JP2012256274A - Image generation device, image generation method, and computer program - Google Patents

Image generation device, image generation method, and computer program Download PDF

Info

Publication number
JP2012256274A
JP2012256274A JP2011129903A JP2011129903A JP2012256274A JP 2012256274 A JP2012256274 A JP 2012256274A JP 2011129903 A JP2011129903 A JP 2011129903A JP 2011129903 A JP2011129903 A JP 2011129903A JP 2012256274 A JP2012256274 A JP 2012256274A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
image
plane
image generation
range
intermediate plane
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2011129903A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hirobumi Fujii
博文 藤井
Michio Miwa
道雄 三輪
Mikio Morioka
幹夫 森岡
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Corp
Original Assignee
Panasonic Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Panasonic Corp filed Critical Panasonic Corp
Priority to JP2011129903A priority Critical patent/JP2012256274A/en
Publication of JP2012256274A publication Critical patent/JP2012256274A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image generation device which achieves improved computational speed by reducing load on computational processing for generating a plane image of a given area, as a cut-out area, in an omnidirectional image.SOLUTION: An image generation device 10 generates a plane image that corresponds to a cut-out area cut out from an omnidirectional image with distortion and that is projected onto a virtual camera plane. The image generation device 10 includes: an omnidirectional image acquisition unit 11 which acquires an omnidirectional image; a conversion table storage unit 13 which stores therein a conversion table for projecting portions in divided areas of the omnidirectional image onto corresponding intermediate planes; an intermediate plane image generation unit 12 which projects, by using the conversion table, the portions in divided areas of the omnidirectional image onto the respective intermediate planes, so as to generate intermediate plane images of the respective divided areas; a cut-out area specification unit 15 which specifies a cut-out area; and a plane image generation unit 14 which projects intermediate plane images of the cut-out area onto the virtual camera plane, so as to generate a plane image.

Description

本発明は、歪みを有する全周囲画像の一部範囲を切出し範囲として切出して平面画像を生成する画像生成装置及び画像生成方法に関し、特に、全周囲画像内の任意の範囲を切出し範囲として切出して平面画像を生成する画像生成装置及び画像生成方法に関するものである。   The present invention relates to an image generation apparatus and an image generation method for generating a planar image by extracting a partial range of an omnidirectional image having distortion as an extraction range, and in particular, extracting an arbitrary range in the entire periphery image as an extraction range. The present invention relates to an image generation apparatus and an image generation method for generating a planar image.

従来より、監視カメラ等には全周囲カメラが用いられている。全周囲カメラは、360度カメラとも呼ばれ、魚眼レンズやミラーなどを用いて、水平画角360度、垂直画角180度の全周囲画像を撮影して、円形又はドーナツ形状の撮影画像(以下、「全周囲画像」という。)を得ることができる。   Conventionally, an all-around camera has been used as a monitoring camera or the like. The omnidirectional camera is also referred to as a 360-degree camera, and uses a fisheye lens or a mirror to shoot an omnidirectional image with a horizontal angle of view of 360 degrees and a vertical angle of view of 180 degrees to obtain a circular or donut-shaped image (hereinafter, referred to as “round-angled camera”). "All-around image") can be obtained.

全周囲画像を平面画像に補正することで、通常のカメラで撮影されたのと同様な画像を得ることができる。特に、全周囲画像を全周について展開すれば、360度のパノラマ画像が1つのカメラの1度の撮影で得られることになる。   By correcting the omnidirectional image to a planar image, an image similar to that taken with a normal camera can be obtained. In particular, if the all-around image is developed for the entire circumference, a 360-degree panoramic image can be obtained by one shooting with one camera.

また、全周囲画像の一部範囲を切出して平面画像に補正するとともに、その切出し範囲を変化(移動や拡大縮小)させることで、通常のカメラをパン、チルト、ズームさせながら撮影されたのと同様な複数の平面画像(ないしは動画像)が得られる。このように、あたかも通常のカメラをパン、チルト、ズームしながら撮影をして得られたような複数の平面画像が得られるように、全周囲画像の切出し範囲を変化させる制御を、電子PTZ(pan、tilt、zoom)制御という。   In addition, a part of the entire surrounding image was cut out and corrected to a flat image, and the cutout range was changed (moved or enlarged / reduced), so that the camera was shot while panning, tilting, and zooming. A plurality of similar planar images (or moving images) are obtained. In this way, the control for changing the cutout range of the all-around image so as to obtain a plurality of planar images obtained by shooting a normal camera while panning, tilting, and zooming is performed using the electronic PTZ ( (pan, tilt, zoom) control.

全周囲画像から一部範囲を切り出すとともにその切出し範囲を変化させる用途としては、例えば、監視カメラにおいて、切出し範囲を手動で変化させるものや、切出し範囲を所定の軌道で自動的に変化させるものや、全周囲画像から動体を検出して、検出した動体を追尾するように自動で切出し範囲を変化させるもの等がある。   Examples of applications that cut out a partial range from the entire surrounding image and change the cut-out range include, for example, those that change the cut-out range manually in a surveillance camera, those that automatically change the cut-out range in a predetermined trajectory, In addition, there is one that detects a moving object from the entire surrounding image and automatically changes the extraction range so as to track the detected moving object.

図14(a)は、全周囲画像の例を示す図であり、図14(b)は、図14(a)の全周囲画像から一部範囲PAを切出して生成した平面画像を示す図である。図14(a)に示されるように、全周囲画像は、魚眼レンズを用いて、例えば全周囲画像の中心からの距離と仰角が比例する等距離射影方式で撮影されることから、歪みが生じている。従って、全周囲画像から一部範囲PAを切出して図14(b)に示す平面画像を得るには、全周囲画像から一部範囲PAに対して歪み補正を行なう必要がある(例えば、特許文献1を参照)。   FIG. 14A is a diagram illustrating an example of an all-around image, and FIG. 14B is a diagram illustrating a planar image generated by cutting out a partial range PA from the all-around image in FIG. 14A. is there. As shown in FIG. 14A, the omnidirectional image is captured using a fish-eye lens, for example, by an equidistant projection method in which the distance from the center of the omnidirectional image is proportional to the elevation angle. Yes. Therefore, in order to extract the partial range PA from the entire surrounding image and obtain the planar image shown in FIG. 14B, it is necessary to perform distortion correction on the partial range PA from the entire surrounding image (for example, Patent Documents). 1).

図15及び図16は、平面画像の生成を説明する図である。図15(a)は、魚眼レンズの中心をその中心とし、焦点距離をその半径とする仮想の半球面(以下、「仮想半球面」という。)VSと、全周囲画像を射影するための平面である仮想カメラ平面VPとの関係を示す図であり、図15(b)は、イメージセンサISに投影された全周囲画像を示す図である。また、図16(a)及び(b)は、いずれも図15(a)の中心Oを通り、仮想カメラ平面VPに垂直に交わる平面で図15(a)に示す全周囲画像の射影面及び仮想カメラ平面VPを切断した図である(以下、図1、4、5、6、11、12も同様である)。図16(a)は、仮想カメラ平面VPを示しており、図16(b)は、切出し範囲が移動した場合の仮想カメラ平面VP’を示している。   15 and 16 are diagrams for explaining generation of a planar image. FIG. 15A is a virtual hemispherical surface (hereinafter referred to as “virtual hemispherical surface”) VS having the center of the fisheye lens as its center and the focal length as its radius, and a plane for projecting the entire surrounding image. It is a figure which shows the relationship with a certain virtual camera plane VP, FIG.15 (b) is a figure which shows the omnidirectional image projected on image sensor IS. 16 (a) and 16 (b) are planes that pass through the center O of FIG. 15 (a) and intersect perpendicularly to the virtual camera plane VP. It is the figure which cut | disconnected virtual camera plane VP (Hereafter, FIG. 1, 4, 5, 6, 11, 12 is also the same). FIG. 16A shows the virtual camera plane VP, and FIG. 16B shows the virtual camera plane VP ′ when the cutout range is moved.

全周囲画像から一部範囲を切出し範囲として切出して歪み補正を行って(即ち、仮想カメラ平面に射影して)平面画像を生成する処理は、演算量やメモリアクセスが多く、処理負荷が大きい。そこで、全周囲画像の切出し範囲に対して歪み補正を行って平面画像を生成する(全周囲画像の切出し範囲を平面画像に変換する)ための変換テーブル(ルックアップテーブル)を用いることで、処理負荷を軽減することが考えられる。   The process of cutting out a partial range from the entire surrounding image as a cutout range and performing distortion correction (i.e., projecting onto the virtual camera plane) to generate a planar image requires a large amount of computation and memory access, and has a heavy processing load. Therefore, processing is performed by using a conversion table (look-up table) for generating a flat image by performing distortion correction on the cut-out range of the omnidirectional image (converting the cut-out range of the omnidirectional image into a flat image). It is possible to reduce the load.

例えば、特許文献1では、歪み補正の演算の一部(三角関数など)を、変換テーブルを用いて行なうことが開示されている。また、特許文献2では、全周囲画像の特定の切出し範囲に対して歪み補正を行なった演算結果を変換テーブルとして格納しておくことが開示されている。   For example, Patent Document 1 discloses that a part of the distortion correction calculation (trigonometric function or the like) is performed using a conversion table. Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-228688 discloses storing a calculation result obtained by performing distortion correction on a specific cutout range of the entire surrounding image as a conversion table.

特開2000−235645号公報JP 2000-235645 A 特開2008−311890号公報JP 2008-31890 A

変換テーブルを用いて全周囲画像から平面画像への変換を行なう場合には、演算処理の負荷が小さく、演算も速いが、全周囲画像における任意の範囲を切出し範囲として電子PTZを実現するためには、無限個の変換テーブルを保持していなければならず、現実的ではない。   When converting from a omnidirectional image to a planar image using a conversion table, the calculation processing load is small and the calculation is fast, but in order to realize an electronic PTZ using an arbitrary range in the omnidirectional image as a cutout range Must hold an infinite number of conversion tables, which is not realistic.

本発明は、全周囲画像における任意の範囲を切出し範囲について平面画像を生成することが可能であるとともに、演算処理の負荷を軽減して演算速度を向上させることができる画像生成装置を提供することを目的とする。   The present invention provides an image generation apparatus capable of generating a plane image for an arbitrary range in an all-around image and cutting out the calculation processing load and improving the calculation speed. With the goal.

