JP2016025638A - 撮像装置および水平表示方法、並びにプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】全方位のいずれの方向で撮像する場合であっても使用者に水平方向をわかりやすく表示させることができる撮像装置、水平表示方法及びプログラムを提供することができる。【解決手段】加速度センサ８により撮像装置１の加速度情報を検出し、制御部６がその加速度情報に基づいて、所定の撮像方向における光軸を基準軸とした場合の回転角を算出すると共に、その算出された回転角に基づいて水平状態の表示制御をして、回転角が基準軸から所定の角度となったときに、基準軸から９０度、あるいは−９０度回転させた別の撮像方向における光軸を新たな基準軸として設定し、新たな基準軸が設定された場合には、加速度情報と、新たな基準軸とに基づいて回転角を算出し、その算出された回転角に基づいて水平状態の表示制御をする。【選択図】図９

Description

本発明は、撮像装置および水平表示方法、並びにプログラムに関する。

撮像装置において、水平面に対して傾きのない画像あるいは動画を撮影したいという要望に応えるために、撮像装置の傾きの程度を表示させて、ユーザに撮像装置を傾きのない状態で保持または設置できるようにし、その状態で撮像することで、傾きのない画像あるいは動画の撮影を支援することができる技術が知られている（たとえば、特許文献１）。

特開２００９−２６１０３０号公報

特許文献１に開示される撮像装置では、等間隔に並列された複数の傾斜表示片部と、その一つを強調する傾斜報知表示が開示されている。この傾斜報知表示では、水平擬制状態のときに中央の一つの傾斜表示片部を強調する等により水平状態報知を行い、かつ撮像装置本体が水平擬制状態よりも大きく傾斜する状態のときには、傾斜度合いに応じたいずれか一つの傾斜表示片部を強調して傾斜状態報知を行っている。このような傾斜状態報知を行うことにより、特許文献１に開示される撮像装置は、使用者が煩わしさを覚えることなく、傾きのない画像の取得を容易なものとすることができるとされている。

ところで、特許文献１に開示される撮像装置では、撮像装置の水平基準（光軸方向）が水平線と一致する状態で、撮像装置本体が左右のいずれかに所定の角度の範囲内で傾斜させることが前提の傾斜状態報知である。そのため、撮像装置の水平基準が水平線と一致しないような場合、たとえば全方位（３６０度）で撮像可能である広角レンズ（いわゆる魚眼レンズ）を有する撮像装置を用いて上空や地面に向けて撮像する場合、撮像装置の撮像方向における水平基準からの傾斜状態を報知することができない。したがって、特許文献１に開示される撮像装置では、全方位のいずれの方向で撮像する場合であっても使用者に水平方向をわかりやすく表示させることはできない。

本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、全方位のいずれの方向で撮像する場合であっても使用者に水平方向をわかりやすく表示させることができる撮像装置および水平表示方法、並びにプログラムを提供するものである。

本発明の一側面は、撮像装置に関するものである。すなわち、本発明の撮像装置は、全方位で撮影可能な撮像装置であって、撮像装置の加速度情報を検出する加速度検出手段と、加速度情報に基づいて、所定の撮像方向における光軸を基準軸とした場合の回転角を算出すると共に、その算出された回転角に基づいて水平状態の表示制御をする水平表示制御手段と、回転角が基準軸から所定の角度となったときに、基準軸から９０度、あるいは−９０度回転させた別の撮像方向における光軸を新たな基準軸として設定する基準軸切替手段とを有し、水平表示制御手段は、基準軸切替手段により新たな基準軸が設定された場合には、加速度検出手段により検出される加速度情報と、新たな基準軸とに基づいて回転角を算出し、その算出された回転角に基づいて水平状態の表示制御をすることを特徴とする。

また、上述した撮像装置の構成に加えて、撮像画像を表示させる表示部を有し、水平表示制御手段は、撮像装置の回転角に応じた水平状態を表示部に表示させることができる。

また、上述した撮像装置の構成に加えて、基準軸切替手段は、回転角が基準軸からたとえば４５度あるいは−４５度となったときに、基準軸から９０度、あるいは−９０度回転させた別の撮像方向における光軸を新たな基準軸として設定することができる。

