JP2002057938A - Image pickup system - Google Patents
Image pickup systemInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は撮像装置に関し、特
にズーム機構を有する複数のカメラを用いた撮像装置に
関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image pickup apparatus, and more particularly, to an image pickup apparatus using a plurality of cameras having a zoom mechanism.
【０００２】[0002]
【従来の技術】サッカーや野球などのテレビ中継では選
手や球を追ってカメラの向きを変えて撮像することが通
常行われているが、近年のディスプレイの大型化により
サッカー場や野球場などの広い範囲を一度に表示するこ
とが可能になり、高い臨場感や深い没入感をもった映像
を提供できるようになってきた。たとえば高精細プロジ
ェクタを用いて２００インチ程度のスクリーンを２面な
いし３面用いることにより、球場全体を見渡せる表示装
置が実用化しつつある。このような映像を撮影するため
には一台のカメラの映像をそれぞれのプロジェクタに分
割したのでは画素数が足りず、表示された映像は荒いも
のとなってしまう。そこで複数のカメラを用いて、それ
ぞれの映像をそれぞれのプロジェクタに対応させて表示
することが行われている。2. Description of the Related Art In television broadcasting such as soccer and baseball, it is common practice to change the direction of a camera following a player or a ball to take an image. A range can be displayed at a time, and an image with a high sense of reality and a deep immersion can be provided. For example, by using two or three screens of about 200 inches using a high-definition projector, a display device that can view the entire stadium is being put into practical use. In order to capture such an image, if the image of one camera is divided into the respective projectors, the number of pixels is insufficient, and the displayed image is rough. Thus, using a plurality of cameras, each video is displayed in correspondence with each projector.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな撮像装置を用いたのでは画角が常に一定で撮像対象
が変わった場合に対応できず、映像表現の点でも不十分
であった。たとえば野球の中継では１２０度の画角で十
分であるが、サッカーではもっと広い画角の撮影装置が
必要となり、それぞれの撮影対象に応じて撮影装置を変
えなければならなかった。However, the use of such an image pickup apparatus cannot cope with a case where the angle of view is always constant and the object to be imaged changes, and the image expression is insufficient. For example, an angle of view of 120 degrees is sufficient for live broadcasting of baseball, but soccer requires a photographing device with a wider angle of view, and the photographing device has to be changed according to each photographing target.
【０００４】本発明の目的は、シームレスな映像を得る
ことができる撮像装置を提供することにある。An object of the present invention is to provide an imaging device capable of obtaining a seamless video.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】本発明の撮像装置は、撮
像範囲の画角を可変にするズーム機構と、撮像方向を左
右に回転できるパン機構を備えた複数台のカメラと、ズ
ーム機構とパン機構を全て制御する制御手段を有する。According to the present invention, there is provided an image pickup apparatus comprising: a plurality of cameras provided with a zoom mechanism for changing the angle of view of an image pickup range; a pan mechanism for rotating the image pickup direction right and left; It has control means for controlling all the pan mechanisms.
【０００６】パン機構は、その回転面が全て同一平面に
あるように配置されている。[0006] The pan mechanism is arranged such that its rotating surfaces are all on the same plane.
【０００７】本発明の第１の態様では、制御手段は、複
数台のカメラの撮像範囲の画角、すなわち撮像した映像
の倍率が等しくなるように各ズーム機構を制御し、かつ
隣接したカメラの撮像した画像の隣り合う両端が一致す
るように各パン機構を制御する。In a first aspect of the present invention, the control means controls each zoom mechanism so that the angles of view of the imaging ranges of a plurality of cameras, that is, the magnifications of the captured images, are equal, and the control means controls the adjacent cameras. Each pan mechanism is controlled so that adjacent two ends of a captured image match.
【０００８】本発明の第２の態様では、制御手段は、複
数台のカメラの撮像範囲の画角、すなわち撮像した映像
の倍率が等しくなるように各ズーム機構を制御し、かつ
隣接するカメラが撮像した映像の隣り合う部分に重複部
分が生じるように各パン機構を制御し、かつ複数台のカ
メラで撮像した映像が左右方向に継ぎ目なく連続した映
像となるように重複部分を画像処理する。In a second aspect of the present invention, the control means controls each zoom mechanism so that the angles of view of the imaging ranges of the plurality of cameras, that is, the magnifications of the captured images are equal, and the adjacent cameras are controlled by the control means. Each pan mechanism is controlled so that an overlapping portion occurs in an adjacent portion of the captured video, and the overlapping portion is image-processed so that the video captured by a plurality of cameras is a continuous video in the horizontal direction.
