JP2008249717A - カメラ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】少なくとも2つの孔を有し、孔の配置は、孔それぞれの中心が水平方向の同一直線上になく、前記孔それぞれの中心が鉛直方向の同一直線上にない配置である遮断板528と、孔のそれぞれに対して、長手方向の発光面の一部が孔の対面に配置され、互いが平行に近い状態で設置される少なくとも2つのストロボ発光管529、530と、所定時間内において、ストロボ発光管のいずれか一方のみが発光する制御を行う光源制御手段534と、ストロボ発光管から照射される照射光による撮像データの光強度比とストロボ発光管から照射される照射光の角度との関係を用いて、撮像データの奥行き値を求める距離計算部535と、を具備し、ストロボ発光管は、その一端が孔と対面し、他端が遮断板528の遮断部分と対向している、カメラである。
【選択図】図14
Description
X=Z/tanθ
Y=Z/tanω ・・・・・ (1)
式(1)のφについては、前述のとおり、CCD109A、109Bによりモニタしたレーザ光源101A、101Bの光強度比によって計算し、θ、ωについては画素の座標値から計算する。式(1)に示した値のうち、すべてを計算すると形状を求めることになり、Zのみであれば距離画像を求めることになる。
少なくとも2つの孔を有し、前記孔の配置は、前記孔それぞれの中心が水平方向の同一直線上になく、前記孔それぞれの中心が鉛直方向の同一直線上にない配置である遮断板と、
前記孔のそれぞれに対して、長手方向の発光面の一部が前記孔の対面に配置され、互いが平行に近い状態で設置される少なくとも2つの線状発光管と、
所定時間内において、前記線状発光管のいずれか一方のみが発光する制御を行う光源制御手段と、
前記線状発光管から照射される照射光による撮像データの光強度比と前記前記線状発光管から照射される照射光の角度との関係を用いて、前記撮像データの奥行き値を求める距離計算部と、
を具備し、
前記線状発光管は、その一端が前記孔と対面し、他端が前記遮断板の遮断部分と対向している、カメラである。
特定の輻射パターンを持つ投射光を被写体に照射する発光手段を有し、前記発光手段の被写体反射光を撮像し、撮像した画像の光強度を用いて奥行き画像を得る、形状計測用または被写体抽出用のカメラであって、
前記発光手段は、配列された複数の直線状光源のそれぞれの前に、孔を有する遮光板が配置された構造を有し、それらの遮光板の各孔は互いに位置的にずれており、
前記複数個の光源は時分割的に発光することを特徴とするカメラである。
特定の輻射パターンを持つ投射光を被写体に照射する発光手段を有し、前記発光手段の被写体反射光を撮像し、撮像した画像の光強度を用いて奥行き画像を得る、形状計測用または被写体抽出用のカメラであって、
前記発光手段は、一つの光源の前に、2次元的に光透過率が異なる光変調素子が配置され、その光透過率の2次元的変化分布が切り替え可能となっており、
前記発光手段は、その光透過率の分布の切り替えに応じて、複数回発光することを特徴とするカメラである。
特定の輻射パターンを持つ投射光を被写体に照射する発光手段を有し、前記発光手段の被写体反射光を撮像し、撮像した画像の光強度を用いて奥行き画像を得る、形状計測用または被写体抽出用のカメラであって、
タッチパネル付きの平面ディスプレイを備え、
そのタッチパネル上に前記撮影画像が表示されている際のそのタッチパネルに対する使用者によるタッチ動作によって、被写体中の複数個の点が指定された場合、その指定されたこれらの点間の実際の長さを、前記奥行き画像データから計算する距離計算部を有することを特徴とするカメラである。
前記距離計算部は、使用者が指定する前記複数の点から得られた被写体各部の長さ情報から、その被写体の面積あるいは体積を計算することを特徴とする第3の発明のカメラである。
特定の輻射パターンを持つ投射光を被写体に照射する発光手段を有し、前記発光手段の被写体反射光を撮像し、撮像した画像の光強度を用いて奥行き画像を得る、形状計測用または被写体抽出用のカメラであって、
タッチパネル付きの平面ディスプレイを備え、
そのタッチパネル上に前記撮影画像が表示されている際のそのタッチパネルに対する使用者によるタッチ動作によって、被写体中の複数個の点が指定された場合、使用者が指定する前記複数の点を通る円の直径、半径又は円弧の長さを、前記奥行き画像データから計算する距離計算部を有することを特徴とするカメラである。
特定の輻射パターンを持つ投射光を被写体に照射する発光手段を有し、前記発光手段の被写体反射光を撮像し、撮像した画像の光強度を用いて奥行き画像を得る、形状計測用または被写体抽出用のカメラであって、
使用者により指定された距離以下に存在する被写体のみ、または、使用者によって指定された距離の範囲に存在する被写体のみ、前記撮像された奥行き画像を用いて、切り出す被写体切り出し手段を有することを特徴とするカメラである。