上記従来の課題を解決するために、本発明の画像生成装置は、歪みを有する全周囲画像から切出した切出し範囲を仮想カメラ平面に射影した平面画像を生成する画像生成装置であって、前記全周囲画像を取得する全周囲画像取得部と、前記全周囲画像取得部にて取得される全周囲画像を複数の分割範囲ごとにそれぞれ対応する所定の平面に射影するための変換テーブルを記憶した変換テーブル記憶部と、前記変換テーブル記憶部に記憶された前記変換テーブルを用いて、前記全周囲画像取得部にて取得された前記全周囲画像を前記分割範囲ごとに前記所定の平面に射影することで、前記分割範囲ごとの中間平面画像を生成する中間平面画像生成部と、前記切出し範囲を指定する切出し範囲指定部と、前記切出し範囲の中間平面画像を前記仮想カメラ平面に射影することで、前記平面画像を生成する平面画像生成部とを備えた構成を有している。   In order to solve the above-described conventional problems, an image generation apparatus according to the present invention is an image generation apparatus that generates a planar image obtained by projecting a cutout range cut out from an omnidirectional image having distortion onto a virtual camera plane. A omnidirectional image acquisition unit that acquires a peripheral image, and a conversion that stores a conversion table for projecting the omnidirectional image acquired by the omnidirectional image acquisition unit onto a predetermined plane corresponding to each of a plurality of division ranges Using the table storage unit and the conversion table stored in the conversion table storage unit, projecting the all-around image acquired by the all-around image acquiring unit onto the predetermined plane for each division range An intermediate plane image generation unit that generates an intermediate plane image for each of the divided ranges, a cutout range specification unit that specifies the cutout range, and an intermediate plane image of the cutout range as the virtual plane By projecting the camera plane has a configuration in which a flat image generator that generates the planar image.

この構成によれば、全周囲画像から任意の切出し範囲の平面画像を生成する際に、変換テーブルを用いて、固定された分割範囲ごとに、全周囲画像を所定の平面(中間平面)に射影して、平面画像を生成するための切出し範囲が指定されたときに、平面画像を生成するための仮想カメラ平面に中間平面に射影された中間平面画像を射影するとことで平面画像が生成される。ここで、全周囲画像から中間平面画像への変換には、あらかじめ記憶された変換テーブルを用いるので、演算処理の負荷が軽く、かつ、演算処理を高速化できる。また、中間平面画像を仮想カメラ平面に射影する処理も、平面から平面への射影であるので、射影位置は固定値の乗算で求めることができ、この点でも演算処理の負荷を軽減できる。   According to this configuration, when generating a planar image of an arbitrary cutout range from the entire surrounding image, the entire surrounding image is projected onto a predetermined plane (intermediate plane) for each fixed division range using the conversion table. Then, when the cutout range for generating the planar image is specified, the planar image is generated by projecting the intermediate planar image projected onto the intermediate plane onto the virtual camera plane for generating the planar image. . Here, since the conversion table stored in advance is used for the conversion from the omnidirectional image to the intermediate plane image, the calculation processing load is light and the calculation processing can be speeded up. Further, since the process of projecting the intermediate plane image onto the virtual camera plane is also a projection from the plane to the plane, the projection position can be obtained by multiplication of a fixed value, and the load of the calculation process can also be reduced in this respect.

また、上記の画像生成装置において、前記平面画像生成部は、前記中間平面画像の各点を、当該点から前記仮想カメラ平面に下ろした垂線の足に射影してよい。   In the image generation device, the plane image generation unit may project each point of the intermediate plane image onto a leg of a perpendicular drawn from the point to the virtual camera plane.

また、上記の画像生成装置において、前記平面画像生成部は、前記中間平面画像の各点を、すべて均等の倍率で拡大するように前記仮想カメラ平面に射影してよい。   In the image generation device, the plane image generation unit may project each point of the intermediate plane image onto the virtual camera plane so as to enlarge all the points at an equal magnification.

また、上記の画像生成装置において、前記中間平面画像生成部は、前記切出し範囲指定部にて指定された前記切出し範囲を少なくとも一部に含む前記分割範囲のみの中間平面画像を生成してよい。   In the image generation apparatus, the intermediate plane image generation unit may generate an intermediate plane image of only the divided range including at least a part of the cutout range specified by the cutout range specifying unit.

この構成によれば、中間平面画像は、平面画像を生成するのに必要な範囲でのみ生成されるので、上記の実施の形態と比較して演算処理の量を少なくでき、従って処理負荷をより軽減でき、処理速度をより高速にできる。   According to this configuration, since the intermediate plane image is generated only in a range necessary for generating the plane image, it is possible to reduce the amount of arithmetic processing compared with the above-described embodiment, and therefore, the processing load is further increased. This can be reduced and the processing speed can be increased.

上記の画像形成装置において、前記中間平面画像生成部は、前記全周囲画像中の指定された一部領域に該当する前記分割範囲のみについて前記中間平面画像を生成してよく、前記切出し範囲指定部は、前記一部領域中で前記切出し範囲を指定してよい。   In the above image forming apparatus, the intermediate plane image generation unit may generate the intermediate plane image only for the divided range corresponding to a specified partial region in the omnidirectional image, and the cutout range specification unit May specify the cutout range in the partial area.

この構成によれば、中間平面画像が生成される領域内で切出し範囲が指定されるので、その領域においてあらかじめ中間平面画像を生成しておき、切出し範囲が指定されたら、すぐに平面画像生成部にて平面画像を生成することができ、よって、切出し範囲の指定から平面画像の出力までを高速化できる。   According to this configuration, since the cutout range is specified in the region where the intermediate plane image is generated, the intermediate plane image is generated in advance in that region, and immediately after the cutout range is specified, the plane image generation unit A plane image can be generated at, so that it is possible to increase the speed from the designation of the extraction range to the output of the plane image.

また、上記の画像形成装置は、前記中間平面画像生成部にて生成された中間平面画像を記憶する中間平面画像記憶部をさらに備えていてよく、前記平面画像生成部は、前記中間平面画像記憶部に記憶された中間平面画像を読み出して前記仮想カメラ平面に射影することで、前記平面画像を生成してよい。   The image forming apparatus may further include an intermediate plane image storage unit that stores the intermediate plane image generated by the intermediate plane image generation unit, and the plane image generation unit stores the intermediate plane image storage unit. The plane image may be generated by reading out the intermediate plane image stored in the unit and projecting it on the virtual camera plane.

この構成によれば、平面画像を生成する前に、あらかじめ中間平面画像を生成して記憶しておくので、平面画像を生成するために任意の切出し範囲が指定された後に中間平面画像を生成する必要がなく、すでに生成されて記憶されている中間平面画像を利用して直ちに平面画像を生成できるので、平面画像の作成に要する時間を短縮できる。   According to this configuration, since the intermediate plane image is generated and stored in advance before the plane image is generated, the intermediate plane image is generated after an arbitrary clipping range is specified in order to generate the plane image. There is no need, and a plane image can be immediately generated using the intermediate plane image that has already been generated and stored, so that the time required for creating the plane image can be shortened.

また、上記の画像生成装置において、前記平面画像生成部は、前記切出し範囲指定部にて指定された前記切出し範囲に応じて前記仮想カメラ平面を設定してよい。   In the image generation apparatus, the planar image generation unit may set the virtual camera plane according to the cutout range specified by the cutout range specifying unit.

また、上記の画像生成装置において、前記平面画像生成部は、前記切出し範囲指定部にて指定された前記切出し範囲の中心部における射影距離が前記切出し範囲の縁部における射影距離よりも短くなるように、前記仮想カメラ平面を設定してよい。   In the image generation apparatus, the planar image generation unit may cause the projection distance at the center of the cutout range specified by the cutout range specifying unit to be shorter than the projection distance at the edge of the cutout range. In addition, the virtual camera plane may be set.

この構成によれば、特に中心部において歪の少ない平面画像を生成することができる。   According to this configuration, it is possible to generate a planar image with little distortion, particularly in the central portion.

また、上記の画像生成装置において、前記平面画像生成部は、前記切出し範囲指定部にて指定された前記切出し範囲に含まれるいずれかの分割範囲に対応する前記所定の平面と平行になるように、前記仮想カメラ平面を設定してよい。   In the image generation apparatus, the planar image generation unit may be parallel to the predetermined plane corresponding to any of the divided ranges included in the cutout range specified by the cutout range specifying unit. The virtual camera plane may be set.

この構成によれば、仮想カメラ平面と平行になる分割範囲の中間平面画像については、仮想カメラ平面に射影するための変換をする必要がなく、平面画像を生成するための処理負荷を軽減できる。また、当該分割範囲については、平面画像における歪を小さくできる。   According to this configuration, it is not necessary to convert the intermediate plane image in the divided range parallel to the virtual camera plane to project it onto the virtual camera plane, and the processing load for generating the plane image can be reduced. In addition, the distortion in the planar image can be reduced for the divided range.

また、上記の画像生成装置において、前記変換テーブル記憶部は、前記全周囲画像取得部にて取得される全周囲画像の全範囲を複数の互いに異なる分割方法で分割した場合のそれぞれについて、前記変換テーブルを記憶していてよい。   Further, in the above image generation device, the conversion table storage unit converts the entire range of the omnidirectional image acquired by the omnidirectional image acquisition unit with each of a plurality of different dividing methods. You may remember the table.

この構成によれば、平面画像を生成するための切出し範囲の位置に対して、より適切に分割された変換テーブルを選択して用いることができ、平面画像において歪の大小の分布パターンを複数通りの中から選択できる。   According to this configuration, it is possible to select and use a more appropriately divided conversion table with respect to the position of the cutout range for generating a planar image, and a plurality of distortion distribution patterns in the planar image. You can choose from.

本発明の画像生成方法は、歪みを有する全周囲画像から切出した切出し範囲を仮想カメラ平面に射影した平面画像を生成する画像生成方法であって、前記全周囲画像を取得する全周囲画像取得ステップと、前記全周囲画像取得ステップにて取得される全周囲画像を複数の分割範囲ごとにそれぞれ対応する所定の平面に射影するための変換テーブルを用いて、前記全周囲画像取得ステップにて取得された前記全周囲画像を前記分割範囲ごとに前記所定の平面に射影することで、前記分割範囲ごとの中間平面画像を生成する中間平面画像生成ステップと、前記切出し範囲を指定する切出し範囲指定ステップと、前記切出し範囲の中間平面画像を前記仮想カメラ平面に射影することで、前記平面画像を生成する平面画像生成ステップとを含む構成を有している。   The image generation method of the present invention is an image generation method for generating a planar image obtained by projecting a cutout range cut out from a distorted omnidirectional image onto a virtual camera plane, and acquiring the omnidirectional image Using the conversion table for projecting the omnidirectional image acquired in the omnidirectional image acquisition step onto a predetermined plane corresponding to each of a plurality of division ranges, and acquired in the omnidirectional image acquisition step. Further, by projecting the entire peripheral image onto the predetermined plane for each of the divided ranges, an intermediate plane image generating step for generating an intermediate plane image for each of the divided ranges, and a cutout range specifying step for specifying the cutout range; And a plane image generation step of generating the plane image by projecting the intermediate plane image of the cutout range onto the virtual camera plane. It is.

