JP2002221752A - Moving picture camera - Google Patents

Moving picture camera

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JP2002221752A
JP2002221752A JP2001019269A JP2001019269A JP2002221752A JP 2002221752 A JP2002221752 A JP 2002221752A JP 2001019269 A JP2001019269 A JP 2001019269A JP 2001019269 A JP2001019269 A JP 2001019269A JP 2002221752 A JP2002221752 A JP 2002221752A
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JP
Japan
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image
camera
object space
reflecting mirror
interest
Prior art date
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Pending
Application number
JP2001019269A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Ishiguro
浩 石黒
Takeshi Maeda
武志 前田
Nobuo Yamato
信夫 大和
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Vstone Co Ltd
Original Assignee
Vstone Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide moving picture camera which has a lower cost than an apparatus using a lens and allow picking up an image with little distortion. SOLUTION: A reflecting mirror 2 for making an image in an observed area of an object space be picked up in a desired area of a viewing field of a TV camera is disposed between the TV camera 1 and the object space. A reflecting surface of the reflecting mirror 2 is formed so as to make the image picked up by the TV camera 1 through the reflecting mirror 2 be an orthogonal projection image or a perspective projection image in the observed area of the object space. The TV camera 1 can pick up the image having little distortion without an image processing by a computer.

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、撮影装置に関する
ものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a photographing device.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来から、防犯目的で侵入者を撮影する
カメラ、工場の生産ラインにおいて検査対象物品を撮影
するカメラ、自動車において後方の地面付近の障害物を
撮影するカメラなどにおいては、広視野のカメラが要求
されている。広視野のカメラを得るには一般に広角レン
ズが用いられているが、とくに視野の広い広角レンズを
用いると図7に示すような歪んだ画像になることが知ら
れている。図7は1つの格子が正方形である格子模様を
撮影した状態を示しており、周辺部分ほど円形に近い歪
んだ画像になることがわかる。このような広角レンズを
用いると画像の中央付近に比較して周辺部分では、物体
空間における実寸法に対する画像内での寸法が大幅に小
さくなり、画像の周辺部分は中央部分に比較して実質的
に解像度が低くなっている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a wide field of view is used for a camera for photographing an intruder for security purposes, a camera for photographing an object to be inspected on a production line of a factory, and a camera for photographing an obstacle near the ground behind in a car. Cameras are required. A wide-angle lens is generally used to obtain a camera with a wide field of view, but it is known that a distorted image as shown in FIG. 7 is obtained when a wide-angle lens with a wide field of view is used. FIG. 7 shows a state in which a lattice pattern in which one lattice is a square is photographed, and it can be seen that a distorted image closer to a circular shape is obtained in a peripheral portion. When such a wide-angle lens is used, the size in the image relative to the actual size in the object space is significantly smaller in the peripheral portion than in the vicinity of the center of the image, and the peripheral portion of the image is substantially smaller than the central portion. The resolution is low.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】画像の歪みについて
は、広角レンズとして非球面レンズを用いることによっ
てある程度解消しているものもあるが、非球面レンズを
用いても画像の歪みを完全に除去するのは困難であり、
また画像の歪みを少なくする非球面レンズは高コストで
あって、防犯カメラや自動車に搭載されるカメラのよう
な民生用の用途には適していない。
Although some image distortions have been eliminated by using an aspherical lens as a wide-angle lens, the distortion of the image can be completely eliminated by using an aspherical lens. Is difficult and
Further, an aspheric lens that reduces image distortion is expensive and is not suitable for consumer use such as a security camera or a camera mounted on an automobile.

【0004】カメラとしてTVカメラを用いる場合に
は、TVカメラから出力される原画像にコンピュータ画
像処理を施すことによって、広角レンズを用いたことに
よる画像の歪みを補正することが考えられているが、T
Vカメラから出力される動画に連続的にコンピュータ画
像処理を施して画像の歪みを除去しようとすれば、処理
能力の高いマイコンが必要になり、コスト増になるとい
う問題が生じる。また、コンピュータ画像処理によって
画像の歪みを除去するとしても、撮影された画像の周辺
部分は中央部分よりも解像度が小さいのであるから、画
像の歪みを除去したとしても、画像の周辺部分について
は画像の中央部分に比較すると得られる情報量が少なく
なり、コンピュータ画像処理によって画像の歪みを除去
したとしても、周辺部分では画像が大きく劣化すること
になる。
When a TV camera is used as a camera, it has been considered to correct image distortion caused by using a wide-angle lens by performing computer image processing on an original image output from the TV camera. , T
If the image output from the V camera is continuously subjected to computer image processing to remove image distortion, a microcomputer having a high processing capability is required, resulting in an increase in cost. Even if the image distortion is removed by computer image processing, the peripheral part of the captured image has a smaller resolution than the central part. As compared with the central portion, the amount of information obtained is small, and even if the image distortion is removed by computer image processing, the image is greatly deteriorated in the peripheral portion.

