JP2012165102A - 撮影方法、撮影機、撮影装置、3次元画像形成方法、全方位3次元画像形成方法、投影装置、通信システム、表示装置、遠隔操作方法、及び監視方法 - Google Patents
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Images
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- Projection Apparatus (AREA)
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Abstract
【解決手段】カメラC1〜C3で、同期して撮影すると、カメラC1で撮影する領域と、カメラC2で撮影する領域とが一部重なることとなる。かかる場合、カメラC1から得られた画像を左目用の画像とし、カメラC2から得られた画像を右目用の画像とすれば、重複した撮影領域(第1の撮影領域)では3次元画像を撮影できることとなる。
【選択図】図1
Description
広角レンズ又は超広角レンズを備えた3個以上のカメラを同一円周上で、それぞれのカメラを仮想で結ぶ円弧の長さが同じであり、前記円周面に垂直で、光軸が同一方向になるように、且つ互いの撮影範囲が重なるように配置して、同時に撮影を行うステップと
第1の領域で撮影範囲が重なった2つのカメラのうち左目側のカメラから得られた画像を用いて、前記第1の領域における左目用の画像を形成すると共に、右目側のカメラから得られた画像を用いて、前記第1の領域における右目用の画像を形成するステップと、
前記第1の領域とは異なるが隣接する第2の領域で撮影範囲が重なった2つのカメラのうちの一方であって、前記第1の領域を撮影する2つのカメラのうち前記左目側のカメラとは異なるカメラから得られた画像を用いて、前記2の領域における左目用の画像を形成するステップを含むことを特徴とする。
以下、本発明にかかる第1の実施の形態について、図面を参照して説明する。ここでは、本発明の撮影方法、撮影機、撮影装置、3次元画像形成方法、全方位3次元画像形成方法、投影装置、表示装置について述べる。まず、図5に示す、4台のムービーカメラと4台のマイクロフォンを用いた半球ステレオ撮影装置、及び図8に示す、半球状スクリーンと魚眼レンズ付プロジェクタを用いた再生装置を説明する。また、その応用として、臨場感の高い劇場鑑賞映像製作目的とした撮影を舞台直下座席からの撮影・再生を行う装置を説明する。
1)ステレオ半球動画像の撮影を、持ち運びの可能な大きさの撮影装置及び処理装置で実施できる。
2)半球に渡って全方位に死角が無くつなぎ目の目立たないステレオ動画像を記録・再生できる。
3)半球を単一のステレオフレーム画像として取り扱えるため、再生はプロジェクタ1 台で再生が可能である。
4)カメラとほぼ同じ位置に設置された指向性マイクロフォンの音声を再生することで、全方位のステレオ動画像と共に音源定位が可能である。
次に、第2の実施の形態について説明する。図10は、第2の実施の形態にかかるドライブレコーダシステムを説明するためのブロック図である。ここでは、図2に示すように、図5の撮影装置を2組背面合わせに組み合わせて(装置の軸を一致させて)、全球の撮影・録音を行うドライブレコーダとする。ドライブレコーダは、車両上部(外部)に搭載され、事故など何らかの事象の後でそれを分析するための画像・音声を提供するものである。
1)レンズの画角を180°以上(例えば190°)とすること。
2)装置の鉛直方向の厚みを小さくするために各カメラの光学系にプリズムを採用した屈折光学構造を採用すること。
3)上部の録画・録音装置RD1と下部の録画・録音装置RD2で、装置の方位角θの原点をずらして上下でカメラの物理的な干渉を減らすこと。
次に、第3の実施の形態について説明する。ここでは、本発明の通信システム、遠隔操作方法を述べる。図14は、第3の実施の形態にかかる遠隔操作方法を示すブロック図である。第1の実施の形態の装置を応用して、遠隔地からリアルタイムに撮影・再生及びその情報を用いてマニピュレータを操作する通信システムを構築でき、その応用として、無人深海調査船に搭載する遠隔操作マニピュレータとの組合せを設定する。
