JP2001174220A - Device and method for generating image - Google Patents

Device and method for generating image

Info

Publication number
JP2001174220A
JP2001174220A JP35633599A JP35633599A JP2001174220A JP 2001174220 A JP2001174220 A JP 2001174220A JP 35633599 A JP35633599 A JP 35633599A JP 35633599 A JP35633599 A JP 35633599A JP 2001174220 A JP2001174220 A JP 2001174220A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
lens
image
photographed
lenses
camera
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP35633599A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Atsushi Arai
淳 洗井
Haruo Hoshino
春男 星野
Tomoyuki Mishina
智之 三科
Mitsuo Yamada
光穂 山田
Fumio Okano
文男 岡野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Japan Broadcasting Corp
Original Assignee
Nippon Hoso Kyokai NHK
Japan Broadcasting Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Hoso Kyokai NHK, Japan Broadcasting Corp filed Critical Nippon Hoso Kyokai NHK
Priority to JP35633599A priority Critical patent/JP2001174220A/en
Publication of JP2001174220A publication Critical patent/JP2001174220A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Measurement Of Optical Distance (AREA)
  • Image Input (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To attain the simplification of a device constitution and the efficiency of a work, at the time of generating a parallax picture from a photographic image. SOLUTION: Subjects 11 and 12 are photographed by one camera 13 via lens array 38, in which plural lens 35-37 are arrayed, and the photographic image is divided into areas corresponding to each lens 35-37 so that plural parallax images can be generated.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、画像生成装置およ
び画像生成方法に関し、特に、物体の奥行きを計測する
装置に入力するための視差画像を生成する視差画像生成
装置および視差画像生成方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image generating apparatus and an image generating method, and more particularly to a parallax image generating apparatus and a parallax image generating method for generating a parallax image to be input to a device for measuring the depth of an object.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、異なる位置から撮影された複数の
画像を用いて、被写体が撮影される該画像中の位置の違
いを測定することにより、カメラから被写体までの距離
(奥行き)を計測する奥行き計測装置なるものがある。
2. Description of the Related Art Conventionally, a distance (depth) from a camera to a subject is measured by measuring a difference in a position in the image where the subject is photographed using a plurality of images photographed from different positions. There is a depth measuring device.

【0003】この奥行き計測装置に入力する複数の画像
(視差画像という)は、複数のカメラを並べて撮影する
ことにより生成されていた。
A plurality of images (referred to as parallax images) input to the depth measuring device have been generated by arranging and photographing a plurality of cameras.

【0004】ここで、従来における被写体の撮影方法に
ついて説明する。図7の装置は、ステレオカメラと呼ば
れるもので、左カメラ93と右カメラ94とからなる。
なお、カメラ93、94の光軸95、96は、平行であ
るとする。
Here, a conventional method of photographing a subject will be described. The apparatus shown in FIG. 7 is called a stereo camera, and includes a left camera 93 and a right camera 94.
It is assumed that the optical axes 95 and 96 of the cameras 93 and 94 are parallel.

【0005】図8(a)〜(c)は、カメラ93,94
により撮影された被写体の撮影画像である。
FIGS. 8 (a) to 8 (c) show cameras 93 and 94.
3 is a photographed image of a subject photographed by.

【0006】図8(a)は、左カメラ93が撮影する物
体P91,Q92の画像81を示す。
FIG. 8A shows an image 81 of the objects P91 and Q92 taken by the left camera 93.

【0007】図8(b)は、右カメラ94が撮影する物
体P91,Q92の画像82を示す。
FIG. 8B shows an image 82 of the objects P91 and Q92 taken by the right camera 94.

【0008】図8(c)は、画像81,82を重ねて描
いたものであり、カメラから被写体までの距離(奥行
き)を計測するために用いられる。
FIG. 8C shows the images 81 and 82 superimposed and used to measure the distance (depth) from the camera to the subject.

【0009】そして、図7において、物体P91が左右
のカメラ93,94で撮影される位置の違いに基づく距
離83と、物体Q92が左右のカメラ93,94で撮影
される位置の違いに基づく距離84とを比較すると、よ
り近い位置にある物体Q92の位置の違いによる距離8
4の方が、物体P91の位置の違いによる距離83より
も大きい。
In FIG. 7, a distance 83 based on the difference between the positions where the object P91 is photographed by the left and right cameras 93 and 94 and a distance based on the difference between the positions where the object Q92 is photographed by the left and right cameras 93 and 94. 84, the distance 8 due to the difference in the position of the closer object Q92
4 is larger than the distance 83 due to the difference in the position of the object P91.

【0010】従って、このように左右のカメラ93,9
4で撮影される位置の違いによる距離83,84を比較
することにより、物体の奥行きを計測することができ
る。
Therefore, the left and right cameras 93, 9
The depth of the object can be measured by comparing the distances 83 and 84 due to the difference in the position photographed in Step 4.

