JP2010278587A - 撮像装置、電子機器、パノラマ画像記録方法およびプログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】撮像部211は、被写体を撮像して複数の撮像画像を生成する。画像合成部240は、複数の撮像画像を合成することによりパノラマ画像を生成する。中心位置算出部260は、生成されたパノラマ画像における水平方向の中心位置を算出する。方位取得部212は、複数の撮像画像のうち時間軸における最初の撮像画像における中心位置の方位を取得する。パノラマ情報算出部280は、撮像部211の特性情報と、生成されたパノラマ画像における中心位置と、最初の撮像画像について取得された方位とに基づいて、そのパノラマ画像における中心位置の方位を算出する。記録制御部290は、算出された方位と、生成されたパノラマ画像とを画像ファイルとして画像記憶部200に記録させる。
【選択図】図2
Description
1.第1の実施の形態(パノラマ画像における代表位置の方位算出制御:1つの撮像画像の方位を用いて、パノラマ画像の方位を算出する例)
2.第2の実施の形態(パノラマ画像における方位算出および方位を用いた画像抽出制御:パノラマ画像から一部の画像を抽出する際における方位算出、方位を用いたパノラマ画像からの画像抽出の例)
3.第3の実施の形態(パノラマ画像の変換制御:方位を用いてパノラマ画像の変換および地図上の配置をする例)
4.変形例
[撮像装置の構成例]
図1は、本発明の第1の実施の形態における撮像装置100の内部構成例を示すブロック図である。撮像装置100は、撮像部111と、方位センサ112と、GPS(Global Positioning System)ユニット113と、ネットワークコントローラ114と、解像度変換部120と、画像圧縮伸張部130とを備える。また、撮像装置100は、ROM(Read Only Memory)140と、RAM(Random Access Memory)150と、CPU(Central Processing Unit)160とを備える。また、撮像装置100は、LCD(Liquid Crystal Display)コントローラ171と、LCD172と、入力制御部181と、操作部182と、リムーバブルメディアコントローラ191と、リムーバブルメディア192とを備える。なお、撮像装置100を構成する各部の間で行われるやりとりは、バス101を介して行われる。撮像装置100は、例えば、被写体を撮像して複数の撮像画像を生成し、これらの複数の画像を合成することによりパノラマ画像を生成することが可能なデジタルスチルカメラにより実現することができる。
図3は、本発明の第1の実施の形態における画像記憶部200に記憶される画像ファイルのファイル構造の一例を示す図である。図3に示す例では、DCF(Design rule for Camera File system)規格により記録される静止画ファイルのファイル構造を概略的に示す。DCFは、デジタルスチルカメラやプリンタ等の機器間で、記録媒体を介して画像の相互利用を実現するためのファイルシステム規格である。また、DCFでは、Exif(Exchangeable image file format)をベースにして記録媒体に記録する場合におけるファイル名の付け方やフォルダの構成が規定されている。Exifは、画像ファイルの中に画像データおよびカメラ情報を付加するための規格であり、画像ファイルを記録するための形式(ファイルフォーマット)を規定するものである。図3(a)には画像ファイル300の構成例を示し、図3(b)には付属情報310の構成例を示し、図3(c)にはメーカーノート312の構成例を示す。
図5は、本発明の第1の実施の形態における画像合成部240により生成されるパノラマ画像を構成する複数の撮像画像と、これらの撮像画像を生成する際における撮像装置100の撮像動作状態との関係を模式的に示す図である。図5(a)には、撮像部211により生成された撮像画像401乃至404を示す。図5(b)には、撮像画像401乃至404を生成する場合における撮像装置100の撮像動作状態の遷移を示す。
図7は、本発明の第1の実施の形態における撮像部211のデバイス特性と、撮像部211により生成される撮像画像との関係を上面から見た場合を模式的に示す図である。図7では、撮像部211により生成される撮像画像の水平方向の撮像範囲を撮像範囲450として矩形で模式的に示す。また、撮像部211は、撮像素子441およびレンズ442を備える。なお、図7では、撮像素子441については矩形で模式的に示し、レンズ442については1つの楕円で模式的に示す。
θ=(180/π)×2tan−1(w/2f)[deg] …式1
θ1=(θ/H)×H1 …式2
θ0=(θ/H)×H0 …式3