【0005】本発明は上記事由に鑑みて為されたもので
あり、その目的は、カメラと物体空間との間に反射鏡を
配置することによって、広角レンズよりも低コストなが
らも広視野で歪みの少ない画像を得るなど、従来はコン
ピュータ画像処理を施さなければ得られなかった画像を
コンピュータ画像処理に依らずに撮影可能とした撮影装
置を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to dispose a reflecting mirror between a camera and an object space, thereby distorting a wide field of view at a lower cost than a wide-angle lens. It is an object of the present invention to provide a photographing apparatus capable of photographing an image which cannot be obtained conventionally without performing computer image processing, such as obtaining an image having a small number of images, without relying on computer image processing.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、物体
空間の着目領域の画像をカメラの視野内の所望領域で撮
影可能にする反射面を有した反射鏡がカメラと物体空間
との間に配置され、物体空間において着目する面に沿っ
た寸法比がカメラで撮影された画像の少なくとも一方向
での寸法比と一致するように反射鏡の反射面が形成され
ているものである。この構成によれば、反射鏡の反射面
の形状が、撮影された画像の少なくとも一方向での寸法
比が物体空間において着目する面に沿った寸法比と一致
するように設定されているので、画像の歪みを少なくし
て視認しやすい画像を撮影することが可能になる。つま
り、カメラにより撮影された画像に対して画像の歪みを
補正するようなコンピュータ画像処理を行うことなく物
体空間内の存在物についてほぼ正確な形状や寸法を認識
することが可能になる。その結果、カメラとしてTVカ
メラを用いる場合にはコンピュータ画像処理による画像
の補正に要する負荷が小さく、処理能力の低い安価なマ
イコンを用いても歪みの少ない画像で滑らかな動画を得
ることが可能になる。また、カメラとして写真感光材料
に撮影するものを用いる場合には広角レンズを用いても
撮影することのできなかった歪みのない広視野の画像を
撮影することが可能になり、写真から物体間の距離や物
体の大きさの目安を得るような目的に適した写真を得る
ことが可能になる。
According to the first aspect of the present invention, a reflector having a reflecting surface which enables an image of a region of interest in an object space to be photographed in a desired region within a field of view of a camera is provided. The reflecting surface of the reflecting mirror is formed so that the dimensional ratio along the plane of interest in the object space matches the dimensional ratio in at least one direction of the image captured by the camera. According to this configuration, the shape of the reflecting surface of the reflecting mirror is set such that the dimensional ratio in at least one direction of the captured image matches the dimensional ratio along the surface of interest in the object space. It is possible to capture an image that is easy to visually recognize by reducing distortion of the image. That is, it is possible to recognize an almost accurate shape and size of an entity in an object space without performing computer image processing such as correcting image distortion on an image captured by a camera. As a result, when a TV camera is used as a camera, the load required for image correction by computer image processing is small, and even if an inexpensive microcomputer with low processing capability is used, a smooth moving image can be obtained with an image with little distortion. Become. In addition, when a camera is used for photographing a photographic photosensitive material, a wide-field image without distortion that could not be photographed even with a wide-angle lens can be photographed. It is possible to obtain a photograph suitable for the purpose of obtaining an indication of the distance and the size of the object.

【0007】請求項2の発明は、請求項1の発明におい
て、前記カメラで撮影された画像が、物体空間において
着目する面を正射投影した像となるように、前記反射鏡
の反射面が形成されているものである。この構成によれ
ば、画像内では着目する面を正射投影した像が得られる
から、物体空間における物体間の距離と画像内での物体
間の距離とが比例関係になり、物体空間内の存在物の距
離や物体の大きさを正確に画像に反映させることが可能
になる。
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the reflecting surface of the reflecting mirror is adjusted so that an image photographed by the camera is an orthographically projected image of a surface of interest in an object space. It has been formed. According to this configuration, since an image obtained by orthographically projecting the plane of interest in the image is obtained, the distance between the objects in the object space and the distance between the objects in the image have a proportional relationship, and the It is possible to accurately reflect the distance of an object and the size of an object on an image.

【0008】請求項3の発明は、請求項1の発明におい
て、前記カメラで撮影された画像が、物体空間において
着目する面を透視投影した像となるように、前記反射鏡
の反射面が形成されているものである。この構成によれ
ば、画像内では着目する面を透視投影した像が得られる
から、画像に遠近感が付与される。すなわち、自動車に
搭載してカメラによって地面付近を撮影する場合であれ
ば、画像の上部が遠方に見えるように遠近感を付与し、
下部には自動車に近い路面が撮影されるようにし画像の
上部は自動車から遠い路面が撮影されるような視野を設
定すれば、人の視覚特性に対応する遠近感を有した画像
を得ることが可能になる。
According to a third aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the reflecting surface of the reflecting mirror is formed such that an image photographed by the camera is an image obtained by perspectively projecting a plane of interest in an object space. Is what is being done. According to this configuration, since an image obtained by perspectively projecting the surface of interest in the image is obtained, the image is given perspective. That is, if the camera is mounted near the ground and mounted near the ground, the perspective is given so that the top of the image can be seen in the distance,
By setting the field of view such that the road surface near the car is photographed at the lower part and the upper part of the image is photographed on the road surface far from the car, it is possible to obtain an image with perspective corresponding to the human visual characteristics. Will be possible.