また、上述した撮像装置のいずれかの構成に加えて、外部の端末と通信可能な通信部を有し、通信部は、撮像により得られた撮像画像データおよび水平表示制御手段による水平表示制御を示す情報を端末へ送信することができる。

本発明の一側面は、水平表示方法に関するものである。すなわち、本発明の水平表示方法は、全方位で撮影可能な撮像装置の水平表示制御方法であって、撮像装置の加速度情報を検出する加速度検出ステップと、加速度情報に基づいて、所定の撮像方向における光軸を基準軸とした場合の回転角を算出すると共に、その算出された回転角に基づいて水平状態の表示制御をする水平表示制御ステップと、回転角が基準軸から所定の角度となったときに、基準軸から９０度、あるいは−９０度回転させた別の撮像方向における光軸を新たな基準軸として設定する基準軸切替ステップとを有し、水平表示制御ステップでは、基準軸切替ステップにて新たな基準軸が設定された場合には、加速度検出ステップにて検出される加速度情報と、新たな基準軸とに基づいて回転角を算出し、その算出された回転角に基づいて水平状態の表示制御をすることを特徴とする。

本発明の一側面は、プログラムに関するものである。すなわち、本発明のプログラムは、コンピュータを全方位で撮影可能な撮像装置として機能させるためのプログラムであって、コンピュータを撮像装置の加速度情報を検出する加速度検出手段と、加速度情報に基づいて、所定の撮像方向における光軸を基準軸とした場合の回転角を算出すると共に、その算出された回転角に基づいて水平状態の表示制御をする水平表示制御手段と、回転角が基準軸から所定の角度となったときに、基準軸から９０度、あるいは−９０度回転させた別の撮像方向における光軸を新たな基準軸として設定する基準軸切替手段として機能させ、水平表示制御手段は、基準軸切替手段により新たな基準軸が設定された場合には、加速度検出手段により検出される加速度情報と、新たな基準軸とに基づいて回転角を算出し、その算出された回転角に基づいて水平状態の表示制御をすることを特徴とする。

本発明によれば、全方位のいずれの方向で撮像する場合であっても使用者に水平方向をわかりやすく表示させることができる撮像装置および水平表示方法、並びにプログラムを提供できる。

図１は、本発明の一実施形態である撮像装置１の６面（正面、背面、右側面、左側面、上面、底面）を模式的に示す外観図である。 図２は、図１の撮像装置１の斜視図である。 図３は、図１の撮像装置１の正面図である。 図４は、図１の撮像装置１の背面図である。 図５は、図１の撮像装置１の左側面図である。 図６は、図１の撮像装置１の右側面図である。 図７は、図１の撮像装置１の上面図（平面図）である。 図８は、図１の撮像装置１の底面図である。 図９は、図１の撮像装置１のハードウェア構成例を示すブロック図である。 図１０は、図１に示す撮像装置１の機能構成を示すブロック図である。 図１１は、撮像装置１の水平表示を制御するために回転角を算出する処理を示すフローチャートである。 図１２は、図１の撮像装置１のロール方向（図２のＹ軸を中心として回転する方向）への回転姿勢とともに水平状態表示の推移について説明するための図である。図１の撮像装置１のロール方向への回転姿勢とともに水平状態表示の推移について説明するための図である。 図１３は、図１の撮像装置１のピッチ方向（図２のＸ軸を中心として回転する方向）への回転姿勢とともに水平状態表示の推移について説明するための図である。 図１４は、図１の撮像装置１のヨー方向（図２のＺ軸を中心として回転する方向）への回転姿勢とともに水平状態表示の推移について説明するための図である。 図１５は、本発明の他の実施形態である撮像装置１Ａのハードウェア構成例を示すブロック図である。