図9は、本発明の第1の実施の形態における撮像装置100によるパノラマ画像記録処理の処理手順を示すフローチャートである。この例では、パノラマ画像撮像モードが設定され、画像記録待機状態である場合において、シャッター操作によりパノラマ画像の生成を開始する例を示す。
以上では、撮像装置100の位置を基準として、撮影者が撮像装置100のパンニング操作を行うことによりパノラマ画像を生成する場合における方位算出例を示した。しかしながら、例えば、被写体に対して略並行する直線上において撮像装置100を移動させることによりパノラマ画像を生成することも想定される。このようにパノラマ画像を生成する場合には、パノラマ画像を生成するための各撮像画像の撮像位置において、撮像装置100の光軸方向の方位が略同一となる。このため、上述した方位算出を行うことなく、何れかの撮像画像について取得された方位をパノラマ画像における代表位置の方位として用いることができる。そこで、以下では、パノラマ画像の撮像動作に応じて、パノラマ画像における代表位置の方位の決定方法を変更する例について説明する。
図11は、本発明の第1の実施の形態における撮像装置100によるパノラマ画像記録処理の処理手順を示すフローチャートである。この例は、図9に示すパノラマ画像記録処理の変形例であり、撮像装置100の撮像動作状態に応じてパノラマ画像における代表位置の方位を決定する例である。このため、図9に示す処理手順と同一の部分については、同一の符号を付して説明を省略する。
本発明の第1の実施の形態では、パノラマ画像を生成する際にそのパノラマ画像における代表位置の方位を算出する例を示した。ここで、パノラマ画像は、水平方向または垂直方向に長い画像となることが多いため、特定の用途(例えば、印刷等)に不向きとなることが想定される。このため、撮像装置により記録されたパノラマ画像を特定の用途に用いる場合には、例えば、パノラマ画像の一部を抽出し、この抽出された一部の画像を画像ファイルとするトリミング処理を行うことがある。例えば、水平方向に長いパノラマ画像についてトリミング処理を行う場合を想定する。例えば、水平方向に長いパノラマ画像における水平方向の端部付近の画像を抽出する場合には、この抽出された画像に含まれる被写体に関する方位は、そのパノラマ画像における中心位置の方位と大きく異なることが想定される。すなわち、パノラマ画像から抽出される画像の位置が中心位置からずれるほど、被写体の方位に誤差が生じることが想定される。
図12は、本発明の第2の実施の形態における撮像装置500の機能構成例を示すブロック図である。撮像装置500は、画像記憶部200と、操作受付部210と、画像ファイル取得部510と、メタ情報取得部520と、特定方位位置算出部530と、特定対象物方位算出部540とを備える。また、撮像装置500は、画像抽出部550と、方位算出部560と、表示制御部570と、表示部580と、記録制御部590とを備える。
図13は、本発明の第2の実施の形態における表示部580における表示画面の表示例を示す図である。
図14は、本発明の第2の実施の形態における方位算出部560によるトリミング画像における代表位置の方位算出方法を概略的に示す図である。図14(a)には、パノラマ画像431を示す。なお、パノラマ画像431は、図8(a)に示すパノラマ画像431と同一のパノラマ画像であり、共通する部分には同一の符号を付す。この例では、パノラマ画像を生成する際に最初に生成された撮像画像の水平方向の幅を用いて、トリミング画像における代表位置の方位を算出する例を示す。例えば、図16(a)に示す例では、撮像画像401における中心位置421について取得された方位を用いて、矩形611内の画像における中心位置433の方位を算出する例を示す。ここで、パノラマ画像431における中心位置432から、矩形611内の画像における中心位置433までの距離を距離H2とする。
θ2=(θ/H)×H2 …式4
θ2=(θ0/H0)×H2 …式5
以上では、トリミング処理により抽出される画像の範囲をユーザによる手動操作により指定する例を示した。ここで、パノラマ画像の画像ファイルには、パノラマ画像における中心位置の方位が記録されているため、パノラマ画像における特定方位(例えば、東西南北)についても計算により求めることができる。このため、例えば、パノラマ画像における抽出対象範囲を特定方位により指定することができる。そこで、以下では、パノラマ画像に含まれる被写体のうち、特定方位に位置する被写体を含む画像を抽出する例について説明する。
H3=θ3/(θ/H) …式6
H4=θ4/(θ0/H0) …式7