【0009】請求項4の発明は、請求項1ないし請求項
3の発明において、物体空間において着目する面の特定
方向については前記カメラで撮影された画像内での向き
が保存されるように、前記反射鏡の反射面の一つの断面
が凹面状に形成されているものである。この構成によれ
ば、物体空間での着目する面の向きと画像内での面の向
きとを特定方向について一致させることができる。すな
わち、カメラが反射鏡を通して物体空間の着目領域を撮
影する場合に一般には左右方向が反転するが、左右方向
を含む断面を凹面状として設計した反射鏡を用いること
によって、左右方向について物体空間での着目する面の
向きを画像内で保存することが可能になる。
According to a fourth aspect of the present invention, in the first to third aspects of the present invention, a specific direction of a plane of interest in an object space is preserved in an image taken by the camera. One cross section of the reflecting surface of the reflecting mirror is formed in a concave shape. According to this configuration, the orientation of the surface of interest in the object space and the orientation of the surface in the image can be matched with respect to the specific direction. That is, when the camera shoots the target area of the object space through the reflecting mirror, the left and right directions are generally reversed, but by using the reflecting mirror designed so that the cross section including the left and right directions is concave, the left and right directions are in the object space. Can be saved in the image.

【0010】請求項5の発明は、請求項1ないし請求項
4において、前記反射面に前記カメラで撮影された画像
内に映り込んで画像の基準位置を示すマーカが設けられ
ているものである。この構成によれば、カメラの向きが
物体空間の着目領域を撮影するのに適した向きになって
いるか否かを容易に確認することができる。たとえば、
この撮影装置を自動車に取り付けておけば、駐車場にお
いて路面に表記された文字やラインをマーカに合わせる
ように運転することによって、自動車を適正な位置に容
易に導くことができることになる。
According to a fifth aspect of the present invention, in the first to fourth aspects, the reflection surface is provided with a marker which is reflected in an image taken by the camera and indicates a reference position of the image. . According to this configuration, it is possible to easily confirm whether or not the direction of the camera is suitable for photographing the target area in the object space. For example,
If the photographing device is mounted on a car, the car can be easily guided to an appropriate position by driving the vehicle so that characters and lines written on the road surface match the markers in the parking lot.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】(実施形態1)図1に本実施形態
の概略構成を示す。図1は地面Eの近辺を物体空間の着
目領域とし、カメラとしてのTVカメラ1により着目領
域を撮影する例を示している。TVカメラ1にはCCD
からなる撮像素子1aと、撮像素子1aの受光面に物体
空間の像を結像させる受光レンズ1bとを設けてある。
TVカメラ1の前方には反射鏡2が配置され、TVカメ
ラ1では反射鏡2により反射された像を撮影する。つま
り、反射鏡2は物体空間の着目領域をTVカメラ1の視
野内の所望領域に写像する。反射鏡2はTVカメラ1の
視野を広げるように反射面が設計されている。つまり、
図1に示すように、TVカメラ1の視野(角度θで表し
ている)に対して、反射鏡2で反射されてTVカメラ1
により撮影される範囲(角度φで表している)のほうが
広く(φ>θ)なる。このような関係は、一般に反射鏡
2として凸面鏡を用いることによって得られる関係と同
様である。
(Embodiment 1) FIG. 1 shows a schematic configuration of the present embodiment. FIG. 1 shows an example in which the vicinity of the ground E is set as a target area in the object space, and the TV camera 1 as a camera captures the target area. CCD for TV camera 1
, And a light receiving lens 1b for forming an image of the object space on the light receiving surface of the image sensor 1a.
A reflecting mirror 2 is arranged in front of the TV camera 1, and the TV camera 1 captures an image reflected by the reflecting mirror 2. That is, the reflecting mirror 2 maps the target area in the object space to a desired area in the field of view of the TV camera 1. The reflecting surface of the reflecting mirror 2 is designed to widen the field of view of the TV camera 1. That is,
As shown in FIG. 1, the field of view (represented by an angle θ) of the TV camera 1 is reflected by a reflecting mirror 2 so that the TV camera 1
, The range (represented by the angle φ) becomes wider (φ> θ). Such a relationship is generally the same as that obtained by using a convex mirror as the reflecting mirror 2.