この構成によっても、全周囲画像から任意の切出し範囲の平面画像を生成する際に、変換テーブルを用いて固定された分割範囲ごとに全周囲画像を所定の平面(中間平面)に射影して、平面画像を生成するための切出し範囲が指定されたときに、平面画像を生成するための仮想カメラ平面に中間平面に射影された中間平面画像を射影するとことで平面画像が生成される。ここで、全周囲画像から中間平面画像への変換には、あらかじめ記憶された変換テーブルを用いるので、演算処理の負荷が軽く、かつ、演算処理を高速化できる。また、中間平面画像を仮想カメラ平面に射影する処理も、平面から平面への射影であるので、射影位置は固定値の乗算で求めることができ、この点でも演算処理の負荷を軽減できる。   Even with this configuration, when generating a planar image of an arbitrary cutout range from the entire surrounding image, the entire surrounding image is projected onto a predetermined plane (intermediate plane) for each divided range fixed using the conversion table, When a cutout range for generating a planar image is designated, a planar image is generated by projecting the intermediate planar image projected onto the intermediate plane onto the virtual camera plane for generating the planar image. Here, since the conversion table stored in advance is used for the conversion from the omnidirectional image to the intermediate plane image, the calculation processing load is light and the calculation processing can be speeded up. Further, since the process of projecting the intermediate plane image onto the virtual camera plane is also a projection from the plane to the plane, the projection position can be obtained by multiplication of a fixed value, and the load of the calculation process can also be reduced in this respect.

本発明は、全周囲画像を中間平面画像に変換して中間平面画像を平面画像に変換することで平面画像を生成し、このとき、全周囲画像から中間平面画像への変換には、あらかじめ記憶された変換テーブルを用いるので、演算処理の負荷が軽く、かつ、演算処理を高速化できる。また、中間平面画像から平面画像への変換も、平面から平面への射影であるので、射影位置は固定値の乗算で求めることができ、この点でも演算処理の負荷を軽減できる。   The present invention generates a planar image by converting an omnidirectional image into an intermediate planar image and converting the intermediate planar image into a planar image. At this time, the conversion from the omnidirectional image to the intermediate planar image is stored in advance. Since the converted conversion table is used, the processing load is light and the processing speed can be increased. Further, since the conversion from the intermediate plane image to the plane image is also a projection from the plane to the plane, the projection position can be obtained by multiplication of a fixed value, and the load of the arithmetic processing can be reduced also in this respect.

本発明の実施の形態における平面画像を生成する原理を説明するための図The figure for demonstrating the principle which produces | generates the plane image in embodiment of this invention 本発明の実施の形態における平面画像を生成するための切出し範囲と、中間平面画像を生成するための分割範囲との関係を示す図The figure which shows the relationship between the cutting-out range for producing | generating the plane image in embodiment of this invention, and the division | segmentation range for producing | generating an intermediate | middle plane image 本発明の実施の形態における画像生成装置の構成を示すブロック図The block diagram which shows the structure of the image generation apparatus in embodiment of this invention 本発明の実施の形態における中間平面画像を仮想カメラ平面に射影する第1の射影方法を説明するための図The figure for demonstrating the 1st projection method which projects the intermediate plane image in a virtual camera plane in embodiment of this invention 本発明の実施の形態における中間平面画像を仮想カメラ平面に射影する第1の射影方法を説明するための図The figure for demonstrating the 1st projection method which projects the intermediate plane image in a virtual camera plane in embodiment of this invention 本発明の実施の形態における中間平面画像を仮想カメラ平面に射影する第2の射影方法を説明するための図The figure for demonstrating the 2nd projection method which projects the intermediate | middle plane image in embodiment of this invention on a virtual camera plane 本発明の実施の形態における画像生成装置にて実行される画像生成方法のフロー図FIG. 3 is a flowchart of an image generation method executed by the image generation apparatus according to the embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態の第1の変形例における画像生成装置の構成を示すブロック図The block diagram which shows the structure of the image generation apparatus in the 1st modification of embodiment of this invention. 本発明の実施の形態の第1の変形例の画像生成装置にて実行される画像生成方法のフロー図The flowchart of the image generation method performed with the image generation apparatus of the 1st modification of embodiment of this invention 本発明の実施の形態の第2の変形例の画像生成装置の構成を示すブロック図The block diagram which shows the structure of the image generation apparatus of the 2nd modification of embodiment of this invention. 本発明の実施の形態の第3の変形例を説明するための図The figure for demonstrating the 3rd modification of embodiment of this invention. 本発明の実施の形態の第4の変形例を説明するための図The figure for demonstrating the 4th modification of embodiment of this invention. 本発明の実施の形態の第4の変形例を説明するための図The figure for demonstrating the 4th modification of embodiment of this invention. (a)全周囲画像の例を示す図 (b)全周囲画像から一部範囲PAを切出して生成した平面画像を示す図(A) The figure which shows the example of an all-around image (b) The figure which shows the plane image produced | generated by cutting out the partial range PA from the all-around image (a)仮想半球面と仮想カメラ平面との関係を示す図 (b)イメージセンサに投影された全周囲画像を示す図(A) The figure which shows the relationship between a virtual hemisphere and a virtual camera plane (b) The figure which shows the omnidirectional image projected on the image sensor (a)仮想半球面と仮想カメラ平面との関係を示す図 (b)切出し範囲が移動した場合の仮想半球面と仮想カメラ平面との関係を示す図(A) The figure which shows the relationship between a virtual hemisphere and a virtual camera plane (b) The figure which shows the relationship between a virtual hemisphere and a virtual camera plane when a cutting-out range moves

以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照しながら説明する。まず、図1及び図2を参照して、本発明の実施の形態における平面画像の生成の基本的な原理を説明する。なお、本実施の形態において、平面画像とは、魚眼レンズ等によって撮影された歪みを有する画像を、仮想カメラ平面に射影することで得られる画像をいう。   Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. First, with reference to FIG. 1 and FIG. 2, a basic principle of generating a planar image in the embodiment of the present invention will be described. In the present embodiment, the planar image refers to an image obtained by projecting a distortion image captured by a fisheye lens or the like onto a virtual camera plane.

図1は、本発明の実施の形態において平面画像を生成する原理を説明するための図である。図1は、仮想半球面VSと、分割範囲CA11〜CA15と、分割範囲を射影する平面である中間平面VP11〜VP15と、中間平面画像RP11〜RP15と、切出し範囲CA1と、仮想カメラ平面VPと、平面画像FPとの関係を示している。   FIG. 1 is a diagram for explaining the principle of generating a planar image in the embodiment of the present invention. FIG. 1 shows a virtual hemispherical surface VS, divided ranges CA11 to CA15, intermediate planes VP11 to VP15 that are planes that project the divided ranges, intermediate plane images RP11 to RP15, a cutout range CA1, and a virtual camera plane VP. The relationship with the plane image FP is shown.

平面画像FPは、次のようにして生成される。仮想半球面VSには、予め分割範囲CA11〜CA15が定義されており、全周囲画像が撮影されると、この撮影された全周囲画像について、分割範囲CA11〜CA15にそれぞれ対応する中間平面画像RP11〜RP15が生成される。このとき、中間平面画像RP11〜RP15は、全周囲画像の分割範囲CA11〜CA15を中間平面VP11〜VP15に射影することで生成される。中間平面VP11〜VP15は、切出し範囲CA11〜CA15の中心で仮想半球面VSに接する平面として定義される。   The planar image FP is generated as follows. In the virtual hemispherical surface VS, division ranges CA11 to CA15 are defined in advance, and when an all-around image is photographed, intermediate plane images RP11 corresponding to the division ranges CA11 to CA15 respectively for the photographed all-around image. ~ RP15 is generated. At this time, the intermediate plane images RP11 to RP15 are generated by projecting the divided ranges CA11 to CA15 of the entire peripheral image onto the intermediate planes VP11 to VP15. The intermediate planes VP11 to VP15 are defined as planes in contact with the virtual hemispherical surface VS at the centers of the cutout ranges CA11 to CA15.

なお、図1では、説明を簡潔にするために、分割範囲については、CA11〜CA15、中間平面については、VP11〜VP15、中間平面画像については、RP11〜RP15のみを示しているが、実際には、分割範囲及び中間平面は仮想半球面VS全体にわたって設定されており、中間平面画像は設定されている全ての分割範囲について生成されてよい。以下、中間平面の集合を中間平面群という。   For the sake of brevity, FIG. 1 shows only CA11 to CA15 for the divided range, VP11 to VP15 for the intermediate plane, and only RP11 to RP15 for the intermediate plane image. The division range and the intermediate plane are set over the entire virtual hemisphere VS, and the intermediate plane image may be generated for all the set division ranges. Hereinafter, a set of intermediate planes is referred to as an intermediate plane group.

平面画像FPを生成するための仮想カメラ平面VPが指定されると、この仮想カメラ平面VPに射影される画像部分を含む中間平面画像が、仮想カメラ平面VPに射影される。そして、仮想カメラ平面VPに射影された中間平面画像が互いにつなぎ合わされて、平面画像FPが生成される。   When the virtual camera plane VP for generating the plane image FP is designated, an intermediate plane image including an image portion projected onto the virtual camera plane VP is projected onto the virtual camera plane VP. Then, the intermediate plane images projected onto the virtual camera plane VP are connected to each other to generate a plane image FP.

図2(a)は、中間平面群を斜め上から見た図であり、図2(b)は、中間平面群を真上から見た図である。図1では、説明の便宜のために、複数の分割範囲及び中間平面が横方向に並んだ例を説明したが、実際には仮想半球面VSは立体的であるので、中間平面群は多面体となる。各中間平面は任意の形状でよいが、本実施の形態では、図2(a)及び図2(b)に示すように、中間平面は正5角形又は正6角形であり、これらが仮想半球面VS上に配置されて、切頂二十面体の半球状の部分が構成されている。   FIG. 2A is a diagram of the intermediate plane group viewed from diagonally above, and FIG. 2B is a diagram of the intermediate plane group viewed from directly above. For convenience of explanation, FIG. 1 illustrates an example in which a plurality of divided ranges and intermediate planes are arranged in the horizontal direction. However, since the virtual hemispherical surface VS is actually three-dimensional, the intermediate plane group is a polyhedron. Become. Each intermediate plane may have any shape, but in the present embodiment, as shown in FIGS. 2A and 2B, the intermediate plane is a regular pentagon or a regular hexagon, and these are virtual hemispheres. A hemispherical portion of a truncated icosahedron is arranged on the surface VS.

図2の例では、各分割範囲の中心で仮想半球面に接する平面が各分割範囲の中間平面とされる。この分割範囲及び中間平面を固定することで、各分割範囲を中間平面に射影するための変換テーブルは固定値として予め記憶しておくことができる。   In the example of FIG. 2, the plane in contact with the virtual hemisphere at the center of each divided range is the intermediate plane of each divided range. By fixing the division range and the intermediate plane, a conversion table for projecting each division range onto the intermediate plane can be stored in advance as a fixed value.

全周囲画像が得られた場合には、この全周囲画像における各分割範囲を対応する変換テーブルによって変換することで、中間平面に射影をすることができ、軽い処理負荷で(即ち、変換式を求めることなく)各分割範囲の中間平面画像を生成できる。平面画像を生成するための切出し範囲が指定されると、その切出し範囲に含まれる分割範囲の中間平面画像(一般的には複数)を仮想カメラ平面(図1のVPを参照)に射影し、それらを合成して平面画像とする。   When an omnidirectional image is obtained, each divided range in the omnidirectional image is converted by a corresponding conversion table, so that it can be projected onto an intermediate plane, and a light processing load (i.e., conversion equation can be calculated). An intermediate plane image of each divided range can be generated (without determination). When a cutout range for generating a plane image is specified, an intermediate plane image (generally, a plurality) of divided ranges included in the cutout range is projected onto a virtual camera plane (see VP in FIG. 1). These are combined into a planar image.

