JP2002101318A - 撮像装置 - Google Patents

撮像装置

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JP2002101318A
JP2002101318A JP2000290264A JP2000290264A JP2002101318A JP 2002101318 A JP2002101318 A JP 2002101318A JP 2000290264 A JP2000290264 A JP 2000290264A JP 2000290264 A JP2000290264 A JP 2000290264A JP 2002101318 A JP2002101318 A JP 2002101318A
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JP
Japan
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image pickup
image
imaging
camera
angle
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JP2000290264A
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Yushi Nezu
祐志 根津
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来、パノラマ画像の撮像においては、撮像
の前に雲台についている水準器などにより三脚を調整し
正確に水平を合わせる必要があった。また撮像装置を手
に持って撮像する場合撮像を終えるまで水平を保つ必要
があった。 【解決手段】 カメラ1のシャッター制御と雲台の回転
制御とカメラ1の仰角制御を行うCPU5と、カメラ1
の雲台の傾き量を検出する傾斜センサ6を設け傾斜セン
サ6の計測値を用いて雲台の回動角に合わせてカメラ1
の仰角を動かし補正するものである。また、1軸の回転
で補正しきれなかった傾き量を画像とともに保存し、こ
れを用いてパノラマ写真のステッチを行うときに補正を
行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、カメラを搭載した
電動回転する雲台を用いて、パノラマ画像を撮像する撮
像装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、三脚とカメラの間に装着し、上に
載せたカメラを一定角度回動させて停止し、ここで、手
動でカメラのシャッターを切るような、パノラマ画像を
撮像するための撮像補助具はあった。
【0003】しかしながら、上記撮像補助具において
は、撮像の前に水準器などにより三脚を調整し正確に水
平を合わせる必要があった。
【0004】また撮像装置を手に持って撮像する場合撮
像を終えるまで水平を保つ必要があった。
【0005】また、三脚が傾いていた場合、従来は特開
平6−350887号公報に示される発明のように単に
カメラを回動させながら例えば,,,,,,の
8駒の撮像をし、撮像後画像処理によってカメラの傾き
量を補正していた。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記特
開平6−350887号公報に示される発明では、カメ
ラが傾いて設置された状態で撮像した画像は図6(a)
に示すように正弦波状に画像位置が上下してしまうとい
う不都合があり、これを撮像後に画像処理のみで補正し
てパノラマ画像を作成しようとすると図6(b)のよう
にパノラマ画像として有効な上下幅が狭くなってしま
い、画像の有効範囲が小さくなるという問題があった。
【0007】また、上記特開平6−350887号公報
に示される発明では、カメラの傾き量の検出について特
別な検出装置を持たず、撮像画像の水平方向の基準線を
用いて傾き量を検出する、としているがこの発明では山
頂での撮像のように水平線がない場合には撮像後に補正
することができないという欠点があった。
【0008】本発明は、これらの欠点を解決するために
なされたものであり、カメラの傾き量を検出しかつカメ
ラの回動角に応じた仰角の補正をして、パノラマ画像を
合成する際、適正で良好なパノラマ画像を作成できるよ
うな撮像装置を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は下記の技術的構
成によって前記課題を解決できたものである。
【0010】(1)画像を撮像する撮像手段を搭載し、
これを回動させる雲台手段と、前記撮像手段、および雲
台手段を制御する制御手段と、前記雲台手段の回動角度
を指定する角度指定手段とを具え、前記制御手段を介し
て、前記角度指定手段により指定された回動角度毎に前
記雲台手段を回動させると共に、前記撮像手段の傾き量
を検出する傾斜角検出手段と、前記撮像手段の仰角を可
変する回転手段とを具備し、前記傾斜角検出手段の検出
結果の傾き量と、前記雲台手段の回動角により撮像手段
の仰角を制御して画像を撮像することを特徴とする撮像
装置。
【0011】(2)撮像手段としてデジタルカメラを用
いたことを特徴とする前記(1)記載の撮像装置。
【0012】(3)撮像手段として銀塩カメラを用いた
ことを特徴とする前記(1)記載の撮像装置。
【0013】(4)傾斜角検出手段として、アブソリュ
ートロータリーエンコーダに重りをつけたものを用いた
ことを特徴とする前記(1)記載の撮像装置。