【0012】さらに、反射鏡2を通してTVカメラ1が
撮影する物体空間にTVカメラ1が含まれないように、
TVカメラ1と反射鏡2との位置関係が設定され、かつ
TVカメラ1の光軸を通り、反射鏡2の反射面で反射し
た光線とTVカメラ1の光軸との間の角度は直角よりも
小さくなるように(鋭角になるように)、反射鏡2の反
射面が形成されている。このことによって、TVカメラ
1で撮影された画像の中にTVカメラ1が映り込むこと
がなく、しかもTVカメラ1の光軸と反射面で反射した
光線とが直交している場合に比較すると装置の占有体積
が小さくなる。つまり、防犯カメラとして建物の壁面に
取り付けるような場合には壁面からの突出寸法を比較的
小さくすることができ、また自動車の後方の路面ないし
地面の障害物を監視するような場合には、自動車の内部
空間をほとんど占有することなく装置を取り付けること
が可能になる。
Further, the TV camera 1 is not included in the object space photographed by the TV camera 1 through the reflecting mirror 2.
The positional relationship between the TV camera 1 and the reflecting mirror 2 is set, and the angle between the light beam passing through the optical axis of the TV camera 1 and reflected by the reflecting surface of the reflecting mirror 2 and the optical axis of the TV camera 1 is a right angle. The reflection surface of the reflection mirror 2 is formed so that the reflection angle is also reduced (to be an acute angle). As a result, compared to the case where the TV camera 1 is not reflected in the image captured by the TV camera 1, and the light axis reflected by the reflection surface is orthogonal to the optical axis of the TV camera 1, Occupies a small volume. In other words, when the camera is installed on the wall of a building as a security camera, the size of the projection from the wall can be made relatively small, and when monitoring an obstacle on the road or ground behind the car, The device can be mounted without taking up much of the internal space of the device.

【0013】ところで、反射鏡2の反射面は滑らかな曲
面であって、図2に示すように、全体としては凸面状に
形成されている。このような反射面は、TVカメラ1と
反射鏡2の反射面との位置に応じて、TVカメラ1で撮
影される画像が物体空間において着目する面を歪みのな
い画像とするように、反射面の微小区画ごとに数値計算
することによって設計される。
The reflecting surface of the reflecting mirror 2 is a smooth curved surface, and as shown in FIG. 2, is formed in a convex shape as a whole. Such a reflecting surface is used to reflect an image taken by the TV camera 1 in accordance with the position of the reflecting surface of the TV camera 1 and the reflecting mirror 2 such that a surface of interest in the object space is an image without distortion. It is designed by numerical calculation for each small section of the surface.

【0014】各微小区画の向きは、TVカメラ1の視野
を広げ、かつ視野を広げながらも画像に歪みが生じない
ように設定されている。すなわち、TVカメラ1により
撮影しようとする物体空間における着目領域の範囲、T
Vカメラ1の仕様、TVカメラ1と反射鏡2との相対的
な位置関係に応じて各微小区画が配置される。本実施形
態では、TVカメラ1で撮影した画像が物体空間におけ
る着目領域の正射投影の像となるように、画像の横方向
と縦方向とについて物体空間との相似比がともに一定か
つ等しくなるように微小区画を設計した場合と、TVカ
メラ1で撮影した画像が物体空間における着目領域の透
視投影の像となるように、画像の横方向についてのみ物
体空間との相似比を一定となるように微小区画を設計し
た場合とを例示している。後者における透視投影の像と
しては一点透視と二点透視とのいずれもが可能であり、
たとえば、相似比が画像の上方ほど一定割合で小さくな
るような一点透視の像が得られるように設計すれば、画
像において遠近感を生じさせることが可能になる。ここ
に、横方向ないし縦方向について物体空間との相似比が
一定であるとは、横方向ないし縦方向について物体空間
における寸法比が画像内でも同じ寸法比になることを意
味する。
The orientation of each minute section is set so that the field of view of the TV camera 1 is widened and no distortion occurs in the image while widening the field of view. That is, the range of the region of interest in the object space to be photographed by the TV camera 1,
Each minute section is arranged according to the specifications of the V camera 1 and the relative positional relationship between the TV camera 1 and the reflecting mirror 2. In the present embodiment, the similarity ratio between the object space and the object space in the horizontal and vertical directions is constant and equal so that the image captured by the TV camera 1 is an orthographic image of the region of interest in the object space. The similarity ratio with the object space only in the horizontal direction of the image is set so that the image captured by the TV camera 1 becomes an image of the perspective projection of the region of interest in the object space when the small section is designed as described above. And a case where a micro section is designed. As the perspective projection image in the latter, both one-point perspective and two-point perspective are possible,
For example, if the image is designed so as to obtain a one-point perspective image in which the similarity ratio becomes smaller at a fixed rate as the image becomes higher, it is possible to generate perspective in the image. Here, that the similarity ratio to the object space in the horizontal direction or the vertical direction is constant means that the dimension ratio in the object space in the horizontal direction or the vertical direction is the same in the image.

【0015】しかして、画像の横方向と縦方向とについ
て物体空間との相似比が一定かつ等しくなるように反射
面を設計している場合には、1つの格子が正方形である
格子模様を撮影したときに、図3に示すように1つの格
子が正方形である格子模様の画像を得ることが可能にな
る。つまり、物体空間の存在物が画像内で相似形状とな
るように撮影されることになり、物体空間における存在
物を正射投影した形の画像が得られることになる。この
画像では物体空間における物体間の距離の比が画像内で
も保存されることになるから、画像によって物体間の距
離や物体の寸法を計測することが可能になる。このよう
な画像は、検査用の画像として好適である。また、この
反射鏡2を用いて撮像した画像内ではどの部位も物体空
間に対する解像度が一定になり、歪みのない画像を得な
がらも画像内の全領域において画質がほぼ均質になる。
When the reflecting surface is designed so that the similarity ratio between the object space in the horizontal direction and the vertical direction of the image is constant and equal, a grid pattern in which one grid is a square is photographed. Then, as shown in FIG. 3, it is possible to obtain an image of a lattice pattern in which one lattice is a square. That is, the entity in the object space is photographed so as to have a similar shape in the image, and an image in the form of orthographic projection of the entity in the object space is obtained. In this image, the ratio of the distance between the objects in the object space is stored in the image, so that the distance between the objects and the size of the object can be measured by the image. Such an image is suitable as an image for inspection. Further, in the image picked up by using the reflecting mirror 2, the resolution with respect to the object space is constant at any part, and the image quality is substantially uniform in the entire region in the image while obtaining an image without distortion.