（撮像装置１の外観）
図１は、本発明の一実施形態である撮像装置１の６面（正面、背面、右側面、左側面、上面、底面）を模式的に示す外観図である。図２は、図１の撮像装置１の斜視図、図３は正面図、図４は背面図、図５は左側面図、図６は右側面図、図７は上面図（平面図）、図８は底面図を模式的に示したものである。また、以下の説明では、撮像装置１の撮像光軸方向をＺ方向とし、撮像装置１を正面視した場合（図３）の幅方向をＸ方向とし、Ｘ−Ｚ平面に直交する方向をＹ方向とする。なお、Ｚ方向において、撮像装置１の撮像部２がある側をＺ１、底面側をＺ２として説明する。また、Ｘ方向において、操作部７がある側をＸ２、操作部７がない側をＸ１として説明する。また、Ｙ方向において、正面視した場合（図３）に見える側をＹ１、見えない側をＹ２として説明する。

撮像装置１は、図１〜図８に示すように直方体形状の本体ケース１０により構成されており、上面に広角レンズを含む撮像部２が設けられている。また、本体ケース１０の左側面（Ｘ２側）には操作部７が設けられている。なお、操作部７は、操作ボタン７Ａ，７Ｂと録画ボタン７Ｃとから構成されている。

このような撮像装置１は、たとえば、頭部やマウンテンバイクなどに取り付けるための器具（いわゆるマウント）により固定される。ユーザは、たとえば、撮像装置１の撮像方向を所望する方向に調整してから撮像装置１を固定させる。

（撮像装置１のハードウェア構成）
図９は、図１の撮像装置１のハードウェア構成例を示すブロック図である。図９に示す撮像装置１は、広角レンズ（いわゆる魚眼レンズ）を有するデジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラなどの装置である。撮像装置１は、たとえば、図１〜図８に示す撮像装置１のようなデジタルカメラで具現されるが、かかる例に限定されず、撮像機能を備えた任意の電子機器に適用可能である。

図９に示すように、本実施形態に係る撮像装置１は、たとえば、静止画又は動画を撮像可能なデジタルカメラ（たとえばデジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ）で構成される。この撮像装置１は、被写体を撮像して、撮像により得られた撮像画像（静止画又は動画のいずれでもよい。）をデジタル方式の画像データとして記録媒体に記録する。

図９に示すように、本実施形態にかかる撮像装置１は、撮像部２と、信号処理部３と、通信部４と、記録媒体５と、制御部６と、操作部７と、加速度センサ８とを有する。

撮像部２は、被写体を撮像してアナログ画像信号を出力する。撮像部２は、撮像光学系１１と、撮像素子１２と、ＴＧ（Ｔｉｍｉｎｇ Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）１３と、光学部品駆動部１４とを有する。

撮像光学系１１は、フォーカスレンズ、ズームレンズ等の各種レンズや、不要な波長を除去する光学フィルタ、絞り等の光学部品からなる。被写体から入射された光学像（被写体像）は、撮像光学系１１における各光学部品を介して、撮像素子１２の露光面に結像される。なお、撮像光学系１１には、光学部品を駆動するための光学部品駆動部１４が機械的に接続されている。

撮像素子１２（イメージセンサ）は、たとえば、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）又はＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）などの固体撮像素子で構成される。この撮像素子１２は、撮像光学系１１から導かれた光学像を光電変換し、撮像画像を表す電気信号（アナログ画像信号）を出力する。この撮像素子１２が出力した画像信号は、信号処理部３に入力される。

ＴＧ１３は、制御部６の指示にしたがって、撮像素子１２に必要な動作パルスを生成する。たとえば、ＴＧ１３は、垂直転送のための４相パルス、フィールドシフトパルス、水平転送のための２相パルス、シャッタパルスなどの各種パルスを生成し、撮像素子１２に供給する。

光学部品駆動部１４は、たとえば、ズームモータ、フォーカスモータ、絞り調整機構などであり、ズームレンズ、フォーカスレンズを移動させたり、絞りを調整したりする。また、光学部品駆動部１４は、後述する制御部６の指示にしたがって、撮像光学系１１の光学部品を駆動させる。

信号処理部３は、撮像素子１２から出力される画像信号に対して所定の信号処理を実行し、信号処理後の画像信号を制御部６に出力する。信号処理部３は、アナログ信号処理部２１、アナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換部２２、デジタル信号処理部２３を有する。

