JP2012080236A - 電子機器、情報付き撮像画面表示方法及びプログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】現実空間を撮影するとき、撮像装置の画角内かつ被写体に対して所定の奥行き範囲にある空間に関する情報だけを自動的に絞り込み、撮像画面上に重畳的に表示する。すなわち、ピントの合った範囲にある事物に関する情報のみを重畳可能な情報として絞り込み、撮像画面上の事物の像に重ねて表示する。
【選択図】図2
Description
図1に、形態例に係る電子機器のシステム構成例を示す。なお、電子機器には、例えば携帯電話機、携帯情報端末、デジタルカメラ等がある。
計算装置108は、カメラ位置検出装置105で検出されたカメラ位置座標とカメラ方向検出装置106で検出されたカメラの光軸方向ベクトルとを用い、撮像方向に関係する空間情報を空間データ記憶装置104から抽出する。次に、計算装置108は、抽出された空間情報を撮像画面上に投影変換し、撮像画像(ライブ画像)に重畳するようにディスプレイ102に表示する。カメラ制御装置103は、カメラ101、カメラ位置検出装置105、カメラ方向検出装置106の各センサを同期制御する。
図2に、電子機器の位置(カメラ位置200)と被写体周辺の物体との間の位置関係を示す。図中、206はピントを合わせる対象である被写体たる物体、207はカメラの光軸方向を示すカメラ方向、208は被写体206にピントがあった状態での被写界深度、209はカメラ位置200から被写体206までの距離(被写体距離)である。被写体距離は、カメラ位置200からカメラ方向207への距離として測定又は算出される。なお、θは、カメラ101の画角である。画角内にある物体が画像として取り込まれる。
図3に、空間データ記憶装置104に格納されている情報の一例を示す。空間データ記憶装置104は、空間情報レコードを一意に決めるID300、空間情報の名称301、空間情報の3次元位置を表す緯度302、経度303、標高304で構成される。例えばID300のうち「201」には、空間情報201の名称が付されており、緯度にはlon_a、経度にはlat_a、標高にはh_aがそれぞれ格納されている。
図4に、空間情報の絞り込み用に記憶装置109に読み込まれる情報を示す。図4の場合、カメラ位置の経度400とその値lon_cam、カメラ位置の緯度401とその値lat_cam、カメラ位置の標高402とその値h_cam、カメラ画角の対角線403とその値angle_of_view、カメラ姿勢のロール404とその値r_cam、カメラ姿勢のピッチ405とその値p_cam、カメラ姿勢のヨー406とその値y_cam、装置ID407とその値id_cam、過焦点距離408とその値H、焦点距離409とその値f、レンズ絞り値410とその値N、許容散乱円直径411とその値c、被写体距離412とその値s、近(側)被写界深度413、遠(側)被写界深度414、被写界深度415とその値D、奥行き絞込みフラグ416とその値(図では「0」)からなる。奥行き絞込みフラグ416は、「0」のとき「偽」、「1」のとき「真」を意味する。ここで、「偽」とは、空間情報の表示範囲を絞り込まないことを意味する。従って、「真」はその反対に、空間情報の表示範囲を絞り込むことを意味する。
図5に、カメラ101で撮像された画像の表示画面中に空間情報を重畳的に表示する際に用いて好適な処理手順(プログラム)の概要を示す。この形態例の場合、図5に示す手順で特定されるプログラムは、撮像モードが選択されたとき、計算装置108において実行される。なお、このプログラムが起動される前には、空間情報の画面表示に際して奥行き方向の絞込みを行うか否かの設定が既に完了しているものとする。もっとも、画面表示中に絞込みの実行の有無を切り換えても良い。
まず、ユーザがカメラ101を被写体に向け、撮影を行う。撮像画像(データ)は、記憶装置109に保存される。この保存と同時に、プログラムは、カメラ画角403、焦点距離409、レンズ絞り値410、許容散乱円直径411等の撮像パラメータの値をカメラ101及びカメラ制御装置103から取得し、取得した値を記憶装置109に保存する。
次に、プログラムは、被写体距離測定装置110から被写体距離を取得する。レーザー、ソナーといったアクティブセンサを用いた距離測定方法を採用する場合、被写体距離測定装置110は、光や電波の送信装置、その受信装置、計算処理装置といった部材を含み、光軸上で最も近い空間情報までの距離を計測する。なお、特開2009−31870号公報のように撮影対象の画像平面上のピクセルサイズを推定し、物体の実寸サイズとの比較により撮影対象までの被写体距離を計測する方法を適用することもできる。
