JP2013017053A - パノラマ画像距離算出装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】パノラマ画像距離算出装置30は、第一の単眼パノラマ画像データ及び第二の単眼パノラマ画像データを生成する単眼パノラマ画像データ生成部34と、第一の単眼パノラマ画像データ及び第二の単眼パノラマ画像データを表示装置40へ出力する画像データ出力部35と、ユーザによる入力装置20の操作に応じて、第一の単眼パノラマ画像における始点及び終点を取得するとともに、第二の単眼パノラマ画像における前記始点及び前記終点を取得する始点終点取得部36と、第一の単眼パノラマ画像における始点及び終点並びに第二の単眼パノラマ画像における始点及び終点に基づいて、始点と終点との三次元距離を算出する三次元距離算出部37と、を備える。
【選択図】図1
Description
DSE={(xE−xS)2+(yE−yS)2+(zE−zS)2}1/2
ただし、
xS=d・x11/(x11−x12)、yS=d・y11/(x11−x12)、zS=d・f/(x11−x12)、xE=d・x21/(x21−x22)、yE=d・y11/(x21−x22)、zE=d・f/(x21−x22)、によって、前記始点と前記終点との三次元距離DSEを算出する構成とすることができる。
複眼撮影装置10は、デジタルカメラである単眼撮影部(第一の単眼撮影装置)11a及び単眼撮影部(第二の単眼撮影装置)11bと、単眼撮影部11a,11bの撮影方向を変更するための駆動部12と、単眼撮影部11a,11b及び駆動部12を駆動制御する制御部13と、を備える。
単眼撮影部11a,11bは、焦点距離fのデジタルカメラであって、光軸間の距離が間隔dとなるように固定されてユニット化されている。
また、制御部13は、撮影順序(すなわち、撮影方向)に基づくIDを撮影画像データに付与し、IDが付与された撮影画像データをパノラマ画像距離算出装置30へ出力する。
入力装置20は、キーボード、マウス等からなり、ユーザの操作に応じて、複眼パノラマ画像から単眼パノラマ画像への切換指示、単眼パノラマ画像における始点指示及び終点指示等をパノラマ画像距離算出装置30へ出力する。
パノラマ画像距離算出装置30は、CPU、ROM、RAM、入出力回路等から構成されており、機能部として、撮影画像データ記憶部31と、記憶部32と、複眼パノラマ画像データ生成部33と、単眼パノラマ画像データ生成部34と、画像データ出力部35と、始点終点取得部36と、三次元距離算出部37と、を備える。
撮影画像データ記憶部31には、制御部13から出力された複数の撮影画像に関する複数の撮影画像データが入力されて記憶される。
記憶部32には、単眼撮影部11aの複数の撮影画像に基づいて第一の単眼パノラマ画像を生成する際に用いられる第一の単眼パノラママップと、単眼撮影部11bの複数の撮影画像に基づいて第二の単眼パノラマ画像を生成する際に用いられる第二の単眼パノラママップと、が予め記憶されており、さらに、単眼撮影部11a,11bの間隔dと、単眼撮影部11a,11bの焦点距離fと、が予め記憶されている。また、記憶部32には、各単眼パノラママップとその二次元座標との関係が予め記憶されている。
複眼パノラマ画像データ生成部33は、撮影画像データ記憶部31から複数の撮影画像データを読み出し、読み出された撮影画像データに基づいて、複眼パノラマ画像に関する複眼パノラマ画像データを生成する。
具体的には、複眼パノラマ画像データ生成部33は、記憶部32に予め記憶された二つの単眼パノラママップを読み出し、二つの単眼パノラママップの板モデルに撮影画像データをマッピングすることによって、二つの単眼パノラマ画像データを生成する。そして、複眼パノラマ画像データ生成部33は、生成された第一の単眼パノラマ画像データと第二の単眼パノラマ画像データとに基づいて、第一の単眼パノラマ画像と第二の単眼パノラマ画像とが交互に表示されるように、複眼パノラマ画像データ(動画像データ)を生成する。
