JP2014102265A - 3d imaging apparatus - Google Patents

3d imaging apparatus Download PDF

Info

Publication number
JP2014102265A
JP2014102265A JP2011058826A JP2011058826A JP2014102265A JP 2014102265 A JP2014102265 A JP 2014102265A JP 2011058826 A JP2011058826 A JP 2011058826A JP 2011058826 A JP2011058826 A JP 2011058826A JP 2014102265 A JP2014102265 A JP 2014102265A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
image
camera
resolution
pixels
zoom
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Withdrawn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
JP2011058826A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hitomaro Togo
仁麿 東郷
Takayuki Arima
孝幸 有馬
Koji Imura
康治 井村
Kazuyuki Tanaka
和之 田中
Takeshi Nakamura
中村  剛
Ikuo Fuchigami
郁雄 渕上
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 JP2011058826A priority Critical patent/JP2014102265A/en
Priority to PCT/JP2012/001798 priority patent/WO2012124331A1/en
Publication of JP2014102265A publication Critical patent/JP2014102265A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a 3D camera having a camera with optical zoom function at one side capable of achieving a high resolution 3D photography at a high magnification.SOLUTION: In a 3D photography using an asymmetrical camera including a first camera (optical zoom) and a second camera (electronic zoom), when the zoom magnification N is smaller than N0, a right and left 3D image is generated using an optical zoom image taken by a first camera and an electronic zoom image taken by a second camera image; and when the zoom magnification N is larger than N0, after estimating the distance using the right and left cameras, a right and left 3D image is generated using an image taken by the first camera. Thus, 3D photographing of moving picture is possible at a low magnification, and a high resolution 3D photographing of still picture with little resolution difference is possible even at a high magnification.

Description

本発明は、3D撮影が可能な3Dカメラを有する携帯電話やデジタルスチルカメラなどのカメラ付き携帯型電子機器に関するものである。   The present invention relates to a portable electronic device with a camera such as a mobile phone or a digital still camera having a 3D camera capable of 3D shooting.

3D(立体)撮影方式として、人間の目の間隔である約6cm〜8cm程度離れた光軸を持つ2個のカメラ(2眼カメラ)で、左目視線の左画像と右目視線の右画像をそれぞれ撮影する方法がある。   As a 3D (stereoscopic) shooting method, the left image of the left line of sight and the right image of the right line of sight are respectively displayed with two cameras (binocular cameras) having an optical axis separated by about 6 cm to 8 cm, which is the distance between human eyes. There is a way to shoot.

図9は2つのカメラからなる3Dカメラの従来構造例を示す。例えば、特許文献1に詳細が記載されている。   FIG. 9 shows an example of a conventional structure of a 3D camera composed of two cameras. For example, Patent Document 1 describes details.

図9(1)、(2)のように撮像装置の筐体1の表示素子5の裏面に2個の光学ズーム付きカメラが離れて配置されている。   As shown in FIGS. 9 (1) and 9 (2), two cameras with an optical zoom are arranged apart from each other on the back surface of the display element 5 of the housing 1 of the imaging apparatus.

図9(3)はブロック構成図を示す。光学ズーム付きの第一カメラと第二カメラはカメラ制御手段8で制御される。ズーム時には、第一カメラおよび第二カメラのレンズ位置をルックアップテーブルの調整値に基づいて調整し、第一カメラと第二カメラの光学ズーム倍率が一致するようにする。   FIG. 9 (3) shows a block diagram. The first camera and the second camera with the optical zoom are controlled by the camera control means 8. During zooming, the lens positions of the first camera and the second camera are adjusted based on the adjustment values in the look-up table so that the optical zoom magnifications of the first camera and the second camera match.

次に、3Dカメラの第二の従来例について説明する。例えば、特許文献2に詳細が記載されている。   Next, a second conventional example of the 3D camera will be described. For example, Patent Document 2 describes details.

筐体1の表示素子5の裏面に2個のカメラが離れて配置されている。第一カメラは光学ズーム付きで、第二カメラは光学ズーム無しの単焦点カメラとする。また、第一カメラの画素数は第二カメラの画素数より大きい。   Two cameras are arranged apart from each other on the back surface of the display element 5 of the housing 1. The first camera is an optical zoom and the second camera is a single-focus camera without optical zoom. Further, the number of pixels of the first camera is larger than the number of pixels of the second camera.

図9(4)にブロック構成図を示す。光学ズーム付き第一カメラと単焦点型の第二カメラはカメラ制御手段8で制御される。ズーム時には、第一カメラと第二カメラのズーム倍率が一致するように第一カメラの光学ズーム倍率と第二カメラの電子ズーム倍率を調整する。   FIG. 9 (4) shows a block diagram. The first camera with optical zoom and the single-focus second camera are controlled by the camera control means 8. During zooming, the optical zoom magnification of the first camera and the electronic zoom magnification of the second camera are adjusted so that the zoom magnifications of the first camera and the second camera match.

第二カメラの解像度は第一カメラの解像度に比べて低いため、以下のように第二カメラ画像の高解像度化を行う。   Since the resolution of the second camera is lower than the resolution of the first camera, the resolution of the second camera image is increased as follows.