次に、第4の実施の形態について説明する。ここでは、本発明の監視方法を述べる。図16は、第4の実施の形態にかかる監視動作を示すブロック図である。第4の実施の形態は、第1の実施の形態に計測機能を後処理として組み合わせた応用例として、道路交差点の上方に、鉛直下へ光軸を向けて取り付けた撮影装置により、交通の監視や事故時の検証を目的とするものである。撮影装置としては、第2の実施の形態の録画・録音装置RD2と処理装置PRC2を用いることができる。
BS1 円盤部
BS2 支持柱
BS3 リング部
CI/F カメラ同期制御インタフェース
CNT 制御装置
FL 円周魚眼レンズ
FL1〜FL4 魚眼レンズ
GL 眼鏡
HD 外部記憶装置
HMD ヘッドマウントディスプレイ
HP 支持軸
HS 半球型スクリーン
MC1〜MC4 ムービーカメラ
MD マニピュレータ制御装置
MI/F マイクミキサーインタフェース
MP1〜MP4 高指向性マイクロフォン
MPT マニピュレータ
O 原点
PJ 円周魚眼レンズ付プロジェクタ
PRC 処理装置
PRC1 処理装置
PRC2 処理装置
RD 録画・録音装置
RD1 録画・録音装置
RD2 録画・録音装置
RP 再生装置
RT1 無人調査船側無線伝送装置
RT2 母船側無線伝送装置
SC 半球型スクリーン
SH 無人深海調査船
SI/F 音声出力インターフェース
SP1〜SP4 スピーカー
SYC 同期制御用処理装置
VH 車両
VL 耐圧シールド容器
Claims (41)
- 広角レンズ又は超広角レンズを有する少なくとも3台のカメラを、同一平面の同一円周上に配設し、前記円周上の前記少なくとも3台のカメラの間のそれぞれの円弧の長さが等しくなるように配置して、且、前記平面に垂直で同一の撮影方向に前記少なくとも3台のカメラを配置し、同期して撮影することを特徴とする撮影方法。
- それぞれの特性が同一の前記少なくとも3台のカメラを用い、前記平面を水平面とし、前記撮影方向を天に向けて前記撮影を実行することを特徴とする請求項1の撮影方法。
- 前記広角レンズ又は超広角レンズが、60度以上の画角を有することを特徴とする請求項1または2に記載の撮影方法。
- 前記広角レンズ又は超広角レンズが魚眼レンズであることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の撮影方法。
- 前記カメラが4台であることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の撮影方法。
- 前記カメラがデジタルカメラであることを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の撮影方法。
- 前記カメラが、ムービーカメラであることを特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載の撮影方法。
- 前記カメラが、複数のマイクロフォンとそれぞれの前記マイクロフォンが集音した音を録音するディバイスを配置したことを特徴とする請求項1乃至7のいずれかに記載された撮影方法。
- 広角レンズ又は超広角レンズを有する少なくとも3台のカメラを、同一平面上の同一円周上に配設し、前記円周上の前記少なくとも3台のカメラの間のそれぞれの円弧の長さが等しくなるように配置して、且、前記平面に垂直で同一の撮影方向に前記少なくとも3台のカメラを配置し、同期撮影機構を備えたことを特徴とする撮影機。
- それぞれの前記少なくとも3台のカメラの特性が同一であることを特徴とする請求項9の撮影機。
- 前記広角レンズ又は超広角レンズが魚眼レンズであることを特徴とする請求項9または10のいずれかに記載の撮影機。
- 前記カメラが4台であることを特徴とする請求項9乃至11のいずれかに記載の撮影機。
- 前記カメラがデジタルカメラであることを特徴とする請求項9乃至12のいずれかに記載の撮影機。