単眼パノラマ画像データ生成部34は、撮影画像データ記憶部31から出力された複数の撮影画像データを読み出し、読み出された撮影画像データに基づいて、単眼パノラマ画像に関する単眼パノラマ画像データを生成する。
具体的には、単眼パノラマ画像データ生成部34は、記憶部32に予め記憶された二つの単眼パノラママップを読み出し、二つの単眼パノラママップの板モデルに撮影画像データをマッピングすることによって、二つの単眼パノラマ画像データを生成する。そして、単眼パノラマ画像データ生成部34は、生成された第一の単眼パノラマ画像と第二の単眼パノラマ画像とに基づいて、第一の単眼パノラマ画像と第二の単眼パノラマ画像とが並んで表示されるように、単眼パノラマ画像データを生成する。
画像データ出力部35は、パノラマ画像データを表示装置40へ出力するものであって、本実施形態では、複眼パノラマ画像データ生成部33から出力された複眼パノラマ画像、又は、単眼パノラマ画像データ生成部34から出力された第一の単眼パノラマ画像データ及び第二の単眼パノラマ画像データを表示装置40へ出力する。
始点終点取得部36は、入力装置20から出力された、第一の単眼パノラマ画像における始点指示及び終点指示と、第二の単眼パノラマ画像における始点指示及び終点指示と、を取得する。また、始点終点取得部36は、取得した始点指示及び終点指示を用いて記憶部32に記憶された単眼パノラママップとその二次元座標との関係を参照することによって、第一の単眼パノラマ画像における始点の二次元座標及び終点の二次元座標、並びに、第二の単眼パノラマ画像における始点の二次元座標及び終点の二次元座標を取得し、三次元距離算出部37へ出力する。
三次元距離算出部37は、始点終点取得部36から出力された、各単眼パノラマ画像の始点及び終点の二次元座標を取得し、取得された各二次元座標に基づいて、始点と終点との間の三次元距離を算出する。
ここで、図2を参照して、三次元座標の算出原理について説明する。以下では、単眼撮影部11a,11bの配列方向をX軸、単眼撮影部11a,11bの光軸方向をY軸、X軸及びZ軸と直交するY軸からなる三次元座標空間について考えるものとする。単眼撮影部11aを三次元座標における原点に配置し、左側の単眼撮影部11aと右側の単眼撮影部11bとの間隔をdとすると、単眼撮影部11aの三次元座標O1及び単眼撮影部11bの三次元座標O2は、以下のようになる。
O1=(0,0,0)
O2=(d,0,0)
ここで、三角形MO1O2と三角形MN1N2とは相似であるため、以下の関係が成立する。
xM=d・x1/(x1−x2)
yM=d・y1/(x1−x2)
zM=d・f/(x1−x2)
すなわち、予め定められた焦点距離f及び間隔dと、撮影画像の二次元座標の値と、を用いることによって、所望の位置の三次元座標を算出することができる。
表示装置40は、パノラマ画像距離算出装置30から出力された各パノラマ画像データを用いてパノラマ画像を表示するものである。
続いて、本発明の実施形態に係るパノラマ画像表示システム1の動作例について、図1,3を参照して説明する。
始点終点取得部36は、始点指示を取得すると、記憶部32に記憶された単眼パノラママップの板モデルの二次元座標を参照することによって、第一の単眼パノラマ画像110における始点S1の二次元座標(x11,y11)を取得し、単眼パノラマ画像データ生成部34へ出力する。
始点終点取得部36は、始点指示を取得すると、記憶部32に記憶された単眼パノラママップの板モデルの二次元座標を参照することによって、第二の単眼パノラマ画像120における始点S2の二次元座標(x21,y21)を取得し、単眼パノラマ画像データ生成部34へ出力する。
始点終点取得部36は、終点指示を取得すると、記憶部32に記憶された単眼パノラママップの板モデルの二次元座標を参照することによって、第一の単眼パノラマ画像110における終点E1の二次元座標(x12,y12)を取得し、単眼パノラマ画像データ生成部34へ出力する。
