JP2013080998A - Image processing device, image processing method, and image processing program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、画像データを処理する画像処理装置及び画像処理方法等の技術分野に関する。 The present invention relates to a technical field such as an image processing apparatus and an image processing method for processing image data.
広角レンズ(例えば、魚眼レンズ)又は全方位ミラーは、広範囲な画角で被写体を撮像できるため、例えば、監視カメラシステム、テレビ会議システム等のカメラ装置(例えば、魚眼カメラ)に適用されている。 A wide-angle lens (for example, a fisheye lens) or an omnidirectional mirror can capture a subject with a wide range of angles of view, and is therefore applied to a camera device (for example, a fisheye camera) such as a surveillance camera system or a video conference system.
この魚眼カメラで撮像された魚眼画像(歪円形画像の一例)には歪が生じ、特に当該画像の外縁部(端面部)では著しい歪が生じる。そこで、魚眼画像に示される被写体の識別性を向上させるため、魚眼画像を二次元的に視認可能な平面正則画像に変換し、上記歪を補正する魚眼補正処理が行われている。 A fish-eye image (an example of a distorted circular image) captured by the fish-eye camera is distorted, and particularly, a significant distortion is generated at the outer edge (end face portion) of the image. Therefore, in order to improve the identifiability of the subject shown in the fisheye image, fisheye correction processing is performed in which the fisheye image is converted into a planar regular image that can be viewed two-dimensionally and the distortion is corrected.
また、魚眼補正処理を適用した技術として、特許文献1では、魚眼レンズ全景縮小画像と、ポインティングデバイスで指定した当該魚眼画像内の所望の領域の切り出し歪補正領域とを同一画面上に出力表示する技術が開示されている。
Also, as a technique to which fisheye correction processing is applied, in
しかしながら、特許文献1に開示された技術では、切り出し歪補正領域で示される画像に、魚眼レンズ全景縮小画像が縮小されて重畳して表示されているため、かかる魚眼レンズ全景縮小画像を十分に把握することが困難であった。また、切り出し歪補正領域で示される画像に、魚眼レンズ全景縮小画像が縮小されて重畳して表示されているため、かかる画像の表示方法に自由度が低いという問題点もあった。
However, in the technique disclosed in
そこで、本願発明は、このような問題等に鑑みてなされたものであり、歪円形画像に撮像される撮像対象の把握性を向上させることができる画像処理装置、画像処理方法及び画像処理プログラム等を提供することを課題の一つとする。 Therefore, the present invention has been made in view of such problems and the like, and is an image processing apparatus, an image processing method, an image processing program, and the like that can improve the graspability of an imaging target imaged in a distorted circular image. Is one of the issues.
上記課題を解決するために、請求項1に記載の発明は、外部から入力される広角レンズ又は全方位ミラーによって撮像された歪円形画像を、表示部に表示可能な歪円形画像データに変換する歪円形画像変換手段と、所定の位置を基準とした所定範囲内の前記歪円形画像を、前記表示部に二次元的に視認可能に表示する平面正則画像データに歪補正する歪補正手段と、前記歪円形画像データ又は、前記平面正則画像データを、選択的に出力する選択手段と、を備えることを特徴とする。
In order to solve the above-described problem, the invention described in
この発明によれば、歪円形画像に撮像される撮像対象の把握性及び画像の表示方法の自由度を向上させることができる。 According to the present invention, it is possible to improve the graspability of the imaging target imaged in the distorted circular image and the degree of freedom of the image display method.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の画像処理装置であって、前記選択手段は、前記歪円形画像データを第1の表示部へ、前記平面正則画像データを第2の表示部へそれぞれ出力することを特徴とする。 A second aspect of the present invention is the image processing apparatus according to the first aspect, wherein the selection unit displays the distorted circular image data on a first display unit and the planar regular image data on a second display. It outputs to each part, It is characterized by the above-mentioned.
この発明によれば、歪円形画像に撮像される撮像対象の把握性及び画像の表示方法の自由度をさらに向上させることができる。 According to the present invention, it is possible to further improve the graspability of the imaging target imaged in the distorted circular image and the degree of freedom of the image display method.
請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載の画像処理装置であって、前記歪円形画像の所定の位置を指示する指示手段を更に備え、前記歪補正手段は、前記指示手段によって指示された位置を基準に所定の範囲内の前記歪円形画像を、前記表示部に二次元的に視認可能に表示する平面正則画像データに歪補正して出力することを特徴とする。 A third aspect of the present invention is the image processing apparatus according to the first or second aspect, further comprising instruction means for indicating a predetermined position of the distorted circular image, wherein the distortion correction means is the instruction means. The distorted circular image within a predetermined range with reference to the position designated by the above is distorted and output to planar regular image data displayed in a two-dimensional manner on the display unit so as to be visible.
この発明によれば、歪円形画像に撮像される撮像対象の把握性を向上させ、歪円形画像から所望の平面正則画像を得ることができる。 According to the present invention, it is possible to improve the graspability of an imaging target imaged in a distorted circular image and obtain a desired planar regular image from the distorted circular image.
請求項4に記載の発明は、請求項1乃至3の何れか一項に記載の画像処理装置であって、前記歪円形画像変換手段は、前記歪円形画像を、所定の倍率又は大きさで歪円形画像データに変換することを特徴とする。 A fourth aspect of the present invention is the image processing apparatus according to any one of the first to third aspects, wherein the distorted circular image conversion means converts the distorted circular image into a predetermined magnification or size. It is characterized by converting into distorted circular image data.
この発明によれば、円形画像に撮像される撮像対象の把握性を向上させ、歪円形画像から所望の平面正則画像を得ることができる。 According to the present invention, it is possible to improve the graspability of an imaging target imaged in a circular image and obtain a desired planar regular image from a distorted circular image.