【0011】また、他の従来例として、光軸を平行にし
ない例、カメラの台数を2台より多くした例、カメラを
水平に並べるだけでなく垂直にも並べる例等の方法が提
案されているが、いずれも、複数のカメラを並べて画像
を撮影するという共通点がある。
As other conventional examples, there have been proposed methods in which the optical axes are not parallel, examples in which the number of cameras is more than two, examples in which cameras are arranged not only horizontally but also vertically. However, all have the common feature that a plurality of cameras are arranged to shoot an image.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来例で
は、被写体を撮影する場合、複数のカメラを並べて撮影
する場合、特に、撮影された画像を用いて奥行きを計測
する場合は、各カメラの特性を十分に揃えておく必要が
ある。
However, in the above conventional example, when photographing a subject, photographing with a plurality of cameras arranged side by side, particularly when measuring depth using photographed images, each camera has It is necessary to have the same characteristics.

【0013】なぜならば、各カメラの特性が揃っていな
いと、同一の物体が各カメラで異なる輝度で撮影され
る。輝度の異なる物体は、違う物体として認識されるの
で、その物体の奥行きを計測することはできない。
This is because if the characteristics of the cameras are not uniform, the same object is photographed with different brightness by each camera. Objects having different luminances are recognized as different objects, so that the depth of the object cannot be measured.

【0014】図9のように、右カメラ74から見て物体
P71が物体Q72の陰に隠れる場合を考える。
Assume that the object P71 is hidden behind the object Q72 as viewed from the right camera 74 as shown in FIG.

【0015】このとき、左のカメラ73が撮影する画像
61は、図10(a)のようになり、右のカメラ74が
撮影する画像62は、図10(b)のようになる。
At this time, an image 61 captured by the left camera 73 is as shown in FIG. 10A, and an image 62 captured by the right camera 74 is as shown in FIG. 10B.

【0016】画像62では、物体P71が撮影されない
ので、物体P71が撮影される位置の違いを、画像61
と画像62との間で測定することはできない。従って、
物体P71の奥行きを計測することができない。この不
都合は、使用するカメラの台数を増やすことによって改
善することができる。
In the image 62, since the object P71 is not photographed, the difference in the position at which the object P71 is photographed is indicated by the image 61.
Cannot be measured between the image 62 and the image 62. Therefore,
The depth of the object P71 cannot be measured. This disadvantage can be improved by increasing the number of cameras used.

【0017】例えば、図9において破線で示すように、
別のカメラ75を配置すれば、新たに図10(c)に示
す画像63を撮影することができ、画像61と画像63
との間で物体P71が撮影される位置の違いを測定すれ
ば、その奥行きを計測することができる。
For example, as shown by a broken line in FIG.
By arranging another camera 75, an image 63 shown in FIG.
By measuring the difference in the position at which the object P71 is photographed between and, the depth can be measured.

【0018】しかし、カメラの台数が増えるほど、各カ
メラの特性を一致させる作業は煩雑になる。
However, as the number of cameras increases, the task of matching the characteristics of each camera becomes more complicated.

【0019】そこで、本発明の目的は、撮影画像から視
差画像を生成するに際し、装置構成の簡略化および作業
の効率化を図ることが可能な画像生成装置および画像生
成方法を提供することにある。
It is an object of the present invention to provide an image generating apparatus and an image generating method capable of simplifying the apparatus configuration and increasing work efficiency when generating a parallax image from a captured image. .

【0020】[0020]

【課題を解決するための手段】本発明は、被写体を異な
る位置から撮影して、画像を生成する装置であって、少
なくとも1つの被写体を撮影する1台のカメラと、前記
被写体と前記1台のカメラとを結ぶ視線の間に設けら
れ、前記視線に交差する方向に複数のレンズがアレイ状
に配列されたレンズアレイと、前記レンズアレイの各レ
ンズを介して前記1台のカメラにより撮影された撮影画
像が入力され、該撮影画像の各部分を前記複数のレンズ
の各レンズ位置に対応させて領域分割して複数の視差画
像を形成する領域分割手段とを具えることによって、画
像生成装置を構成する。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is an apparatus for photographing a subject from different positions to generate an image, comprising: one camera for photographing at least one subject; A lens array is provided between the lines of sight connecting the cameras, and a plurality of lenses are arranged in an array in a direction intersecting the line of sight, and images are taken by the one camera via each lens of the lens array. An image generating apparatus, comprising: Is configured.

【0021】本発明は、被写体を異なる位置から撮影し
て、画像を生成する画像生成方法であって、少なくとも
1つの被写体を、アレイ状に配列された複数のレンズを
有するレンズアレイを介して、1台のカメラに入力して
撮影する撮影工程と、前記1台のカメラに撮影された撮
影画像の各部分を、前記複数のレンズの各レンズ位置に
対応させて領域分割して複数の視差画像を形成する領域
分割工程とを具えることによって、画像生成方法を提供
する。
The present invention is an image generating method for generating an image by photographing an object from different positions, wherein at least one object is photographed through a lens array having a plurality of lenses arranged in an array. A photographing step of photographing by inputting to one camera, and dividing each part of the photographed image photographed by the one camera into a plurality of parallax images by dividing the area corresponding to each lens position of the plurality of lenses. And an area dividing step of forming an image.