始点終点取得部36は、終点指示を取得すると、記憶部32に記憶された単眼パノラママップの板モデルの二次元座標を参照することによって、第二の単眼パノラマ画像120における終点S2の二次元座標(x22,y22)を取得し、単眼パノラマ画像データ生成部34へ出力する。
xS=d・x11/(x11−x12)
yS=d・y11/(x11−x12)
zS=d・f/(x11−x12)
xE=d・x21/(x21−x22)
yE=d・y11/(x21−x22)
zE=d・f/(x21−x22)
DSE={(xE−xS)2+(yE−yS)2+(zE−zS)2}1/2
30 パノラマ画像距離算出装置
31 撮影画像データ記憶部
34 単眼パノラマ画像データ生成部(パノラマ画像データ生成部)
35 画像データ出力部
36 始点終点取得部
37 三次元距離算出部
Claims (3)
- 第一の単眼撮影装置によって撮影された複数の第一の単眼画像データと、前記第一の単眼撮影装置から所定距離離間した第二の単眼撮影装置によって撮影された複数の第二の単眼画像データと、が記憶される画像データ記憶部と、
記憶された複数の前記第一の単眼画像データを読み出し、仮想空間に配置したパノラママップを構成する複数の板モデルにマッピングすることによって、第一の単眼パノラマ画像に関する第一の単眼パノラマ画像データを生成するとともに、記憶された複数の前記第二の単眼画像データを読み出し、前記複数の板モデルにマッピングすることによって、第二の単眼パノラマ画像に関する第二の単眼パノラマ画像データを生成するパノラマ画像データ生成部と、
生成された前記第一の単眼パノラマ画像データ及び前記第二の単眼パノラマ画像データを表示装置へ出力する画像データ出力部と、
ユーザによる入力装置の操作に応じて、前記第一の単眼パノラマ画像における始点及び終点を取得するとともに、前記第二の単眼パノラマ画像における前記始点及び前記終点を取得する始点終点取得部と、
取得された前記第一の単眼パノラマ画像における前記始点及び前記終点並びに前記第二の単眼パノラマ画像における前記始点及び前記終点に基づいて、前記始点と前記終点との三次元距離を算出する三次元距離算出部と、
を備えることを特徴とするパノラマ画像距離算出装置。 - 前記第一の単眼撮影装置及び前記第二の単眼撮影装置の焦点をf、
前記第一の単眼撮影装置と前記第二の単眼撮影装置との間の間隔をd、
前記第一の単眼パノラマ画像における前記始点の二次元座標を(x11,y11)、
前記第一の単眼パノラマ画像における前記終点の二次元座標を(x12,y12)、
前記第二の単眼パノラマ画像における前記始点の二次元座標を(x21,y21)、
前記第二の単眼パノラマ画像における前記終点の二次元座標を(x22,y22)、
前記始点の三次元座標を(xS,yS,zS)、
前記終点の三次元座標を(xE,yE,zE)、
としたとき、前記三次元距離算出部は、
DSE={(xE−xS)2+(yE−yS)2+(zE−zS)2}1/2
ただし、
xS=d・x11/(x11−x12)
yS=d・y11/(x11−x12)
zS=d・f/(x11−x12)
xE=d・x21/(x21−x22)
yE=d・y11/(x21−x22)
zE=d・f/(x21−x22)
によって、前記始点と前記終点との三次元距離DSEを算出する
ことを特徴とする請求項1に記載のパノラマ画像距離算出装置。 - 前記パノラマ画像データ生成部は、
取得された前記第一の単眼パノラマ画像における前記始点又は前記終点に基づいて、前記第一の撮影装置と前記始点又は前記終点とを通る線分を前記第二の単眼パノラマ画像に描画するように前記第二の単眼パノラマ画像データを加工し、
取得された前記第二の単眼パノラマ画像における前記始点又は前記終点に基づいて、前記第二の撮影装置と前記始点又は前記終点とを通る線分を前記第一の単眼パノラマ画像に描画するように前記第一の単眼パノラマ画像データを加工する
ことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のパノラマ画像距離算出装置。
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