【0016】一方、画像の横方向について物体空間との
相似比が一定かつ画像の上方ほど横方向についての相似
比が一定割合で小さくなるように反射面を設計している
場合には、同じ格子模様を撮影したときに、図4に示す
ように格子の幅が上方ほど小さくなる画像が得られるこ
とになる。つまり、物体空間の存在物を透視投影した形
の画像が得られることになる。この画像では下部が手前
に位置し上部が遠方に位置するような遠近感が得られる
から、自動車に搭載して路面の画像を撮影するような場
合に、遠方が画像内の上部に撮影されるように設定する
ことで、人の視覚特性に合致したわかりやすい画像を提
供することができる。
On the other hand, if the reflection surface is designed so that the similarity ratio with the object space in the horizontal direction of the image is constant and the similarity ratio in the horizontal direction is smaller at a higher ratio in the upper part of the image, the same grating is used. When a pattern is photographed, an image is obtained in which the width of the lattice becomes smaller as it goes upward, as shown in FIG. That is, an image in the form of perspective projection of an entity in the object space is obtained. In this image, the perspective is obtained such that the lower part is located in the front and the upper part is located in the distant place, so when mounting on a car and taking an image of the road surface, the distant place is photographed in the upper part of the image With this setting, an easy-to-understand image that matches the visual characteristics of a person can be provided.

【0017】なお、本実施形態ではTVカメラ1の画像
内にTVカメラ1が映り込まないような位置関係に設定
しているが、TVカメラ1が映り込むような位置関係を
必要に応じて採用してもよい。また、上述の例では物体
空間において着目する面を平面と考えているが、着目す
る面が曲面であるときには着目する面を平面に展開した
形状(つまり、曲面に沿った形状)が、正射投影ないし
透視投影されるように、反射鏡2の反射面の形状を設計
することが可能である。つまり、上述した例では物体空
間において着目する面を平面と想定し、物体空間におい
て着目する面と画像内での像との相似比によって説明し
たが、着目する面が曲面である場合まで一般化して言え
ば、物体空間において着目する面に沿った寸法比がTV
カメラ1で撮影された画像の少なくとも一方向での寸法
比と一致するように、反射鏡2の反射面を設計すること
になる。
In the present embodiment, the positional relationship is set such that the TV camera 1 is not reflected in the image of the TV camera 1, but the positional relationship in which the TV camera 1 is reflected is adopted as necessary. May be. In the above example, the surface of interest in the object space is considered to be a plane. However, when the surface of interest is a curved surface, the shape obtained by developing the surface of interest into a plane (that is, the shape along the curved surface) is orthogonal. It is possible to design the shape of the reflecting surface of the reflecting mirror 2 so as to perform projection or perspective projection. In other words, in the above example, the plane of interest in the object space is assumed to be a plane, and the similarity ratio between the plane of interest in the object space and the image in the image has been described. However, it is generalized to the case where the plane of interest is a curved surface. In other words, the dimensional ratio along the plane of interest in the object space is TV
The reflecting surface of the reflecting mirror 2 is designed to match the dimensional ratio of the image taken by the camera 1 in at least one direction.

【0018】(実施形態2)本実施形態は、図5に示す
ように、反射鏡2を鞍形に形成して内側面を反射面とし
たものである。図5に示すx方向を含む反射面の断面は
凸面状に形成され、図5に示すy方向を含む反射面の断
面は凹面状に形成されている。この反射鏡2は、TVカ
メラ1で撮影される物体空間の特定領域について、左右
方向を画像内で保存しようとするものである。
(Embodiment 2) In this embodiment, as shown in FIG. 5, the reflecting mirror 2 is formed in a saddle shape and the inner surface is made a reflecting surface. The cross section of the reflecting surface including the x direction shown in FIG. 5 is formed in a convex shape, and the cross section of the reflecting surface including the y direction shown in FIG. 5 is formed in a concave shape. The reflecting mirror 2 is intended to store the left and right directions in an image in a specific region of the object space captured by the TV camera 1.