以上では、パノラマ画像における特定方位を指定することにより、その指定された特定方位に対応する被写体を含む画像を抽出する例を示した。ここで、パノラマ画像に含まれる一部の画像を抽出する場合に、パノラマ画像における方位を基準とするよりも、パノラマ画像に含まれる被写体の種類を基準とする方が、ユーザの好みを反映させることができることも想定される。例えば、人物の顔等の特定対象物を指定して、この特定対象物を含む被写体を抽出することができると考えられる。そこで、以下では、パノラマ画像に含まれる被写体のうち、特定対象物を含む被写体に対応する方位を検出する例について説明する。
図21は、本発明の第2の実施の形態における撮像装置500によるパノラマ画像の画像抽出処理の処理手順を示すフローチャートである。この例では、パノラマ画像表示モードが設定されている場合において、インデックス画面において指定されたパノラマ画像について画像抽出処理を行う例を示す。また、方位指定表示として、特定方位を表示する例を示す。
本発明の第2の実施の形態では、パノラマ画像に含まれる一部の画像を抽出して表示またはトリミング処理等を行う例を示した。ここで、上述したように、パノラマ画像は、比較的広い範囲の被写体を含む画像であり、撮像位置を基準として比較的広い範囲の方位を含むものが想定される。このため、パノラマ画像を表示させる場合に、例えば、パノラマ画像における方位を考慮して表示させることにより、パノラマ画像の特性を活かした表示を行うことができると考えられる。また、例えば、パノラマ画像を地図上に表示させる場合には、撮像時における撮像位置を基準として、パノラマ画像の上側を撮像方向に向けた状態に配置することが考えられる。この場合においても、例えば、パノラマ画像における方位を考慮して表示させることにより、パノラマ画像の特性を活かした表示を行うことができると考えられる。
図22は、本発明の第3の実施の形態における撮像装置700の機能構成例を示すブロック図である。撮像装置700は、画像記憶部200と、地図データ記憶部710と、画像ファイル取得部720と、撮像位置取得部730と、特定対象物検出部740と、方位取得部750とを備える。また、撮像装置700は、画像変換部760と、地図データ取得部770と、表示制御部780と、表示部790とを備える。
図23は、本発明の第3の実施の形態における画像変換部760によるパノラマ画像の変換方法を概略的に示す図である。図23(a)には、変換前のパノラマ画像800を矩形で模式的に示す。図23(a)に示す例では、変換対象となるパノラマ画像800を矩形状とした場合におけるその左下隅を原点(0,0)とし、横軸をx軸とし、縦軸をy軸とするxy座標上において、パノラマ画像800を略扇形に変換する場合を例にして説明する。また、図23(a)に示すxy座標上において、矩形状のパノラマ画像800の各頂点を点801乃至804とし、点801および802を結ぶ線分の中点を点805とし、点803および804を結ぶ線分の中点を点806とする。なお、図23(a)に示すパノラマ画像800における各点については、それぞれ異なる態様(白塗りまたは黒塗りの丸、三角、四角)で示す。また、パノラマ画像800の撮像範囲に対応する角度(パノラマ角)をαとし、パノラマ画像800の水平方向の長さをUとし、パノラマ画像800の垂直方向の長さをVとする。
x´=(U/2)+m・(y+a)・cos([90+α{(U/2−x)/U}](π/180))… 式8
y´=m・(y+a)・sin([90+α{(U/2−x)/U}](π/180))… 式9
以上では、パノラマ画像を略扇形に変換する例を示した。しかしながら、例えば、人の顔等のように、歪ませることにより違和感を覚える被写体が含まれている場合には、これらの被写体が歪ませずに、パノラマ画像の特性を活かした表示を行うことが重要である。そこで、以下では、パノラマ画像を略扇形に変換せずに、パノラマ画像を分割し、分割後の各画像を方位に基づいて表示させる例を示す。
以上では、画像変換部760により変換されるパノラマ画像を表示する例を示した。以下では、撮像位置を含む地図上にパノラマ画像を配置して表示させる例について説明する。
図32は、本発明の第3の実施の形態における撮像装置700による画像表示処理の処理手順を示すフローチャートである。この例では、パノラマ画像を地図上に重ねて表示させる例を示す。また、パノラマ画像に特定対象物が含まれていない場合には、図29に示すように略扇形の変換処理を行い、パノラマ画像に特定対象物が含まれている場合には、図30に示すように分割の変換処理を行う例を示す。
以上では、パノラマ画像を略扇形に変換した後に、パノラマ画像における中心位置の方位に基づいて、変換後のパノラマ画像を回転させて地図上に配置する例を示した。ここで、例えば、パノラマ画像を略扇形に変換する際に、パノラマ画像における中心位置の方位に応じた回転処理を行えば、変換処理を迅速に行うことができると想定される。そこで、以下では、式8および式9を変形した式を用いて、パノラマ画像を変換する例を示す。
x´=(U/2)+m・(y+a)・cos([90+α{(U/2−x)/U}+ω](π/180))… 式10