【０００９】したがって、複数の映像があたかもズーム
機構を有する１台のカメラによって得られたかのように
撮像することができる。Therefore, a plurality of images can be imaged as if they were obtained by one camera having a zoom mechanism.
【００１０】[0010]
【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。第１の実施形態 図１は本発明の第１の実施形態の撮像装置の構成図であ
る。Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. First Embodiment FIG. 1 is a configuration diagram of an imaging apparatus according to a first embodiment of the present invention.
【００１１】カメラ１０１および２０１にはそれぞれ電
動式のズームレンズ１００および２００が取付けられ、
ウオームホイール付きの雲台１０４、２０４の上に置か
れている。雲台１０４はウオーム１０２およびモータ１
０３によって、雲台２０４はウオーム２０２およびモー
タ２０３によって回転駆動される。ズームレンズ１０
０、２００およびモータ１０３、２０３は計算機５００
Ａによって制御され、撮像される映像の倍率を変え、さ
らに撮像方向を変えられるようになっている。カメラ１
０１によって撮影される映像１０とカメラ２０１によっ
て撮影される映像２０は、計算機５００Ａによりそれぞ
れ雲台１０４および２０４により撮影方向をパンするこ
とにより、図２に示すように映像１０の右側端と映像２
０の左側端が一致させることができる。また、それぞれ
電動式のズームレンズ１００および２００を調節して、
カメラ１０１および２０１の撮像倍率を変化させた場合
でも、計算機５００Ａによりそれぞれ雲台１０４および
２０４により撮影方向をパンすることによりカメラ１０
１および２０１の撮影方向をそれぞれ５０および６０に
変化させ、図３に示すように映像１１の右側端と映像２
１の左側端が一致するように撮像することができる。[0011] Motorized zoom lenses 100 and 200 are attached to the cameras 101 and 201, respectively.
It is placed on a pan head 104, 204 with a worm wheel. The head 104 is the worm 102 and the motor 1
With 03, the pan head 204 is rotationally driven by the worm 202 and the motor 203. Zoom lens 10
0 and 200 and the motors 103 and 203 are computers 500
Controlled by A, the magnification of the image to be captured can be changed, and the imaging direction can be further changed. Camera 1
As shown in FIG. 2, the image 10 shot by the camera 10 and the image 20 shot by the camera 201 are panned by the camera heads 104 and 204 by the computer 500A, and the right end of the image 10 and the image 2
The left end of 0 can be matched. Also, by adjusting the motorized zoom lenses 100 and 200, respectively,
Even when the imaging magnification of the cameras 101 and 201 is changed, the camera 500A pans the imaging directions by the camera platforms 104 and 204, respectively, so that the camera 10
The photographing directions of the images 1 and 201 were changed to 50 and 60, respectively, and as shown in FIG.
An image can be taken such that the left ends of the images 1 coincide with each other.
【００１２】図３では画面全体の中央にズームする例を
示したが、カメラ１０１、１０２を非対称にパンするこ
とによって任意の方向のズーム画面を得ることももちろ
ん可能である。FIG. 3 shows an example in which the zoom is performed at the center of the entire screen. However, it is of course possible to obtain a zoom screen in an arbitrary direction by asymmetrically panning the cameras 101 and 102.
【００１３】したがって、映像１０および２０、１１お
よび２１のそれぞれの継ぎ目を意識することなくカメラ
１０１および２０１の映像の倍率を選ぶことができ、撮
影の自由度が高くなり豊かな映像表現が可能となる。第２の実施形態 図４は本発明の第２の実施形態の撮像装置の構成図であ
る。本実施形態は、第１の実施形態中の計算機５００Ａ
が計算機５００Ｂに代わっている点を除いて、第１の実
施形態と同じである。Therefore, the magnification of the images of the cameras 101 and 201 can be selected without being conscious of the respective joints of the images 10 and 20, 11 and 21. Become. Second Embodiment FIG. 4 is a configuration diagram of an imaging device according to a second embodiment of the present invention. In this embodiment, the computer 500A in the first embodiment is used.
Is the same as that of the first embodiment except that the computer is replaced with a computer 500B.
【００１４】第１の実施形態では２つの映像をとなり合
わせ、映像の継ぎ目を一致させることによって映像の継
ぎ目を無くしたが、本実施形態では、計算機５００Ｂで
映像を部分的に重ねて重畳部分の映像を画像処理するこ
とによって映像の継ぎ目を消すようにしたものである。In the first embodiment, the two images are merged, and the seams of the images are eliminated by matching the seams of the images. However, in the present embodiment, the computer 500B partially overlaps the images to form a superimposed portion. The image is subjected to image processing to eliminate the seam of the image.