【0022】ここで、前記領域分割手段は、前記レンズ
アレイ内における各レンズのレンズ位置を認識する手段
と、前記認識されたレンズ位置の各レンズ内に含まれる
撮影領域を認識する手段と、前記認識された各レンズに
対応した撮影領域に基づいて、複数の視差画像を作成す
る手段とを含むことができる。
Here, the area dividing means includes means for recognizing a lens position of each lens in the lens array, means for recognizing a photographing area included in each lens at the recognized lens position, Means for creating a plurality of parallax images based on the photographing area corresponding to each recognized lens.

【0023】前記レンズアレイとして、凹レンズをアレ
イ状に配列したレンズアレイ、又は、凸レンズをアレイ
状に配列したレンズアレイを用いてもよい。
The lens array may be a lens array in which concave lenses are arranged in an array, or a lens array in which convex lenses are arranged in an array.

【0024】[0024]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
実施の形態を詳細に説明する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0025】[第1の例]本発明の第1の実施の形態
を、図1〜図3に基づいて説明する。
[First Example] A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

【0026】(システム構成)まず、本発明に係る画像
生成装置の構成について説明する。
(System Configuration) First, the configuration of the image generating apparatus according to the present invention will be described.

【0027】本装置は、被写体側に配設された複数のレ
ンズがアレイ状に配列されたレンズアレイと、光学写真
機又はテレビカメラからなるカメラと、カメラの撮影し
た画像を領域分割する領域分割装置とから構成される。
The present apparatus comprises: a lens array in which a plurality of lenses arranged on the object side are arranged in an array; a camera including an optical camera or a television camera; And a device.

【0028】具体的には、図1に示すように、被写体と
しての2つの物体11,12側に配置された凹レンズア
レイ18と、テレビカメラ13と、テレビカメラ13の
出力側に接続された領域分割装置14とによって構成さ
れる。
More specifically, as shown in FIG. 1, a concave lens array 18 arranged on the two objects 11 and 12 as subjects, a television camera 13, and an area connected to the output side of the television camera 13. And a dividing device 14.

【0029】凹レンズアレイ18は、凹レンズ15,1
6,17が横一列に3個並べて構成される。レンズの個
数は、特に限定されるものではない。
The concave lens array 18 includes concave lenses 15, 1
6, 17 are arranged in a horizontal line. The number of lenses is not particularly limited.

【0030】テレビカメラ13は、凹レンズアレイ18
越しに物体11,12を撮影する。
The television camera 13 has a concave lens array 18
Objects 11 and 12 are photographed through.

【0031】領域分割装置14は、カメラ13によって
撮影された撮影画像21の各部分がどの位置の凹レンズ
を通過したのかに応じて、該撮影画像21を領域分割す
る。
The area dividing device 14 divides the area of the photographed image 21 according to the position of the concave lens at which each part of the photographed image 21 photographed by the camera 13 has passed.

【0032】また、レンズアレイ18を構成するレンズ
の個数が2以上であれば、どのような配列でも奥行きの
計測を行うことができる。この場合、領域分割装置14
の後段に、奥行き測定装置50を接続することによっ
て、物体間の奥行きを測定する。
If the number of lenses constituting the lens array 18 is two or more, the depth can be measured in any arrangement. In this case, the region dividing device 14
The depth between objects is measured by connecting a depth measuring device 50 at the subsequent stage.

【0033】なお、レンズアレイ18を構成する各レン
ズは、凹レンズに限定されるものではなく、凸レンズ、
一般的な球面レンズや非球面レンズ、さらには、これら
のレンズと同等の光学特性を有する屈折率分布型光ファ
イバーを用いてもよい。
The lenses constituting the lens array 18 are not limited to concave lenses, but may be convex lenses,
A general spherical lens or aspherical lens, or a gradient index optical fiber having optical characteristics equivalent to those of these lenses may be used.

【0034】また、領域分割装置14としては、テレビ
の番組制作で用いるワイプ装置を流用してもよい。この
場合、ワイプ装置は、アナログ方式、デジタル方式のい
ずれでもよい。
Further, as the area dividing device 14, a wipe device used for producing a television program may be used. In this case, the wiping device may be either an analog type or a digital type.

【0035】(システム動作)次に、本装置の動作につ
いて説明する。
(System Operation) Next, the operation of the present apparatus will be described.

【0036】ここでは、2つの物体P11、Q12を撮
影し、その視差画像22,23,24を得る場合につい
て説明する。
Here, a case where two objects P11 and Q12 are photographed and their parallax images 22, 23 and 24 are obtained will be described.

【0037】まず、テレビカメラ13は、凹レンズアレ
イ18越しに物体11,12を撮影する。
First, the television camera 13 photographs the objects 11 and 12 through the concave lens array 18.

【0038】このとき、各凹レンズ15〜17によって
光が屈折するため、物体11,12からテレビカメラ1
3に至る光路は複数存在し、物体11,12の像が複数
撮影される。
At this time, since the light is refracted by the concave lenses 15 to 17, the television camera 1
There are a plurality of optical paths to 3 and a plurality of images of the objects 11 and 12 are taken.