請求項5に記載の発明は、請求項1乃至4の何れか一項に記載の画像処理装置であって、前記歪円形画像データには、矩形の領域を示す平面正則画像データとして変換される領域を表示するポインタが表示され、前記指示手段は、前記ポインタによって、前記歪円形画像データの所定の位置を指示可能とし、前記歪補正手段は、前記ポインタによって指示された位置を基準に所定の範囲内の前記歪円形画像を、前記表示部に二次元的に視認可能に表示する平面正則画像データに歪補正して出力することを特徴とする。 A fifth aspect of the present invention is the image processing apparatus according to any one of the first to fourth aspects, wherein the distorted circular image data is converted as planar regular image data indicating a rectangular area. A pointer for displaying an area is displayed, and the instruction means can designate a predetermined position of the distorted circular image data by the pointer, and the distortion correction means can determine a predetermined position based on the position indicated by the pointer. The distorted circular image within the range is subjected to distortion correction to planar regular image data displayed in a two-dimensionally visible manner on the display unit, and is output.
請求項6に記載の発明は、画像処理装置における画像処理方法であって、外部から入力される広角レンズ又は全方位ミラーによって撮像された歪円形画像を、表示部に表示可能な歪円形画像データに変換する歪円形画像変換工程と、所定の位置を基準とした所定範囲内の前記歪円形画像を、前記表示部に二次元的に視認可能に表示する平面正則画像データに歪補正する歪補正工程と、前記歪円形画像データ又は、前記平面正則画像データを、選択的に出力する選択工程と、を有することを特徴とする。
The invention according to
請求項7に記載の発明は、画像処理装置に含まれるコンピュータを、外部から入力される広角レンズ又は全方位ミラーによって撮像された歪円形画像を、表示部に表示可能な歪円形画像データに変換する歪円形画像変換手段、所定の位置を基準とした所定範囲内の前記歪円形画像を、前記表示部に二次元的に視認可能に表示する平面正則画像データに歪補正する歪補正手段、前記歪円形画像データ又は、前記平面正則画像データを、選択的に出力する選択手段、として機能させることを特徴とする。 According to the seventh aspect of the present invention, a computer included in the image processing apparatus converts a distorted circular image captured by a wide-angle lens or an omnidirectional mirror input from the outside into distorted circular image data that can be displayed on the display unit. A distorted circular image converting means, a distortion correcting means for correcting the distortion of the distorted circular image within a predetermined range with reference to a predetermined position into planar regular image data displayed in a two-dimensionally visible manner on the display unit, The distorted circular image data or the planar regular image data is made to function as a selection unit that selectively outputs the distorted circular image data or the planar regular image data.
本発明によれば、前記歪円形画像データ又は、前記平面正則画像データを、選択的に出力するため、歪円形画像に撮像される撮像対象の把握性を向上させることができる。 According to the present invention, since the distorted circular image data or the planar regular image data is selectively output, it is possible to improve the graspability of the imaging target imaged in the distorted circular image.
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。以下に説明する実施形態は、画像処理システムに対して本発明を適用した場合の実施形態である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The embodiment described below is an embodiment when the present invention is applied to an image processing system.
[1.画像処理システムの構成及び機能概要]
先ず、図1を参照して、本実施形態に係る画像処理システムの構成及び機能概要について説明する。
[1. Overview of image processing system configuration and functions]
First, with reference to FIG. 1, the configuration and functional overview of the image processing system according to the present embodiment will be described.
図1は、本実施形態に係る画像処理システムの構成及び機能概要を示すシステム図である。 FIG. 1 is a system diagram showing an outline of the configuration and functions of an image processing system according to this embodiment.
図1に示すように、画像処理システムSは、画像処理装置1(本願の画像処理装置の一例)と、魚眼画像用モニタ2(本願の第1の表示部の一例)と、平面正則画像用モニタ3(本願の第2の表示部の一例)等を備えて構成されている。画像処理装置1と、魚眼画像用モニタ2及び平面正則画像用モニタ3は、無線(例えば、Bluetooth(登録商標)又は赤外線通信等)又は有線(例えば、電線や光ファイバー等の通信経路による電気通信)等を用いて相互にデータ(詳しくは後述する魚眼画像データ又は平面正則画像データ)の送受信が可能となっている。
As shown in FIG. 1, the image processing system S includes an image processing device 1 (an example of the image processing device of the present application), a fish-eye image monitor 2 (an example of the first display unit of the present application), and a planar regular image. Monitor 3 (an example of the second display unit of the present application) and the like. The
画像処理装置1は、詳しくは後述するが、光学系システム10によって撮像され所定の電気信号に変換された歪円形画像の一例としての魚眼画像を魚眼画像用モニタ2に表示可能な歪円形画像データの一例としての魚眼画像データに変換して出力する。また、所定の位置を基準とした所定範囲内の魚眼画像(即ち、魚眼画像の一部又は全部)を、平面正則画像用モニタ3に二次元的に視認可能に表示する平面正則画像データに歪補正して出力する装置である。以下、単に魚眼画像といった場合には、魚眼画像用モニタ2に表示される魚眼画像データを、平面正則画像といった場合には、平面正則画像用モニタ3に表示される平面正則画像データをいうものとする。
As will be described in detail later, the
魚眼画像用モニタ2及び平面正則画像用モニタ3は、詳しくは図示しないが、例えば、バックライト等の光源から照射される光が、偏光フィルタ、液晶等によって部分的に遮られ又は透過され、任意に設定可能な輝度で魚眼画像や平面正則画像等の画像を表示するディスプレイと、CPU、RAM、ROM等を有する表示処理部と、各種データ及び魚眼画像用モニタ2及び平面正則画像用モニタ3の動作を担うコンピュータプログラムが記憶されたハードディスク(又は上記ROMに記憶)等を有する記憶部と、画像処理装置1との間で魚眼画像データ又は平面正則画像データ等の受信(送受信)を行うための通信部と、を備えた装置である。通信部は、例えば、DVI(Digital Visual Interface)規格に準拠したDVI−Dコネクタ又はUSB規格に準拠したUSBコネクタ、又は、D−Subコネクタ等を備えており、これらコネクタを介して画像処理装置1に接続され、魚眼画像データ又は平面正則画像データ等を受信するために用いられる。
Although the fish-eye image monitor 2 and the planar
このような魚眼画像用モニタ2及び平面正則画像用モニタ3としては、例えば、PDA(Personal Digital Assistant)等を適用できる。
As such a fish-
また魚眼画像用モニタ2及び平面正則画像用モニタ3としては、パーソナルコンピュータ用ディスプレイや、一般家庭用のテレビモニタ等を適用することもできる。この場合、魚眼画像用モニタ2及び平面正則画像用モニタ3は、ディスプレイ及び通信部のみを備え、表示処理部等を外部の装置に備える(魚眼画像用モニタ2及び平面正則画像用モニタ3には備えない)ように構成されている。
Further, as the fish-
なお、以下に示す図面において、同一の番号を示す部材は、少なくとも同一の機能及び効果を有するものとして、その説明を省略する。 Note that in the drawings shown below, members having the same number have at least the same function and effect, and the description thereof is omitted.