アナログ信号処理部２１は、画像信号を前処理する、いわゆるアナログフロントエンドである。アナログ信号処理部２１は、たとえば、撮像素子１２から出力される画像信号に対して、ＣＤＳ（ｃｏｒｒｅｌａｔｅｄ ｄｏｕｂｌｅ ｓａｍｐｌｉｎｇ：相関２重サンプリング）処理、プログラマブルゲインアンプ（ＰＧＡ）によるゲイン処理などを行う。

Ａ／Ｄ変換部２２は、アナログ信号処理部２１から入力されたアナログ画像信号をデジタル画像信号に変換して、デジタル信号処理部２３に出力する。

デジタル信号処理部２３は、入力されたデジタル画像信号に対して、たとえば、ノイズ除去、ホワイトバランス調整、色補正、エッジ強調、ガンマ補正等のデジタル信号処理を行って、制御部６に出力する。

通信部４は、他の情報処理装置（たとえば、タブレット端末、スマートフォン、パソコンなど）へデジタル画像信号を送信するための通信インタフェースとして機能する。なお、通信部４を介して送信されたデジタル画像信号は後述する外部の端末２００の表示部２０１にて水平表示画面１３０に表示される。

記録媒体５は、上述の撮像画像のデータ、そのメタデータなどの各種のデータを記憶する。記録媒体５は、たとえば、メモリカード等の半導体メモリ、又は、光ディスク、ハードディスク等のディスク状記録媒体などを使用できる。なお、光ディスクは、たとえば、ブルーレイディスク（Ｂｌｕ−ｒａｙ(登録商標) Ｄｉｓｃ）、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ）又はＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ）等を含む。なお、記録媒体５は、撮像装置１に内蔵されてもよいし、撮像装置１に着脱可能なリムーバブルメディアであってもよい。

制御部６は、マイクロコントローラなどで構成され、撮像装置１の全体の動作を制御する。制御部６は、たとえば、ＣＰＵ３１、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ＲＯＭ）３２、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）３３、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）３４を有する。なお、ＲＯＭ３３には、ＣＰＵ３１に各種の制御処理を実行させるためのプログラムが格納されている。ＣＰＵ３１は、上述のプログラムに基づいて動作して、ＲＡＭ３４にデータを展開しながら、上述の各制御のための必要な演算・制御処理を実行する。上述のプログラムは、撮像装置１に内蔵された記憶装置（たとえば、ＥＥＰＲＯＭ３２、ＲＯＭ３３等）に予め格納しておくことができる。また、上述のプログラムは、ディスク状記録媒体、メモリカードなどのリムーバブル記録媒体に格納されて、撮像装置１に提供されてもよいし、ＬＡＮ、インターネット等のネットワークを介して撮像装置１にダウンロードされてもよい。

操作部７は、ユーザインターフェースとして機能する。操作部７は、たとえば、ボタン、レバー等の各種の操作キー、又はタッチパネル等で構成され、ユーザ操作に応じて指示情報を制御部６に出力する。

加速度センサ８は、撮像装置１に作用する加速度を検出する。加速度センサ８は、たとえば、撮像装置１の前後、左右、上下方向の加速度を検出する３軸の加速度センサで構成され、撮像装置１に作用する３軸方向の加速度を検出する。加速度センサ８は、検出した３軸の加速度を表す加速度情報を制御部６に出力する。なお、１軸、２軸の加速度センサ８を用いても、撮像装置１の１又は２方向の回転角を検出できるので、撮像方位を算出することは可能であるが、３軸の加速度センサ８を用いた方が、より正確に撮像方位を算出できるため、３軸の加速度センサ８を用いることが好ましい。制御部６は、加速度センサ８の検出値（加速度情報）を用いて、撮像装置１の姿勢と、撮像方位を算出する。この算出手法の詳細は後述する。