【0039】図2は、テレビカメラ13によって撮影さ
れた撮影画像21を示す。
FIG. 2 shows a photographed image 21 photographed by the television camera 13.

【0040】撮影画像21の中で、3つの円は、凹レン
ズ15〜17の外形を示す。各凹レンズ15〜17の側
面部分は光を通さないので、レンズアレイ18をテレビ
カメラ13で撮影すると、レンズの外形が現れる。な
お、各レンズ15〜17の側面を黒く塗ることによっ
て、より明確なレンズの外形をテレビカメラ13によっ
て撮影することもできる。
In the photographed image 21, three circles indicate the outer shapes of the concave lenses 15 to 17. Since the side surfaces of the concave lenses 15 to 17 do not transmit light, when the lens array 18 is photographed by the television camera 13, the outer shape of the lens appears. By painting the sides of each of the lenses 15 to 17 black, a clearer lens outline can be photographed by the television camera 13.

【0041】そして、外形を示す3つの円で区切られた
領域には、対応するレンズ15〜17を通った被写体の
像が撮影される。このようにして撮影された撮影画像2
1は、領域分割装置14に入力される。この領域分割装
置14では、撮影画像21の各部分がどの凹レンズ15
〜17を通過したのかに応じて、該撮影画像21の領域
分割を行う。
Then, in an area divided by three circles indicating the outer shape, an image of a subject passing through the corresponding lenses 15 to 17 is photographed. The photographed image 2 thus photographed
1 is input to the area dividing device 14. In this region dividing device 14, each part of the photographed image 21
-17 are divided according to whether or not the image has passed through.

【0042】(領域分割)ここで、入力された撮影画像
21から、各レンズを通過した部分を切り出して、視差
画像を作成する領域分割方法について説明する。
(Region Division) A region division method for creating a parallax image by cutting out a portion passing through each lens from the input photographed image 21 will be described.

【0043】レンズアレイ18を構成する凹レンズ15
の外形は、上述したように容易に視認することができ
る。
The concave lens 15 constituting the lens array 18
Can be easily visually recognized as described above.

【0044】レンズアレイ18とテレビカメラ13との
位置関係が固定であるとすると、凹レンズ15の外形
は、常に撮影画像21内の同じ位置に撮影される。従っ
て、本装置を組み立てた後、テレビカメラ13が撮影す
る撮影画像21を見ながら、撮影画像21中の凹レンズ
15の外形で囲まれる部分だけを選択して、出力される
ようにすればよい。ただし、この選択調整は、マニュア
ル的な操作のみならず、プログラムによる自動認識によ
っても行うことができ、装置の組み立て後、位置関係が
変わらなければ、1度だけ行えばよい。
Assuming that the positional relationship between the lens array 18 and the television camera 13 is fixed, the outer shape of the concave lens 15 is always photographed at the same position in the photographed image 21. Therefore, after assembling the present apparatus, it is sufficient to select only the portion surrounded by the outer shape of the concave lens 15 in the photographed image 21 and output the photographed image 21 while watching the photographed image 21 photographed by the television camera 13. However, this selection adjustment can be performed not only by manual operation but also by automatic recognition by a program, and only needs to be performed once if the positional relationship does not change after assembling the apparatus.

【0045】このようにして撮影画像21の切り出しを
行うことにより、視差画像22を切り出すことができ
る。また、他の凹レンズ16,17を通過した部分だけ
を切り出す方法についても同様である。
By cutting out the photographed image 21 in this way, the parallax image 22 can be cut out. The same applies to a method of cutting out only a portion that has passed through the other concave lenses 16 and 17.

【0046】言い替えると、まず、レンズアレイ18内
における各凹レンズ15のレンズ位置を認識し、その認
識されたレンズ位置の各レンズに含まれる撮影画像21
の撮影領域を認識する。その後、その認識されたレンズ
位置に対応して撮影領域を分割することによって、図3
に示すような視差画像22〜24を作成する。
In other words, first, the lens position of each concave lens 15 in the lens array 18 is recognized, and the photographed image 21 included in each lens at the recognized lens position is recognized.
Recognize the shooting area. After that, the photographing area is divided in accordance with the recognized lens position, thereby obtaining FIG.
The parallax images 22 to 24 shown in FIG.

【0047】図3は、領域分割によって得られた、3つ
の視差画像22〜24を示す。このようにして得られた
視差画像22〜24は、テレビカメラを3台並べて撮影
される前述した画像61〜63(図10(a)〜(c)
参照)に等しいものである。
FIG. 3 shows three parallax images 22 to 24 obtained by area division. The parallax images 22 to 24 obtained in this way are the images 61 to 63 (FIGS. 10A to 10C) which are photographed by arranging three television cameras side by side.
).

【0048】これにより、視差画像22〜24を奥行き
計測装置50に入力することによって、前述した従来の
場合と同様な手法により、物体11と物体12との間の
奥行きを計測することができる。
Thus, by inputting the parallax images 22 to 24 to the depth measuring device 50, the depth between the object 11 and the object 12 can be measured by the same method as in the conventional case described above.