【0019】いま、図5(a)のように、物体空間にお
いて着目する面に「あ」という文字Cが表記されている
ものとし、この文字Cを実施形態1の構成で用いた反射
鏡2を通してTVカメラ1で撮影するとすれば、TVカ
メラ1の画像内では図5(c)のように文字C″の左右
が反転することになる。これに対して、本実施形態のよ
うに鞍形の反射面を有する反射鏡2を用いることによっ
て物体空間において着目する面の左右方向が保存され、
図5(b)のように画像内における文字C′は画像内で
正しく表示されることになる。他の構成および動作は第
1の実施の形態と同様である。
Now, as shown in FIG. 5 (a), it is assumed that the character C of "A" is written on the surface of interest in the object space, and that the character C is used in the reflecting mirror 2 used in the configuration of the first embodiment. 5C, the left and right of the character C ″ are reversed in the image of the TV camera 1 as shown in FIG. 5C. By using the reflecting mirror 2 having the reflecting surface of, the horizontal direction of the surface of interest in the object space is preserved,
As shown in FIG. 5B, the character C 'in the image is correctly displayed in the image. Other configurations and operations are the same as those of the first embodiment.

【0020】(実施形態3)本実施形態は、図6に示す
ように、TVカメラ1の画像内に映り込んで画像内での
基準位置を示すマーカ2aを反射鏡2の反射面に設けた
ものである。図示例ではマーカ2aを格子模様に形成し
ているが、十字状や矩形状のマーカ2aを形成したり、
あるいは点を示すようにマーカ2aを形成することも可
能である。マーカ2aは、反射鏡2の反射面に印刷を施
したり、反射面に微小な凹凸を形成することによって設
けることができる。このようなマーカ2aを設けておけ
ば、TVカメラ1の向きが物体空間の着目領域を撮影す
るのに適した向きになっているか否かを容易に確認する
ことができる。
(Embodiment 3) In this embodiment, as shown in FIG. 6, a marker 2a which is reflected in the image of the TV camera 1 and indicates a reference position in the image is provided on the reflecting surface of the reflecting mirror 2. Things. In the illustrated example, the marker 2a is formed in a lattice pattern, but a cross-shaped or rectangular marker 2a may be formed,
Alternatively, the marker 2a can be formed so as to indicate a point. The marker 2a can be provided by printing on the reflecting surface of the reflecting mirror 2 or by forming minute irregularities on the reflecting surface. By providing such a marker 2a, it is possible to easily confirm whether or not the direction of the TV camera 1 is suitable for photographing the target area in the object space.

【0021】具体的に説明すると、自動車の後部に本実
施形態の撮影装置を取り付け、図6(a)のように駐車
場の地面に記されたラインLをTVカメラ1で撮影して
いる場合に、TVカメラ1で撮像される画像内には、図
6(b)のようにマーカ2aに対応するマーカ2aの像
2a′が映り込む。そこで、自動車の運転者はマーカ2
aの像2a′にラインLの像L′を沿わせるように運転
すれば、自動車を駐車場の適正位置に容易に導くことが
できることになる。他の構成および動作は第1の実施の
形態と同様である。
More specifically, when the photographing device of the present embodiment is attached to the rear part of the car, and the line L marked on the ground of the parking lot is photographed by the TV camera 1 as shown in FIG. In the image picked up by the TV camera 1, an image 2a 'of the marker 2a corresponding to the marker 2a is reflected as shown in FIG. Then, the driver of the car
If the driver drives the vehicle so that the image L 'of the line L follows the image 2a' of a, the vehicle can be easily guided to an appropriate position in the parking lot. Other configurations and operations are the same as those of the first embodiment.

【0022】なお、上述した各実施形態ではカメラとし
てTVカメラ1を用いる例を示したが、写真感光材料を
用いる一般のカメラを用いる場合でも本発明の技術思想
は適用可能である。
In each of the above-described embodiments, an example in which the TV camera 1 is used as the camera has been described. However, the technical idea of the present invention can be applied to a case where a general camera using a photographic photosensitive material is used.

【0023】[0023]

【発明の効果】請求項1の発明は、物体空間の着目領域
の画像をカメラの視野内の所望領域で撮影可能にする反
射面を有した反射鏡がカメラと物体空間との間に配置さ
れ、物体空間において着目する面に沿った寸法比がカメ
ラで撮影された画像の少なくとも一方向での寸法比と一
致するように反射鏡の反射面が形成されているものであ
り、反射鏡の反射面の形状が、撮影された画像の少なく
とも一方向での寸法比が物体空間において着目する面に
沿った寸法比と一致するように設定されているので、画
像の歪みを少なくして視認しやすい画像を撮影すること
が可能になる。つまり、カメラにより撮影された画像に
対して画像の歪みを補正するようなコンピュータ画像処
理を行うことなく物体空間内の存在物についてほぼ正確
な形状や寸法を認識することが可能になる。その結果、
カメラとしてTVカメラを用いる場合にはコンピュータ
画像処理による画像の補正に要する負荷が小さく、処理
能力の低い安価なマイコンを用いても歪みの少ない画像
で滑らかな動画を得ることが可能になるという利点があ
る。また、カメラとして写真感光材料に撮影するものを
用いる場合には広角レンズを用いても撮影することので
きなかった歪みのない広視野の画像を撮影することが可
能になり、写真から物体間の距離や物体の大きさの目安
を得るような目的に適した写真を得ることが可能になる
という利点がある。
According to the first aspect of the present invention, a reflecting mirror having a reflecting surface which enables an image of a region of interest in an object space to be photographed in a desired region in the field of view of the camera is arranged between the camera and the object space. The reflecting surface of the reflecting mirror is formed such that the dimensional ratio along the plane of interest in the object space matches the dimensional ratio in at least one direction of the image taken by the camera. Since the shape of the surface is set so that the dimensional ratio in at least one direction of the captured image coincides with the dimensional ratio along the surface of interest in the object space, image distortion is reduced and visual recognition is easy. Images can be taken. That is, it is possible to recognize an almost accurate shape and size of an entity in an object space without performing computer image processing such as correcting image distortion on an image captured by a camera. as a result,
When a TV camera is used as a camera, the load required for image correction by computer image processing is small, and even if an inexpensive microcomputer with low processing capability is used, it is possible to obtain a smooth moving image with an image with little distortion. There is. In addition, when a camera is used for photographing a photographic photosensitive material, a wide-field image without distortion that could not be photographed even with a wide-angle lens can be photographed. There is an advantage that it is possible to obtain a photograph suitable for the purpose of obtaining an indication of the distance and the size of the object.