[1-1.画像処理装置1の構成及び機能概要]
次に、図2を参照して、本実施形態に係る画像処理装置1の構成及び機能概要について説明する。
[1-1. Overview of Configuration and Function of Image Processing Apparatus 1]
Next, the configuration and functional overview of the
図2は、本実施形態に係る画像処理装置1の構成及び機能概要を示すブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram showing an outline of the configuration and functions of the
図2に示すように、本実施形態に係る画像処理装置1は、光学系システム10と、拡大縮小回路11(本願の歪円形画像変換手段の一例)と、メモリコントローラ12と、メモリ13と、補正回路14(本願の歪補正手段の一例)と、メモリコントローラ15と、メモリ16と、セレクタ17(本願の選択手段の一例)と、マイコン18(本願の指示手段の一例)等を備えて構成されている。
As shown in FIG. 2, the
光学系システム10は、撮像した魚眼画像を、所定の電気信号へ変換するものである。具体的に、光学系システム10では、広角レンズ又は全方位ミラーの一例としての魚眼レンズ10aから取り込まれた光が、図示しない絞り機構等によって調節され、イメージセンサ10b上に光学像として結像される。かかる光学像は、イメージセンサ10bによって電気信号に変換され、出力されるようになっている。以下、この出力される電気信号を単に入力画像と称する。
The
魚眼レンズ10aは、光学レンズの一種で、180度近くの画角を有するものを示す。魚眼レンズ10aには、正射影、等距離射影、立体射影、及び、等立体角射影の4種類の方式がある。本実施形態においては、かかる方式について、任意に選択可能であり、これに限定されるものではない。更には、他の広角レンズ又は全方位ミラー等を適用しても良い。イメージセンサ10bは、上記結像された光学像を、例えばマトリクス配置されたフォトダイオード等を用いた光電交換機能によって光学像の明るさに比例した所定の電気信号に変換し出力する。イメージセンサ10bの一例として、例えば、CCD(Charge Couple Semiconductor)イメージセンサやCMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor)イメージセンサ等が適用される。
The fish-
拡大縮小回路11は、マイコン18の制御に基づいて、光学系システム10によって出力された入力画像を、魚眼画像用モニタ2に表示可能な魚眼画像データに変換する。拡大縮小回路11では、撮像された魚眼画像を所定の倍率(図示しない操作部によって入力又は予め設定された倍率)で拡大又は縮小又は、所定の大きさ(切り出しサイズ)で魚眼画像データに変換することができる。魚眼画像データに変換するための方法は公知であるため詳しい説明は省略するが、例えば、上記電気信号を魚眼画像用モニタ2に表示可能な所定のビデオ信号、例えば、NTSC方式、PAL方式、又はプログレッシブスキャン方式等へ変換し出力したり、魚眼画像用モニタ2に表示可能な形式のファイル(例えば、PICT、JPEG、GIF、又はMPEG等)へ変換し、セレクタ17へ出力する。
The enlargement / reduction circuit 11 converts the input image output by the
メモリコントローラ12は、撮像された魚眼画像を、例えば一般的な画像データ格納用のバッファメモリによって構成されるメモリ13へ、例えば、XY座標系上の座標(x、y)で示される位置に配置された多数の画素の集合体によって構成される画素情報群として格納する。また、メモリコントローラ12は、後述する補正回路14により算出された対応座標における画素のデータ(例えば、R(赤)、G(緑)、B(緑)のそれぞれの輝度を示すデータ)を、メモリ13に格納されたフレーム画像から取得し、補正回路14へ出力する。
The
補正回路14は、マイコン18の制御に基づいて、魚眼画像の全て又は一部を平面正則画像へと変換し、平面正則画像用モニタ3に表示可能な所定のビデオ信号、例えば、NTSC方式、PAL方式、又はプログレッシブスキャン方式等へ変換し出力したり、魚眼画像用モニタ2に表示可能な形式のファイルへ変換する。
Under the control of the
なお、このビデオ信号への変換は、マイコン18の制御に基づいて、後述するメモリ16に格納された平面正則画像データを読み出した後に変換するようにしても良い。
The conversion to the video signal may be performed after reading out the planar regular image data stored in the
魚眼画像の全て又は一部を平面正則画像への変換は、公知の手法であるため詳しい説明は省略するが、平面正則画像を構成する画素情報群を得るために、当該平面正則画像を構成する各画素情報に対応する魚眼画像における各画素情報が位置する対応座標が算出される。 The conversion of all or part of the fisheye image into a planar regular image is a well-known technique, and thus detailed description is omitted. However, in order to obtain a pixel information group constituting the planar regular image, the planar regular image is configured. Corresponding coordinates where each pixel information is located in the fisheye image corresponding to each pixel information to be calculated are calculated.
具体的には、魚眼レンズの光学的特性をモデル化した仮想球面上の任意の点で接する平面を平面正則画像と定義し、当該平面上における各座標が公知の座標変換により、魚眼画像における各座標に変換され、上記対応座標が算出される。 Specifically, a plane that touches an arbitrary point on a virtual sphere that models the optical characteristics of a fisheye lens is defined as a plane regular image, and each coordinate on the plane is converted into a known image by a known coordinate transformation. The coordinates are converted to the corresponding coordinates.