このように、本実施の形態では、全周囲画像から中間平面画像を生成した上で、切出し範囲に応じた仮想カメラ平面に、必要な中間平面画像を射影して合成することで平面画像を生成する。中間平面画像は、変換テーブルで全周囲画像を変換することで生成されるので、処理負荷が軽くて済む。また、中間平面画像を生成する範囲(分割範囲)は固定であるので、変換テーブルを無限に用意する必要もない。さらに、中間平面画像を仮想カメラ平面に射影する処理は平面から平面への射影であるので、その処理負荷も軽くて済む。よって、平面画像を生成するための全体の処理の負荷が軽くなる。   As described above, in the present embodiment, an intermediate plane image is generated from the entire surrounding image, and then a necessary intermediate plane image is projected onto the virtual camera plane corresponding to the cutout range to generate a plane image. To do. Since the intermediate plane image is generated by converting the entire surrounding image with the conversion table, the processing load can be reduced. Further, since the range (division range) for generating the intermediate plane image is fixed, it is not necessary to prepare an infinite conversion table. Furthermore, since the process of projecting the intermediate plane image onto the virtual camera plane is a projection from the plane to the plane, the processing load can be reduced. Therefore, the overall processing load for generating a planar image is reduced.

図3は、本発明の実施の形態の画像生成装置の構成を示すブロック図である。画像生成装置10は、全周囲画像取得部11、中間平面画像生成部12、変換テーブル記憶部13、平面画像生成部14、切出し範囲指定部15、及び出力部16を備えている。   FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the image generation apparatus according to the embodiment of the present invention. The image generation apparatus 10 includes an omnidirectional image acquisition unit 11, an intermediate plane image generation unit 12, a conversion table storage unit 13, a plane image generation unit 14, a cutout range designation unit 15, and an output unit 16.

全周囲画像取得部11は、被写体の全周囲画像を取得する。本実施の形態では、全周囲画像取得部11は、外部の動画像撮影装置から全周囲画像を取得する。この動画像撮影装置は、被写体の動画像を撮影して、連続する画像フレームを全周囲画像取得部11に出力する。また、全周囲画像取得部11は、連続的に得られる全周囲画像の静止画像を取得してもよい。   The omnidirectional image acquisition unit 11 acquires an omnidirectional image of the subject. In the present embodiment, the omnidirectional image acquisition unit 11 acquires an omnidirectional image from an external moving image capturing device. This moving image capturing device captures a moving image of a subject and outputs continuous image frames to the omnidirectional image acquisition unit 11. Moreover, the omnidirectional image acquisition part 11 may acquire the still image of the omnidirectional image obtained continuously.

全周囲画像取得部11は、魚眼レンズを用いて等距離射影方式により撮像素子に被写体像を投影して、水平画角360度、垂直画角180度の全周囲画像を取得する。この全周囲画像は、円形であり、中心から離れるほど歪みの度合いが大きくなっている画像である。全周囲画像取得部11にて取得された全周囲画像は、中間平面画像生成部12に出力される。   The omnidirectional image acquisition unit 11 projects a subject image onto the image sensor by an equidistant projection method using a fisheye lens, and acquires an omnidirectional image having a horizontal field angle of 360 degrees and a vertical field angle of 180 degrees. This all-around image is a circular image, and the degree of distortion increases as the distance from the center increases. The omnidirectional image acquired by the omnidirectional image acquisition unit 11 is output to the intermediate plane image generation unit 12.

変換テーブル記憶部13には、全周囲画像を複数の分割範囲ごとにそれぞれ対応する所定の平面に射影するための変換テーブルが記憶されている。図1を参照して説明すると、変換テーブル記憶部13には、分割範囲CA11〜CA15を中間平面VP11〜VP15にそれぞれ射影するための変換テーブルが記憶されている。ここで、上述の通り、中間平面は、分割範囲の中心で仮想半球面に接する平面として設定されている。なお、分割範囲は、互いに重複していてもよい。   The conversion table storage unit 13 stores a conversion table for projecting the omnidirectional image onto a predetermined plane corresponding to each of a plurality of division ranges. Referring to FIG. 1, the conversion table storage unit 13 stores conversion tables for projecting the divided ranges CA11 to CA15 onto the intermediate planes VP11 to VP15, respectively. Here, as described above, the intermediate plane is set as a plane in contact with the virtual hemisphere at the center of the division range. Note that the divided ranges may overlap each other.

中間平面画像生成部12は、全周囲画像取得部11にて取得された全周囲画像の各分割範囲について、それぞれ変換テーブル記憶部13に記憶された変換テーブルを参照して、座標変換を行うことで、中間平面画像を生成する。図1を参照して説明すると、中間平面画像生成部12によって、分割範囲CA11〜CA15について、それぞれ中間平面画像RP11〜RP15が生成される。   The intermediate plane image generation unit 12 performs coordinate conversion with reference to the conversion table stored in the conversion table storage unit 13 for each divided range of the omnidirectional image acquired by the omnidirectional image acquisition unit 11. Thus, an intermediate plane image is generated. Referring to FIG. 1, the intermediate plane image generation unit 12 generates intermediate plane images RP11 to RP15 for the divided ranges CA11 to CA15, respectively.

切出し範囲指定部15は、切出し範囲(全周囲画像から平面画像を生成するために切り出す範囲)を指定する。図1を参照して説明すると、切出し範囲指定部15によって、切出し範囲CA1が指定される。図1は、仮想半球面VSが平面的に示されているが、仮想半球面VSは実際には立体であるので、切出し範囲は、実際には、2次元的な範囲となる。切出し範囲が矩形である場合は、切出し範囲は、仮想半球面上の4点にそれぞれ向かう4本のベクトルで特定され、この4本のベクトルに囲まれる範囲が切出し範囲となる。   The cutout range designation unit 15 designates a cutout range (a range to be cut out in order to generate a planar image from the entire surrounding image). If it demonstrates with reference to FIG. 1, the extraction range CA1 will be designated by the extraction range designation | designated part 15. FIG. In FIG. 1, the virtual hemispherical surface VS is shown in a plan view. However, since the virtual hemispherical surface VS is actually a solid, the cutout range is actually a two-dimensional range. When the cutout range is a rectangle, the cutout range is specified by four vectors respectively directed to four points on the virtual hemisphere, and the range surrounded by the four vectors is the cutout range.

切出し範囲の縦横比及び向きが固定である場合は、切出し範囲は、仮想半球面の中心から切出し範囲の中心へのベクトルと切出し範囲の大きさのパラメータで定義される。このベクトルの水平方向の角度は、通常のカメラのパン角に相当し、ベクトルの垂直方向の角度は、通常のカメラのチルト角に相当する。切出し範囲の大きさ(切出し画角)は、通常のカメラのズームに相当する。従って、切出し範囲の指定は、換言すれば電子PTZ制御におけるパン、チルト、ズームの指定である。   When the aspect ratio and orientation of the cutout range are fixed, the cutout range is defined by a vector from the center of the virtual hemisphere to the center of the cutout range and the size parameter of the cutout range. The horizontal angle of this vector corresponds to the pan angle of a normal camera, and the vertical angle of the vector corresponds to the tilt angle of a normal camera. The size of the cut-out range (cut-off angle of view) corresponds to a normal camera zoom. Therefore, the designation of the extraction range is, in other words, designation of pan, tilt, and zoom in the electronic PTZ control.

切出し範囲指定部15は、ユーザの操作に応じて切出し範囲を指定してよい。この場合には、画像生成装置10には操作部が設けられ、ユーザは操作部を操作することで切出し範囲を指定できる。切出し範囲指定部15は、切出し範囲が所定の軌道を描くように自動で切出し範囲を移動させてもよい。   The cutout range designation unit 15 may designate a cutout range in accordance with a user operation. In this case, the image generation apparatus 10 is provided with an operation unit, and the user can designate the extraction range by operating the operation unit. The cutout range designation unit 15 may automatically move the cutout range so that the cutout range draws a predetermined trajectory.

さらに、切出し範囲指定部15は、全周囲画像から動体を検知して、その動体を追尾するように切出し範囲を指定してもよい。この場合には、画像生成装置10には、全周囲画像中の動きを検出する動き検出部が設けられ、切出し範囲指定部15には、動き検知部から動きがあった範囲が通知され、切出し範囲指定部15は、動きがあった範囲が中心になるように切出し範囲を指定する。   Further, the cut-out range specifying unit 15 may detect a moving object from the entire surrounding image and specify the cut-out range so as to track the moving object. In this case, the image generation apparatus 10 is provided with a motion detection unit that detects a motion in the entire surrounding image, and the extraction range designation unit 15 is notified of the range in which the motion has been detected from the motion detection unit. The range designation unit 15 designates the cutout range so that the range in which movement has occurred is the center.

また、切出し範囲指定部15によって指定される切出し範囲は、その大きさ(ズーム倍率)が固定されていてもよいし、可変であってもよい。さらに、切出し範囲指定部15は、切出し範囲を指定する際に仮想半球面上の任意の複数の点に向かう複数のベクトルを指定することで、四角形以外の矩形や、仮想半球面上の任意の形状を切出し範囲として指定することもできる。   Further, the size (zoom magnification) of the cutout range specified by the cutout range specifying unit 15 may be fixed or variable. Further, the cutout range designation unit 15 designates a plurality of vectors directed to a plurality of arbitrary points on the virtual hemisphere when designating the cutout range, so that a rectangle other than a quadrangle or any arbitrary on the virtual hemisphere can be specified. The shape can also be specified as the cutout range.

平面画像生成部14は、切出し範囲指定部15にて指定された切出し範囲の平面画像を生成する。このために、平面画像生成部14は、まず、指定された切出し範囲に対応する仮想カメラ平面を設定する。本実施の形態では、指定された切出し範囲の中心で仮想半球面に接する平面を仮想カメラ平面とする。仮想カメラ平面を設定すると、平面画像生成部14は、切出し範囲に含まれる中間平面画像を仮想カメラ平面に射影する。   The plane image generation unit 14 generates a plane image of the cutout range specified by the cutout range specifying unit 15. For this purpose, the planar image generation unit 14 first sets a virtual camera plane corresponding to the specified cutout range. In the present embodiment, a plane that is in contact with the virtual hemisphere at the center of the specified cutout range is defined as a virtual camera plane. When the virtual camera plane is set, the plane image generation unit 14 projects the intermediate plane image included in the cutout range onto the virtual camera plane.