第二カメラ画像の一部(これをブロックと呼ぶ)に対応する第一カメラ画像の領域(対応ブロックと呼ぶ)を画像処理により探し出し、第二カメラ画像のブロックを第一カメラ画像の対応ブロックに置き換える。   An area of the first camera image (called a corresponding block) corresponding to a part of the second camera image (called a block) is searched by image processing, and the block of the second camera image is made a corresponding block of the first camera image. replace.

以上により、第二カメラ画像が高解像度化することができ、第一カメラ画像と第二カメラ画像の解像度差を小さくすることができる。   As described above, the resolution of the second camera image can be increased, and the difference in resolution between the first camera image and the second camera image can be reduced.

また、例えば特許文献3に記載されているように、3Dカメラから3D画像を生成する他の方法として、視差情報(または距離情報)を用いる方法がある。空間的に離れて配置された主撮像素子と従撮像素子からなる2眼カメラの主画像と従画像から視差を測定したのち、視差情報と主画像から3D画像を生成することができる。   As another method for generating a 3D image from a 3D camera, for example, as described in Patent Document 3, there is a method using parallax information (or distance information). After measuring the parallax from the main image and the sub image of the binocular camera composed of the main image pickup device and the sub image pickup device that are spatially separated, a 3D image can be generated from the parallax information and the main image.

特許第3303254号公報Japanese Patent No. 3303254 特開2005−210217号公報Japanese Patent Laying-Open No. 2005-210217 特開2005−20606号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2005-20606

従来の特許文献1に記載された3Dの光学ズームカメラは、高価で大きい光学ズームカメラを2個必要とするため、携帯端末が高価で大型化するという課題があった。   The conventional 3D optical zoom camera described in Patent Document 1 requires two expensive and large optical zoom cameras, which causes a problem that the mobile terminal is expensive and large.

一方、従来の特許文献2に記載された3D光学ズームカメラは、片側が単焦点方カメラであるため、安価で小型化が可能であるが、単焦点カメラ画像の高解像度化のソフト処理に時間がかかり動画撮影が困難であった。   On the other hand, the conventional 3D optical zoom camera described in Patent Document 2 is a single-focus camera on one side, and thus can be reduced in cost and can be reduced in size. However, it takes time to perform high-resolution software processing of a single-focus camera image. It was difficult to shoot video.

また、光学ズームカメラ画像と単焦点カメラ画像の対応ブロック(または対応画素)が見つからない場合があり、このときには、単焦点カメラ画像が部分的に低解像度の劣化した画像となっていた。   In some cases, the corresponding block (or corresponding pixel) between the optical zoom camera image and the single focus camera image cannot be found. In this case, the single focus camera image is a partially degraded image with a low resolution.

また、従来の特許文献3に記載された3Dカメラによる3D画像生成方法は、3D画像生成の処理時間がかかるため、動画撮影が困難であった。   In addition, since the 3D image generation method using the 3D camera described in Patent Document 3 takes a long time to generate a 3D image, it is difficult to shoot a moving image.

本発明は、安価なカメラ構成で高解像度を維持したままズーム倍率が高い3D撮影を可能にすることを目的とする。   An object of the present invention is to enable 3D shooting with a high zoom magnification while maintaining a high resolution with an inexpensive camera configuration.

また、上記では第一カメラが光学ズームの場合を想定したが、単に、高解像度の第三カメラと低解像度の第四カメラからなる3Dカメラの場合も、同様の課題が発生する。以下にその課題について説明する。   In the above description, it is assumed that the first camera is an optical zoom. However, the same problem occurs also in the case of a 3D camera including a high-resolution third camera and a low-resolution fourth camera. The problem will be described below.

最大画素数がALの第三カメラから切り取った画像を第三カメラ生成画像とし、画素数をBL(BL≦AL)とする。一方、最大画素数がARの第四カメラ(AR<AL)から切り取った画像を第四カメラ生成画像とし、画素数をBR(BR≦AR)とする。ここでは簡単のため、画像の縦横比は一定と仮定する。   An image cut from the third camera having the maximum pixel number AL is defined as a third camera generation image, and the pixel number is defined as BL (BL ≦ AL). On the other hand, an image cut from the fourth camera (AR <AL) having the maximum pixel number AR is defined as a fourth camera generation image, and the pixel number is defined as BR (BR ≦ AR). Here, for simplicity, it is assumed that the aspect ratio of the image is constant.

画素数BLに対する画素数BRの比(BR/BL)が小さくなると、第三カメラ生成画像と第四カメラ生成画像を左右画像とする3D画像は、解像度差が大きくなり見にくい3D画像となってしまう。   When the ratio of the number of pixels BR to the number of pixels BL (BR / BL) decreases, the 3D image having the third camera generation image and the fourth camera generation image as the left and right images becomes a 3D image that is difficult to see due to a large resolution difference. .

そこで、本発明は、左右画像の解像度が異なることによる3D画像の画質劣化の課題を解決するものである。   Therefore, the present invention solves the problem of image quality degradation of 3D images due to the difference in resolution between left and right images.

次に、上記の課題を解決するための手段について述べる。   Next, means for solving the above problems will be described.