ここで、対応座標の算出は、魚眼画像上における点を(x、y)と、平面正則画像上における点を(u、v)とすると、パラメータとしての補正係数A〜F及び補正時の倍率に関する係数wを用いて、式(1)及び(2)によって算出されることが一般的に知られている。 Here, the corresponding coordinates are calculated by assuming that the point on the fisheye image is (x, y) and the point on the planar regular image is (u, v), and the correction coefficients A to F as parameters and the correction time are as follows. It is generally known that the coefficient w relating to the magnification is calculated by the equations (1) and (2).
この場合の対応座標の算出は、魚眼画像上における点を(x、y)と、UV湾曲座標系上の座標をC´(u´、v)とすると、パラメータとしての補正係数A〜F及び補正時の倍率に関する係数w´を用いて、式(3)及び(4)によって算出される。 In this case, the corresponding coordinates are calculated by assuming that the point on the fisheye image is (x, y) and the coordinate on the UV curved coordinate system is C ′ (u ′, v), and correction coefficients A to F as parameters. And the coefficient w ′ relating to the magnification at the time of correction is calculated by the equations (3) and (4).
この場合、例えば、魚眼画像用モニタ2に表示される魚眼画像に対して、図示しない操作部の操作によって指示された当該魚眼画像の所定の位置に基づいて、上述したパラメータが算出される。そして、魚眼画像の所定の位置を中心に、所定の範囲内の魚眼画像データを、平面正則データへと変換されるようになっている。
In this case, for example, with respect to the fisheye image displayed on the
ここで、図3を参照して、画像処理装置1における魚眼画像データを、平面正則データへの変換について説明する。
Here, with reference to FIG. 3, conversion of fisheye image data in the
図3は、画像処理装置1における魚眼画像データを、平面正則データへの変換を示す概念図である。
FIG. 3 is a conceptual diagram illustrating conversion of fisheye image data into planar regular data in the
例えば、図3(A)に示すように、魚眼画像用モニタ2の表示画面21には、魚眼画像22が表示されている。魚眼画像22には、ユーザの操作等により魚眼画像の所定位置を選択可能なポインタ23が表示されている。
For example, as shown in FIG. 3A, a
そして、ポインタ23により魚眼画像の所定位置が選択されると、補正回路14によって、ポインタ23を中心に、所定範囲内の魚眼画像データが平面正則画像データに変換される。
When a predetermined position of the fisheye image is selected by the
そして、図2(B)に示すように、変換された平面正則画像データは、平面正則画像用モニタ3の表示部31に表示される。
Then, as shown in FIG. 2B, the converted planar regular image data is displayed on the
なお、補正回路14は、ユーザの選択操作にかかわらず、入力された魚眼画像データの全てを平面正則画像データに変換するようにしても良い。
Note that the
図2の説明に戻り、メモリコントローラ15は、補正回路14によって変換された平面正則画像データを、例えば、一般的な画像データ格納用のバッファメモリによって構成されたメモリ16へ、UV座標系上の座標(u、v)で示される位置に配置された多数の画素の集合体によって構成される画素情報群として格納する。平面正則画像データの輪郭は、任意に設定することができる。
Returning to the description of FIG. 2, the
セレクタ17は、マイコン18の制御に基づいて、所定のデータを所定の装置に選択的に出力する。本実施形態においては、セレクタ17は、マイコン18の制御に基づいて、魚眼画像データを魚眼画像用モニタ2へ、平面正則画像データを平面正則画像用モニタ3へ出力する。
The
ここで、図4を参照して、セレクタ17の機能概要について説明する。
Here, the functional outline of the
図4は、セレクタ17の機能概要を示す概念図である。
FIG. 4 is a conceptual diagram showing a functional outline of the
図4に示すように、セレクタ17は、マイコン18の制御に基づいてPを中心に回動可能なレバーLと、レバーLの回動によって電気的に接続される端子Aと端子A´、及び端子Bと端子B´を備えている。
As shown in FIG. 4, the
端子Aは、拡大縮小回路11と電気的に接続する信号線の端部であり、魚眼画像データが出力される。端子A´は、マイコン18を介して、魚眼画像用モニタ2と電気的に接続する信号線の端部である。この端子Aと端子A´がレバーLによって接続されると、魚眼画像データが魚眼画像用モニタ2へ出力され、魚眼画像が表示されるようになっている。
The terminal A is an end of a signal line that is electrically connected to the enlargement / reduction circuit 11 and outputs fisheye image data. The terminal A ′ is an end of a signal line that is electrically connected to the fish-eye image monitor 2 via the
端子Bは、メモリコントローラ15と電気的に接続する信号線の端部であり、平面正則画像データが出力される。端子B´は、マイコン18を介して、平面正則画像用モニタ3と電気的に接続する信号線の端部である。この端子Bと端子B´がレバーLによって接続されると、平面正則画像データが平面正則画像用モニタ3へ出力され、平面正則画像が表示されるようになっている。
The terminal B is an end of a signal line that is electrically connected to the
画像処理装置1では、マイコン18の制御に基づいて、所定のタイミングで、魚眼画像を魚眼画像用モニタ2へ、平面正則画像を平面正則画像用モニタ3へ、それぞれ表示させることができる。
In the
さらに、マイコン18の制御に基づいて、レバーLを高速に切り替えて、端子Aと端子A´が接続した状態と、端子Bと端子B´が接続した状態とを交互に高速に切り替えられることによって、魚眼画像が魚眼画像用モニタ2へ、平面正則画像が平面正則画像用モニタ3へ、あたかもそれぞれ同時に表示されているように見せかけることもできる。
Further, by switching the lever L at high speed based on the control of the
ここで、図5を参照して、魚眼画像が魚眼画像用モニタ2へ、平面正則画像が平面正則画像用モニタ3へ、あたかもそれぞれ同時に表示されているように見せかけたときの表示画面例について説明する。
Here, referring to FIG. 5, an example of a display screen when a fisheye image is displayed on the