平面画像生成部14は、切出し範囲と各分割範囲とを比較して、全部又は一部が切出し範囲に含まれる分割範囲の中間平面画像を選択して、仮想カメラ平面に射影する。平面画像生成部14は、一部のみが切出し範囲に含まれる分割範囲の中間平面画像については、切出し範囲に含まれる部分のみを仮想カメラ平面に射影する。平面画像生成部14は、射影した各中間平面画像をつなぎ合わせて(合成して)、平面画像を生成する。   The plane image generation unit 14 compares the cutout range with each divided range, selects an intermediate plane image of the divided range that is entirely or partially included in the cutout range, and projects it onto the virtual camera plane. The planar image generation unit 14 projects only the portion included in the cutout range onto the virtual camera plane for the intermediate plane image of the divided range that includes only part of the cutout range. The plane image generation unit 14 connects (synthesizes) the projected intermediate plane images to generate a plane image.

図1を参照して説明すると、平面画像生成部14は、切出し範囲CA1に含まれる中間平面画像RP11、RP15の一部と中間平面画像RP12〜RP14の全体をそれぞれ仮想カメラ平面VPに射影して、射影された中間平面画像RP11、RP15の一部と中間平面画像RP12〜RP14の全体をつなぎ合わせることで、平面画像FPを生成する。   Referring to FIG. 1, the plane image generation unit 14 projects a part of the intermediate plane images RP11 and RP15 and the entire intermediate plane images RP12 to RP14 included in the cutout range CA1 onto the virtual camera plane VP. Then, a part of the projected intermediate plane images RP11 and RP15 and the whole of the intermediate plane images RP12 to RP14 are connected to generate a plane image FP.

平面画像生成部14によって中間平面画像を仮想カメラ平面に射影する方法は、一通りに限られない。以下では、例として、2つの方法を説明する。   The method of projecting the intermediate plane image onto the virtual camera plane by the plane image generation unit 14 is not limited to one. Below, two methods are demonstrated as an example.

図4は、中間平面画像を仮想カメラ平面に射影する第1の射影方法を説明するための図である。第1の射影方法では、中間平面画像の各点は、仮想カメラ平面に垂直な方向に射影される。図4を参照すると、中間平面画像RP41、RP42上の任意の点p41、p42、p43、p44、p45、・・・は、それぞれの点から仮想カメラ平面VPへ下ろした垂線の足(仮想カメラ平面VPに下ろした垂線と仮想カメラ平面VPとの交点)P41、P42、P43、P44、P45、・・・に射影される。   FIG. 4 is a diagram for explaining a first projection method for projecting the intermediate plane image onto the virtual camera plane. In the first projection method, each point of the intermediate plane image is projected in a direction perpendicular to the virtual camera plane. Referring to FIG. 4, arbitrary points p41, p42, p43, p44, p45,... On the intermediate plane images RP41, RP42 are perpendicular feet (virtual camera planes) drawn from the respective points to the virtual camera plane VP. (Intersections of perpendicular lines drawn down to VP and virtual camera plane VP) are projected onto P41, P42, P43, P44, P45,.

図5は、第1の射影方法の別の例を示す図である。中間平面画像RP5の任意の点p51、p52、p53、・・・は、それぞれの点から仮想カメラ平面VPに下ろした垂線の足P51、P52、P53、・・・に射影される。この第1の射影方法によれば、中間平面画像から仮想カメラ平面への射影は、平面から平面への射影なので、射影位置は固定値の乗算で求めることができる。   FIG. 5 is a diagram showing another example of the first projection method. Arbitrary points p51, p52, p53,... Of the intermediate plane image RP5 are projected onto perpendicular legs P51, P52, P53,... Drawn from the respective points to the virtual camera plane VP. According to the first projection method, since the projection from the intermediate plane image to the virtual camera plane is a projection from the plane to the plane, the projection position can be obtained by multiplication of a fixed value.

図6は、中間平面画像を仮想カメラ平面に射影する第2の射影方法を説明するための図である。第2の射影方法では、中間平面画像が全領域において均等に拡大されて仮想カメラ平面に射影される。すなわち、中間平面画像生成部12にて生成された中間平面画像と仮想カメラ平面に射影された中間平面画像とは相似形となる。   FIG. 6 is a diagram for explaining a second projection method for projecting the intermediate plane image onto the virtual camera plane. In the second projecting method, the intermediate plane image is uniformly enlarged in the entire area and projected onto the virtual camera plane. That is, the intermediate plane image generated by the intermediate plane image generation unit 12 and the intermediate plane image projected onto the virtual camera plane have a similar shape.

図6を参照すると、中間平面画像RP6の任意の点p61、p62、p63、p64、・・・は、それらの相互間の距離の比率を保ったまま、仮想カメラ平面VP上に点P61、P62、P63、P64、・・・として射影される。この結果、点P61、P62、P63、P64、・・・の相互間の距離の比率は、点p61、p62、p63、p64、・・・の相互間の距離の比率と等しくなる。   Referring to FIG. 6, arbitrary points p61, p62, p63, p64,... Of the intermediate plane image RP6 are points P61, P62 on the virtual camera plane VP while maintaining the ratio of the distance between them. , P63, P64,... As a result, the ratio of the distances between the points P61, P62, P63, P64,... Is equal to the ratio of the distances between the points p61, p62, p63, p64,.

出力部16は、平面画像生成部14で生成された平面画像を出力する。出力部16は、生成された平面画像を表示パネルに表示する表示部であってよく、生成された平面画像を記録媒体に記録する記録部であってもよく、生成された平面画像を通信ネットワーク経由で送信する送信部であってもよい。   The output unit 16 outputs the planar image generated by the planar image generation unit 14. The output unit 16 may be a display unit that displays the generated planar image on a display panel, and may be a recording unit that records the generated planar image on a recording medium. It may be a transmission unit for transmitting via.

図7は、画像生成装置10にて実行される画像生成方法のフロー図である。以下、図7を参照して、本実施の形態の画像生成方法を説明する。この画像生成方法は、コンピュータがコンピュータプログラムを実行することにより実現されてよい。   FIG. 7 is a flowchart of an image generation method executed by the image generation apparatus 10. Hereinafter, the image generation method of the present embodiment will be described with reference to FIG. This image generation method may be realized by a computer executing a computer program.

本実施の形態の画像生成方法では、まず、全周囲画像取得部11にて全周囲画像が取得される(ステップS71)。全周囲画像が取得されると、中間平面画像生成部12は、変換テーブル記憶部13に記憶された変換テーブルを用いて、全周囲画像の各分割範囲について、中間平面画像を生成する(ステップS72)。   In the image generation method of the present embodiment, first, an omnidirectional image is acquired by the omnidirectional image acquisition unit 11 (step S71). When the omnidirectional image is acquired, the intermediate plane image generation unit 12 generates an intermediate plane image for each divided range of the omnidirectional image using the conversion table stored in the conversion table storage unit 13 (step S72). ).

そして、切出し範囲指定部15は、切出し範囲を指定する(ステップS73)。このとき、切出し範囲指定部15は、全周囲画像の内容に基づいて(例えば全周囲画像から動きを検出して)切出し範囲を指定してもよいし、全周囲画像とは無関係に切出し範囲を指定してもよい。   Then, the cutout range designation unit 15 designates the cutout range (step S73). At this time, the cutout range designation unit 15 may designate the cutout range based on the content of the all-around image (for example, by detecting movement from the all-around image), or the cutout range may be set regardless of the all-around image. May be specified.

次に、平面画像生成部14は、指定された切出し範囲に対応する仮想カメラ平面を設定し(ステップS74)、切出し範囲に含まれる中間平面画像を仮想カメラ平面に射影する(ステップS75)。そして、平面画像生成部14は、仮想カメラ平面に射影した中間平面画像が複数ある場合は、それらを合成する(つなぎ合わせる)ことで平面画像を生成する(ステップS76)。出力部16は、生成された平面画像を出力する(ステップS77)。   Next, the plane image generation unit 14 sets a virtual camera plane corresponding to the specified cutout range (step S74), and projects the intermediate plane image included in the cutout range onto the virtual camera plane (step S75). Then, when there are a plurality of intermediate plane images projected onto the virtual camera plane, the plane image generation unit 14 generates a plane image by combining (joining) them (step S76). The output unit 16 outputs the generated planar image (step S77).

以上のように、本実施の形態の画像生成装置10によれば、全周囲画像から任意の切出し範囲の平面画像を生成する際に、変換テーブルを用いて固定された分割範囲ごとに全周囲画像を中間平面に射影して、平面画像を生成するための切出し範囲が指定されたときに、平面画像を生成するための仮想カメラ平面に、中間平面に射影された中間平面画像を射影するとことで、平面画像が生成される。ここで、全周囲画像から中間平面画像への変換には、あらかじめ記憶された変換テーブルを用いるので、演算処理の負荷が軽く、かつ、演算処理を高速化できる。また、中間平面画像を仮想カメラ平面に射影する処理も、平面から平面への射影であるので、射影位置は固定値の乗算で求めることができ、この点でも演算処理の負荷を軽減できる。   As described above, according to the image generation apparatus 10 of the present embodiment, when generating a planar image of an arbitrary cutout range from the entire surrounding image, the entire surrounding image is obtained for each divided range fixed using the conversion table. When the cut-out range for generating a plane image is specified, the intermediate plane image projected onto the intermediate plane is projected onto the virtual camera plane for generating the plane image. A plane image is generated. Here, since the conversion table stored in advance is used for the conversion from the omnidirectional image to the intermediate plane image, the calculation processing load is light and the calculation processing can be speeded up. Further, since the process of projecting the intermediate plane image onto the virtual camera plane is also a projection from the plane to the plane, the projection position can be obtained by multiplication of a fixed value, and the load of the calculation process can also be reduced in this respect.

以上、本発明の一つの実施の形態を説明したが、上記の実施の形態に対して、種々の変形が可能である。以下、各種の変形例を説明する。   Although one embodiment of the present invention has been described above, various modifications can be made to the above embodiment. Hereinafter, various modifications will be described.

(第1の変形例)
図8は、第1の変形例の画像生成装置の構成を示すブロック図である。画像生成装置20において、上記の実施の形態の画像生成装置10と同じ構成については、同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。画像生成装置20は、上記の実施の形態の画像生成装置10と比較して、中間平面画像生成領域指定部27が追加されている。
(First modification)
FIG. 8 is a block diagram illustrating a configuration of the image generation apparatus according to the first modification. In the image generation apparatus 20, the same components as those in the image generation apparatus 10 of the above embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted. Compared to the image generation apparatus 10 of the above-described embodiment, the image generation apparatus 20 is provided with an intermediate plane image generation area specifying unit 27.

中間平面画像生成領域指定部27は、切出し範囲指定部15にて切出し範囲が指定されると、その情報を受けて、一部又は全部がその切出し範囲に含まれる分割範囲を特定する。中間平面画像生成領域指定部27は、分割範囲がその一部のみ切出し範囲に含まれる場合は、その一部領域も特定する。そして、中間平面画像生成領域指定部27は、特定された領域を中間平面画像生成部12に出力する。   When the cutout range is specified by the cutout range specifying unit 15, the intermediate plane image generation region specifying unit 27 receives the information and specifies a divided range that is partly or entirely included in the cutout range. The intermediate plane image generation area designating unit 27 also identifies a partial area when the partial area is included in the cutout area. Then, the intermediate plane image generation area designating unit 27 outputs the specified area to the intermediate plane image generation section 12.