y´=m・(y+a)・sin([90+α{(U/2−x)/U}+ω](π/180))… 式11
101 バス
111 撮像部
112 方位センサ
113 GPSユニット
114 ネットワークコントローラ
115 ネットワーク
120 解像度変換部
130 画像圧縮伸張部
140 ROM
150 RAM
160 CPU
171 LCDコントローラ
172 LCD
181 入力制御部
182 操作部
191 リムーバブルメディアコントローラ
192 リムーバブルメディア
200 画像記憶部
210 操作受付部
211 撮像部
212 方位取得部
213 撮像位置取得部
220 撮像画像保持部
230 移動量検出部
240 画像合成部
250 顔検出部
260 中心位置算出部
270 撮像動作判定部
280 パノラマ情報算出部
290、590 記録制御部
441 撮像素子
442 レンズ
510、720 画像ファイル取得部
520 メタ情報取得部
530 特定方位位置算出部
540 特定対象物方位算出部
550 画像抽出部
560 方位算出部
570、780 表示制御部
580、790 表示部
710 地図データ記憶部
730 撮像位置取得部
740 特定対象物検出部
750 方位取得部
760 画像変換部
770 地図データ取得部
Claims (18)
- 被写体を撮像して複数の撮像画像を生成する撮像部と、
前記生成された複数の撮像画像のうちの1つの撮像画像の撮像時における撮像位置を基準として当該撮像画像に関する方位を取得する方位取得部と、
前記生成された複数の撮像画像を合成することによりパノラマ画像を生成する画像合成部と、
前記生成されたパノラマ画像における水平方向の代表位置を算出する代表位置算出部と、
前記撮像部の特性情報と前記算出された代表位置と前記取得された方位とに基づいて前記算出された代表位置の方位を算出する方位算出部と、
前記算出された方位を前記生成されたパノラマ画像に関連付けて記録させる記録制御部と
を具備する撮像装置。 - 前記方位取得部は、前記生成された複数の撮像画像のうち時間軸における最初の撮像画像における中心位置の方位を当該撮像画像に関する方位として取得し、
前記代表位置算出部は、前記生成されたパノラマ画像における中心位置を当該パノラマ画像における代表位置として算出する
請求項1記載の撮像装置。 - 前記特性情報は、前記撮像部により生成される撮像画像の焦点面の幅および焦点距離を含む請求項1記載の撮像装置。
- 前記複数の撮像画像の生成時における撮像動作状態を判定する撮像動作判定部をさらに具備し、
前記方位算出部は、前記撮像動作状態として特定の撮像動作状態が判定された場合には前記取得された方位を前記代表位置の方位とする
請求項1記載の撮像装置。 - 複数の撮像画像を合成することにより生成されたパノラマ画像における一部の範囲を指定する指定操作を受け付ける操作受付部と、
前記指定された範囲に含まれる画像を前記パノラマ画像から抽出する画像抽出部と、
前記複数の撮像画像が生成された撮像部の特性情報と前記パノラマ画像における代表位置と当該代表位置に関連付けられている方位と前記抽出された画像における代表位置とに基づいて前記抽出された画像における代表位置に対応する方位を算出する方位算出部と、
前記算出された方位を前記抽出された画像に関連付けて記録させる記録制御部と
を具備する電子機器。 - 複数の撮像画像を合成することにより生成されたパノラマ画像における一部の範囲を指定する指定操作を受け付ける操作受付部と、
前記指定された範囲に含まれる画像を前記パノラマ画像から抽出する画像抽出部と、
前記パノラマ画像における水平方向のサイズと前記パノラマ画像の撮像範囲に対応する角度と前記パノラマ画像における代表位置と当該代表位置に関連付けられている方位と前記抽出された画像における代表位置とに基づいて前記抽出された画像における代表位置の方位を算出する方位算出部と、
前記算出された方位を前記抽出された画像に関連付けて記録させる記録制御部と
を具備する電子機器。 - 複数の撮像画像を合成することにより生成されたパノラマ画像における水平方向のサイズと前記パノラマ画像における代表位置と当該代表位置に関連付けられている方位と前記複数の撮像画像が生成された撮像部の特性情報とに基づいて前記パノラマ画像における特定方位と当該特定方位に対応する前記パノラマ画像における位置とを算出する特定方位位置算出部と、
前記パノラマ画像における前記算出された位置を含む所定範囲に含まれる画像を前記パノラマ画像から抽出する画像抽出部と、
前記抽出された画像を前記特定方位に関連付けて表示させる表示制御部と
を具備する電子機器。 - 前記特定方位位置算出部は、前記パノラマ画像において複数の特定方位が存在する場合には当該複数の特定方位を算出し、