【0049】上述したように、凹レンズ15〜17を有
するレンズアレイ18を介して、テレビカメラ13によ
り複数の画像11,12を異なる位置から撮影し、この
撮影画像21を領域分割装置14に入力して領域分割処
理を行うことによって視差画像22〜24を作成するこ
とができ、これにより、従来のような複数台のカメラを
並列に配置する必要がないため、カメラの特性の調整と
いった繁雑な作業をなくすことができる。
As described above, a plurality of images 11 and 12 are photographed from different positions by the television camera 13 via the lens array 18 having the concave lenses 15 to 17, and the photographed images 21 are input to the area dividing device 14. The parallax images 22 to 24 can be created by performing the region division processing by using the above-described method. This eliminates the need to arrange a plurality of cameras in parallel as in the related art. Can be eliminated.

【0050】また、その作成された視差画像22〜24
を奥行き計測装置に入力することにより、被写体が撮影
される該画像中の位置の違いを測定することにより、カ
メラから被写体までの距離(奥行き)を計測することが
できる。
The created parallax images 22 to 24
Is input to the depth measurement device, and the distance (depth) from the camera to the subject can be measured by measuring the difference in the position in the image where the subject is photographed.

【0051】[第2の例]本発明の第2の実施の形態
を、図4〜図6に基づいて説明する。なお、前述した第
1の例と同一部分については同一符号を用い、その説明
は省略する。
[Second Example] A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. Note that the same parts as those in the above-described first example are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.

【0052】本例では、凹レンズ15,16,17の代
わりに、凸レンズ35,36,37を用いて凸レンズア
レイ38を構成したものである。その他の構成は、第1
の例と同一である。
In this embodiment, a convex lens array 38 is formed by using convex lenses 35, 36, and 37 instead of the concave lenses 15, 16, and 17. Other configurations are the first
Is the same as the example.

【0053】ここでは、2つの物体11(P),12
(Q)を撮影し、その撮像画像から視差画像を作成する
場合について説明する。
Here, two objects 11 (P), 12
The case where (Q) is photographed and a parallax image is created from the captured image will be described.

【0054】テレビカメラ13は、凸レンズアレイ38
を介して、物体11,12を撮影する。このとき、各凸
レンズ35〜37によって光が屈折するため、物体1
1,12からテレビカメラ13に至る光路は複数存在
し、被写体である物体11,12の像が複数撮影され
る。
The television camera 13 has a convex lens array 38.
The objects 11 and 12 are photographed via. At this time, since the light is refracted by each of the convex lenses 35 to 37, the object 1
There are a plurality of optical paths from the light sources 1 and 12 to the television camera 13, and a plurality of images of the objects 11 and 12 as subjects are photographed.

【0055】第1の例と異なり、光は凸レンズ35〜3
7を通過するため、物体の倒立像が撮影される。
Unlike the first example, the light is projected on the convex lenses 35-3.
7, an inverted image of the object is photographed.

【0056】このことに注意しながら、テレビカメラ1
3により撮影を行うと、図5に示すような撮影画像41
が得られる。
While paying attention to this, the TV camera 1
3, the photographed image 41 as shown in FIG.
Is obtained.

【0057】図5に示す撮影画像41の中で、3つの円
は、凸レンズ35〜37の外形を示す。
In the photographed image 41 shown in FIG. 5, three circles indicate the outer shapes of the convex lenses 35 to 37.

【0058】前述した第1の例の凹レンズ15〜17と
同様に、レンズアレイ38をテレビカメラ13で撮影す
ると、レンズの外形が現れる。なお、各レンズ35〜3
7の側面を黒く塗ることによって、より明確なレンズの
外形をテレビカメラ13によって撮影することもでき
る。そして、外形を示す3つの円で区切られた領域に
は、対応するレンズ35〜37を通った被写体の像とし
て撮影画像41が得られる。
When the lens array 38 is photographed by the television camera 13 as in the case of the concave lenses 15 to 17 of the first example described above, the outer shape of the lens appears. In addition, each lens 35-3
By painting the side surface of black 7 black, a clearer lens outline can be photographed by the television camera 13. Then, in a region divided by three circles indicating the outer shape, a photographed image 41 is obtained as an image of a subject passing through the corresponding lenses 35 to 37.

【0059】このようにして撮影された撮影画像41
は、領域分割装置14に入力される。この領域分割装置
14では、撮影画像41の各部分がどの凸レンズ35〜
37を通過したのかに応じて、該撮影画像41の領域分
割を行い、図6に示すような視差画像42〜44を得
る。
The photographed image 41 thus photographed
Is input to the area dividing device 14. In this region dividing device 14, each part of the photographed image 41 is determined
Depending on whether the image has passed through 37, the captured image 41 is divided into regions, and parallax images 42 to 44 as shown in FIG. 6 are obtained.

【0060】この領域分割の処理は、前述した第1の例
と同様に行うことができる。すなわち、装置の組み立て
後に、テレビカメラ13が撮影する撮影画像を観察しな
がら、視差画像41中の各レンズ35〜37の外形で囲
まれる部分だけを選択して、出力されるように調整すれ
ばよい。
This area division processing can be performed in the same manner as in the first example described above. That is, after assembling the device, while observing the captured image captured by the television camera 13, only the portion of the parallax image 41 surrounded by the outer shape of each of the lenses 35 to 37 is selected and adjusted so as to be output. Good.