本発明の3D撮像装置は、光学ズーム付き第一カメラと、単焦点型の第二カメラと、前記第一カメラ画像と前記第二カメラ画像の視差抽出手段を有する3D撮像装置であって、ズーム倍率が、所定の倍率より小さいときには、前記第一カメラの光学ズーム画像と前記第二カメラの電子ズーム画像から3D画像を生成する。また、前記ズーム倍率が前記所定の倍率より大きいときには、前記視差抽出手段の出力結果である視差情報と前記第一カメラ画像から3D画像を生成する。   The 3D imaging apparatus of the present invention is a 3D imaging apparatus having a first camera with an optical zoom, a single-focus type second camera, and parallax extracting means for the first camera image and the second camera image. When the magnification is smaller than a predetermined magnification, a 3D image is generated from the optical zoom image of the first camera and the electronic zoom image of the second camera. Further, when the zoom magnification is larger than the predetermined magnification, a 3D image is generated from the parallax information which is an output result of the parallax extracting means and the first camera image.

この構成により、低倍率では、第一カメラと第二カメラの画像から3D画像を生成することで短時間の3D画像生成が可能となる。また、高倍率では光学ズーム画像から3D画像を生成することで、安価なカメラ構成で高解像度を維持したまま、ズーム倍率が高い3D撮影を実現することが出来る。   With this configuration, at low magnification, a 3D image can be generated in a short time by generating a 3D image from the images of the first camera and the second camera. Further, by generating a 3D image from an optical zoom image at a high magnification, 3D shooting with a high zoom magnification can be realized while maintaining a high resolution with an inexpensive camera configuration.

また、本発明の3D撮像装置は、第三カメラと、前記第三カメラよりも画素数が小さい第四カメラと、前記第三カメラ画像と前記第四カメラ画像の視差抽出手段を有する3D撮像装置であって、生成する3D画像の画素数が所定の画素数よりも小さいときには、前記第三カメラ画像と前記第四カメラ画像から前記3D画像を生成する。また、前記生成する3D画像の画素数が前記所定の画素数よりも大きいときには、前記視差抽出手段の出力結果である視差情報と前記第三カメラ画像から3D画像を生成する。   The 3D imaging apparatus of the present invention includes a third camera, a fourth camera having a smaller number of pixels than the third camera, and a parallax extraction unit for the third camera image and the fourth camera image. When the number of pixels of the generated 3D image is smaller than the predetermined number of pixels, the 3D image is generated from the third camera image and the fourth camera image. Further, when the number of pixels of the 3D image to be generated is larger than the predetermined number of pixels, a 3D image is generated from the parallax information that is the output result of the parallax extracting means and the third camera image.

この構成により、低倍率では、第三カメラと第四カメラの画像から3D画像を生成することで短時間の3D画像生成が可能となる。また、高倍率では第三カメラ画像から3D画像を生成することで、安価なカメラ構成で高解像度を維持したまま、ズーム倍率が高い3D撮影を実現することが出来る。   With this configuration, at a low magnification, a 3D image can be generated in a short time by generating a 3D image from the images of the third camera and the fourth camera. Further, by generating a 3D image from the third camera image at a high magnification, 3D shooting with a high zoom magnification can be realized while maintaining a high resolution with an inexpensive camera configuration.

また、本発明の3D撮像装置は、第三カメラと、前記第三カメラよりも画素数が小さい第四カメラと、前記第三カメラ画像と前記第四カメラ画像の視差抽出手段を有する3D撮像装置であって、
3D動画撮影のときには、前記第三カメラ画像と前記第四カメラ画像から前記3D画像を生成する。3D静止画撮影のときには、前記視差抽出手段の出力結果である視差情報と前記第三カメラ画像から3D画像を生成する。
The 3D imaging apparatus of the present invention includes a third camera, a fourth camera having a smaller number of pixels than the third camera, and a parallax extraction unit for the third camera image and the fourth camera image. Because
At the time of 3D moving image shooting, the 3D image is generated from the third camera image and the fourth camera image. At the time of 3D still image shooting, a 3D image is generated from the parallax information which is the output result of the parallax extracting means and the third camera image.

この構成により、動画撮影時は、第三カメラと第四カメラの画像から3D画像を生成することで短時間の3D動画生成が可能となる。また、静止画撮影時は、第三カメラ画像から3D画像を生成することで、安価なカメラ構成で高解像度を維持したまま、ズーム倍率が高い3D静止画撮影を実現することが出来る。   With this configuration, during moving image shooting, a 3D moving image can be generated in a short time by generating a 3D image from the images of the third camera and the fourth camera. Further, at the time of still image shooting, by generating a 3D image from the third camera image, it is possible to realize 3D still image shooting with a high zoom magnification while maintaining high resolution with an inexpensive camera configuration.

本発明によれば、安価なカメラ構成で高解像度を維持したまま、ズーム倍率が高い3D撮影を実現できる。また、左右画像の解像度差が大きい3D画像の画質劣化を抑制する。   According to the present invention, it is possible to realize 3D shooting with a high zoom magnification while maintaining a high resolution with an inexpensive camera configuration. In addition, image quality deterioration of a 3D image having a large resolution difference between the left and right images is suppressed.