【0014】(5)撮像手段の仰角を可変する回転手段
として、モータを用いたことを特徴とする前記(1)記
載の撮像装置。
【0015】(6)制御手段はCPUを用いかつ撮像手
段の傾き量を検出し、その計測値から撮像手段の仰角の
制御を行うことを特徴とする前記(1)記載の撮像装
置。
【0016】(7)前記(1)記載の撮像装置に、撮像
手段の仰角の制御だけでは補正できなかった撮像手段の
傾き量を、撮像した画像の附帯情報として画像とともに
記録する記録手段を備えたことを特徴とする撮像装置。
【0017】(8)撮像手段としてデジタルカメラを用
いて、補正できなかった撮像手段の傾き量を画像と一緒
にデジタルデータとして記録することを特徴とする前記
(7)記載の撮像装置。
【0018】(9)撮像手段としてAPSカメラを用い
て、補正できなかった撮像手段の傾き量を画像と一緒に
IXデータに記録することを特徴とする前記(7)記載
の撮像装置。
【0019】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を、実
施例に基づき、それぞれ図面を参照して説明する。
【0020】
【実施例】(実施例1)図1は、本発明の実施例1であ
る。
【0021】図1において1aはレンズ、1はレンズ1
aを備えた撮像手段であるカメラ、2は雲台を回動させ
る雲台手段としてのモータであって、角度指定手段(図
示せず)によって雲台2の回動角度を指定できる。3は
カメラ1を保持するアングル、4はカメラ1の仰角をか
える回転手段としてのモータ、5は各制御を行う制御手
段としてのCPU、6は雲台の傾き量を検出する傾斜角
検出手段としての傾斜センサを示し、6aはX軸の傾き
量を検出するX軸傾斜センサ、6bはY軸の傾き量を検
出するY軸傾斜センサ、7は撮像条件などを設定する操
作パネル、8はカメラ1を制御するデータケーブルであ
る。
【0022】以下にどのように制御が行われるかその作
用を説明する。
【0023】まず操作パネル7でパノラマ撮像の条件を
設定する。
【0024】たとえば、何度回動する毎に一枚撮像する
かを指定するものであり、カメラ1の撮像画角に密接に
関係している。すなわち、隣合う画像でオーバーラップ
分を10−20%含まれるように撮像するために決めら
れるもので、何度毎に回動させて撮像するかという回動
角度が決まると、これにより360°を撮像するために
必要な撮像枚数を計算することができる。撮像枚数n
は、回動角度をraとすると、(360/ra)を切り
上げた枚数となる。すなわち、レンズ1aの水平画角が
60°で、回動角度を45°とすると、8枚となる。ま
た、レンズ1aの水平画角が40°で、回動角度を32
°とすると、12枚となる。よって設定方法として、角
度による指定、撮像枚数による指定、カメラ1のレンズ
1aの焦点距離による指定などが考えられる。
【0025】撮像条件が設定されたあと、撮像開始の操
作が行われるとCPU5はモータ2を制御し雲台を回動
し必要な角度回動した後停止し、データケーブル8を通
しカメラ1へシャッターコマンドを送り画像を撮像す
る。
【0026】これを指定された回数繰り返し撮像をおこ
なう。
【0027】上記パノラマ撮像の際にカメラ1の載置さ
れている雲台が傾いていた場合、傾斜センサ6を用いて
傾き量を検出し画像撮像のたびにCPU5がカメラ1の
仰角の補正値を計算しモータ4を回転しカメラ1の角度
を一定に保つ。
【0028】図2のように雲台が回動開始位置からαの
角度で−β傾いていたら、カメラ1がθ回動した所では
カメラ1の仰角を −β×Cos(θ−α) 傾けることにより補正を行う。
【0029】X軸傾斜センサ6aの出力値がx,Y軸傾
斜センサ6bの出力値がy,とした場合
【0030】
【数1】
【0031】によって傾き量の方向αと大きさβが求ま
る。
【0032】傾斜センサ6には図3のようなフォトカッ
プラ11を備えたアブソリュートロータリーエンコーダ
9に重り10をつけたものなどを用いることができる。
【0033】このような制御を行うことにより図4
(a)に示すようにカメラ1の傾き量による影響を緩和
したパノラマ撮像を行うことができる。
【0034】この実施例1に示す構成のカメラ1では、
カメラ1が傾いて設置された状態であっても、図4
(a)に示すように例えば,,,,,,の8駒
による撮像時に、カメラ1の仰角を制御した撮像結果が
得られ、図4(b)に示すようにそれをステッチ時に傾
き量を補正して作成されるパノラマ画像が得られる。こ
のように撮像時の画像の欠損が少ないので図6(b)と
比ベパノラマ写真として有効な上下幅が広くなり、すな
わち画像の有効範囲が広がり、カメラ1を水平において
撮像したものと比べほとんどそん色のない画像が得られ
る。
【0035】(他の実施例)この実施例は前記実施例1
のカメラ1に通常一般に知られる記録手段(図示せず)
を設けた場合を示す。この記録手段以外の構成は実施例
1と実質同一であるのでその構成の説明を省く。
【0036】図4(a)でもわかるように1軸しか補正
しない場合、カメラ1の傾き量をすべて補正できず、カ
メラ1がθ回動した所で撮像した画像には β×Sin(θ−α) の傾き量が残る。
【0037】そこで各画像を撮像時に補正できなかった
分の傾き量をデータケーブル8を用いてカメラ1に送
り、例えばカメラ1に備えた図示していない記録手段に
より画像の附帯情報として画像といっしょに記録してお
くことができる。
【0038】実施例1に示すようにこの記録手段を備え
ない場合でも、仰角の補正によって撮像した画像を各画
像の一致点を探してステッチすれば、図4(b)に示す