【0061】領域分割装置14が出力する画像42〜4
4は、第1の例において出力される画像22〜24のそ
れぞれを180度回転させたものに等しい。
Images 42 to 4 output from the area dividing device 14
4 is equivalent to 180 degrees of each of the images 22 to 24 output in the first example.

【0062】また、本例においても、奥行き計測装置5
0を用いて、物体11,12が撮影されている位置の違
いを測定し、その物体間の奥行きを計測することが可能
である。この場合、撮影画像41が180度回転してい
るが、何ら不都合を生じることなく測定可能である。
Also in this example, the depth measuring device 5
Using 0, it is possible to measure the difference between the positions where the objects 11 and 12 are photographed, and to measure the depth between the objects. In this case, the captured image 41 is rotated by 180 degrees, but can be measured without any inconvenience.

【0063】なお、上述の各例においては、凹レンズ又
は凸レンズとして、球面又は非球面レンズを使用できる
他に、これらと同等の光学特性を有する屈折率分布型光
ファイバー等の光学素子を使用してもよい。
In each of the above examples, a spherical or aspherical lens can be used as the concave lens or the convex lens, and an optical element such as a gradient index optical fiber having the same optical characteristics as these can be used. Good.

【0064】また、領域分割装置14は、撮影された撮
影画像21,41を見ながら、人手によって調整するも
のとした。レンズアレイ18,38に使用する凹レンズ
15〜17、又は、凸レンズ35〜37の形と大きさと
を同一とすれば、撮影された画像中には同じ形の図形が
並ぶ。上述した例の場合には、円形レンズを用いたの
で、撮影画像21,41中には、同じ大きさの円が並
ぶ。所定の大きさの円をパターンマッチングの手法によ
り自動認識すれば、人手によってレンズの外形を認識す
る必要はない。
The region dividing device 14 is manually adjusted while viewing the photographed images 21 and 41. If the shape and size of the concave lenses 15 to 17 or the convex lenses 35 to 37 used for the lens arrays 18 and 38 are the same, figures having the same shape are arranged in the captured image. In the case of the above-described example, since the circular lenses are used, circles of the same size are arranged in the captured images 21 and 41. If a circle having a predetermined size is automatically recognized by a pattern matching method, it is not necessary to manually recognize the outer shape of the lens.

【0065】装置を校正する目的は、十分に大きい面積
の白い被写体を撮影してもよい。この場合、上述した例
において、テレビカメラ13はレンズの外形だけを撮影
する。この画像を、人手によるレンズの外形認識又はパ
ターンマッチングの手法による自動認識をする際に用い
られば、画像中にはレンズの外形しか撮影されていない
ため、認識作業が容易であり、精度が向上する。
For the purpose of calibrating the apparatus, a white subject having a sufficiently large area may be photographed. In this case, in the above-described example, the television camera 13 photographs only the outer shape of the lens. If this image is used for automatic recognition of the lens outline by a manual or pattern matching method, only the lens outline is photographed in the image, so the recognition work is easy and the accuracy is improved. I do.

【0066】[0066]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
1個のカメラによって、複数のレンズがアレイ状に配列
されたレンズアレイを介して被写体を撮影し、該撮影画
像を各レンズに対応した領域に分割して、複数の視差画
像を生成するようにしたので、複数台のカメラを使用す
る必要がなく、それらカメラの特性を一致させる作業が
不要となり、これにより、作業の効率化、および、装置
構成の簡略化を図ることができる。
As described above, according to the present invention,
An image of a subject is shot by a single camera through a lens array in which a plurality of lenses are arranged in an array, and the shot image is divided into regions corresponding to each lens to generate a plurality of parallax images. Therefore, it is not necessary to use a plurality of cameras, and the work of matching the characteristics of the cameras is not required, whereby the work efficiency can be improved and the device configuration can be simplified.

【0067】また、本発明によれば、本発明に係る装置
を用いて生成された複数の視差画像を奥行き計測装置に
入力することにより、被写体の奥行きを計測することが
でき、この場合にも、従来のように、複数のカメラの特
性を揃える必要がなく、安価な計測装置を作製すること
ができる。
According to the present invention, the depth of a subject can be measured by inputting a plurality of parallax images generated using the apparatus according to the present invention to a depth measuring device. Unlike the conventional case, it is not necessary to make the characteristics of a plurality of cameras uniform, and an inexpensive measuring device can be manufactured.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施の形態である画像生成装置
の構成を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of an image generation device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】カメラにより撮影された撮影画像を示す説明図
である。
FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating a captured image captured by a camera.

【図3】図2の撮影画像から生成される視差画像を示す
説明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating a parallax image generated from the captured image in FIG. 2;

【図4】本発明の第2の実施の形態である画像生成装置
の構成を示すブロック図である。
FIG. 4 is a block diagram illustrating a configuration of an image generation device according to a second embodiment of the present invention.