本発明の実施の形態1の3D撮像装置の概略構造図1 is a schematic structural diagram of a 3D imaging apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. 本発明の実施の形態1のズーム時の3D画像の生成方法を示す図The figure which shows the production | generation method of the 3D image at the time of zoom of Embodiment 1 of this invention 非対称な3D画像の主観評価結果を示す図The figure which shows the subjective evaluation result of asymmetric 3D image 本発明の実施の形態1の3D撮影のフローチャートFlowchart of 3D imaging according to Embodiment 1 of the present invention 本発明の実施の形態1の第二の3D撮影のフローチャートFlowchart of second 3D imaging according to the first embodiment of the present invention 本発明の実施の形態2の3D画像の生成方法を示す図The figure which shows the production | generation method of 3D image of Embodiment 2 of this invention. 第一3D画像生成方法における画素数と解像度比の関係を示す図The figure which shows the relationship between the number of pixels and the resolution ratio in the 1st 3D image generation method 本発明の実施の形態2の3D撮影のフローチャートFlowchart of 3D shooting according to the second embodiment of the present invention 従来の3D撮像装置の概略構造図Schematic structure diagram of a conventional 3D imaging device

以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

(実施の形態1)
図1は、本実施の形態の3D撮像装置の概略構造図である。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a schematic structural diagram of the 3D imaging apparatus according to the present embodiment.

以下、本実施の形態1では、1個の筐体からなる携帯端末装置を想定して説明するが、その他、折畳み型の携帯端末やデジタルスチルカメラ(DSC)など、小型カメラを有する電子機器に装着した場合も同様である。   Hereinafter, the first embodiment will be described on the assumption that a portable terminal device including a single casing is used. However, other electronic devices having a small camera such as a foldable portable terminal or a digital still camera (DSC) may be used. The same applies to the case of wearing.

図1(1)、(2)に示すように、携帯端末装置の長方形の筐体1の表示素子5の裏面に第一カメラ2と第二カメラ3からなる3Dカメラ4が配置されている。第一カメラ2は光学ズーム機能がついたカメラであり、第二カメラ3は光学ズーム機能がついていない単焦点カメラである。第二カメラは第一カメラに比べて安価で小型であるため、図9(1)の光学ズーム付きカメラ2個を用いたときよりも、携帯端末の小型化または薄型化が可能となる。   As shown in FIGS. 1A and 1B, a 3D camera 4 including a first camera 2 and a second camera 3 is disposed on the back surface of the display element 5 of the rectangular casing 1 of the mobile terminal device. The first camera 2 is a camera with an optical zoom function, and the second camera 3 is a single focus camera without an optical zoom function. Since the second camera is cheaper and smaller than the first camera, the portable terminal can be made smaller or thinner than when the two cameras with optical zoom shown in FIG. 9A are used.

なお、図1(1)は光学ズーム付き第一カメラが左画像用カメラであるが、右画像用カメラとしても構わない。   In FIG. 1A, the first camera with optical zoom is a left image camera, but it may be a right image camera.

図1(3)は携帯端末装置のブロック構成図を示す。第一カメラ2と第二カメラ3はカメラ制御手段8で制御され、撮影画像を記憶手段10に保存したり、表示素子5を用いて表示する。   FIG. 1 (3) is a block diagram of the mobile terminal device. The first camera 2 and the second camera 3 are controlled by the camera control unit 8, and the captured image is stored in the storage unit 10 or displayed using the display element 5.

第一カメラはセンサ7とレンズ6からなり、光学ズーム機能が付いていて、レンズ6の位置をズーム制御信号9により制御することで所望のズーム倍率を得る。   The first camera includes a sensor 7 and a lens 6 and has an optical zoom function, and a desired zoom magnification is obtained by controlling the position of the lens 6 with a zoom control signal 9.

図2にズーム時の3D画像生成方法を示す。   FIG. 2 shows a 3D image generation method during zooming.

まず、ズーム倍率Nが切り換え倍率N0より小さいときの3D画像生成方法について説明する。これを第一3D画像生成方法と呼ぶことにする。   First, a 3D image generation method when the zoom magnification N is smaller than the switching magnification N0 will be described. This is called a first 3D image generation method.

第一カメラ(左カメラ)はズーム倍率Nに応じて、光学ズーム画像を取得する。また、第二カメラ(右カメラ)の画像から、光学ズーム画像と同じ画角の画像を切り出したのち、光学ズーム画像と同じ画素数に画素調整(=リサイズ)した電子ズーム画像を作成する。光学ズーム画像[1]を左画像、電子ズーム画像[2]を右画像とすることで、3D画像を生成する。   The first camera (left camera) acquires an optical zoom image according to the zoom magnification N. Further, an image having the same angle of view as the optical zoom image is cut out from the image of the second camera (right camera), and then an electronic zoom image in which the pixel adjustment (= resizing) is performed to the same number of pixels as the optical zoom image is created. A 3D image is generated by setting the optical zoom image [1] as a left image and the electronic zoom image [2] as a right image.