なお、上述の撮像方位とは、撮像装置１により被写体を撮像するときの撮像方向の水平方位である。撮像方位は、たとえば、所定の基準軸からの傾き具合を示す回転角θ（θ＝０度〜３６０度）で表すことができる。また、撮像方向は、上述の撮像光学系１１の光軸方向である。なお、所定の基準軸は、撮像装置１の撮像方向に応じて、図２〜図７で示したＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の３軸のいずれかに設定される。

（撮像装置１の機能構成）
次に、図１０を参照して、本実施形態に係る撮像装置１の要部の機能構成と、その処理
について説明する。図１０は、図１に示す撮像装置１の機能構成を示すブロック図である。図１０に示すように、撮像装置１の制御部６は、水平表示制御部４０を有している。この水平表示制御部４０は、加速度情報取得部４１、姿勢状態情報取得部４２、撮像方向判定部４３、基準軸制御部４４、回転角算出部４５、表示変換部４６とを有している。これらの機能部は、図１に示すＣＰＵ３１が、ＲＯＭ３３等に記憶されているプログラムを実行することにより実現されるが、かかる例に限定されず、専用のハードウェアで実現されてもよい。

水平表示制御部４０の各部については、撮像装置１の水平表示を制御処理と共に説明する。図１１は、撮像装置１の水平表示を制御するために撮像方位を算出する処理を示すフローチャートである。

ステップＳ１：加速度情報取得部４１は、加速度センサ８が検出した撮像装置１の３軸方向の加速度情報を取得する。

ステップＳ２：姿勢状態情報取得部４２は、加速度情報取得部４１により取得された加速度情報を用いて、撮像装置１の姿勢状態（たとえば静姿勢）情報を取得する。つまり、撮像装置１が静姿勢にあるときには、撮像装置１に作用する加速度は、地球からの重力加速度になる。したがって、姿勢状態情報取得部４２は、加速度情報取得部４１が取得した３軸方向の加速度情報に基づいて、３次元空間において撮像装置１に対して作用する重力加速度の向きを算出することにより、撮像装置１の姿勢を特定することができる。なお、撮像装置１の姿勢は、地面に対する撮像装置１の傾き（たとえば、ロール方向、ピッチ方向、ヨー方向の回転角）で表される。

ステップＳ３：撮像方向判定部４３は、ステップＳ２で特定された地面に対する撮像装置１の傾きと、予め保存されている光学系設置情報から特定される撮像光学系１１の所定の撮像方向での傾きとを比較して、撮像装置１の現在の撮像方向の判別を行う。ここで、光学系設置情報とは、撮像装置１に設置されている撮像光学系１１の設置姿勢（撮像装置１に対する撮像光学系１１の光軸の向き）や所定の撮像方向での傾き（上向き、下向き、右向き、左向きそれぞれの場合における地面に対する光軸の向き）を表す情報であり、撮像装置１の製造時に既知であるものとする。

ステップＳ４：基準軸制御部４４は、ステップＳ２で取得した姿勢状態およびステップＳ３での撮像方向判定部４３の判別によって特定された撮像方向から、水平表示のための基準軸を決定する。基準軸の決定方法は、たとえば、撮像装置１の姿勢状態および撮像方向が、図２の（Ａ）に示す状態の撮像装置１であると判別された場合、撮像方向は図２の（Ａ）におけるＺ１の方向（真上）となるので、水平表示のための基準軸は、Ｚ軸に設定される。また、たとえば、図２の（Ｂ）に示す状態の撮像装置１であると判別された場合、撮像方向は図２の（Ｂ）におけるＺ１の方向（横）となるので、水平表示のための基準軸は、Ｙ軸に設定される。さらに、たとえば、図２の（Ｃ）に示す状態の撮像装置１であると判別された場合、撮像方向は図２の（Ｃ）に示すＺ１の方向となるので、水平表示のための基準軸は、Ｘ軸に設定される。すなわち、基準軸は、重力加速度の向きと撮像装置１の姿勢および撮像方向に応じて決定される。なお、図２の（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に示す撮像装置１の姿勢状態および撮像方向と基準軸の関係はあくまでも一例であり、必ずしもこれらの姿勢と完全に一致しなくてもよく、基準軸は、重力加速度の向きと、撮像装置１の姿勢および撮像方向との関係によって決定される。