- 前記少なくとも3台のカメラがそれぞれデジタルムービーカメラであり、それぞれの前記カメラが録音ディバイスを有することを特徴とする請求項9乃至13のいずれかに記載の撮影機。
- 第一の広角レンズ又は超広角レンズを有する第一の少なくとも3台のカメラを、第一の同一平面上の第一の同一円周上に配設し、前記第一の円周上の前記第一の少なくとも3台のカメラの間のそれぞれの第一の円弧の長さが等しくなるように配置して、且、前記第一の平面に垂直で第一の同一の撮影方向に前記第一の少なくとも3台のカメラを配置し、第一の同期撮影機構を備えた第一の撮影機と第二の広角レンズ又は超広角レンズを有する第二の少なくとも3台のカメラを、第二の同一平面上の第二の同一円周上に配設し、前記第二の円周上の前記第二の少なくとも3台のカメラの間のそれぞれの第二の円弧の長さが等しくなるように配置して、且、前記第二の平面に垂直で第二の同一の撮影方向に前記第二の少なくとも3台のカメラを配置し、第二の同期撮影機構を備えた第二の撮影機とを前記第一の撮影方向と前記第二の撮影方向を逆方向になるように、背中合わせに配置したことを特徴とする撮影装置。
- 前記第一の少なくとも3台のカメラと前記第二の少なくとも3台のカメラの撮影軸が、前記第一のカメラの内の1台と、前記第二のカメラの内の1台のそれぞれの対で同一であることを特徴とする請求項15に記載の撮影装置。
- 前記第一の少なくとも3台のカメラと前記第二の少なくとも3台のカメラは、デジタルカメラであり、全部のカメラの合計が8台であることを特徴とする請求項15または16に記載の撮影装置。
- 前記広角レンズ又は超広角レンズが魚眼レンズであることを特徴とする請求項15乃至17のいずれかに記載の撮影装置。
- 前記第一の少なくとも3台のカメラと前記第二の少なくとも3台のカメラが、デジタルカメラであることを特徴とする請求項15乃至18のいずれかに記載の撮影装置。
- 前記第一の少なくとも3台のカメラと前記第二の少なくとも3台のカメラが、ムービーカメラであることを特徴とする請求項15乃至18のいずれかに記載の撮影装置。
- 広角レンズ又は超広角レンズを備えた3個以上のカメラを同一円周上で、それぞれのカメラを仮想で結ぶ円弧の長さが同じであり、前記円周面に垂直で、光軸が同一方向になるように、且つ互いの撮影範囲が重なるように配置して、同時に撮影を行うステップと
第1の領域で撮影範囲が重なった2つのカメラのうち左目側のカメラから得られた画像を用いて、前記第1の領域における左目用の画像を形成すると共に、右目側のカメラから得られた画像を用いて、前記第1の領域における右目用の画像を形成するステップと、
前記第1の領域とは異なるが隣接する第2の領域で撮影範囲が重なった2つのカメラのうちの一方であって、前記第1の領域を撮影する2つのカメラのうち前記左目側のカメラとは異なるカメラから得られた画像を用いて、前記2の領域における左目用の画像を形成するステップを含むことを特徴とする3次元画像形成方法。 - 前記カメラはデジタルカメラであり、1つのデジタルカメラから出力された画像信号を用いて、異なる撮影領域の右目用の画像と左目用の画像とを形成することを特徴とする請求項21に記載の3次元画像形成方法。
- 前記カメラはムービーカメラであり、1つのムービーカメラから出力された画像信号を用いて、異なる撮影領域の右目用の映像と左目用の映像とを形成することを特徴とする請求項21に記載の3次元画像形成方法。
- 前記カメラは、所定点を中心とする円周上に配置されて、前記広角レンズの光軸を平行としていることを特徴とする請求項21乃至23のいずれかに記載の3次元画像形成方法。
- 撮影範囲が重なった同一の領域を同時に撮影したときに、左目用の画像を形成するための前記カメラと、右目用の画像を形成するための前記カメラは、前記所定点を挟んだ対角上に位置することを特徴とする請求項24に記載の3次元画像形成方法。
- 前記広角レンズは魚眼レンズであることを特徴とする請求項21乃至25のいずれかに記載の3次元画像形成方法。