前記切り出し処理の誤動作により背景又は前景を間違えた部分を使用者が前記タッチパネルに触れることにより指定することにより、誤った背景または前景切り出し動作を修正できることを特徴とする第6の発明のカメラである。
前記タッチパネル付きの平面ディスプレイを指で操作する代わりに、ペン型のポインティングデバイスを用いて使用者が座標を入力することを特徴とする第3〜6のいずれかの発明のカメラである。
前記タッチパネル付きの平面ディスプレイを指で操作する代わりに、通常の平面ディスプレイ上に画像上の位置を表すカーソルを表示し、マウスや押しボタンを使用者が操作することによってカーソル位置を移動し、所望の座標を使用者が入力することを特徴とする第3〜6のいずれかの発明のカメラである。
前記撮像された画像データを利用して奥行き画像を得るための装置は、その撮像レンズを含む本体とは、通信手段を介して通信可能となっていることを特徴とする第1〜9のいずれかの発明のカメラである。
前記発光手段は、前記撮像レンズを含む本体と分離可能であり、通常の映像撮像時には前記発光手段が取り外されて使用され、奥行き画像撮像時には前記発光手段を取り付けて使用することを特徴とする第1〜10のいずれかの発明のカメラである。
特定の輻射パターンを持つ投射光を被写体に照射する発光手段を有し、前記発光手段の被写体反射光を撮像し、撮像した画像の光強度を用いて奥行き画像を得る、形状計測用または被写体抽出用のカメラであって、
前記発光手段の発光なしの状態にて動画像を撮像し記録媒体に録画できるビデオカメラを兼ねており、
前記発光手段が発光した時に撮像した画像データにインデックス信号を付加しておき、前記インデックス信号が付加された特定の画像のみを用いて奥行き画像を算出することを特徴とするカメラである。
前記奥行き画像以外にもカラー画像も同時に生成し、奥行き画像とカラー画像を共に出力できることを特徴とする第8〜12のいずれかの発明のカメラである。
前記被写体切り出し部は、使用者によって指定された距離以下に存在する被写体のみ、または、使用者によって指定された距離の範囲に存在する被写体のみのカラー画像を切り出すことを特徴とする第6の発明のカメラである。
図1は、本発明の第1の参考例におけるレンジファインダの構成図である。図1において、1カメラ、2a,2bは光源、5は光源制御部、6は距離計算部である。以下に上記構成の動作について説明する。
る。即ち、各々の光源は中心軸上が最も明るく、周辺になるほど暗くなる特性を持つ。このような中央が明るく周辺が暗いのは半円筒状の反射板9,10が閃光光源7,8の背後に配置されているからである。また、その半円筒状の反射板9,10の向きがずれており、それぞれの投射光は一部が重なるように発光されている。
Z=Dtanθtanφ/(tanθ−tanφ)
として計算できる。
Y=Z/tanω ・・・・・ (2)
なお、本参考例において、光源2a、2bを同時に発光させ、図4の点線のように1つの中心の明るさが大きく、周辺が暗くなる通常のフラッシュランプとして使用すれば、通常の2次元画像を撮像することができる。
(第2の参考例)
図7は、本発明の第1の参考例におけるレンジファインダの構成図である。図7において、1aは赤外光に感度を有するカメラ、2a,2bは光源、3a,3bは赤外透過フィルタ、4a,4bは水平方向に透過率が変化するNDフィルタ、5は光源制御部、6は距離計算部である。以下に上記構成の動作について説明する。
これらのNDフィルタにより、2つの光源から被写体空間に照射される光は、光源から見て一方は右側が明るく、他方は左側が明るい光となる。その結果、被写体にはフィールド周期毎に、上記右側もしくは左側が明るい光が交互に投射される。
Z=Dtanθtanφ/(tanθ−tanφ)
X=Z/tanθ
Y=Z/tanω
より三次元座標値X,Y,Zを全て計算し三次元座標データを出力することができる。
また、本参考例において、ハーフミラーやダイクロイックミラー等で赤外カメラと同軸で同時に通常のカラーカメラで画像を撮像すれば、奥行き画像とそれに対応したテクスチャ画像を同時に撮像することもできる。
この場合、各画素の光強度比を計算する際に、各々の光パタン照射時の光強度の値から光パタン無しの場合の光強度を差し引いた差分値を計算する。そしてこれらの差分値の比を計算して光強度比とする。このようにすれば明るい場所での撮像の場合、背景光による距離計算誤差を抑圧することが出来る。
図10(a)は、本発明のレンジファインダの第3の参考例の構成を示す概略斜視図である。同図を参照しながら、以下に本参考例の構成を説明する。
01bには、それらの出射光を個別に被写体側に導き、被写体に照射するための光ファイバ205a、205bが設けられている。又、これら各光ファイバ205a,205bと半導体レーザ201a,201bの間には、コリメータレンズ204a,204bが配置されている。この様な構成により、上記と同様の効果を発揮する。
(第1の実施の形態)