【図5】カメラにより撮影された撮影画像を示す説明図
である。
FIG. 5 is an explanatory diagram illustrating a captured image captured by a camera.

【図6】図5の撮影画像から生成される視差画像を示す
説明図である。
6 is an explanatory diagram illustrating a parallax image generated from the captured image in FIG.

【図7】従来の視差画像生成装置であるステレオカメラ
において、カメラ配置を示す説明図である。
FIG. 7 is an explanatory diagram showing a camera arrangement in a stereo camera which is a conventional parallax image generation device.

【図8】図7のカメラにより撮影された被写体の撮影画
像を示す説明図である。
FIG. 8 is an explanatory diagram showing a photographed image of a subject photographed by the camera of FIG. 7;

【図9】従来の視差画像生成装置において、隠れた位置
の物体を撮影する場合のカメラ配置を示す説明図であ
る。
FIG. 9 is an explanatory diagram showing a camera arrangement in the case of photographing an object at a hidden position in the conventional parallax image generation device.

【図10】図9のカメラにより撮影された被写体の撮影
画像を示す説明図である。
FIG. 10 is an explanatory diagram illustrating a captured image of a subject captured by the camera in FIG. 9;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11,12 物体 13 カメラ 14 領域分割装置 15〜17 凹レンズ 18 凹レンズアレイ 21 撮影画像 22〜24 視差画像 35〜37 凸レンズ 38 凸レンズアレイ 41 撮影画像 42〜44 視差画像 50 奥行き測定装置 11, 12 Object 13 Camera 14 Region dividing device 15-17 Concave lens 18 Concave lens array 21 Captured image 22-24 Parallax image 35-37 Convex lens 38 Convex lens array 41 Captured image 42-44 Parallax image 50 Depth measuring device

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 三科 智之 東京都世田谷区砧一丁目10番11号 日本放 送協会 放送技術研究所内 (72)発明者 山田 光穂 東京都世田谷区砧一丁目10番11号 日本放 送協会 放送技術研究所内 (72)発明者 岡野 文男 東京都世田谷区砧一丁目10番11号 日本放 送協会 放送技術研究所内 Fターム(参考) 2F065 AA06 DD06 FF01 FF04 JJ03 JJ19 JJ26 LL02 LL10 QQ00 QQ38 UU07 2F112 AC06 BA20 CA12 DA04 FA38 5B047 BC05 CB23  ──────────────────────────────────────────────────の Continuing on the front page (72) Inventor Tomoyuki Mishina 1-10-11 Kinuta, Setagaya-ku, Tokyo Inside the Japan Broadcasting Corporation Broadcasting Research Institute (72) Inventor Mitsuho Yamada 1-1-10 Kinuta, Setagaya-ku, Tokyo 11 Japan Broadcasting Corporation Broadcasting Research Institute (72) Inventor Fumio Okano 1-10-11 Kinuta, Setagaya-ku, Tokyo F-term in Japan Broadcasting Corporation Broadcasting Research Institute 2F065 AA06 DD06 FF01 FF04 JJ03 JJ19 JJ26 LL02 LL10 QQ00 QQ38 UU07 2F112 AC06 BA20 CA12 DA04 FA38 5B047 BC05 CB23