中間平面画像生成部12は、中間平面画像生成領域指定部27によって指定された領域についてのみ中間平面画像を生成して、平面画像生成部14に出力する。平面画像生成部14は、切出し範囲指定部15にて指定された範囲を参照して、中間平面画像生成部12にて生成された中間平面画像を合成して(つなぎ合わせて)、平面画像を生成する。   The intermediate plane image generation unit 12 generates an intermediate plane image only for the region specified by the intermediate plane image generation region specification unit 27 and outputs the intermediate plane image to the plane image generation unit 14. The plane image generation unit 14 refers to the range specified by the cutout range specification unit 15 and synthesizes (connects) the intermediate plane images generated by the intermediate plane image generation unit 12 to generate the plane image. Generate.

図9は、第1の変形例の画像生成装置20にて実行される画像生成方法のフロー図である。図9のフロー図において、上記の実施の形態の画像生成方法の処理と同じ処理については、同一のステップ番号を付与し、詳細な説明は省略する。第1の変形例の画像生成方法では、全周囲画像が取得されると(ステップS71)、中間平面画像が生成される前に、まず、切出し範囲指定部15にて平面画像を生成するための切出し範囲が指定される(ステップS73)。   FIG. 9 is a flowchart of an image generation method executed by the image generation apparatus 20 according to the first modification. In the flowchart of FIG. 9, the same processing as the processing of the image generation method of the above embodiment is given the same step number, and detailed description is omitted. In the image generation method of the first modified example, when an all-around image is acquired (step S71), before the intermediate plane image is generated, first, the cutout range specifying unit 15 generates a plane image. A cut-out range is designated (step S73).

次に、中間平面画像生成領域指定部27は、切出し範囲指定部15にて指定された切出し範囲に基づいて、中間平面画像を生成する領域を指定する(ステップS98)。そして、中間平面画像生成部12は、中間平面画像生成領域指定部27にて指定された中間平面画像生成領域内の各分割範囲について、中間平面画像を生成する(ステップS92)。それ以降の処理は、図7を参照して説明した上記の実施の形態の画像生成方法と同じである。   Next, the intermediate plane image generation area specifying unit 27 specifies an area for generating an intermediate plane image based on the cutout range specified by the cutout range specifying unit 15 (step S98). Then, the intermediate plane image generation unit 12 generates an intermediate plane image for each divided range in the intermediate plane image generation region specified by the intermediate plane image generation region specification unit 27 (step S92). The subsequent processing is the same as the image generation method of the above-described embodiment described with reference to FIG.

第1の変形例によれば、中間平面画像は、平面画像を生成するのに必要な範囲でのみ生成されるので、上記の実施の形態と比較して演算処理の量を少なくでき、従って処理負荷をより軽減でき、処理速度をより高速にできる。   According to the first modified example, since the intermediate plane image is generated only in a range necessary for generating the plane image, the amount of arithmetic processing can be reduced as compared with the above-described embodiment, and thus the processing is performed. The load can be further reduced and the processing speed can be increased.

なお、上記で説明した第1の変形例では、中間平面画像生成領域指定部27が切出し範囲指定部15で指定された切出し範囲に基づいて、その切出し範囲内にて中間平面画像を生成するように中間平面画像生成領域を指定したが、逆に、中間平面画像生成領域指定部27がまず中間平面画像を生成する分割範囲を指定して、切出し範囲指定部15を、この分割範囲を含む領域から切出し範囲を指定可能とし、中間平面画像生成部12は、この分割範囲について中間平面画像を生成してもよい。   In the first modification described above, the intermediate plane image generation area specifying unit 27 generates an intermediate plane image within the cutout range based on the cutout range specified by the cutout range specifying unit 15. In contrast, the intermediate plane image generation area is designated, but conversely, the intermediate plane image generation area designating unit 27 first designates a division range in which the intermediate plane image is generated, and the cutout range designation unit 15 is used to designate the area including the division range. From this, it is possible to specify the cutout range, and the intermediate plane image generation unit 12 may generate an intermediate plane image for this divided range.

この場合は、全周囲画像において、中間平面画像生成領域指定部27にて指定された領域(中間平面画像生成部12にて中間平面画像が生成される領域)が平面画像生成可能範囲として表示され、ユーザは、その平面画像生成可能範囲の中から切出し範囲を指定する。この構成によれば、上記の実施の形態と同様に、あらかじめ中間平面画像が生成されるので、切出し範囲が指定されたら、すぐに平面画像生成部14にて平面画像が合成され、よって、切出し範囲の指定から平面画像の出力までを高速化できるとともに、上記で説明した第1の変形例による処理負荷の軽減の効果も得ることができる。   In this case, in the omnidirectional image, the region specified by the intermediate plane image generation region specifying unit 27 (the region where the intermediate plane image is generated by the intermediate plane image generation unit 12) is displayed as the plane image generation possible range. The user designates a cutout range from the plane image generation possible range. According to this configuration, since the intermediate plane image is generated in advance as in the above-described embodiment, the plane image is immediately synthesized by the plane image generation unit 14 as soon as the cutout range is specified. The speed from the range specification to the output of the planar image can be increased, and the processing load can be reduced by the first modification described above.

(第2の変形例)
図10は、第2の変形例の画像生成装置の構成を示すブロック図である。画像生成装置30において、上記の実施の形態の画像生成装置10と同じ構成については、同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。画像生成装置30は、上記の実施の形態の画像生成装置10と比較して、中間平面画像記憶部38が追加されている。
(Second modification)
FIG. 10 is a block diagram illustrating a configuration of an image generation apparatus according to a second modification. In the image generation apparatus 30, the same components as those in the image generation apparatus 10 of the above embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted. Compared with the image generation apparatus 10 of the above-described embodiment, the image generation apparatus 30 has an intermediate plane image storage unit 38 added thereto.

上述のように、全周囲画像取得部11は、動画像を構成する連続する全周囲画像の画像フレームを取得する。第2の変形例は、全周囲画像取得部11にて全周囲画像の画像フレームが取得されるたびに、直ちに平面画像を生成する必要がない場合、すなわち、全周囲画像の画像フレームが取得される撮影時と、平面画像が生成されるモニタリング時との間に十分な時間が確保できる場合に有効である。   As described above, the omnidirectional image acquisition unit 11 acquires image frames of successive omnidirectional images that constitute a moving image. In the second modification, every time the image frame of the omnidirectional image is acquired by the omnidirectional image acquisition unit 11, when it is not necessary to immediately generate the plane image, that is, the image frame of the omnidirectional image is acquired. This is effective when a sufficient time can be secured between the time of shooting and the time of monitoring when the flat image is generated.

撮影時において、中間平面画像生成部12は、全周囲画像取得部11が全周囲画像の画像フレームを取得すると、この画像フレームについて、中間平面画像を生成し、これを中間平面画像記憶部38に記憶する。中間平面画像生成部12は、全周囲画像取得部11が次の画像フレームを取得すると、それについても中間平面画像を生成して、それを中間平面画像記憶部38に記憶する。   At the time of shooting, when the omnidirectional image acquisition unit 11 acquires an image frame of the omnidirectional image, the intermediate plane image generation unit 12 generates an intermediate plane image for the image frame and stores it in the intermediate plane image storage unit 38. Remember. When the omnidirectional image acquisition unit 11 acquires the next image frame, the intermediate plane image generation unit 12 also generates an intermediate plane image and stores it in the intermediate plane image storage unit 38.

このように、中間平面画像12は、全周囲画像取得部11から全周囲画像の画像フレームが入力されるたびに、その全周囲画像の中間平面画像を生成して、中間平面画像記憶部38に記憶させる。このとき、中間平面画像記憶部38には、各中間平面画像がその画像フレームを特定する情報と関連付けられて記憶される。また、中間平面画像記憶部38には、全周囲画像の画像フレームも記憶される。なお、中間平面画像生成部12は、全周囲画像の全領域について中間平面画像を生成してよい。また、中間平面画像が中間平面画像記憶部38に記憶された全周囲画像の画像フレームは、中間平面画像記憶部38とは異なる記憶領域に記憶されてよい。   In this way, the intermediate plane image 12 generates an intermediate plane image of the all-around image every time an image frame of the all-around image is input from the all-around image acquisition unit 11, and stores it in the intermediate plane image storage unit 38. Remember. At this time, each intermediate plane image is stored in the intermediate plane image storage unit 38 in association with information for specifying the image frame. The intermediate plane image storage unit 38 also stores an image frame of the all-around image. The intermediate plane image generation unit 12 may generate an intermediate plane image for the entire area of the entire surrounding image. Further, the image frame of the all-around image in which the intermediate plane image is stored in the intermediate plane image storage unit 38 may be stored in a storage area different from that of the intermediate plane image storage unit 38.

モニタリング時には、中間平面画像記憶部38に中間平面画像が記憶された各画像フレームについて、切出し範囲指定部15にて切出し範囲が指定される。切出し範囲指定部15にて切出し範囲が指定されると、平面画像生成部14は、仮想カメラ平面を設定する。そして、平面画像生成部14は、対応する画像フレームにおける必要な中間平面画像を中間平面画像記憶部38から読み出し、それらを設定された仮想カメラ平面に射影して、互いにつなぎ合わせることで、その画像フレームの全周囲画像から切出した平面画像を生成する。   At the time of monitoring, for each image frame in which the intermediate plane image is stored in the intermediate plane image storage unit 38, the extraction range is specified by the extraction range specification unit 15. When the cutout range is designated by the cutout range designation unit 15, the planar image generation unit 14 sets a virtual camera plane. Then, the plane image generation unit 14 reads out the necessary intermediate plane image in the corresponding image frame from the intermediate plane image storage unit 38, projects them onto the set virtual camera plane, and connects them to each other, thereby A plane image cut out from the entire image of the frame is generated.

以上のように、第2の変形例の画像生成装置によれば、撮影された全周囲画像に対して、リアルタイムで平面画像を生成する必要がない場合には、モニタリングに先立って、各画像フレームについてあらかじめ中間平面画像を生成しておくことで、モニタリング時に任意の切出し範囲が指定されたときに、直ちに平面画像を生成できるので、平面画像の作成に要する時間を短縮できる。   As described above, according to the image generation device of the second modification example, when it is not necessary to generate a planar image in real time for a captured entire surrounding image, each image frame is prior to monitoring. By generating an intermediate plane image in advance, a plane image can be generated immediately when an arbitrary cutout range is specified during monitoring, so that the time required for creating the plane image can be shortened.