図5は、魚眼画像が魚眼画像用モニタ2へ、平面正則画像が平面正則画像用モニタ3へ、あたかもそれぞれ同時に表示されているように見せかけたときの表示画面例である。
FIG. 5 is an example of a display screen when the fish-eye image appears to be displayed on the fish-
図5に示されているように、マイコン18の制御の下、レバーLの高速切り替えに基づいて、端子Aと端子A´が接続した状態と、端子Bと端子B´が接続した状態とを交互に高速に切り替えられることによって、魚眼画像が魚眼画像用モニタ2へ、平面正則画像が平面正則画像用モニタ3へ、あたかもそれぞれ同時に表示されているように見せかけられている。
As shown in FIG. 5, under the control of the
このようなセレクタ17は、画像処理装置1内に実装されるハードウェア回路(装置)により行われるものであっても良いし、画像処理装置1内に実装されるマイクロコンピュータ(マイコン18等)がROM等に記憶された所定のプログラム(ソフトウェア)を実行することにより行われるものであっても良い。
Such a
図2に説明に戻り、マイコン18は、例えば、CPU、ROM(例えば、制御プログラム又は本願の画像処理用プログラム等が記憶)、RAM等を備え、画像制御装置1全体を統括的に制御するとともに、拡大縮小回路11、補正回路14、及びセレクタ17に上述した動作を行わせるようになっている。
Returning to FIG. 2, the
なお、本発明に係る画像処理装置1は、魚眼レンズを用いた撮影により得られた魚眼画像の一部分を平面正則画像に変換する機能をもった装置であるが、この装置による変換対象となる画像は、魚眼レンズを用いた撮影で得られた画像のみに限定されるものではない。たとえば、凸面鏡を用いた撮影画像(広角レンズ又は全方位ミラー等)など、魚眼レンズと同等の半球面射影モデルが適用される画像であれば、本発明に係る画像処理装置を利用した画像変換が可能である。
The
また、このような画像処理装置1(マイコン18等)の動作(処理)は、画像処理装置1内に実装されるハードウェア回路により行われるものであっても良いし、画像処理装置1内に実装されるマイクロコンピュータ(マイコン18等)がROM等に記憶された所定のプログラム(ソフトウェア)を実行することにより行われるものであっても良い。
Further, such an operation (processing) of the image processing apparatus 1 (the
[2.画像処理装置1の動作]
次に、図6〜図12を参照して、画像処理装置1の動作について説明する。
[2. Operation of image processing apparatus 1]
Next, the operation of the
先ず、図6を参照して、画像処理装置1によって実行される処理の流れについて説明する。
First, the flow of processing executed by the
図6は、画像処理装置1によって実行される処理の流れを示すフローチャートである。
FIG. 6 is a flowchart showing a flow of processing executed by the
図6に示すように、魚眼レンズ10aによって撮像され、光学系システム10によって出力された入力画像(魚眼画像)が入力されると(ステップS1)、当該入力画像は、拡大縮小回路11及びメモリコントローラ12へ入力される。
As shown in FIG. 6, when an input image (fisheye image) captured by the
この入力画像が、拡大縮小回路11へ入力されると(ステップS2)、拡大縮小回路11は、撮像された魚眼画像を所定の倍率で拡大又は縮小又は、所定の大きさの魚眼画像データに変換し(ステップS3)、セレクタ17へ出力する。
When this input image is input to the enlargement / reduction circuit 11 (step S2), the enlargement / reduction circuit 11 enlarges or reduces the captured fisheye image at a predetermined magnification, or fisheye image data of a predetermined size. (Step S3) and output to the
また、入力画像がメモリコントローラ12へ入力されると、メモリコントローラ12は、当該入力画像をメモリ13へ格納する(ステップS4)。
When the input image is input to the
そして、メモリコントローラ12は、例えば、必要に応じて、補正回路14により算出された対応座標における画素のデータを、メモリ13に格納されたフレーム画像から取得し、補正回路14へ出力し、補正回路14は、平面正則画像データへ変換する(ステップS5)。
Then, for example, the
そして、メモリコントローラ15は、補正回路14によって変換された平面正則画像データを、メモリ16へ格納する(ステップS6)。
Then, the
そして、マイコン18の制御に基づいて、セレクタ17から、選択された魚眼画像データ又は平面正則画像データが出力される(ステップS7)。
Based on the control of the
そして、魚眼画像データは魚眼画像用モニタ2へ、平面正則画像データは平面正則画像用モニタ3にそれぞれ表示される(ステップS8)。
Then, the fisheye image data is displayed on the
次に、図7と図8を参照して、魚眼画像データが所定の倍率(拡大又は縮小を含む)又は大きさで表示される場合、及び、魚眼画像の所定の位置を中心に、所定の範囲内の魚眼画像データが平面正則画像データに変換されて表示される場合のマイコン18の動作について説明する。
Next, referring to FIG. 7 and FIG. 8, when the fisheye image data is displayed at a predetermined magnification (including enlargement or reduction) or size, and around a predetermined position of the fisheye image, The operation of the
図7は、魚眼画像データが所定の倍率又は大きさで表示される場合、及び、魚眼画像の所定の位置を中心に、所定の範囲内の魚眼画像データが平面正則画像データに変換されて表示される場合のマイコン18の動作を示すフローチャートである。
FIG. 7 shows a case where fisheye image data is displayed at a predetermined magnification or size, and fisheye image data within a predetermined range is converted into planar regular image data around a predetermined position of the fisheye image. It is a flowchart which shows operation | movement of the
図8は、魚眼画像データが所定の倍率又は大きさで表示される場合、及び、魚眼画像の所定の位置を中心に、所定の範囲内の魚眼画像データが平面正則画像データに変換されて表示される場合の表示画面例である。 FIG. 8 shows a case where fisheye image data is displayed at a predetermined magnification or size, and fisheye image data within a predetermined range is converted into planar regular image data around a predetermined position of the fisheye image. It is an example of a display screen in the case of being displayed.