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 被写体を異なる位置から撮影して、画像
を生成する装置であって、 少なくとも1つの被写体を撮影する1台のカメラと、 前記被写体と前記1台のカメラとを結ぶ視線の間に設け
られ、前記視線に交差する方向に複数のレンズがアレイ
状に配列されたレンズアレイと、 前記レンズアレイの各レンズを介して前記1台のカメラ
により撮影された撮影画像が入力され、該撮影画像の各
部分を前記複数のレンズの各レンズ位置に対応させて領
域分割して複数の視差画像を形成する領域分割手段とを
具えたことを特徴とする画像生成装置。
1. An apparatus for photographing a subject from different positions to generate an image, comprising: a camera for photographing at least one subject; and a line of sight connecting the subject and the one camera. A lens array in which a plurality of lenses are arranged in an array in a direction intersecting with the line of sight, and a photographed image photographed by the one camera via each lens of the lens array is input; An image generating apparatus comprising: an area dividing unit that divides each part of a captured image into areas corresponding to each lens position of the plurality of lenses to form a plurality of parallax images.
【請求項2】 前記領域分割手段は、 前記レンズアレイ内における各レンズのレンズ位置を認
識する手段と、 前記認識されたレンズ位置の各レンズ内に含まれる撮影
領域を認識する手段と、 前記認識された各レンズに対応した撮影領域に基づい
て、複数の視差画像を作成する手段とを含むことを特徴
とする請求項1記載の画像生成装置。
2. The apparatus according to claim 2, wherein the area dividing unit includes: a unit configured to recognize a lens position of each lens in the lens array; a unit configured to recognize an imaging region included in each lens at the recognized lens position; 2. An image generating apparatus according to claim 1, further comprising: means for generating a plurality of parallax images based on the photographing areas corresponding to the respective lenses.
【請求項3】 前記レンズアレイは、凹レンズをアレイ
状に配列したレンズアレイであることを特徴とする請求
項1又は2記載の画像生成装置。
3. The image generating apparatus according to claim 1, wherein the lens array is a lens array in which concave lenses are arranged in an array.
【請求項4】 前記レンズアレイは、凸レンズをアレイ
状に配列したレンズアレイであることを特徴とする請求
項1又は2記載の画像生成装置。
4. The image generating apparatus according to claim 1, wherein the lens array is a lens array in which convex lenses are arranged in an array.
【請求項5】 被写体を異なる位置から撮影して、画像
を生成する画像生成方法であって、 少なくとも1つの被写体を、アレイ状に配列された複数
のレンズを有するレンズアレイを介して、1台のカメラ
に入力して撮影する撮影工程と、 前記1台のカメラに撮影された撮影画像の各部分を、前
記複数のレンズの各レンズ位置に対応させて領域分割し
て複数の視差画像を形成する領域分割工程とを具えたこ
とを特徴とする画像生成方法。
5. An image generating method for generating an image by photographing a subject from different positions, wherein at least one subject is connected to one lens via a lens array having a plurality of lenses arranged in an array. A plurality of parallax images are formed by dividing each part of the photographed image photographed by the one camera into regions corresponding to the respective lens positions of the plurality of lenses. An image generation method, comprising:
【請求項6】 前記領域分割工程は、 前記レンズアレイ内における各レンズのレンズ位置を認
識する工程と、 前記認識されたレンズ位置の各レンズ内に含まれる撮影
領域を認識する工程と、 前記認識された各レンズに対応した撮影領域に基づい
て、複数の視差画像を作成する工程とを含むことを特徴
とする請求項5記載の画像生成方法。
6. The area dividing step includes: a step of recognizing a lens position of each lens in the lens array; a step of recognizing a photographing area included in each lens at the recognized lens position; 6. A method according to claim 5, further comprising the step of: generating a plurality of parallax images based on the photographing areas corresponding to the respective lenses.
JP35633599A 1999-12-15 1999-12-15 Device and method for generating image Pending JP2001174220A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP35633599A JP2001174220A (en) 1999-12-15 1999-12-15 Device and method for generating image

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP35633599A JP2001174220A (en) 1999-12-15 1999-12-15 Device and method for generating image

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2001174220A true JP2001174220A (en) 2001-06-29

Family

ID=18448526

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP35633599A Pending JP2001174220A (en) 1999-12-15 1999-12-15 Device and method for generating image

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2001174220A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009300268A (en) * 2008-06-13 2009-12-24 Nippon Hoso Kyokai <Nhk> Three-dimensional information detection device
KR20140014868A (en) * 2012-07-26 2014-02-06 엘지이노텍 주식회사 Gaze tracking apparatus and method
JP2016031267A (en) * 2014-07-28 2016-03-07 いすゞ自動車株式会社 Multi-perspective video acquisition apparatus and vehicle

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009300268A (en) * 2008-06-13 2009-12-24 Nippon Hoso Kyokai <Nhk> Three-dimensional information detection device
KR20140014868A (en) * 2012-07-26 2014-02-06 엘지이노텍 주식회사 Gaze tracking apparatus and method
KR101961266B1 (en) * 2012-07-26 2019-03-25 엘지이노텍 주식회사 Gaze Tracking Apparatus and Method
JP2016031267A (en) * 2014-07-28 2016-03-07 いすゞ自動車株式会社 Multi-perspective video acquisition apparatus and vehicle

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8305425B2 (en) Solid-state panoramic image capture apparatus
US3670097A (en) Stereoscopic television system and apparatus
US5602584A (en) Apparatus for producing a panoramic image using a plurality of optical systems
CN107991838B (en) Self-adaptive three-dimensional imaging system
US5803570A (en) Calibration system and method for display optical systems
JP2796717B2 (en) Automatic stereoscopic image forming method and apparatus therefor
RU2000117577A (en) GENERAL DIRECTIONAL IMAGE DEVICE
JP2010517038A (en) Method and apparatus for quantitative three-dimensional imaging
JP2011182176A (en) Wide viewing angle image processing method, and wide viewing angle image photographing device
WO2019065260A1 (en) Information processing device, information processing method, and program, and interchangeable lens
JP7288226B2 (en) ranging camera
US2600590A (en) Light dividing apparatus for producing television in color
JPH08147497A (en) Picture processing method and device therefor
JP3676916B2 (en) Stereoscopic imaging device and stereoscopic display device
JP2022024688A (en) Depth map generation device and program thereof, and depth map generation system
CN111292380B (en) Image processing method and device
JP3678792B2 (en) Stereo imaging device
JP2001174220A (en) Device and method for generating image
JP2004333691A (en) Lens position detecting method and device
JP2688925B2 (en) 3D image display device
JPH1066106A (en) Double-eye camera system
CN112903103A (en) Computed spectrum imaging system and method based on DMD and complementary all-pass
JPH0252204A (en) Measuring instrument for three-dimensional coordinate
JP2003005314A (en) Adapter lens for stereoscopic image photographing, stereoscopic image photographing system and electronic camera
JP4781537B2 (en) Camera system and display device