(第3の変形例)
図11は、第3の変形例を説明するための図である。上記の実施の形態では、切出し範囲指定部15にて平面画像を生成するための切出し範囲が指定されると、平面画像生成部14は、仮想カメラ平面を設定するが、このとき、平面画像生成部14は、切出し範囲の中心にて仮想半球面に接する平面を仮想カメラ平面として設定した。図11において、破線で示す仮想カメラ平面VP11は、このようにして設定される仮想カメラ平面である。
(Third Modification)
FIG. 11 is a diagram for explaining the third modification. In the above embodiment, when a cutout range for generating a flat image is specified by the cutout range specifying unit 15, the flat image generation unit 14 sets a virtual camera plane. At this time, the flat image generation is performed. The unit 14 sets a plane in contact with the virtual hemisphere at the center of the cutout range as a virtual camera plane. In FIG. 11, a virtual camera plane VP11 indicated by a broken line is a virtual camera plane set in this way.

しかしながら、上記のようにして仮想カメラ平面を設定すると、この仮想カメラ平面は、一般的にはいずれの中間平面とも重複しなくなる(平行でなくなる)。図11の例では、仮想カメラ平面VP11は、関連する中間平面VP111、VP112のいずれとも重複していない。このような場合には、平面画像を生成するために、中間平面VP111に射影された中間平面画像RP111、及び中間平面VP112に射影された中間平面画像RP112の両方を仮想カメラ平面VP11に射影しなければならない。   However, when the virtual camera plane is set as described above, the virtual camera plane generally does not overlap with any intermediate plane (not parallel). In the example of FIG. 11, the virtual camera plane VP11 does not overlap with any of the associated intermediate planes VP111 and VP112. In such a case, in order to generate a plane image, both the intermediate plane image RP111 projected onto the intermediate plane VP111 and the intermediate plane image RP112 projected onto the intermediate plane VP112 must be projected onto the virtual camera plane VP11. I must.

そこで、第3の変形例では、平面画像生成部14は、切出し範囲にて平面画像を生成するための仮想カメラ平面を設定する際に、この切出し範囲に含まれる中間平面画像のうちの切出し範囲の中心を含む中間平面画像の中間平面と平行になるように、仮想カメラ平面を設定する。図11を参照して説明すると、平面画像生成部14は、切出し範囲指定部15にて指定された切出し範囲CA11の中心を含む中間平面画像RP112の中間平面VP112と平行になるように仮想カメラ平面VP11’を設定する。   Therefore, in the third modification, when the plane image generation unit 14 sets a virtual camera plane for generating a plane image in the cutout range, the cutout range of the intermediate plane images included in the cutout range is set. The virtual camera plane is set so as to be parallel to the intermediate plane of the intermediate plane image including the center. Referring to FIG. 11, the plane image generation unit 14 is configured so that the virtual camera plane is parallel to the intermediate plane VP112 of the intermediate plane image RP112 including the center of the cutout range CA11 specified by the cutout range specifying unit 15. Set VP11 '.

このようにすることで、仮想カメラ平面と平行な中間平面の中間平面画像については、仮想カメラ平面に射影するための座標変換処理を行う必要がなく、処理負荷を軽減できる。   By doing in this way, it is not necessary to perform coordinate conversion processing for projecting the intermediate plane image of the intermediate plane parallel to the virtual camera plane onto the virtual camera plane, and the processing load can be reduced.

(第4の変形例)
図12及び図13は、第4の変形例を説明するための図である。上記の実施の形態では、中間平面群は、切頂二十面体の半球状の部分を構成する複数の正5角形及び正6角形の集合であり、変換テーブル記憶部13には、そのような中間平面群及びそれらの中間平面群に対応する分割範囲が設定されており、分割範囲ごとに全周囲画像の該当部分を中間平面画像に変換するための変換テーブルが記憶されていた。図12において、実線は、この変換テーブルに係る分割範囲を示している。
(Fourth modification)
12 and 13 are diagrams for explaining a fourth modification. In the above embodiment, the intermediate plane group is a set of a plurality of regular pentagons and regular hexagons forming the hemispherical portion of the truncated icosahedron, and the conversion table storage unit 13 includes such a Intermediate plane groups and division ranges corresponding to these intermediate plane groups are set, and a conversion table for converting a corresponding portion of the entire peripheral image into an intermediate plane image is stored for each division range. In FIG. 12, the solid line indicates the division range related to this conversion table.

しかしながら、図12に示す切出し範囲CA12のように、平面画像を生成するための切出し範囲の中心Oが分割範囲の切れ目に近いと、平面画像の中心部分の画質が劣化する。そこで、第4の変形例では、変換テーブル記憶部13に、図12に実線で示した中間平面群に係る変換テーブルと、図12に破線で示した中間平面群についての変換テーブルという2種類の変換テーブルを記憶しておく。図13は、2種類の変換テーブルに対応する2種類の中間平面群を立体的に示す図である。   However, when the center O of the cutout range for generating a flat image is close to the cut of the divided range as in the cutout range CA12 shown in FIG. 12, the image quality of the central portion of the flat image is deteriorated. Therefore, in the fourth modified example, the conversion table storage unit 13 includes two types of conversion tables, that is, a conversion table related to the intermediate plane group indicated by a solid line in FIG. 12 and a conversion table for the intermediate plane group indicated by a broken line in FIG. Store the conversion table. FIG. 13 is a diagram three-dimensionally showing two types of intermediate plane groups corresponding to two types of conversion tables.

中間平面画像生成部12は、切出し範囲指定部15にて切出し範囲が指定されると、記憶されている2種類の変換テーブルのうち、指定された切出し範囲の中央に切れ目がない変換テーブルを選択して、中間平面画像を生成する。図12の例では、中間平面画像生成部12は、切出し範囲CA12が指定された場合に、切出し範囲CA12の中心部に中間平面画像の切れ目が来る実線の中間平面群の変換テーブルではなく、切出し範囲CA12の中心部に中間平面画像の切れ目がない破線の中間平面群の変換テーブルを選択する。   When the cutout range is specified by the cutout range specifying unit 15, the intermediate plane image generation unit 12 selects a conversion table that has no break at the center of the specified cutout range from the two types of stored conversion tables. Then, an intermediate plane image is generated. In the example of FIG. 12, when the cutout area CA12 is designated, the intermediate plane image generation unit 12 does not extract the solid intermediate plane group conversion table in which the cut of the intermediate plane image comes to the center of the cutout area CA12. A conversion table of a broken-line intermediate plane group having no breaks in the intermediate plane image at the center of the range CA12 is selected.

具体的には、中間平面画像生成部12は、切出し範囲が指定されると、その切出し範囲の中心とその切出し範囲の中心を含む中間平面の中心との中心間距離をそれぞれ求めて、複数の中間平面群のうちので、中心間距離が最も小さい中間平面群の変換テーブルを選択する。図12の例では、切出し範囲CA12の中心Oとその切出し範囲CA12の中心Oを含む破線の中間平面群の中間平面RP2の中心O2との間の距離d2が、切出し範囲CA12の中心Oとその切出し範囲CA12の中心Oを含む実線の中間平面群の中間平面RP1の中心O1との間の距離d1よりも小さいので、破線の中間平面群の変換テーブルが選択される。なお、変換テーブルの種類は2種類に限らず、3種類以上であってもよい。   Specifically, when the cut-out range is designated, the intermediate plane image generation unit 12 obtains a center-to-center distance between the center of the cut-out range and the center of the intermediate plane including the center of the cut-out range. Among the intermediate plane groups, the conversion table of the intermediate plane group having the smallest center distance is selected. In the example of FIG. 12, the distance d2 between the center O of the cutout range CA12 and the center O2 of the intermediate plane RP2 of the middle plane group indicated by the broken line including the center O of the cutout range CA12 is the center O of the cutout range CA12 and its center O2. Since the distance d1 between the solid plane intermediate plane group including the center O of the cutout range CA12 and the center O1 of the intermediate plane RP1 is smaller, the conversion table of the dashed intermediate plane group is selected. Note that the types of conversion tables are not limited to two, and may be three or more.

(その他の変形例)
上記の実施の形態では、平面画像生成部14は、中間平面画像の一部のみが切出し範囲に含まれる場合には、その切出し範囲に含まれる中間平面画像の部分のみを仮想カメラ平面に射影して、それらを合成することで切出し範囲の平面画像を生成したが、平面画像生成部14は、中間平面画像の一部のみが切出し範囲に含まれる場合にも、そのような中間平面画像の全体を仮想カメラ平面に射影して、それらを合成した後に、切出し範囲に応じて不要な周辺部分をトリミングすることにより、切出し範囲の平面画像を生成してもよい。
(Other variations)
In the above embodiment, when only a part of the intermediate plane image is included in the cutout range, the flat image generation unit 14 projects only the part of the intermediate plane image included in the cutout range onto the virtual camera plane. Then, the plane image of the cutout range is generated by combining them, but the plane image generation unit 14 also performs the whole of the intermediate plane image even when only a part of the intermediate plane image is included in the cutout range. After projecting the image onto the virtual camera plane and synthesizing them, an unnecessary peripheral portion may be trimmed according to the cutout range to generate a cutout plane image.

以上のように、本発明は、全周囲画像内の任意の範囲を切出し範囲として切出して平面画像を生成するための演算処理の負荷を軽減することができ、全周囲画像内の任意の範囲を切出し範囲として切出して平面画像を生成する画像生成装置等として有用である。   As described above, according to the present invention, it is possible to reduce the load of calculation processing for generating a planar image by extracting an arbitrary range in the entire surrounding image as the extraction range. This is useful as an image generation device that generates a planar image by cutting out as a cutout range.

10、20、30 画像生成装置
11 全周囲画像取得部
12 中間平面画像生成部
13 変換テーブル記憶部
14 平面画像生成部
15 切出し範囲指定部
16 出力部
27 中間平面画像生成領域指定部
38 中間平面画像記憶部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10, 20, 30 Image generation apparatus 11 Whole periphery image acquisition part 12 Intermediate plane image generation part 13 Conversion table memory | storage part 14 Plane image generation part 15 Cutout range designation | designated part 16 Output part 27 Intermediate plane image generation area designation part 38 Intermediate plane image Memory

Claims (12)