図7に示すように、例えば、所定の倍率又は大きさで魚眼画像が表示される場合には、ユーザは図示しない操作部の操作に基づいて、所定の倍率(例えば、所定の拡大率又は縮小率等)又は大きさ(画像サイズ等)を入力する。また、所定の範囲内の魚眼画像データが平面正則画像データに変換されて表示される場合には、ユーザは図示しない操作部の操作に基づいて、所定の範囲内を指定する数値(例えば、変換後の平面正則画像の画像サイズ等)を入力する。 As shown in FIG. 7, for example, when a fisheye image is displayed at a predetermined magnification or size, the user performs a predetermined magnification (for example, a predetermined enlargement ratio or Enter a reduction ratio or the like) or size (image size or the like). Further, when fisheye image data within a predetermined range is converted into planar regular image data and displayed, the user can specify a numerical value (for example, a predetermined range) based on an operation of an operation unit (not shown). The image of the planar regular image after conversion is input.
入力された値はパラメータとして、拡大縮小回路11又は補正回路14へ送信される(ステップS11)。 The input value is transmitted as a parameter to the enlargement / reduction circuit 11 or the correction circuit 14 (step S11).
具体的に、所定の倍率又は大きさで魚眼画像を表示される場合には、拡大縮小回路11は、入力されたパラメータに基づいて、魚眼画像データから、入力された所定の倍率又は大きさに対応する魚眼画像データを抽出する。 Specifically, when a fisheye image is displayed at a predetermined magnification or size, the enlargement / reduction circuit 11 uses the input predetermined magnification or size from the fisheye image data based on the input parameters. Fish-eye image data corresponding to the size is extracted.
図8(A)に示す表示画面例は、魚眼画像データから、所定の倍率又は大きさで魚眼画像が表示された場合の表示画面例である。 The display screen example shown in FIG. 8A is a display screen example when a fisheye image is displayed at a predetermined magnification or size from fisheye image data.
図8(A)では、魚眼画像データのうち、撮像された人を中心とした所定範囲内の画像が表示されている。 In FIG. 8A, an image within a predetermined range centered on the person who has been imaged is displayed in the fisheye image data.
また、所定の範囲内の魚眼画像データが平面正則画像データに変換されて表示される場合には、補正回路14は、入力されたパラメータに基づいて、魚眼画像の切り出し位置、切り出し画像サイズ、倍率に応じた魚眼補正演算に必要な各パラメータの算出及び演算を行い、上述した対応座標を算出する。
When fisheye image data within a predetermined range is displayed after being converted into planar regular image data, the
図8(B)に示す表示画面例は、所定の範囲内の魚眼画像データが平面正則画像データに変換されて表示された場合の表示画面例である。 The display screen example shown in FIG. 8B is a display screen example when fisheye image data within a predetermined range is converted into planar regular image data and displayed.
図8(B)では、建造物を中心とした所定範囲内の画像が表示されている。 In FIG. 8B, an image within a predetermined range centered on the building is displayed.
そして、マイコン18は、セレクタ17から画像(画像データ)を選択し、取得する(ステップS12)。
Then, the
そして、外部へ画像を出力する(ステップS13)。 Then, the image is output to the outside (step S13).
例えば、マイコン18の制御に基づいて、セレクタ17が、魚眼画像データを魚眼画像用モニタ2へ、平面正則画像データを平面正則画像用モニタ3へ出力する。
For example, based on the control of the
そして、パラメータの変更があった場合には(ステップS14:YES)、ステップS11の処理へと移行し、パラメータの変更がない場合には(ステップS14:NO)、ステップS12の処理へと移行する。 When there is a parameter change (step S14: YES), the process proceeds to step S11. When there is no parameter change (step S14: NO), the process proceeds to step S12. .
以上説明したように、本実施形態においては、魚眼画像を魚眼画像用モニタ2に表示可能な魚眼画像データに変換し、所定の位置を基準とした所定の範囲内の魚眼画像を、平面正則画像用モニタ3に二次元的に視認可能に表示する平面正則画像データに歪補正し、魚眼画像データ又は、平面正則画像データを、選択的に出力するように構成したため、魚眼画像に撮像される撮像対象の把握性及び画像の表示方法の自由度を向上させることができる。
As described above, in the present embodiment, a fisheye image is converted into fisheye image data that can be displayed on the
また、マイコン18の制御に基づいて、魚眼画像データを魚眼画像用モニタ2へ、平面正則画像データを平面正則画像用モニタ3へ出力するように構成したため、魚眼画像に撮像される撮像対象の把握性及び画像の表示方法の自由度を向上させることができる。
Further, since the fisheye image data is output to the
また、ポインタ23によって指示された位置を基準に所定の範囲内の魚眼画像データを、平面正則画像用モニタ3に二次元的に視認可能に表示する平面正則画像データに歪補正して出力するように構成したため、魚眼画像に撮像される撮像対象の把握性を向上させ、魚眼画像から所望の平面正則画像を得ることができる。
Further, the fisheye image data within a predetermined range with reference to the position indicated by the
また、魚眼画像を、所定の倍率又は大きさで魚眼画像データに変換するように構成したため、魚眼画像に撮像される撮像対象の把握性を向上させ、魚眼画像から所望の平面正則画像を得ることができる。 Further, since the fisheye image is configured to be converted into fisheye image data at a predetermined magnification or size, it improves the graspability of the imaging target imaged in the fisheye image, and the desired planar regularity is obtained from the fisheye image. An image can be obtained.
また、上述したポインタは種々の形態を採ることができる。 Further, the pointer described above can take various forms.
ここで、図9及び図10を参照して、他のポインタの例について説明する。 Here, another example of the pointer will be described with reference to FIGS. 9 and 10.
図9は、他のポインタの一例を示す表示画面例であり、図10は、矩形の領域を示す平面正則画像データとして変換される領域を、予め魚眼画像上にポインタとして表示した場合の表示画面例である。 FIG. 9 is an example of a display screen showing an example of another pointer. FIG. 10 shows a display when an area to be converted as planar regular image data indicating a rectangular area is previously displayed as a pointer on a fisheye image. It is an example of a screen.