- 前記カメラから得られた画像は、円柱面に投影されるように画像処理された後、周方向に連結されることを特徴とする請求項21乃至26のいずれかに記載の3次元画像形成方法。
- 請求項1乃至8に記載の撮影方法で、撮影して得られる3個以上(N個、但しNは、正の整数)の360度の全方位画像の一部または全部を円筒内に投影して得られる画像に画像変換し、前記円筒内の一周をN個に等分して、N個のモザイク(短冊状)に分割してモザイク画像(短冊状画像集合画像)とし、内一個は、特定方位を中心とする部分画像であり、ひとつのカメラ(第一のカメラとする)で得られた画像のひとつのモザイク(第一のモザイクとする)を選択して片目用のモザイク画像部分とし、前記第一のカメラから最も遠いカメラ(2個ある場合は、円周上の距離が特定の回転方向で近い方か遠い方のいずれかを選択する選択基準で選択し、以降前記選択基準を変更しない。)(第二のカメラとする)の前記第一のモザイクと中心方位が同じ画像のモザイクを選択し(第二のモザイクとする)他眼用のモザイク画像部分とする工程を含み、前記中心方位は、前記第一のカメラと前記第二のカメラを結ぶ直線に垂直であって、前記同一円周を含む面上にあることを特徴とする全方位3次元画像形成方法。
- 前記第一のカメラと前記第二のカメラに関して、天頂から見たときに左側にあるカメラの画像を左眼用とし、右側にあるカメラの画像を右目用とし、それぞれのモザイク画像部分を選択する工程を各カメラについて実行して、それぞれのカメラに対応する左目用と右目用のモザイク画像部分を選択し、繰り返して得られる各モザイク画像部分を集合させて左目用のモザイク画像と右目用のモザイク画像を作成する工程を含むことを特徴とする請求項28に記載の全方位3次元画像形成方法。
- 請求項21乃至29のいずれかに記載の3次元画像形成方法により形成された左目用の画像と右目用の画像とを同時に投影することを特徴とする投影装置。
- 前記投影装置は、左目用の画像と右目用の画像とを曲面のスクリーンに投影することを特徴とする請求項30に記載の投影装置。
- 前記曲面のスクリーンとは、半球の内面であることを特徴とする請求項30に記載の投影装置。
- 前記スクリーンに表示される画像の位置を計測する計測手段を有することを特徴とする請求項32に記載の投影装置。
- 請求項9乃至20に記載の撮影機または撮影装置と、請求項30乃至33のいずれかに記載の投影装置とを有することを特徴とする通信システム。
- 請求項21乃至29のいずれかに記載の3次元画像形成方法により形成された左目用の画像と右目用の画像とを同時に表示することを特徴とする表示装置。
- 前記画像を表示するパネルは、観察者の周囲に360度にわたって配置されていることを特徴とする請求項35に記載の表示装置。
- 請求項21乃至29のいずれかに記載の3次元画像形成方法により形成された左目用の画像と右目用の画像とを別個に表示する一対の表示部を有することを特徴とする表示装置。
- 前記表示装置は、前記一対の表示部を観察者の左目と右目に各々あてがうようにして、該観察者が着用する眼鏡型の表示装置であり、前記表示装置の方向を検出する検出手段を有し、前記検出手段の検出した方向に応じて、前記表示部に表示する画像を切り換えることを特徴とする請求項37に記載の表示装置。
- 請求項9乃至20に記載の撮影装置と、請求項36乃至38のいずれかに記載の表示装置とを有することを特徴とする通信システム。
- 請求項34又は39に記載の通信システムを有し、前記撮影装置を作動装置に取り付けて、前記作動装置から離れた場所で前記表示装置に表示された画像を見ながら、観察者が前記作動装置を操作するようになっていることを特徴とする遠隔操作方法。
- 請求項34又は39に記載の通信システムを有し、前記撮影装置を交差点の上方に取り付けて前記交差点を撮影し、前記交差点から離れた場所で前記表示装置に表示された画像を用いて、前記交差点を監視することを特徴とする監視方法。
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