【００１５】すなわち、図４において、雲台１０４およ
び２０４により撮影方向をパンすることによりカメラ１
０１および２０１の映像１０、２０を図５の映像１２お
よび２２のように一部を重ねる。それぞれの映像１２、
２２は横ｍ個、縦ｎ個の画素を有する映像で、図６に示
すごとく座標表示する。ここで、映像１２および２２の
重なった部分の幅の画素数をｔとし斜線で示した。映像
１２および２２の重なった部分で映像１１の画素４０で
の輝度値をＢ1（ｘ，ｙ）、対応する映像２２の画素４
１での輝度値をＢ2（Ｘ，Ｙ）とすると、図５のような
つなぎ合わされた映像では輝度値Ｂを Ｂ（ｉ，ｊ）＝Ｂ1（ｘ，ｙ） ｉ＝ｘ，ｊ＝ｙ （１≦ｉ≦ｍ−ｔ，１≦ｊ≦ｍ） Ｂ（ｉ，ｊ）＝｛Ｂ1（ｘ，ｙ）＋Ｂ2（Ｘ，Ｙ）｝／２ ｉ＝ｘ，ｊ＝ｙ，Ｘ＝ｘ−ｍ＋ｔ，Ｙ＝ｙ （ｍ−ｔ＜ｉ≦ｍ，１≦ｊ≦ｍ） Ｂ（ｉ，ｊ）＝Ｂ2（Ｘ，Ｙ） ｉ＝Ｘ＋ｍ−ｔ，ｊ＝Ｙ （ｍ＜ｉ≦２ｍ−ｔ，１≦ｊ＝ｍ） とすることにより継ぎ目をなくすように映像を合成する
ことができる。That is, in FIG. 4, the camera 1 is panned in the shooting direction by the pan heads 104 and 204.
The images 10 and 20 of 01 and 201 are partially overlapped like the images 12 and 22 of FIG. Each video 12,
Reference numeral 22 denotes an image having m pixels in the horizontal direction and n pixels in the vertical direction. Here, the number of pixels of the width of the overlapping portion of the images 12 and 22 is represented by t and indicated by oblique lines. The luminance value of the pixel 40 of the image 11 at the overlapping portion of the images 12 and 22 is represented by B 1 (x, y), and the pixel 4 of the corresponding image 22
Assuming that the luminance value at 1 is B 2 (X, Y), the luminance value B is represented by B (i, j) = B 1 (x, y) i = x, j = y (1 ≦ i ≦ mt, 1 ≦ j ≦ m) B (i, j) = {B 1 (x, y) + B 2 (X, Y)} / 2 i = x, j = y, X = X−m + t, Y = y (mt <i ≦ m, 1 ≦ j ≦ m) B (i, j) = B 2 (X, Y) i = X + mt, j = Y (m <i .Ltoreq.2m-t, 1.ltoreq.j = m), the video can be synthesized so as to eliminate the seam.
【００１６】このように、映像１２および２２を処理す
ることにより映像の継ぎ目がさらに目立たなくなり、映
像の継ぎ目を意識することなく全体の倍率を選ぶことが
でき、撮影の自由度が高くなり豊かな映像表現が可能と
なる。第３の実施形態 前述の第１の実施形態および第２の実施形態では２台の
カメラの場合を示したが、本発明は３台以上のカメラに
よる撮像装置にも適用することができる。すなわち、図
７においてカメラ１０１、２０１、および３０１にはそ
れぞれ電動式のズームレンズ１００、２００、および３
００が取りつけられ、計算機５００Ｃにより電気的に撮
像倍率を変えることができる。これらのカメラ１０１、
２０１、および３０１はそれぞれウオームホイールを装
備した回転可能な雲台１０４、２０４、および３０４の
上に置かれている。これらの雲台１０４、２０４、およ
び３０４は計算機５００Ｃの信号によりそれぞれウオー
ム１０２、２０２、および３０２、およびモータ１０
３、２０３、および３０３によって駆動され、撮影角度
を変えることができる。図７に示すように、カメラ１０
１によって撮影される映像１０、カメラ２０１によって
撮影される映像２０、およびカメラ３０１によって撮影
される映像３０は、計算機５００Ｃによりそれぞれ雲台
１０４、２０４、および３０４を制御することにより、
映像１０の右側端と映像２０の左側端、映像２０の右側
端と映像３０の左側端が一致するように撮像することが
できる。さらに、それぞれ電動式のズームレンズ１０
０、２００、および３００を調節することにより、カメ
ラ１０１、２０１、および３０１の撮像倍率を映像１
１、２１、および３１のように変化させた場合でも、計
算機５００Ｃによりそれぞれ雲台１０４、２０４、およ
び３０４を制御してカメラ１０１および２０１の撮影方
向をそれぞれ５０および６０に変化させることにより、
図７に示すように映像１１の右側端と映像２１の左側
端、映像２１の右側端と映像３１の左側端が一致するよ
うに撮像することができる。ここでは映像をカメラ３０
１に対して対称となるようにズームしたのでカメラ３０
１は回転させる必要はないが、もちろん映像の任意の位
置をズームすることも可能で、その場合雲台３０４も雲
台１０４、２０４と同時にパンさせる必要がある。As described above, by processing the images 12 and 22, the seams of the images become less noticeable, and the entire magnification can be selected without being conscious of the seams of the images. Image expression becomes possible. Third Embodiment In the above-described first and second embodiments, the case of two cameras has been described. However, the present invention can be applied to an imaging apparatus having three or more cameras. That is, in FIG. 7, motorized zoom lenses 100, 200, and 3 are attached to cameras 101, 201, and 301, respectively.