ステップＳ５：回転角算出部４５は、ステップＳ２の撮像装置１の傾きと、ステップＳ４で決定した基準軸とに基づいて回転角を算出する。具体的には、回転角算出部４５は、予め保存されている光学系設置情報と、先に設定した基準軸の情報と、撮像装置１の姿勢の情報とから、撮像光学系１１の光軸方向（即ち、撮像方向）の水平ベクトルを算出する。回転角算出部４５は、ステップＳ４で算出した基準軸のベクトルと、撮像方向の水平ベクトルとの差分から、撮像方向の水平方位（即ち、撮像方位）を求める。たとえば、回転角算出部４５は、この撮像方位として、基準軸からの回転角θ（θ＝−９０度〜９０度）を求める。

なお、ステップＳ５において、基準軸制御部４４は、ステップＳ５で求められる回転角が所定の角度である場合（たとえば４５度以上あるいは−４５度以下の場合）には基準軸を切り替える。たとえば、基準軸を中心に回転角が４５度となった場合には、基準軸と直交する方向となる９０度、あるいは−９０度回転させたベクトルを新たな基準軸として設定する。なお、ステップＳ５において、所定の角度が含まれるか否かは設計事項であり、たとえば基準軸を中心に回転角が４５度より大きくなった場合、あるいは−４５度より小さくなった場合に基準軸と直交する方向となる９０度、あるいは−９０度回転させたベクトルを新たな基準軸として設定するようにしてもよい。また、所定の角度は４５度以上あるいは−４５以上が好ましいが、たとえば所定の角度を、４０〜５５度以上、あるいは−４０〜−５５度以下の範囲で調整するようにしてもよい。

ステップＳ６：表示変換部４６は、ステップＳ５で算出した回転角に基づく水平表示制御を行う。具体的には、表示変換部４６は、回転角算出部４５により算出された撮像方位を、表示用の水平状態情報に変換する。ここで、表示用の水平状態情報とは、たとえば後述する図１２〜図１４に示すような、撮像方位からの回転角θの程度を、左右方向の水平表示ラインと上下方向での水平表示ラインとを表示部に表示させるための情報である。なお、撮像装置１は表示部を有していないため、通信部４を介してステップＳ５で算出した回転角に基づく水平表示画像データを外部の端末２００（図９）へと送信して表示させる。そして、外部の端末２００の表示部２０１にて表示される水平表示画面１３０の水平表示ラインは、撮像装置１の水平状態に応じて基準位置からの傾き具合を表示する。

続いて、図１２〜図１４を参照して、撮像装置１の姿勢の変化と水平表示の変化との関係について詳細に説明する。図１２は、図１の撮像装置１のロール方向（図２のＹ軸を中心として回転する方向）への回転姿勢とともに水平状態表示の推移について説明するための図である。図１３は、図１の撮像装置１のピッチ方向（図２のＸ軸を中心として回転する方向）への回転姿勢とともに水平状態表示の推移について説明するための図である。図１４は、図１の撮像装置１のヨー方向（図２のＺ軸を中心として回転する方向）への回転姿勢とともに水平状態表示の推移について説明するための図である。なお、図１２に示す撮像装置１のＡ面は、撮像装置１の正面（図３）を模式的に示し、図１３に示す撮像装置１のＢ面は、撮像装置１の右側面（図６）を模式的に示し、図１４に示す撮像装置１のＣ面は、撮像装置１の上面（図７）を模式的に示している。また、図１２〜１４では、撮像装置１の回転姿勢１２０に応じて表示部に表示される水平表示画面１３０内の水平表示状態を示す水平表示ライン１３１,１３２と、実際の撮像装置１の回転姿勢１２０との関係を模式的に示している。