次に、プログラムは、カメラ位置に関する情報を取得する。具体的には、プログラムは、カメラ位置検出装置105からカメラ位置(経度)400、カメラ位置(緯度)401、カメラ位置(標高)402を取得し、記憶装置109に保存する。
同様に、プログラムは、カメラの撮像方向に関する情報を取得する。具体的には、プログラムは、カメラ方向検出装置106からカメラ姿勢(ロール)404、カメラ姿勢(ピッチ)405、カメラ姿勢(ヨー)406を取得し、記憶装置109に保存する。
次に、プログラムは、奥行き絞込みフラグ416の設定状態を判定する。ここで、奥行き絞込みフラグ416が「偽」のとき、プログラムは、奥行きを考慮しない絞り込み範囲を計算すべく、そのままステップ510に進む。一方、奥行き絞込みフラグ416が「真」のとき、プログラムは、奥行きを考慮した絞り込み範囲を計算すべく、ステップ506に進む。
ここで、奥行きを考慮しない絞り込み範囲は、図2の画角内に対応する範囲として計算される。この場合、プログラムは、カメラ位置400、401及び402、カメラ画角403、カメラ姿勢404、405及び406に基づいて、対応範囲を特定するための境界線(ベクトル)や座標値等を計算する。
一方、奥行きを考慮した絞り込み範囲は、図2の画角内であり、かつ、被写界深度内の範囲として計算される。この場合、プログラムは、カメラ位置400、401及び402、カメラ画角403、カメラ姿勢404、405及び406、被写界深度415に基づいて、対応範囲を特定するための境界線(ベクトル)や座標値等を計算する。
絞り込み範囲が計算されると、プログラムは、計算された範囲内にある空間情報を図3に示す空間情報テーブルより抽出する。
次に、プログラムは、抽出された空間情報を、カメラ101で撮影された画像とを重畳した画面をディスプレイ102上に表示するために、各空間情報について登録されている3次元情報と図4に示す撮像パラメータとに基づいて、投影変換を実行する。この処理自体は既知である。
最後に、プログラムは、カメラ101で撮影された画像と投影変換された空間情報をディスプレイ102上で重畳した撮像画面を構成し、当該撮像画面をディスプレイ102に表示する。なお、空間情報の表示同士が画面上で重なる場合、プログラムは、相対的にカメラ101(電子機器)の近くに位置する空間情報ほど手前側に表示する。この処理自体は既知である。
以下では、形態例に係る情報付き撮像画面表示機能を搭載する電子機器を用いる場合の表示画面例を示す。
以上のように、形態例に係る電子機器を用いれば、実空間を撮影した画像のうちピントの合った範囲にある空間情報だけを絞り込むことが可能となる。すなわち、撮像範囲内に空間情報が数多く存在する場合でも、撮影者が注目している被写体近傍のピントのあった範囲内にある空間情報を画面上に重畳表示することができる。しかも、この手法の場合、単に表示される空間情報の数を減らして画面の視認性を高めているのではなく、撮影者の視野範囲と被写界深度内にある事物について過不足なく情報を提示できる。また、同時に処理する情報量が削減されるため、画面表示までの処理効率が向上する。さらに、形態例に係る電子機器の場合には、当該絞込みを被写体距離とカメラ撮影時の撮像パラメータを利用して実現し、新たな部材を必要としないため、低コストで同機能を実現できる。さらに、空間情報に付随する情報を別途、絞り込みに用いることで、より空間情報の数を減らすことができる。このとき、あらかじめ絞り込み項目と条件を入力するインタフェースを用意する。
前述の形態例においては、被写界深度範囲内の空間情報に絞る検索条件を例に挙げて説明したが、被写体距離の前後所定範囲を絞込み範囲とする方法、(被写体距離+遠被写界深度)で与えられる範囲(被写体距離から遠被写界深度までの範囲)のうち所定範囲を絞込み範囲とする方法、(被写体距離−近被写界深度)で与えられる範囲(被写体距離から近被写界深度までの範囲)のうち所定範囲を絞込み範囲とする方法等を採用しても良い。
Claims (17)
- 撮像装置と、
表示装置と、
前記撮像装置の撮像位置を検出する装置と、
前記撮像装置の撮像方向を検出する装置と、
地物の三次元位置情報と地物に関する情報を記憶する装置、
前記撮像位置、前記撮像方向及び撮像パラメータに基づいて、前記撮像装置の画角内かつ被写体に対して所定の奥行き範囲にある地物の三次元位置情報のみを前記記憶する装置から取得する装置と、
所定の奥行き範囲に限定して取得された各地物の三次元位置情報に基づいて、当該地物に関する情報を撮像画面に表示するための位置座標を計算する装置と、