前記表示制御部は、前記算出された各特定方位を表示させ、
前記表示されている特定方位のうちから所望の特定方位を選択する選択操作を受け付ける操作受付部をさらに具備し、
前記画像抽出部は、前記選択された特定方位に対応する位置を含む所定範囲に含まれる画像を前記パノラマ画像から抽出し、
前記表示制御部は、前記抽出された画像を前記選択された特定方位に関連付けて表示させる
請求項7記載の電子機器。 - 複数の撮像画像を合成することにより生成されたパノラマ画像に含まれる特定対象物を検出する特定対象物検出部と、
前記検出された特定対象物の前記パノラマ画像における位置と前記複数の撮像画像が生成された撮像部の特性情報と前記パノラマ画像における代表位置と当該代表位置に関連付けられている方位とに基づいて前記検出された特定対象物の位置に対応する方位を算出する特定対象物方位算出部と、
前記検出された特定対象物を含む所定範囲に含まれる画像を前記パノラマ画像から抽出する画像抽出部と、
前記抽出された画像を前記算出された方位に関連付けて表示させる表示制御部と
を具備する電子機器。 - 複数の撮像画像を合成することにより生成されたパノラマ画像における水平方向のサイズと前記パノラマ画像の撮像範囲に対応する角度と前記パノラマ画像における代表位置に関連付けられている方位とに基づいて前記パノラマ画像を変換する画像変換部と、
前記パノラマ画像の生成時における撮像位置に基づいて前記変換されたパノラマ画像を地図上に配置して表示させる表示制御部と
を具備する電子機器。 - 前記画像変換部は、前記変換されたパノラマ画像に含まれる被写体の方位と前記地図における方位とが略一致するように前記パノラマ画像を略扇形に変換する請求項10記載の電子機器。
- 前記表示制御部は、前記変換されたパノラマ画像の中心角の位置と前記地図における前記撮像位置とが略一致するように前記変換されたパノラマ画像を前記地図上に配置して表示させる請求項11記載の電子機器。
- 前記画像変換部は、前記パノラマ画像に特定対象物が含まれている場合には当該特定対象物を含む特定対象物画像を抽出して前記抽出された特定対象物画像を前記変換されたパノラマ画像に重ねて合成する請求項10記載の電子機器。
- 複数の撮像画像を合成することにより生成されたパノラマ画像における垂直方向を境界として前記パノラマ画像を所定数に分割することにより複数の画像とし、前記複数の撮像画像が生成された撮像部の特性情報と前記パノラマ画像における代表位置と当該代表位置に関連付けられている方位と前記分割後の各画像における代表位置とに基づいて前記分割後の各画像における代表位置に対応する方位を算出して当該算出された方位に基づいて前記分割後の各画像を回転させる画像変換部と、
前記パノラマ画像の生成時における撮像位置に基づいて前記分割後の各画像を地図上に配置して表示させる表示制御部と
を具備する電子機器。 - 前記画像変換部は、前記分割後の各画像における代表位置の方位と前記地図における方位とが略一致するように前記分割後の各画像を回転させる請求項14記載の電子機器。
- 前記画像変換部は、前記パノラマ画像に特定対象物が含まれている場合には当該特定対象物が前記境界にかからないように前記境界の位置を変更して前記パノラマ画像を分割する請求項14記載の電子機器。
- 被写体を撮像して複数の撮像画像を生成する撮像手順と、
前記生成された複数の撮像画像のうちの1つの撮像画像の撮像時における撮像位置を基準として当該撮像画像に関する方位を取得する方位取得手順と、
前記生成された複数の撮像画像を合成することによりパノラマ画像を生成する画像合成手順と、
前記生成されたパノラマ画像における水平方向の代表位置を算出する代表位置算出手順と、
前記複数の撮像画像を生成する撮像部の特性情報と前記算出された代表位置と前記取得された方位とに基づいて前記算出された代表位置の方位を算出する方位算出部と、
前記算出された方位を前記生成されたパノラマ画像に関連付けて記録させる記録制御部と
を具備するパノラマ画像記録方法。 - 被写体を撮像して複数の撮像画像を生成する撮像手順と、
前記生成された複数の撮像画像のうちの1つの撮像画像の撮像時における撮像位置を基準として当該撮像画像に関する方位を取得する方位取得手順と、
前記生成された複数の撮像画像を合成することによりパノラマ画像を生成する画像合成手順と、
前記生成されたパノラマ画像における水平方向の代表位置を算出する代表位置算出手順と、
前記複数の撮像画像を生成する撮像部の特性情報と前記算出された代表位置と前記取得された方位とに基づいて前記算出された代表位置の方位を算出する方位算出部と、
前記算出された方位を前記生成されたパノラマ画像に関連付けて記録させる記録制御部と
をコンピュータに実行させるプログラム。
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