00 is attached, and the imaging magnification can be electrically changed by the computer 500C. These cameras 101,
201 and 301 are mounted on rotatable pan heads 104, 204 and 304 equipped with worm wheels, respectively. These heads 104, 204, and 304 are controlled by the signal of the computer 500C to control the worms 102, 202, and 302, and the motor 10 respectively.
Driven by 3, 203, and 303, the shooting angle can be changed. As shown in FIG.
The image 10 shot by the camera 1, the image 20 shot by the camera 201, and the image 30 shot by the camera 301 are controlled by the computer 500C to control the camera platforms 104, 204, and 304, respectively.
The image can be taken such that the right end of the image 10 and the left end of the image 20 match, and the right end of the image 20 matches the left end of the image 30. Further, each of the motorized zoom lenses 10
By adjusting 0, 200, and 300, the imaging magnification of the cameras 101, 201, and 301 is changed to the image 1
Even in the case of changing like 1, 21, and 31, by controlling the camera platforms 104, 204, and 304 by the computer 500C to change the shooting directions of the cameras 101 and 201 to 50 and 60, respectively.
As shown in FIG. 7, the image can be captured such that the right end of the image 11 and the left end of the image 21 match, and the right end of the image 21 matches the left end of the image 31. Here, the video is
Since zooming was performed so as to be symmetrical with respect to
Although 1 does not need to be rotated, it is of course possible to zoom any position of the image. In this case, the camera platform 304 needs to be panned simultaneously with the camera platforms 104 and 204.
【００１７】また、本実施形態では映像１０、２０、お
よび３０を隣り合わせることで映像間の継ぎ目をなくし
たが、第２の本実施形態に示したように映像の一部が重
なるように雲台１０４、２０４、および３０４を制御
し、映像の重畳部分を画像処理することで継ぎ目をより
目立たなくすることもでき、映像の一体感をいっそう増
すことができる。In this embodiment, the seams between the images are eliminated by arranging the images 10, 20, and 30 adjacent to each other. However, as shown in the second embodiment, the clouds are formed so that a part of the images overlap. By controlling the tables 104, 204, and 304 and performing image processing on the superimposed portion of the video, the joints can be made less noticeable, and the sense of unity of the video can be further increased.
【００１８】[0018]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
すべての映像があたかもズーム機構を有する１台のカメ
ラによって得られた映像のごとく撮影することができる
ため、複数台のカメラの映像の画角を映像の継ぎ目を意
識することなく任意に選ぶことができ、撮影の自由度が
高くなり豊かな映像表現が可能となる。As described above, according to the present invention,
Since all images can be shot as if they were obtained by a single camera with a zoom mechanism, the angle of view of the images from multiple cameras can be selected arbitrarily without being aware of the joints between the images. The degree of freedom of shooting is increased, and rich image expression is enabled.
【図１】本発明の第１の実施形態の撮像装置の構成図で
ある。FIG. 1 is a configuration diagram of an imaging device according to a first embodiment of the present invention.
【図２】第１の実施形態の撮像装置で得られる映像の例
を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a video obtained by the imaging device according to the first embodiment.
【図３】第１の実施形態の撮像装置で得られる、倍率の
異なる映像の例を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating an example of images with different magnifications obtained by the imaging device according to the first embodiment.
【図４】本発明の第２の実施形態の撮像装置の構成図で
ある。FIG. 4 is a configuration diagram of an imaging device according to a second embodiment of the present invention.
【図５】第２の実施形態の撮像装置で得られる映像の例
を示す図である。FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a video obtained by an imaging device according to a second embodiment.