歪みを有する全周囲画像から切出した切出し範囲を仮想カメラ平面に射影した平面画像を生成する画像生成装置であって、
前記全周囲画像を取得する全周囲画像取得部と、
前記全周囲画像取得部にて取得される全周囲画像を複数の分割範囲ごとにそれぞれ対応する所定の平面に射影するための変換テーブルを記憶した変換テーブル記憶部と、
前記変換テーブル記憶部に記憶された前記変換テーブルを用いて、前記全周囲画像取得部にて取得された前記全周囲画像を前記分割範囲ごとに前記所定の平面に射影することで、前記分割範囲ごとの中間平面画像を生成する中間平面画像生成部と、
前記切出し範囲を指定する切出し範囲指定部と、
前記切出し範囲の中間平面画像を前記仮想カメラ平面に射影することで、前記平面画像を生成する平面画像生成部と、
を備えたことを特徴とする画像生成装置。
An image generation device that generates a planar image obtained by projecting a cutout range cut out from an omnidirectional image having distortion onto a virtual camera plane,
An omnidirectional image acquisition unit for acquiring the omnidirectional image;
A conversion table storage unit that stores a conversion table for projecting the omnidirectional image acquired by the omnidirectional image acquisition unit onto a predetermined plane corresponding to each of a plurality of division ranges;
By using the conversion table stored in the conversion table storage unit, projecting the omnidirectional image acquired by the omnidirectional image acquisition unit to the predetermined plane for each of the divided ranges, the divided range An intermediate plane image generator for generating an intermediate plane image for each
A cutout range designating unit for designating the cutout range;
By projecting the intermediate plane image of the cutout range onto the virtual camera plane, a plane image generation unit that generates the plane image;
An image generation apparatus comprising:
前記平面画像生成部は、前記中間平面画像の各点を、当該点から前記仮想カメラ平面に下ろした垂線の足に射影することを特徴とする請求項1に記載の画像生成装置。   The image generation apparatus according to claim 1, wherein the plane image generation unit projects each point of the intermediate plane image onto a leg of a perpendicular drawn from the point to the virtual camera plane. 前記平面画像生成部は、前記中間平面画像の各点を、すべて均等の倍率で拡大するように前記仮想カメラ平面に射影することを特徴とする請求項1に記載の画像生成装置。   The image generation apparatus according to claim 1, wherein the planar image generation unit projects each point of the intermediate planar image onto the virtual camera plane so as to be enlarged at an equal magnification. 前記中間平面画像生成部は、前記切出し範囲指定部にて指定された前記切出し範囲を少なくとも一部に含む前記分割範囲のみの中間平面画像を生成することを特徴とする請求項1ないし3のいずれか一項に記載の画像生成装置。   The intermediate plane image generation unit generates an intermediate plane image of only the divided range including at least a part of the cutout range specified by the cutout range specifying unit. An image generation apparatus according to claim 1. 前記中間平面画像生成部は、前記全周囲画像中の指定された一部領域に該当する前記分割範囲のみについて前記中間平面画像を生成し、
前記切出し範囲指定部は、前記一部領域中で前記切出し範囲を指定する
ことを特徴とする請求項1ないし3のいずれか一項に記載の画像生成装置。
The intermediate plane image generation unit generates the intermediate plane image only for the divided range corresponding to a specified partial region in the entire surrounding image,
The image generation apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the cut-out range specifying unit specifies the cut-out range in the partial area.
前記中間平面画像生成部にて生成された中間平面画像を記憶する中間平面画像記憶部をさらに備え、
前記平面画像生成部は、前記中間平面画像記憶部に記憶された中間平面画像を読み出して前記仮想カメラ平面に射影することで、前記平面画像を生成する
ことを特徴とする請求項1ないし5のいずれか一項に記載の画像生成装置。
An intermediate plane image storage unit for storing the intermediate plane image generated by the intermediate plane image generation unit;
The plane image generation unit generates the plane image by reading out the intermediate plane image stored in the intermediate plane image storage unit and projecting the intermediate plane image onto the virtual camera plane. The image generation apparatus as described in any one of Claims.
前記平面画像生成部は、前記切出し範囲指定部にて指定された前記切出し範囲に応じて前記仮想カメラ平面を設定することを特徴とする請求項1ないし6のいずれか一項に記載の画像生成装置。   The image generation according to claim 1, wherein the planar image generation unit sets the virtual camera plane according to the cutout range specified by the cutout range specifying unit. apparatus. 前記平面画像生成部は、前記切出し範囲指定部にて指定された前記切出し範囲の中心部における射影距離が前記切出し範囲の縁部における射影距離よりも短くなるように、前記仮想カメラ平面を設定することを特徴とする請求項7に記載の画像生成装置。   The planar image generation unit sets the virtual camera plane so that a projection distance at a center portion of the cutout range specified by the cutout range specification unit is shorter than a projection distance at an edge portion of the cutout range. The image generating apparatus according to claim 7. 前記平面画像生成部は、前記切出し範囲指定部にて指定された前記切出し範囲に含まれるいずれかの分割範囲に対応する前記所定の平面と平行になるように、前記仮想カメラ平面を設定することを特徴とする請求項7に記載の画像生成装置。   The planar image generation unit sets the virtual camera plane so as to be parallel to the predetermined plane corresponding to any division range included in the cutout range specified by the cutout range specifying unit. The image generation apparatus according to claim 7. 前記変換テーブル記憶部は、前記全周囲画像取得部にて取得される全周囲画像を複数の互いに異なる分割方法で分割した場合のそれぞれについて、前記変換テーブルを記憶していることを特徴とする請求項1ないし9のいずれか一項に記載の画像生成装置。   The conversion table storage unit stores the conversion table for each of cases where the omnidirectional image acquired by the omnidirectional image acquisition unit is divided by a plurality of different dividing methods. Item 10. The image generation device according to any one of Items 1 to 9. 歪みを有する全周囲画像から切出した切出し範囲を仮想カメラ平面に射影した平面画像を生成する画像生成方法であって、
前記全周囲画像を取得する全周囲画像取得ステップと、
前記全周囲画像取得ステップにて取得される全周囲画像を複数の分割範囲ごとにそれぞれ対応する所定の平面に射影するための変換テーブルを用いて、前記全周囲画像取得ステップにて取得された前記全周囲画像を前記分割範囲ごとに前記所定の平面に射影することで、前記分割範囲ごとの中間平面画像を生成する中間平面画像生成ステップと、
前記切出し範囲を指定する切出し範囲指定ステップと、
前記切出し範囲の中間平面画像を前記仮想カメラ平面に射影することで、前記平面画像を生成する平面画像生成ステップと、
を含むことを特徴とする画像生成方法。
An image generation method for generating a plane image obtained by projecting a cutout range cut out from an omnidirectional image having distortion onto a virtual camera plane,
An all-around image obtaining step for obtaining the all-around image;
Using the conversion table for projecting the omnidirectional image acquired in the omnidirectional image acquisition step to a predetermined plane corresponding to each of a plurality of division ranges, the acquired in the omnidirectional image acquisition step An intermediate plane image generation step for generating an intermediate plane image for each of the divided ranges by projecting the entire surrounding image onto the predetermined plane for each of the divided ranges;
A cutting range specifying step for specifying the cutting range;
A plane image generation step of generating the plane image by projecting the intermediate plane image of the cutout range onto the virtual camera plane;
An image generation method comprising:
コンピュータに請求項11に記載の画像生成方法を実行させるためのコンピュータプログラム。   A computer program for causing a computer to execute the image generation method according to claim 11.
JP2011129903A 2011-06-10 2011-06-10 Image generation device, image generation method, and computer program Withdrawn JP2012256274A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011129903A JP2012256274A (en) 2011-06-10 2011-06-10 Image generation device, image generation method, and computer program

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011129903A JP2012256274A (en) 2011-06-10 2011-06-10 Image generation device, image generation method, and computer program

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2012256274A true JP2012256274A (en) 2012-12-27

Family

ID=47527769

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011129903A Withdrawn JP2012256274A (en) 2011-06-10 2011-06-10 Image generation device, image generation method, and computer program

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2012256274A (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104103067A (en) * 2013-04-04 2014-10-15 索尼公司 Method and apparatus for generating an image cut-out
WO2018216710A1 (en) * 2017-05-24 2018-11-29 Groove X株式会社 Image processing device for correcting distortion in omnidirectional image and autonomous travel robot equipped with same
US10277891B2 (en) 2016-03-04 2019-04-30 Canon Kabushiki Kaisha Image processing apparatus, image processing method, and storage medium
JP2019526874A (en) * 2016-09-29 2019-09-19 北京奇▲芸▼世▲紀▼科技有限公司Beijing Qiyi Century Science & Technology Co., Ltd. Method and apparatus for performing mapping to a spherical panoramic image
JP2020107089A (en) * 2018-12-27 2020-07-09 クラリオン株式会社 Image processing apparatus and image processing method

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104103067A (en) * 2013-04-04 2014-10-15 索尼公司 Method and apparatus for generating an image cut-out
CN104103067B (en) * 2013-04-04 2018-07-13 索尼公司 Method and apparatus for generating image sectional drawing
US10277891B2 (en) 2016-03-04 2019-04-30 Canon Kabushiki Kaisha Image processing apparatus, image processing method, and storage medium
JP2019526874A (en) * 2016-09-29 2019-09-19 北京奇▲芸▼世▲紀▼科技有限公司Beijing Qiyi Century Science & Technology Co., Ltd. Method and apparatus for performing mapping to a spherical panoramic image
US10789672B2 (en) 2016-09-29 2020-09-29 Beijing Qiyi Century Science & Technology Co., Ltd. Method and device for performing mapping on spherical panoramic image
WO2018216710A1 (en) * 2017-05-24 2018-11-29 Groove X株式会社 Image processing device for correcting distortion in omnidirectional image and autonomous travel robot equipped with same
JPWO2018216710A1 (en) * 2017-05-24 2020-04-09 Groove X株式会社 Image processing device for correcting distortion of celestial sphere image and autonomous robot with the same
JP7189620B2 (en) 2017-05-24 2022-12-14 Groove X株式会社 An image processing device that corrects the distortion of a celestial image and a robot equipped with it
JP2020107089A (en) * 2018-12-27 2020-07-09 クラリオン株式会社 Image processing apparatus and image processing method
JP7156937B2 (en) 2018-12-27 2022-10-19 フォルシアクラリオン・エレクトロニクス株式会社 Image processing device and image processing method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN113382168B (en) Apparatus and method for storing overlapping regions of imaging data to produce an optimized stitched image
CN109242961B (en) Face modeling method and device, electronic equipment and computer readable medium
CN102595168B (en) Seamless left/right views for 360-degree stereoscopic video
KR20180111798A (en) Adaptive stitching of frames in the panorama frame creation process
WO2018188499A1 (en) Image processing method and device, video processing method and device, virtual reality device and storage medium
JP6395423B2 (en) Image processing apparatus, control method, and program
CN109076172A (en) From the effective painting canvas view of intermediate view generation
JP2003178298A (en) Image processor, image processing method, storage medium and computer program
US20150177062A1 (en) Information processing apparatus, information processing method, and storage medium
JP2017208619A (en) Image processing apparatus, image processing method, program and imaging system
US11044398B2 (en) Panoramic light field capture, processing, and display
US11244423B2 (en) Image processing apparatus, image processing method, and storage medium for generating a panoramic image
JP2012256274A (en) Image generation device, image generation method, and computer program
JP2010121945A (en) Three-dimensional shape forming system
US20090059018A1 (en) Navigation assisted mosaic photography
JP2016213574A (en) Image processing apparatus and control method of image processing apparatus
CN114511447A (en) Image processing method, device, equipment and computer storage medium
TW201824178A (en) Image processing method for immediately producing panoramic images
JP2019146155A (en) Image processing device, image processing method, and program
WO2018079283A1 (en) Image-processing device, image-processing method, and program
WO2018088211A1 (en) Image processing device, image processing method, and program
JP2017021430A (en) Panoramic video data processing device, processing method, and program
JP6579706B2 (en) Image processing apparatus, image processing method, and image processing program
Abbas et al. A novel projection for omni-directional video
CN110264406B (en) Image processing apparatus and image processing method

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20140902