なお、電子ズーム画像は、光学ズーム画像に比べて倍率Nが大きくなるにつれて、相対的に解像度が低下するため、第一3D画像生成方法は、ズーム倍率NがN0よりも小さいときのみとする。   Note that the resolution of the electronic zoom image relatively decreases as the magnification N increases as compared with the optical zoom image. Therefore, the first 3D image generation method is performed only when the zoom magnification N is smaller than N0.

右画像と左画像の解像度を示す元画像の縦画素数をYL、YR、横画素数をXL、XRとすると、ズーム倍率が大きくなると、YL(またはXL)に比べてYR(またはXR)が小さくなる。   If the number of vertical pixels of the original image indicating the resolution of the right image and the left image is YL, YR, and the number of horizontal pixels is XL, XR, then YR (or XR) is larger than YL (or XL) when the zoom magnification is increased. Get smaller.

3Dの左右画像の解像度が異なるときに、3D画像として違和感なく見えるかどうかを本発明者らが主観評価を実施した結果を図3に示す。   FIG. 3 shows the result of the subjective evaluation by the present inventors on whether or not the 3D left and right images have different resolutions as to whether or not the 3D images look uncomfortable.

左画像がフルHD(画素数1920×1080ドット)の画像に対して、右画像の画素数をフルHDよりも小さくしたときに、3D画像として違和感がないかどうかを、4種類の3D画像について評価した結果を示している。   For four types of 3D images, whether the left image is full HD (1920 × 1080 dots) or not when the number of pixels of the right image is smaller than full HD, there is no sense of discomfort as a 3D image. The evaluation results are shown.

縦画素数比は、左画像の縦画素YL(=フルHDの1080ドット)に対する、右画像の縦画素数YRの比を表していて、小さいほど左右の画像の解像度差が大きいことを意味する。   The vertical pixel number ratio represents the ratio of the vertical pixel number YR of the right image to the vertical pixel YL (= 1080 dots of full HD) of the left image, and the smaller the value, the larger the resolution difference between the left and right images. .

発明者の主観評価結果から、YR/YLがおよそ0.4以上であれば、右画像の解像度の低下は気にならず、3D画像としてそれほど違和感のない画像が得られることがわかった。   From the results of subjective evaluation by the inventors, it was found that if YR / YL is about 0.4 or more, a decrease in the resolution of the right image is not an issue, and a 3D image with less discomfort can be obtained.

従って、YR/YLが例えば0.4以上となるときのあるズーム倍率をN0とすれば、N<N0のときには、上記の第一3D画像生成方法で3D画像の生成が可能であることがわかった。   Therefore, if a zoom magnification at which YR / YL is, for example, 0.4 or more is N0, it is understood that a 3D image can be generated by the first 3D image generation method when N <N0. It was.

なお、N>N0の場合には、右画像の解像度が低下するため良好な3D画像が得られない。   In the case of N> N0, the resolution of the right image is lowered, so that a good 3D image cannot be obtained.

そこで次に、ズーム倍率がN0より大きいときの3D画像生成方法について説明する。これを第二3D画像生成方法と呼ぶことにする。   Next, a 3D image generation method when the zoom magnification is greater than N0 will be described. This will be referred to as a second 3D image generation method.

第二3D画像生成方法は、各画素または微小領域ごとの距離情報(デプス情報)を算出または推定し、その距離情報から3D画像を生成する方法である。   The second 3D image generation method is a method of calculating or estimating distance information (depth information) for each pixel or minute region, and generating a 3D image from the distance information.

デプス情報の算出方法として、画素の明るさから推定する方法なども存在するが、より正確な測定方法は、2眼カメラの左右画像から各画素または微小領域ごとの視差情報(=距離情報)を得る方法であり、例えば特許文献3に記載されている。   As a method for calculating the depth information, there is a method of estimating from the brightness of the pixel, but a more accurate measurement method is to calculate parallax information (= distance information) for each pixel or minute area from the left and right images of the binocular camera. This method is described in Patent Document 3, for example.

ここでは、2眼カメラの左右画像から各画素または微小領域ごとの視差情報(=距離情報)を得る方法を採用する。   Here, a method of obtaining parallax information (= distance information) for each pixel or minute area from the left and right images of the binocular camera is employed.

図2の左右画像[3]と[4]から、各画素(または微小領域)に対して、画像処理の相関演算などを用いて対応関係をつけることで、各画素の視差情報(距離情報)[5]が算出できる。   From the left and right images [3] and [4] in FIG. 2, each pixel (or minute area) is correlated using image processing correlation calculation or the like, so that disparity information (distance information) of each pixel is obtained. [5] can be calculated.

第一カメラ左画像[3]と視差情報[5]から、左右画像[6]と[7]を得る。   Left and right images [6] and [7] are obtained from the first camera left image [3] and the parallax information [5].

3D画像生成には、解像度の高い第一カメラ画像[3]を用いているため、左右画像ともに高解像度画像にすることができる。   Since the 3D image generation uses the first camera image [3] having a high resolution, both the left and right images can be converted to a high resolution image.

したがって、高倍率(N>N0)のときには第二3D画像生成方法を用いることで高解像度の3D画像が得られる。   Therefore, when the magnification is high (N> N0), a high-resolution 3D image can be obtained by using the second 3D image generation method.

