit; a read address calculation unit for outputting a read address by the display azimuth control unit; And a display video signal is read out by arbitrarily specifying the azimuth angle. Norama video display system.
使用し、その走査を垂直に行い、前記平面イメージセン
サによる映像信号の各々の走査線に対応する映像の方位
角を演算変換するラスター方位角変換部とを有し、前記
映像情報をビデオメモリに格納することを特徴とする請
求項1記載のパノラマ映像表示システム。2. A raster azimuth conversion unit which uses a planar image sensor as the imaging camera, performs vertical scanning, and arithmetically converts an azimuth angle of an image corresponding to each scanning line of an image signal by the planar image sensor. 2. A panoramic image display system according to claim 1, further comprising a storage unit for storing the image information in a video memory.
るカメラ部と;このカメラ部が出力する映像データを記
憶するパノラマ映像信号ビデオメモリ部と;前記カメラ
部を回転駆動する回転雲台と;この回転雲台に設置され
回転角度を出力する回転角検出部と;前記回転角度から
方位角を検出し、方位角情報およびカメラ方位角を生成
出力する方位角検出部と;前記方位角情報から前記パノ
ラマ映像信号ビデオメモリ部へ、映像情報の書き込み領
域を決めるアドレスデータを出力する書き込みアドレス
演算部と;自己の進行方位角および進行方位角情報を出
力する進行方位検出部と;前記カメラ方位角および前記
進行方位角の差分を演算し、差分情報を出力する差分演
算部と;前記差分情報と前記進行方位角情報とから表示
指定情報を補正変換処理し、前記パノラマ映像信号ビデ
オメモリ部から指定方位範囲の情報を読み出すための制
御を行う表示範囲情報を出力する表示方位制御部と;前
記表示指定情報を出力する表示操作部と;前記表示範囲
情報をもとに前記パノラマ映像信号ビデオメモリ部か
ら、指定の表示範囲の映像データを読み出すための読み
出しアドレスを出力する読み出しアドレス演算部と;前
記パノラマ映像信号ビデオメモリ部から読み出した読み
出し映像データを、フレームメモリ出力データとして出
力する表示用フレームメモリと;前記フレームメモリ出
力データから、表示ドライブ信号を出力するドライバ
と;前記表示ドライブ信号から表示信号を変換出力する
表示制御部と;前記表示信号を画面に表示する画像表示
装置と;を備えたことを特徴とするパノラマ映像表示シ
ステム。An image pickup lens; a camera unit coupled to the image pickup lens; a panoramic image signal video memory unit for storing image data output by the camera unit; a rotating head for rotating the camera unit; A rotation angle detector that is installed on the rotating head and outputs a rotation angle; an azimuth detector that detects an azimuth from the rotation angle and generates and outputs azimuth information and a camera azimuth; A write address calculating section for outputting address data for determining a write area of video information to the panoramic video signal video memory section; a traveling azimuth detecting section for outputting own traveling azimuth and traveling azimuth information; And a difference calculator for calculating a difference between the traveling azimuth angles and outputting difference information; and correcting and converting display designation information from the difference information and the traveling azimuth information. A display azimuth control unit that processes and outputs display range information for performing control for reading information of a specified azimuth range from the panorama video signal video memory unit; a display operation unit that outputs the display designation information; A read address calculating section for outputting a read address for reading video data in a specified display range from the panoramic video signal video memory section based on information; and reading the read video data read from the panoramic video signal video memory section. A display frame memory for outputting as frame memory output data; a driver for outputting a display drive signal from the frame memory output data; a display control unit for converting and outputting a display signal from the display drive signal; An image display device for displaying on a screen; The video display system.
を使用したことを特徴とする請求項3記載のパノラマ映
像表示システム。4. The panoramic image display system according to claim 3, wherein said camera unit uses a linear image sensor.
るカメラ部と;このカメラ部が出力する映像データを記
憶するパノラマ映像信号ビデオメモリ部と;前記カメラ
部を回転駆動する回転雲台と;この回転雲台に設置され
回転角度を出力する回転角検出部と;前記回転角度から
設置角度のずれを補正処理し、前記カメラ部の中心方位
角情報を生成出力する方位角検出部と;前記中心方位角
情報を受け、各走査線に対応する方位角を算出し、ラス
ター方位角情報およびカメラ方位角を出力するラスター
方位角変換部と;前記ラスター方位角情報から前記パノ
ラマ映像信号ビデオメモリ部へ、映像情報の書き込み領
域を決めるアドレスデータを出力する書き込みアドレス
演算部と;自己の進行方位角および進行方位角情報を出
力する進行方位検出部と;前記カメラ方位角および前記
進行方位角の差分を演算し、差分情報を出力する差分演
算部と;前記差分情報と前記進行方位角情報とから表示
指定情報を補正変換処理し、前記パノラマ映像信号ビデ
オメモリ部から指定方位範囲の情報を読み出すための制
御を行う表示範囲情報を出力する表示方位制御部と;前
記表示指定情報を出力する表示操作部と;前記表示範囲
情報をもとに前記パノラマ映像信号ビデオメモリ部か
ら、指定の表示範囲の映像データを読み出すための読み
出しアドレスを出力する読み出しアドレス演算部と;前
記パノラマ映像信号ビデオメモリ部から読み出した読み
出し映像データを、フレームメモリ出力データとして出
力する表示用フレームメモリと;前記フレームメモリ出
力データから、表示ドライブ信号を出力するドライバ
と;前記表示ドライブ信号から表示信号を変換出力する
表示制御部と;前記表示信号を画面に表示する画像表示
装置と;を備えたことを特徴とするパノラマ映像表示シ
ステム。5. An imaging lens; a camera unit coupled to the imaging lens; a panoramic video signal video memory unit for storing video data output by the camera unit; a rotating pan head for rotating the camera unit; A rotation angle detection unit that is installed on the rotation head and outputs a rotation angle; an azimuth angle detection unit that corrects a deviation of the installation angle from the rotation angle to generate and output center azimuth information of the camera unit; A raster azimuth conversion unit that receives central azimuth information, calculates an azimuth corresponding to each scanning line, and outputs raster azimuth information and a camera azimuth; a panorama video signal video memory unit from the raster azimuth information A write address calculating section for outputting address data for determining a writing area of video information; and a traveling azimuth detection for outputting own traveling azimuth and traveling azimuth information. A difference calculating unit that calculates a difference between the camera azimuth angle and the traveling azimuth angle and outputs difference information; and performs a correction conversion process on display designation information from the difference information and the traveling azimuth information, and performs the panorama. A display azimuth control unit for outputting display range information for performing control for reading information of a specified azimuth range from a video signal video memory unit; a display operation unit for outputting the display designation information; A read address calculating section for outputting a read address for reading video data in a specified display range from the panoramic video signal video memory section; and reading the read video data read from the panoramic video signal video memory section into frame memory output data. A display frame memory for outputting a display drive signal from the frame memory output data That drivers and; panoramic image display system characterized by comprising a; the display and the display control unit for converting outputs a display signal from the drive signal; and an image display device for displaying said display signal on a screen.
使用したことを特徴とする請求項5記載のパノラマ映像
表示システム。6. The panoramic image display system according to claim 5, wherein the camera unit uses a flat image sensor.
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