図13(a),(b)は、本発明の第1の実施の形態における形状計測カメラ及び被写体抽出カメラの構成図である。また、図20はこのカメラのブロック図である。
図20において、532は表示部、533は撮像部、534は光源制御部、535は距離計算部、536はカラー画像計算部、538はメディア記録・再生部、550は画像メモリである。
Z=Dtanθtanφ/(tanθ−tanφ)
として計算できる。この時、Dの値(レンズと光源部の距離)が小さいと、計測された奥行き値Zの値の精度が悪くなる。例えば、3m程度の距離までの被写体であれば、Dの値を20〜30cmにすれば、計測距離の約1%の誤差で奥行きが計測できる。これより小さなDの値になるに従って、計測誤差はこれよりも大きくなっていく。また、着目点PのX、Y座標は以下の式によって与えられる。
Y=Z/tanω
また、カラー画像計算部536は、前述の2種類の光パタン照射時の撮像データを加算平均した画像を計算し、これをカラー画像とする。2種類の光パタンは、図18のように、お互いに相補的に明るさが変化する特性を持っており、これらを加算平均することによって一様な明るさのストロボで撮像したのと同等なカラー画像を得ることが出来る。
図28は、本発明の第2の実施の形態における形状計測カメラ及び被写体抽出カメラの構成図である。図28において、501,502はカメラの筐体、505,506はそれぞれ光源部を形成する第1、第2ストロボ、518は表示パネル、519はタッチパネル、532は表示部、533は撮像部、535は距離計算部、536はカラー画像計算部、538はメディア記録・再生部、537は制御部である。以下に上記構成の形状計測カメラ及び被写体抽出カメラの動作について説明する。
1a 赤外カメラ
2a 光源
2b 光源
3a 赤外透過フィルタ
3b 赤外透過フィルタ
4a 水平方向に透過率が変化するNDフィルタ
4b 水平方向に透過率が変化するNDフィルタ
5 光源制御部
6 距離計算部
7 閃光光源
8 閃光光源
9 反射板
10 反射板
11a フィールドメモリa
11b フィールドメモリb
12a 光強度変換部a
12b 光強度変換部b
13 光強度比計算部
14 距離変換部
101A レーザ光源
101B レーザ光源
102 ハーフミラー
103 光源制御部
104 回転ミラー
105 回転制御部
106 被写体
107 レンズ
108A 光波長分離フィルタ
108B 光波長分離フィルタ
109A 撮像素子
109B 撮像素子
109C カラー画像撮像素子
110A カメラの信号処理部
110B カメラの信号処理部
111 カラーカメラの信号処理部
112 距離計算部
113 制御部
201 半導体レーザ
202 第1光ファイバ
203 光分配器
204 コリメータレンズ
206 カメラ部
207 第2光ファイバ
501 筐体
502 筐体
503 レンズ
504 記録メディア
505 第1ストロボ
506 第2ストロボ
507 ファインダ
508 ストロボ部
509 カメラ本体筐体
510 接続部
511 カメラ本体
512 光源部筐体
513 光源部筐体
514 第3ストロボ
515 第4ストロボ
516 接続部
517 光源部
518 表示パネル
519 タッチパネル
520 被写体(前景)
521 被写体(背景)
527 誤動作により前景と判断された部分
528 遮光板
529 ストロボ発光管A
530 ストロボ発光管B
531 液晶バリア
532 表示部
533 撮像部
534 光制御部
535 距離計算部
536 カラー画像計算部
537 制御部
538 メディア記録・再生部
539 解析部
540 被写体(前景)
541 被写体(背景)
542 光源部からの光が遮られた部分
543 光源部3
544 光源部4
545 カメラ取り付けネジ
546 光源部筐体(1)
547 光源部筐体(2)
548 光源部固定台
549 光源部固定具(ストロボシュー金具)
550 画像メモリ
551 反射板(1)
552 反射板(2)
100 背景と判断された部分
Claims (1)
- 少なくとも2つの孔を有し、前記孔の配置は、前記孔それぞれの中心が水平方向の同一直線上になく、前記孔それぞれの中心が鉛直方向の同一直線上にない配置である遮断板と、
前記孔のそれぞれに対して、長手方向の発光面の一部が前記孔の対面に配置され、互いが平行に近い状態で設置される少なくとも2つの線状発光管と、
所定時間内において、前記線状発光管のいずれか一方のみが発光する制御を行う光源制御手段と、
前記線状発光管から照射される照射光による撮像データの光強度比と前記前記線状発光管から照射される照射光の角度との関係を用いて、前記撮像データの奥行き値を求める距離計算部と、
を具備し、
前記線状発光管は、その一端が前記孔と対面し、他端が前記遮断板の遮断部分と対向している、カメラ。
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