図4には、本発明の実施の形態1のズーム時の3D撮影フローチャートを示す。   FIG. 4 shows a 3D shooting flowchart during zooming according to Embodiment 1 of the present invention.

以上のように、第一の3D画像生成方法と第二の3D画像生成方法を組み合わせることで、広いズーム倍率範囲において高解像度の3D撮影が可能となる。   As described above, by combining the first 3D image generation method and the second 3D image generation method, high-resolution 3D imaging is possible in a wide zoom magnification range.

低倍率(N<N0)の場合にも、第二3D画像生成方法を用いることが可能だが、第二3D画像生成方法は処理時間がかかるため、第二カメラ画像の解像度低下が許容される程度であれば、第二3D画像生成方法よりも第一3D画像生成方法のほうが望ましい。   Even when the magnification is low (N <N0), the second 3D image generation method can be used. However, since the second 3D image generation method requires processing time, the resolution of the second camera image is allowed to be reduced. If so, the first 3D image generation method is more desirable than the second 3D image generation method.

また、3D動画撮影の場合も、第二3D画像生成方法は処理時間がかかり、動画のフレームレートが小さくなってしまうため、第二3D画像生成方法よりも第一3D画像生成方法のほうが望ましい。   Also in the case of 3D moving image shooting, the second 3D image generation method takes more processing time and the frame rate of the moving image becomes smaller. Therefore, the first 3D image generation method is preferable to the second 3D image generation method.

そこで、第一3D画像生成方法と第二3D画像生成方法を、ズーム倍率に応じて切り換える代わりに、動画と静止画で切り換える方法も有効である。   Therefore, instead of switching between the first 3D image generation method and the second 3D image generation method according to the zoom magnification, a method of switching between a moving image and a still image is also effective.

図5には、このときの3D撮影フローチャートを示す。動画撮影の場合には、処理速度の早い第一3D画像生成方法を採用し、静止画撮影の場合には、高解像度の第二3D画像生成方法を採用する。   FIG. 5 shows a 3D shooting flowchart at this time. In the case of moving image shooting, the first 3D image generation method having a high processing speed is adopted, and in the case of still image shooting, a high-resolution second 3D image generation method is adopted.

これにより、3D動画のフレームレートを低下することなく3D画像を生成することができる。   Thereby, a 3D image can be generated without reducing the frame rate of the 3D moving image.

(実施の形態2)
本実施の形態2では、生成する3D画像の画素数に応じて、3D画像生成方法を変える方法について説明する。
(Embodiment 2)
In the second embodiment, a method of changing the 3D image generation method according to the number of pixels of the 3D image to be generated will be described.

本実施の形態2では、1個の筐体からなる携帯端末装置を想定して説明するが、その他、折畳み型の携帯端末やデジタルスチルカメラ(DSC)など、小型カメラを有する電子機器に装着した場合も同様である。   In the second embodiment, the description will be made assuming a portable terminal device including a single casing, but the portable terminal device is mounted on an electronic device having a small camera such as a foldable portable terminal or a digital still camera (DSC). The same applies to the case.

図6(1)は、本実施の形態2の3D撮像装置のブロック構成図である。   FIG. 6A is a block configuration diagram of the 3D imaging apparatus according to the second embodiment.

ここでは、第三カメラ11と第四カメラ12ともに光学ズーム機能は無しとするが、光学ズーム機能があっても構わない。   Here, the third camera 11 and the fourth camera 12 do not have an optical zoom function, but may have an optical zoom function.

図6(2)に示す3D画像生成方法は、実施の形態1の第一3D画像生成方法と同様である。   The 3D image generation method shown in FIG. 6 (2) is the same as the first 3D image generation method of the first embodiment.

以下、画素数とは縦画素数×横画素数を指し、解像度とは、元画像における画素数を意味する。また、ここでは簡単のため画像の縦横比は一定と仮定する。   Hereinafter, the number of pixels refers to the number of vertical pixels × the number of horizontal pixels, and the resolution means the number of pixels in the original image. For simplicity, it is assumed that the aspect ratio of the image is constant.

最大画素数がAL([6])の第三カメラから生成した画像を第三カメラ生成画像([8])とし、画素数をBL(BL≦AL)とする。一方、最大画素数がAR(AR<ALとする)([7])の第四カメラから生成した画像を第四カメラ生成画像([9])とし、画素数をBR(BR≦AR)とする。   An image generated from the third camera having the maximum pixel number AL ([6]) is defined as a third camera generated image ([8]), and the pixel number is defined as BL (BL ≦ AL). On the other hand, an image generated from the fourth camera having the maximum number of pixels AR (AR <AL) ([7]) is a fourth camera generation image ([9]), and the number of pixels is BR (BR ≦ AR). To do.

[8]画像を画素数Cの画像にリサイズしたものを[10]画像とし、[9]画像を画素数Cの画像にリサイズしたものを[11]画像とし、[10]と[11]から3D画像を得る。   [8] An image that has been resized to an image having the number of pixels C is a [10] image, and [9] an image that has been resized to an image having the number of pixels C is an [11] image, and from [10] and [11] A 3D image is obtained.