所定の奥行き範囲に限定して取得された各地物に関する情報を、前記位置座標に基づいて、撮像画面上に重畳的に表示させる装置と
を有する電子機器。 - 請求項1に記載の電子機器において、
前記所定の奥行き範囲は、被写体距離に対して前後方向に所定範囲として与えられる
ことを特徴とする電子機器。 - 請求項1に記載の電子機器において、
前記所定の奥行き範囲は、被写界深度として与えられる
ことを特徴とする電子機器。 - 請求項1に記載の電子機器において、
前記所定の奥行き範囲は、被写体距離と近被写界深度の間又は被写体距離と遠被写界深度の間の範囲として与えられる
ことを特徴とする電子機器。 - 請求項1に記載の電子機器において、
前記所定の奥行き範囲は、ユーザ操作により調整可能である
ことを特徴とする電子機器。 - 請求項1に記載の電子機器において、
所定の奥行き範囲は、ユーザ操作により切り替え可能である
ことを特徴とする電子機器。 - 請求項2又は4に記載の電子機器は、前記撮像装置を2台搭載し、
2台の撮像装置でそれぞれ撮像された撮像画面に基づいて前記被写体距離を自動的に算出する
ことを特徴とする電子機器。 - 請求項1に記載の電子機器は、
表示画面の切り替えを受け付ける装置を有し、
切り替えの受け付けにより、前記所定の奥行き範囲に限定して取得された各地物に関する情報を、撮像画面に対して重畳的に表示する第1の表示画面と、所定の奥行き範囲を用いることなく、各地物に関する情報を撮像画像に対して重畳的に表示する第2の表示画面とが切り替えられる
ことを特徴とする電子機器。 - 撮像装置と、表示装置と、地物の三次元位置情報と地物に関する情報を記憶する装置とを有する電子機器に搭載されるコンピュータに、
前記撮像装置の撮像位置を検出する処理と、
前記撮像装置の撮像方向を検出する処理と、
前記撮像位置、前記撮像方向及び撮像パラメータに基づいて、前記撮像装置の画角内かつ被写体に対して所定の奥行き範囲にある地物の三次元位置情報のみを前記記憶する装置から取得する処理と、
所定の奥行き範囲に限定して取得された各地物の三次元位置情報に基づいて、当該地物に関する情報を撮像画面に表示するための位置座標を計算する処理と、
所定の奥行き範囲に限定して取得された各地物に関する情報を、前記位置座標に基づいて、撮像画面上に重畳的に表示させる処理と
を実行させるプログラム。 - 請求項9に記載のプログラムにおいて、
前記所定の奥行き範囲は、被写体距離に対して前後方向に所定範囲として与えられる
ことを特徴とするプログラム。 - 請求項9に記載のプログラムにおいて、
前記所定の奥行き範囲は、被写界深度として与えられる
ことを特徴とするプログラム。 - 請求項9に記載のプログラムにおいて、
前記所定の奥行き範囲は、被写体距離と近被写界深度の間又は被写体距離と遠被写界深度の間の範囲として与えられる
ことを特徴とするプログラム。 - 請求項9に記載のプログラムにおいて、
前記所定の奥行き範囲は、ユーザ操作により調整可能である
ことを特徴とするプログラム。 - 請求項9に記載のプログラムにおいて、
所定の奥行き範囲は、ユーザ操作により切り替え可能である
ことを特徴とするプログラム。 - 請求項10又は12に記載のプログラムにおいて、
前記被写体距離を、前記電子機器に搭載された2台の撮像装置でそれぞれ撮像された撮像画面に基づいて自動的に算出する
ことを特徴とするプログラム。 - 請求項9に記載のプログラムにおいて、
表示画面の切り替えを受け付けたとき、前記所定の奥行き範囲に限定して取得された各地物に関する情報を、撮像画面に対して重畳的に表示する第1の表示画面と、所定の奥行き範囲を用いることなく、各地物に関する情報を撮像画像に対して重畳的に表示する第2の表示画面を切り替え処理を実行する
ことを特徴とするプログラム。 - 撮像装置と、表示装置と、地物の三次元位置情報と地物に関する情報を記憶する装置とを有する電子機器の撮影画面を表示する方法において、
前記撮像装置の撮像位置を検出する処理と、
前記撮像装置の撮像方向を検出する処理と、
前記撮像位置、前記撮像方向及び撮像パラメータに基づいて、前記撮像装置の画角内かつ被写体に対して所定の奥行き範囲にある地物の三次元位置情報のみを前記記憶する装置から取得する処理と、
所定の奥行き範囲に限定して取得された各地物の三次元位置情報に基づいて、当該地物に関する情報を撮像画面に表示するための位置座標を計算する処理と、
所定の奥行き範囲に限定して取得された各地物に関する情報を、前記位置座標に基づいて、撮像画面上に重畳的に表示させる処理と
を有する情報付き撮像画面表示方法。
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