ように有効範囲の広いパノラマ画像が得られるが、この
記録手段を備えて撮像時に補正できなかった分の傾き量
を記録しておくことにより、パノラマ画像を合成すると
き、その情報を用いて図5に示すように、例えば4駒目
の画像と5駒目の画像を傾けて重ね合わせるように
して、撮像時に補正できなかった分の傾き量を補正する
ように画像を回転してからステッチすることにより、合
成の精度をあげることができる。また、傾き量をあらか
じめ補正できるので一致点を見つけるための処理も速く
なる。
【0039】したがって、本発明にあっては、補正でき
ない1軸分の傾き量を傾斜センサ6で検出し画像の附帯
情報として画像とともに記録できるので、その情報を用
いて簡単に補正することが可能となる。
【0040】またカメラ1の傾き量を2軸ともモータを
使って補正していないので構成または装置を簡略化、小
型化できる。
【0041】以上の説明は主に撮像手段としてはデジタ
ルカメラを用いた場合を想定し行っているが、仰角の補
正は銀塩カメラによるパノラマ撮像でも有効であり、特
にAPSカメラでは傾き量情報を画像といっしょにIX
データに記録しておき、フィルムの画像をスキャナーで
読み取る時そのデータもいっしょに読み込むことによ
り、画像データの附帯情報として傾き量を記録する事が
でき、ステッチ時にその値を用いて傾き量補正を自動化
することができる。
【0042】
【発明の効果】以上記したように、本発明によればカメ
ラの傾き量を検出しそれによりカメラの回動角に応じ仰
角を補正し、補正できなかった分の傾き量を画像の附帯
情報として記録することにより、パノラマ画像を合成す
るさいその情報を用いて残った傾き量を補正してステッ
チすることにより短時間で良好なパノラマ画像の作成が
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施例1を示し、(a)は、実施例
のカメラの概略正面図とその制御構成ブロック図
(b)はその側面図
【図2】 本発明のカメラの傾き量の説明図
【図3】 本発明の傾斜センサの一例を示す正面図
【図4】 撮像手段が傾いて設置されている場合の、本
発明による撮像結果および補正したパノラマ画像を示
し、(a)は、仰角の制御をした撮像結果 (b)は、
(a)を画像処理で補正したパノラマ画像
【図5】 本発明によるステッチの説明図
【図6】 撮像手段が傾いて設置されている場合の、従
来例による撮像結果および補正したパノラマ画像を示
し、(a)は、撮像結果 (b)は、(a)を画像処理
で補正したパノラマ画像
【符号の説明】
1 カメラ 1a レンズ 2 モータ 3 アングル 4 モータ 5 CPU 6 傾斜センサ 6a X軸傾斜センサ 6b Y軸傾斜センサ 7 操作パネル 8 データケーブル 9 アブソリュートロータリーエンコーダ 10 重り 11 フォトカップラ
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G03B 19/02 G03B 19/02 H04N 5/232 H04N 5/232 B // H04N 101:00 101:00

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 画像を撮像する撮像手段を搭載し、これ
    を回動させる雲台手段と、前記撮像手段、および雲台手
    段を制御する制御手段と、前記雲台手段の回動角度を指
    定する角度指定手段とを具え、前記制御手段を介して、
    前記角度指定手段により指定された回動角度毎に前記雲
    台手段を回動させると共に、前記撮像手段の傾き量を検
    出する傾斜角検出手段と、前記撮像手段の仰角を可変す
    る回転手段とを具備し、前記傾斜角検出手段の検出結果
    の傾き量と、前記雲台手段の回動角により撮像手段の仰
    角を制御して画像を撮像することを特徴とする撮像装
    置。
  2. 【請求項2】 撮像手段としてデジタルカメラを用いた
    ことを特徴とする請求項1記載の撮像装置。
  3. 【請求項3】 撮像手段として銀塩カメラを用いたこと
    を特徴とする請求項1記載の撮像装置。
  4. 【請求項4】 傾斜角検出手段として、アブソリュート
    ロータリーエンコーダに重りをつけたものを用いたこと
    を特徴とする請求項1記載の撮像装置。
  5. 【請求項5】 撮像手段の仰角を可変する回転手段とし
    て、モータを用いたことを特徴とする請求項1記載の撮
    像装置。
  6. 【請求項6】 制御手段はCPUを用いかつ撮像手段の
    傾き量を検出し、その計測値から撮像手段の仰角の制御
    を行うことを特徴とする請求項1記載の撮像装置。
  7. 【請求項7】 請求項1記載の撮像装置に、撮像手段の
    仰角の制御だけでは補正できなかった撮像手段の傾き量
    を、撮像した画像の附帯情報として画像とともに記録す
    る記録手段を備えたことを特徴とする撮像装置。
  8. 【請求項8】 撮像手段としてデジタルカメラを用い
    て、補正できなかった撮像手段の傾き量を画像と一緒に
    デジタルデータとして記録することを特徴とする請求項
    7記載の撮像装置。
  9. 【請求項9】 撮像手段としてAPSカメラを用いて、
    補正できなかった撮像手段の傾き量を画像と一緒にIX
    データに記録することを特徴とする請求項7記載の撮像
    装置。
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