図9(A)に示すように、ポインタを×印35で表示させるようにしてもよいし、図10(B)に示すように、所定の矩形領域36で表示させるようにしてもよい。
As shown in FIG. 9A, the pointer may be displayed with a
また、図10に示すように、矩形の領域を示す平面正則画像データとして変換される領域を、予め魚眼画像上にポインタとして表示したポインタ37(本願のポインタの一例)で表示させるようにしてもよい。 Further, as shown in FIG. 10, an area converted as planar regular image data indicating a rectangular area is displayed by a pointer 37 (an example of the pointer of the present application) that is displayed as a pointer on a fisheye image in advance. Also good.
上述したように、歪のある魚眼画像を平面正則画像へ変換するには、上記パラメータをもとに、平面正則画像における各画素(u、v)に対応する、魚眼画像における各画素(x、y)を特定する。 As described above, in order to convert a distorted fish-eye image into a planar regular image, each pixel in the fish-eye image (u, v) corresponding to each pixel (u, v) in the planar regular image is converted based on the above parameters. x, y) are specified.
ここで、魚眼画像から矩形の領域を示す平面正則画像に変換する場合を考える。 Here, consider a case where a fisheye image is converted into a planar regular image showing a rectangular region.
この場合の平面正則画像を構成する各画素に対応する、魚眼画像における各画素を、魚眼画像上に模式的に表わすと、図10のポインタ37に示すように、歪のある矩形となる。
When each pixel in the fisheye image corresponding to each pixel constituting the planar regular image in this case is schematically represented on the fisheye image, as shown by a
そこで、図10のポインタ37は、矩形の領域を示す平面正則画像データとして変換される領域を、予め魚眼画像上にポインタとして表示するようにしている。
Therefore, the
これにより、魚眼画像に示される撮像対象から、所望の矩形の領域を示す平面正則画像を得る場合に、魚眼画像を見るだけで平面正則画像として変換されるべき領域を把握することができ、さらに、容易に撮像対象を指定し、所望の平面正則画像を得ることができる。 As a result, when obtaining a planar regular image showing a desired rectangular area from the imaging target shown in the fisheye image, it is possible to grasp the area to be converted as a planar regular image simply by looking at the fisheye image. Furthermore, it is possible to easily specify an imaging target and obtain a desired planar regular image.
図10のポインタ37が示す領域が、矩形の領域を示す平面正則画像データとして変換されると、例えば、図3の表示部31が示す平面正則画像が表示される。
When the area indicated by the
また、画像処理システムSに、端末装置4を追加するようにしてもよい。
Further, the
ここで、図11及び図12を参照して、画像処理システムSに端末装置4を追加した構成について説明する。
Here, a configuration in which the
先ず、図11を参照して、画像処理システムSに、端末装置4を追加した場合の構成及び機能概要について説明する。
First, with reference to FIG. 11, the configuration and functional overview when the
図11は、画像処理システムSに、端末装置4を追加した場合の構成及び機能概要を示すブロック図である。
FIG. 11 is a block diagram showing an outline of the configuration and functions when the
図11に示すように、画像処理装置1は、端末装置4を介して、魚眼画像用モニタ2及び平面正則画像用モニタ3と接続されている。
As shown in FIG. 11, the
端末装置4は、図示しない操作部と、表示部と、通信部と、記憶部と、入出力インターフェース部と、システム制御部(CPU、ROM、RAM等を備える)と、を備え、例えば、パーソナルコンピュータ、PDA(Personal Digital Assistant)、又は携帯電話機等を適用できる。そして、例えばROM等に記憶されたソフトウェアプログラムの制御に基づいて、以下に示す分割された画面の表示制御が行われるようになっている。
The
そして、端末装置4は、分割した画面に、一又は複数の魚眼画像又は平面正則画像を出力し、魚眼画像用モニタ2又は平面正則画像用モニタ3の表示部に表示させる。
Then, the
ここで、図12を参照して、分割した画面に、一又は複数の魚眼画像又は平面正則画像を出力し、魚眼画像用モニタ2又は平面正則画像用モニタ3の表示部に表示させた場合の表示画面例について説明する。
Here, referring to FIG. 12, one or a plurality of fisheye images or planar regular images are output to the divided screens and displayed on the display unit of the fisheye image monitor 2 or planar
図12は、分割した画面に、一又は複数の魚眼画像又は平面正則画像を出力し、魚眼画像用モニタ2又は平面正則画像用モニタ3の表示部に表示させた場合の表示画面例である。
FIG. 12 shows an example of a display screen when one or a plurality of fisheye images or planar regular images are output on the divided screens and displayed on the display unit of the fisheye image monitor 2 or the planar
具体的には、図12に示すように、魚眼画像用モニタ2の表示部には、3つに分割された画面が表示されており、具体的には、撮像された魚眼画像全体を示す魚眼画像41、魚眼画像41の建造物部分が拡大されて平面正則画像に変換された平面正則画像42、及び、魚眼画像41の塔部分が拡大されて平面正則画像に変換された平面正則画像43がそれぞれ表示されている。
Specifically, as shown in FIG. 12, a screen divided into three parts is displayed on the display unit of the fish-
また、図12に示すように、平面正則画像用モニタ3の表示部には、4つに分割された画面が表示されており、具体的には、魚眼画像41の建造物部分が拡大されて平面正則画像に変換された平面正則画像44、魚眼画像41の人が拡大されて平面正則画像に変換された平面正則画像45、魚眼画像41の自動車部分が拡大されて平面正則画像に変換された平面正則画像46及び、魚眼画像41の鉄塔の台部分が拡大されて平面正則画像に変換された平面正則画像47がそれぞれ表示されている。
Further, as shown in FIG. 12, the display unit of the planar
また、分割された画面(分割画面)の表示態様として、分割画面毎に、自由に配置や分割画面の大きさ等を変更し、又は、各分割画面の一部又は全部を重畳して表示することができる所謂ウインドウ(Window)による表示を適用するようにしてもよい。 Moreover, as a display mode of the divided screen (divided screen), the layout, the size of the divided screen, etc. are freely changed for each divided screen, or a part or all of each divided screen is displayed in a superimposed manner. It is also possible to apply so-called window display.