図7に3D画像の画素数Cに対する解像度比P((右解像度)/(左解像度))のグラフの一例を示す。   FIG. 7 shows an example of a graph of the resolution ratio P ((right resolution) / (left resolution)) with respect to the number C of pixels of the 3D image.

画素数CがBRよりも小さいときには、[10]の解像度はBLからCに減少し、[11]の解像度もBRからCに減少する。従って、左右解像度の比は、(左解像度)/(右解像度)=C/C=1となる。   When the number of pixels C is smaller than BR, the resolution of [10] decreases from BL to C, and the resolution of [11] also decreases from BR to C. Therefore, the ratio of the left and right resolution is (left resolution) / (right resolution) = C / C = 1.

一方、画素数CがBRよりも大きく、BLよりも小さいときには、[10]の解像度(画素数)はBLからCに減少し、[11]の解像度はBRのままである。従って、左右解像度の比は、(右解像度)/(左解像度)=BR/C>BR/BLとなる。   On the other hand, when the number of pixels C is larger than BR and smaller than BL, the resolution (number of pixels) of [10] decreases from BL to C, and the resolution of [11] remains BR. Therefore, the ratio between the left and right resolutions is (right resolution) / (left resolution) = BR / C> BR / BL.

一方、画素数CがBLよりも大きいときには、[10]の解像度はBLのままで、[11]の解像度もBRのままである。従って、左右解像度の比Pは、(左解像度)/(右解像度)=BL/BRとなる。   On the other hand, when the number of pixels C is larger than BL, the resolution of [10] remains BL and the resolution of [11] also remains BR. Accordingly, the ratio P between the left and right resolutions is (left resolution) / (right resolution) = BL / BR.

ここで解像度比Pが、例えば0.3×0.3=0.09以上となるある解像度をP0と設定し、このときの3D画像の解像度CをC0とすると、実施の形態1の図3の結果からわかるように、C<C0であれば、解像度比PがP0より大きいため、第一3D画像生成方法を用いた3D画像で問題ない。   Here, assuming that a resolution at which the resolution ratio P is, for example, 0.3 × 0.3 = 0.09 or more is set as P0, and the resolution C of the 3D image at this time is C0, FIG. 3 of the first embodiment. As can be seen from the result, if C <C0, the resolution ratio P is larger than P0, so there is no problem with the 3D image using the first 3D image generation method.

一方、C>C0のときには解像度比P0以下で解像度差が大きいため、第一3D画像生成方法は適さない。そこで、C>C0のときには第二3D画像生成方法を用いて3D画像を生成する。   On the other hand, when C> C0, the first 3D image generation method is not suitable because the resolution difference is large at a resolution ratio P0 or less. Therefore, when C> C0, a 3D image is generated using the second 3D image generation method.

図6(3)に第二3D画像生成方法を示す。   FIG. 6 (3) shows a second 3D image generation method.

C>C0のときには、第三カメラ画像[10]と第四カメラ画像[11]から距離情報[12]を算出し、高解像で画素数Cの第三カメラ画像[10]と距離情報[12]から3D画像を得る。生成方法は実施の形態1の第二3D画像生成方法と同様である。これにより、左右画像の解像度が同じ3D画像が得られる。   When C> C0, distance information [12] is calculated from the third camera image [10] and the fourth camera image [11], and the third camera image [10] and the distance information [10] with high resolution and the number of pixels C are calculated. 12] to obtain a 3D image. The generation method is the same as the second 3D image generation method of the first embodiment. Thereby, a 3D image with the same resolution of the left and right images is obtained.

以上のように、生成する3D画像の画素数Cに応じて、3D画像生成方法を変えることによって、左右画像の解像度差が小さく見やすい3D画像が得られる。   As described above, by changing the 3D image generation method according to the number of pixels C of the 3D image to be generated, a 3D image with a small resolution difference between the left and right images can be obtained.

本発明は3Dカメラとして有用であり、携帯電話、携帯端末、デジタルスチルカメラ、等々のカメラを有する様々な電子機器に利用可能である。   The present invention is useful as a 3D camera, and can be used for various electronic devices having a camera such as a mobile phone, a mobile terminal, a digital still camera, and the like.

1 筐体
2 第一カメラ
3 第二カメラ
4 3Dカメラ
5 表示素子
6 レンズ
7 センサ
8 カメラ制御手段
9 ズーム制御信号
10 記憶手段
11 第三カメラ
12 第四カメラ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Housing | casing 2 1st camera 3 2nd camera 4 3D camera 5 Display element 6 Lens 7 Sensor 8 Camera control means 9 Zoom control signal 10 Memory | storage means 11 3rd camera 12 4th camera

Claims (3)