【0024】請求項2の発明は、請求項1の発明におい
て、前記カメラで撮影された画像が、物体空間において
着目する面を正射投影した像となるように、前記反射鏡
の反射面が形成されているものであり、画像内では着目
する面を正射投影した像が得られるから、物体空間にお
ける物体間の距離と画像内での物体間の距離とが比例関
係になり、物体空間内の存在物の距離や物体の大きさを
正確に画像に反映させることが可能になるという利点が
ある。
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the reflecting surface of the reflecting mirror is adjusted so that an image photographed by the camera is an orthographically projected image of a surface of interest in an object space. Since the image is obtained by orthographically projecting the surface of interest in the image, the distance between objects in the object space and the distance between objects in the image have a proportional relationship. There is an advantage that it is possible to accurately reflect the distance of an existing object and the size of an object in an image.

【0025】請求項3の発明は、請求項1の発明におい
て、前記カメラで撮影された画像が、物体空間において
着目する面を透視投影した像となるように、前記反射鏡
の反射面が形成されているものであり、画像内では着目
する面を透視投影した像が得られるから、画像に遠近感
が付与されるという利点がある。すなわち、自動車に搭
載してカメラによって地面付近を撮影する場合であれ
ば、画像の上部が遠方に見えるように遠近感を付与し、
下部には自動車に近い路面が撮影されるようにし画像の
上部は自動車から遠い路面が撮影されるような視野を設
定すれば、人の視覚特性に対応する遠近感を有した画像
を得ることが可能になる。
According to a third aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the reflecting surface of the reflecting mirror is formed such that an image photographed by the camera is an image obtained by perspectively projecting a plane of interest in an object space. Since an image obtained by perspectively projecting the surface of interest in the image is obtained, there is an advantage that the image is given a perspective. That is, if the camera is mounted near the ground and mounted near the ground, the perspective is given so that the top of the image can be seen in the distance,
By setting the field of view such that the road surface near the car is photographed at the lower part and the upper part of the image is photographed on the road surface far from the car, it is possible to obtain an image with perspective corresponding to the human visual characteristics. Will be possible.

【0026】請求項4の発明は、請求項1ないし請求項
3の発明において、物体空間において着目する面の特定
方向については前記カメラで撮影された画像内での向き
が保存されるように、前記反射鏡の反射面の一つの断面
が凹面状に形成されているものであり、物体空間での着
目する面の向きと画像内での面の向きとを特定方向につ
いて一致させることができる。すなわち、カメラが反射
鏡を通して物体空間の着目領域を撮影する場合に一般に
は左右方向が反転するが、左右方向を含む断面を凹面状
として設計した反射鏡を用いることによって、左右方向
について物体空間での着目する面の向きを画像内で保存
することが可能になる。
According to a fourth aspect of the present invention, in the first to third aspects of the present invention, a specific direction of a plane of interest in an object space is preserved in an image taken by the camera. One cross section of the reflecting surface of the reflecting mirror is formed in a concave shape, and the direction of the surface of interest in the object space and the direction of the surface in the image can be made coincident in a specific direction. That is, when the camera shoots the target area of the object space through the reflecting mirror, the left and right directions are generally reversed, but by using the reflecting mirror designed so that the cross section including the left and right directions is concave, the left and right directions are in the object space. Can be saved in the image.

【0027】請求項5の発明は、請求項1ないし請求項
4において、前記反射面に前記カメラで撮影された画像
内に映り込んで画像の基準位置を示すマーカが設けられ
ているものであり、カメラの向きが物体空間の着目領域
を撮影するのに適した向きになっているか否かを容易に
確認することができるという利点がある。たとえば、こ
の撮影装置を自動車に取り付けておけば、駐車場におい
て路面に表記された文字やラインをマーカに合わせるよ
うに運転することによって、自動車を適正な位置に容易
に導くことができることになる。
According to a fifth aspect of the present invention, in the first to fourth aspects, the reflection surface is provided with a marker which is reflected in an image taken by the camera and indicates a reference position of the image. In addition, there is an advantage that it is possible to easily confirm whether or not the direction of the camera is suitable for photographing the target area in the object space. For example, if this photographing device is attached to a car, the car can be easily guided to an appropriate position by driving the vehicle so that characters and lines written on the road surface match the markers in the parking lot.