【図６】第２の実施形態の撮像装置で得られる隣り合う
２つの映像の座標関係を示す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating a coordinate relationship between two adjacent images obtained by the imaging device according to the second embodiment.
【図７】本発明の第３の実施形態の撮像装置の構成図で
ある。FIG. 7 is a configuration diagram of an imaging device according to a third embodiment of the present invention.
１０、１１、１２、２０、２１、２２、３０、３１
カメラによって撮像される映像 ４０、４１ 映像が異なった部分の対応する画素の組 ５０、６０ 映像倍率の異なる映像を撮像するときの
カメラ１０１、２０１の向き １００、２００、３００ ズーム機構 １０１、２０１、３０１ カメラ １０２、２０２、３０２ ウオーム １０３、２０３、３０３ ウオーム駆動用モータ １０４、２０４、３０４ ウオームホイール付き雲台 ５００Ａ、５００Ｂ、５００Ｃ 計算機10, 11, 12, 20, 21, 22, 30, 31
Image taken by camera 40, 41 A set of corresponding pixels in a different part of the image 50, 60 Orientation of camera 101, 201 when taking an image with different image magnification 100, 200, 300 Zoom mechanism 101, 201, 301 camera 102, 202, 302 worm 103, 203, 303 worm drive motor 104, 204, 304 pan head with worm wheel 500A, 500B, 500C Computer
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5C022 AB61 AB62 AB66 AC27 AC74 5C023 AA14 AA37 BA11 CA03 5C054 AA05 CA04 CC02 CF06 CG05 EA01 EH00 FD02 FE17 FF02 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 5C022 AB61 AB62 AB66 AC27 AC74 5C023 AA14 AA37 BA11 CA03 5C054 AA05 CA04 CC02 CF06 CG05 EA01 EH00 FD02 FE17 FF02
Claims (3)
と、撮像方向を左右に回転できるパン機構を備えた複数
台のカメラと、 前記ズーム機構と前記パン機構を全て制御する制御手段
を有し、 前記パン機構は、その回転面が全て同一平面にあるよう
に配置され、 前記制御手段は、前記複数台のカメラの撮像範囲の画
角、すなわち撮像した映像の倍率が等しくなるように前
記各ズーム機構を制御し、かつ隣接したカメラの撮像し
た画像の隣り合う両端が一致するように前記各パン機構
を制御する撮像装置。1. A zoom mechanism for changing an angle of view of an imaging range, a plurality of cameras provided with a pan mechanism capable of rotating an imaging direction right and left, and control means for controlling all of the zoom mechanism and the pan mechanism. Wherein the pan mechanism is arranged so that all of its rotating surfaces are on the same plane, and the control means is configured such that the angles of view of the imaging ranges of the plurality of cameras, that is, the magnifications of the captured images are equal. An imaging device that controls each of the zoom mechanisms and controls each of the pan mechanisms so that adjacent ends of an image captured by an adjacent camera coincide with each other.
と、撮像方向を左右に回転できるパン機構を備えた複数
台のカメラと、 前記ズーム機構と前記パン機構を全て制御する制御手段
を有し、 前記パン機構は、その回転面が全て同一平面にあるよう
に配置され、 前記制御手段は、前記複数台のカメラの撮像範囲の画
角、すなわち撮像した映像の倍率が等しくなるように前
記各ズーム機構を制御し、かつ隣接するカメラが撮像し
た映像の隣り合う部分に重複部分が生じるように前記各
パン機構を制御し、かつ前記複数台のカメラで撮像した
映像が左右方向に継ぎ目なく連続した映像となるように
前記重複部分を画像処理する撮像装置。2. A zoom mechanism for changing an angle of view of an imaging range, a plurality of cameras provided with a pan mechanism capable of rotating the imaging direction right and left, and control means for controlling all of the zoom mechanism and the pan mechanism. Wherein the pan mechanism is arranged so that all of its rotating surfaces are on the same plane, and the control means is configured such that the angles of view of the imaging ranges of the plurality of cameras, that is, the magnifications of the captured images are equal. Each of the zoom mechanisms is controlled, and each of the pan mechanisms is controlled so that an overlapping portion occurs in an adjacent portion of an image captured by an adjacent camera, and images captured by the plurality of cameras are joined in a horizontal direction. An image pickup apparatus that performs image processing on the overlapped portion so that a continuous video is obtained without any change.
を、該重複部分のそれぞれの映像の輝度値の平均とす
る、請求項２記載の装置。3. The apparatus according to claim 2, wherein the control unit sets a luminance value of the overlapping portion as an average of luminance values of respective images of the overlapping portion.
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|---|---|---|---|
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