光学ズーム付き第一カメラと、単焦点型の第二カメラと、前記第一カメラ画像と前記第二カメラ画像の視差抽出手段を有する3D撮像装置であって、
ズーム倍率が、所定の倍率より小さいときには、前記第一カメラの光学ズーム画像と前記第二カメラの電子ズーム画像から3D画像を生成し、
前記ズーム倍率が前記所定の倍率より大きいときには、前記視差抽出手段の出力結果である視差情報と前記第一カメラ画像から3D画像を生成する3D撮像装置。
A 3D imaging device comprising: a first camera with an optical zoom; a single-focus second camera; and a parallax extracting means for the first camera image and the second camera image,
When the zoom magnification is smaller than a predetermined magnification, a 3D image is generated from the optical zoom image of the first camera and the electronic zoom image of the second camera,
A 3D imaging device that generates a 3D image from parallax information that is an output result of the parallax extracting unit and the first camera image when the zoom magnification is larger than the predetermined magnification.
第三カメラと、前記第三カメラよりも画素数が小さい第四カメラと、前記第三カメラ画像と前記第四カメラ画像の視差抽出手段を有する3D撮像装置であって、
生成する3D画像の画素数が所定の画素数よりも小さいときには、前記第三カメラ画像と前記第四カメラ画像から前記3D画像を生成し、
前記生成する3D画像の画素数が前記所定の画素数よりも大きいときには、前記視差抽出手段の出力結果である視差情報と前記第三カメラ画像から3D画像を生成する撮像装置。
A 3D imaging device having a third camera, a fourth camera having a smaller number of pixels than the third camera, and a parallax extracting means for the third camera image and the fourth camera image,
When the number of pixels of the 3D image to be generated is smaller than the predetermined number of pixels, the 3D image is generated from the third camera image and the fourth camera image,
When the number of pixels of the generated 3D image is larger than the predetermined number of pixels, an imaging apparatus that generates a 3D image from the parallax information that is an output result of the parallax extracting unit and the third camera image.
第三カメラと、前記第三カメラよりも画素数が小さい第四カメラと、前記第三カメラ画像と前記第四カメラ画像の視差抽出手段を有する3D撮像装置であって、
3D動画撮影のときには、前記第三カメラ画像と前記第四カメラ画像から前記3D画像を生成し、
3D静止画撮影のときには、前記視差抽出手段の出力結果である視差情報と前記第三カメラ画像から3D画像を生成する3D撮像装置。
A 3D imaging device having a third camera, a fourth camera having a smaller number of pixels than the third camera, and a parallax extracting means for the third camera image and the fourth camera image,
At the time of 3D video shooting, the 3D image is generated from the third camera image and the fourth camera image,
A 3D imaging device that generates a 3D image from parallax information that is an output result of the parallax extraction unit and the third camera image at the time of 3D still image shooting.
JP2011058826A 2011-03-17 2011-03-17 3d imaging apparatus Withdrawn JP2014102265A (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011058826A JP2014102265A (en) 2011-03-17 2011-03-17 3d imaging apparatus
PCT/JP2012/001798 WO2012124331A1 (en) 2011-03-17 2012-03-14 Three-dimensional image pickup device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011058826A JP2014102265A (en) 2011-03-17 2011-03-17 3d imaging apparatus

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2014102265A true JP2014102265A (en) 2014-06-05

Family

ID=51024859

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011058826A Withdrawn JP2014102265A (en) 2011-03-17 2011-03-17 3d imaging apparatus

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2014102265A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019158776A (en) * 2018-03-16 2019-09-19 株式会社リコー Imaging apparatus, vehicle, and imaging method

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019158776A (en) * 2018-03-16 2019-09-19 株式会社リコー Imaging apparatus, vehicle, and imaging method
JP7206602B2 (en) 2018-03-16 2023-01-18 株式会社リコー Imaging device, vehicle, and imaging method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20230353869A1 (en) Imaging apparatus and setting screen thereof
JP5963422B2 (en) Imaging apparatus, display apparatus, computer program, and stereoscopic image display system
KR101824439B1 (en) Mobile Stereoscopic Camera Apparatus and Method of Shooting thereof
JP5814692B2 (en) Imaging apparatus, control method therefor, and program
KR20130112574A (en) Apparatus and method for improving quality of enlarged image
CN103986867A (en) Image shooting terminal and image shooting method
KR20140051112A (en) Primary and auxiliary image capture devices for image processing and related methods
US20110069156A1 (en) Three-dimensional image pickup apparatus and method
KR20190068618A (en) Method and terminal for photographing a terminal
JP2014150466A (en) Imaging apparatus and control method of the same
JP6155471B2 (en) Image generating apparatus, imaging apparatus, and image generating method
US20130083169A1 (en) Image capturing apparatus, image processing apparatus, image processing method and program
WO2012124331A1 (en) Three-dimensional image pickup device
JPWO2013146067A1 (en) Image processing apparatus, imaging apparatus, image processing method, recording medium, and program
JP2012133408A (en) Image processing device and program
JP2018074361A (en) Imaging apparatus, imaging method, and program
JP2015088832A (en) Image processing device, imaging device and image processing method
JP2013247543A (en) Imaging device, display device, image processing method and program
JP2017143354A (en) Image processing apparatus and image processing method
JP5889022B2 (en) Imaging apparatus, image processing apparatus, image processing method, and program
US20130343635A1 (en) Image processing apparatus, image processing method, and program
JP5912382B2 (en) Imaging apparatus and video recording / reproducing system
JP5741353B2 (en) Image processing system, image processing method, and image processing program
JP2014102265A (en) 3d imaging apparatus
JP5838775B2 (en) Image processing method, image processing system, and image processing program

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: 20140603