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

【図1】本発明の実施形態1を示す概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a first embodiment of the present invention.

【図2】同上に用いる反射鏡を示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing a reflecting mirror used in the embodiment.

【図3】同上の動作説明図である。FIG. 3 is an operation explanatory diagram of the above.

【図4】同上の動作説明図である。FIG. 4 is an operation explanatory view of the above.

【図5】(a)は本発明の実施形態2を示す概略斜視
図、(b)は同上の動作説明図、(c)は実施形態1の
動作説明図である。
5A is a schematic perspective view showing a second embodiment of the present invention, FIG. 5B is an operation explanatory view of the same, and FIG. 5C is an operation explanatory view of the first embodiment.

【図6】(a)は本発明の実施形態3を示す概略斜視
図、(b)は同上の動作説明図である。
FIG. 6A is a schematic perspective view showing a third embodiment of the present invention, and FIG.

【図7】比較例を示す動作説明図である。FIG. 7 is an operation explanatory view showing a comparative example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 カメラ 2 反射鏡 2a マーカ 1 camera 2 reflector 2a marker

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) H04N 5/225 H04N 5/225 C // G08B 13/196 G08B 13/196 (72)発明者 前田 武志 大阪市此花区春日出北3丁目8番地4ハイ ツすみれ201 (72)発明者 大和 信夫 大阪市浪速区下寺2−2−18 ヴイストン 株式会社内 Fターム(参考) 2H101 FF00 2H105 CC01 5C022 AA01 AC42 AC51 AC54 5C084 AA02 AA07 AA13 BB21 CC16 DD12 EE01 EE02 EE05 FF01 GG78 Continuation of the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat II (reference) H04N 5/225 H04N 5/225 C // G08B 13/196 G08B 13/196 (72) Inventor Takeshi Maeda Konohana-ku, Osaka-shi No. 3 Kasuga Ichikita 3-chome 4 Height Tsumire 201 (72) Inventor Nobuo Yamato 2-2-18 Shimodera, Naniwa-ku, Osaka V-Stone Co., Ltd. F-term (reference) 2H101 FF00 2H105 CC01 5C022 AA01 AC42 AC51 AC54 5C084 AA02 AA07 AA13 BB21 CC16 DD12 EE01 EE02 EE05 FF01 GG78

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 物体空間の着目領域の画像をカメラの視
野内の所望領域で撮影可能にする反射面を有した反射鏡
がカメラと物体空間との間に配置され、物体空間におい
て着目する面に沿った寸法比がカメラで撮影された画像
の少なくとも一方向での寸法比と一致するように反射鏡
の反射面が形成されていることを特徴とする撮影装置。
1. A reflecting mirror having a reflecting surface that enables an image of a region of interest in an object space to be captured in a desired region in a field of view of a camera is disposed between the camera and the object space, and a surface to be focused on in the object space. A reflecting surface of a reflecting mirror is formed such that a dimensional ratio along a distance in at least one direction of an image captured by a camera matches the dimensional ratio.
【請求項2】 前記カメラで撮影された画像が、物体空
間において着目する面を正射投影した像となるように、
前記反射鏡の反射面が形成されていることを特徴とする
請求項1記載の撮影装置。
2. An image photographed by the camera is an orthographically projected image of a plane of interest in an object space,
2. The photographing apparatus according to claim 1, wherein a reflecting surface of the reflecting mirror is formed.
【請求項3】 前記カメラで撮影された画像が、物体空
間において着目する面を透視投影した像となるように、
前記反射鏡の反射面が形成されていることを特徴とする
請求項1記載の撮影装置。
3. An image photographed by the camera is a perspective projection image of a plane of interest in an object space.
2. The photographing apparatus according to claim 1, wherein a reflecting surface of the reflecting mirror is formed.
【請求項4】 物体空間において着目する面の特定方向
については前記カメラで撮影された画像内での向きが保
存されるように、前記反射鏡の反射面の一つの断面が凹
面状に形成されていることを特徴とする請求項1ないし
請求項3のいずれか1項に記載の撮影装置。
4. A cross section of one of the reflecting surfaces of the reflecting mirror is formed in a concave shape so that a direction in a plane of interest in an object space in an image taken by the camera is preserved. The photographing apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein:
【請求項5】 前記反射面に前記カメラで撮影された画
像内に映り込んで画像の基準位置を示すマーカが設けら
れていることを特徴とする請求項1ないし請求項4のい
ずれか1項に記載の撮影装置。
5. The image forming apparatus according to claim 1, wherein a marker is provided on the reflection surface, the marker being reflected in an image captured by the camera and indicating a reference position of the image. An imaging device according to item 1.
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