なお、以上説明した実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。そして、上記実施形態の中で説明されている構成の組み合わせ全てが発明の課題解決に必須の手段であるとは限らない。 The embodiments described above do not limit the invention according to the claims. And not all the combinations of the configurations described in the above embodiment are indispensable means for solving the problems of the invention.
また、上記実施形態においては、本願を画像処理システムに対して適用した場合の例を示したが、その他にも例えば、デジタルビデオカメラ、デジタルカメラ、パーソナルコンピュータ又は家庭用等の電子機器等に対しても適用可能である。 In the above embodiment, an example in which the present application is applied to an image processing system has been shown. However, for example, for a digital video camera, a digital camera, a personal computer, a household electronic device, etc. Is applicable.
1 画像処理装置
2 魚眼画像用モニタ
3 平面正則画像用モニタ
4 端末装置
10 光学系システム
11 拡大縮小回路
12 メモリコントローラ
13 メモリ
14 補正回路
15 メモリコントローラ
16 メモリ
17 セレクタ
18 マイコン
S 画像処理装置システム
DESCRIPTION OF
Claims (7)
所定の位置を基準とした所定範囲内の前記歪円形画像を、前記表示部に二次元的に視認可能に表示する平面正則画像データに歪補正する歪補正手段と、
前記歪円形画像データ又は、前記平面正則画像データを、選択的に出力する選択手段と、
を備えることを特徴とする画像処理装置。 A distorted circular image conversion means for converting a distorted circular image captured by an externally input wide-angle lens or an omnidirectional mirror into distorted circular image data that can be displayed on the display unit;
Distortion correcting means for correcting distortion of the distorted circular image within a predetermined range with a predetermined position as a reference to planar regular image data displayed in a two-dimensionally visible manner on the display unit;
Selection means for selectively outputting the distorted circular image data or the planar regular image data;
An image processing apparatus comprising:
前記選択手段は、前記歪円形画像データを第1の表示部へ、前記平面正則画像データを第2の表示部へそれぞれ出力することを特徴とする画像処理装置。 The image processing apparatus according to claim 1,
The image processing apparatus, wherein the selection unit outputs the distorted circular image data to a first display unit and the planar regular image data to a second display unit.
前記歪円形画像データの所定の位置を指示する指示手段を更に備え、
前記歪補正手段は、前記指示手段によって指示された位置を基準に所定の範囲内の前記歪円形画像を、前記表示部に二次元的に視認可能に表示する平面正則画像データに歪補正して出力することを特徴とする画像処理装置。 The image processing apparatus according to claim 1, wherein:
Further comprising instruction means for indicating a predetermined position of the distorted circular image data;
The distortion correction means corrects distortion of the distorted circular image within a predetermined range on the basis of the position instructed by the instruction means into planar regular image data that is displayed two-dimensionally on the display unit. An image processing apparatus for outputting.
前記歪円形画像変換手段は、前記歪円形画像を、所定の倍率又は大きさで歪円形画像データに変換することを特徴とする画像処理装置。 An image processing apparatus according to any one of claims 1 to 3,
The distorted circular image conversion means converts the distorted circular image into distorted circular image data at a predetermined magnification or size.
前記歪円形画像データには、矩形の領域を示す平面正則画像データとして変換される領域を表示するポインタが表示され、
前記指示手段は、前記ポインタによって、前記歪円形画像の所定の位置を指示可能とし、
前記歪補正手段は、前記ポインタによって指示された位置を基準に所定の範囲内の前記歪円形画像データを、前記表示部に二次元的に視認可能に表示する平面正則画像データに歪補正して出力することを特徴とする画像処理装置。 The image processing apparatus according to any one of claims 1 to 4,
In the distorted circular image data, a pointer for displaying an area to be converted as planar regular image data indicating a rectangular area is displayed,
The instruction means can indicate a predetermined position of the distorted circular image by the pointer,
The distortion correction unit corrects distortion of the distorted circular image data within a predetermined range with reference to the position indicated by the pointer into planar regular image data that is displayed in a two-dimensional manner on the display unit. An image processing apparatus for outputting.
外部から入力される広角レンズ又は全方位ミラーによって撮像された歪円形画像を、表示部に表示可能な歪円形画像データに変換する歪円形画像変換工程と、
所定の位置を基準とした所定範囲内の前記歪円形画像を、前記表示部に二次元的に視認可能に表示する平面正則画像データに歪補正する歪補正工程と、
前記歪円形画像データ又は、前記平面正則画像データを、選択的に出力する選択工程と、
を有することを特徴とする画像処理方法。 An image processing method in an image processing apparatus,
A distorted circular image conversion step of converting a distorted circular image captured by a wide-angle lens or an omnidirectional mirror input from the outside into distorted circular image data that can be displayed on the display unit;
A distortion correction step of correcting distortion of the distorted circular image within a predetermined range with a predetermined position as a reference to planar regular image data displayed in a two-dimensionally visible manner on the display unit;
A selection step of selectively outputting the distorted circular image data or the planar regular image data;
An image processing method comprising:
外部から入力される広角レンズ又は全方位ミラーによって撮像された歪円形画像を、表示部に表示可能な歪円形画像データに変換する歪円形画像変換手段、
所定の位置を基準とした所定範囲内の前記歪円形画像を、前記表示部に二次元的に視認可能に表示する平面正則画像データに歪補正する歪補正手段、
前記歪円形画像データ又は、前記平面正則画像データを、選択的に出力する選択手段、
として機能させることを特徴とする画像処理プログラム。 A computer included in the image processing apparatus;
A distorted circular image conversion means for converting a distorted circular image captured by a wide-angle lens or an omnidirectional mirror input from the outside into distorted circular image data that can be displayed on the display unit;
Distortion correcting means for correcting distortion of the distorted circular image within a predetermined range with a predetermined position as a reference to planar regular image data displayed in a two-dimensionally visible manner on the display unit;
Selection means for selectively outputting the distorted circular image data or the planar regular image data,
An image processing program that functions as an image processing program.
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Legal Events
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A02 | Decision of refusal |
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A521 | Request for written amendment filed |
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A911 | Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi) |
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A912 | Re-examination (zenchi) completed and case transferred to appeal board |
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