図１２では、図２の（Ａ）の状態の撮像装置１を、Ｙ軸（図１２において奥行方向の軸）を中心として回転姿勢Ａ−１から回転姿勢Ａ−１２まで１８０度回転させた場合の遷移を示している。なお、図１２に示す例では、回転姿勢Ａ−１からＡ４とＡ−９からＡ−１２では、Ｘ軸を回転しないため、また、回転姿勢Ａ−５からＡ−８までの間は、Ｚ軸を中心として回転しないため、水平表示ライン１３２上の矢印１３４は、回転姿勢Ａ−１から回転姿勢Ａ−１２までの間、中点１３６から移動しない。

水平表示画面１３０内には、左右方向の水平状態を示すことができる水平表示ライン１３１と前後方向の水平状態を示すことができる水平表示ライン１３２とがそれぞれ画面内に表示されている。また、これらの水平表示ライン１３１，１３２上に、傾斜状態を示す矢印１３３，１３４が表示される。矢印１３３，１３４は、撮像方向における水平基準と傾き具合とが略一致する場合には、水平表示ライン１３１，１３２の中点１３５，１３６上に位置するように制御されている。そのため、回転姿勢Ａ−１あるいは回転姿勢Ａ−１２では、撮像方向における水平基準はＸ軸と一致するため、中点１３５，１３６上に矢印１３３，１３４がそれぞれ位置している。なお、水平表示ライン１３１の横には「ＸＺ」、水平表示ライン１３２の下には「ＹＺ」と表記されているが、これは、水平表示ライン１３１が図２の（Ａ）で示す基準軸ＺでＸＹ平面におけるＸ座標方向の水平状態を、水平表示ライン１３２が図２の（Ａ）で示す基準軸ＺでＸＹ平面におけるＹ座標方向の水平状態を示しているが、このような表示をさせなくてもよい。

図１２に示すように、撮像装置１が回転姿勢Ａ−１から回転姿勢Ａ−２，Ａ−３，Ａ−４と変化するにつれて、水平表示ライン１３１上の矢印１３３が中点１３５から端点１３７の方向へと移動していき、最終的に端点１３７上に矢印１３３が移動する。そして、撮像装置１が回転姿勢Ａ−４，Ａ−５へと更に回転姿勢が変化する途中で、基準軸（傾き具合を算出する上で基準となる軸）がＺ軸からＸ軸へと切り替わり、その切り替わりに応じて水平表示ライン１３２の基準軸もＺ軸からＸ軸へと変化する。その結果、矢印１３３は、端点１３７から中点１３５の方向へと移動し、回転姿勢Ａ−６で最終的に撮像方向がＸ軸と一致するまで回転すると、中点１３５上に矢印１３３が位置することになる。

そして、撮像装置１が回転姿勢Ａ−７へと変化すると、水平表示ライン１３１上の矢印１３３が、中点１３５から端点１３８の方向へと移動していき、回転姿勢Ａ−８，Ａ−９，Ａ−１０へ変化すると最終的に端点１３８上に矢印１３３が移動する。なお、撮像装置１が回転姿勢Ａ−８，Ａ−９へと変化する途中で、基準軸がＸ軸からＺ軸へと切り替わり、その切り替わりに応じて水平表示ライン１３２の基準軸もＸ軸からＺ軸へと変化する。そして、矢印１３３は、端点１３８から中点１３５の方向へと移動し、回転姿勢Ａ−１１，Ａ−１２と変化して最終的に撮像方向がＺ軸と一致するまで回転すると、中点１３５上に矢印１３３が位置することになる。

図１３は、図２の（Ａ）の状態の撮像装置１を、Ｘ軸を中心として回転姿勢Ｂ−１から回転姿勢Ｂ−１２まで１８０度回転させた場合の遷移を示している。なお、図１３に示す例では、回転姿勢Ｂ−１からＢ−４とＢ−９からＢ−１２では、Ｙ軸を中心として回転しないため、また、回転姿勢Ｂ−５からＢ−８までの間は、Ｚ軸を中心として回転しないため、水平表示ライン１３１上の矢印１３３は、回転姿勢Ｂ−１から回転姿勢Ｂ−１２までの間、中点１３５から移動しない。

図１３に示すように、撮像装置１が回転姿勢Ｂ−１から回転姿勢Ｂ−２，Ｂ−３，Ｂ−４と変化するにつれて、上下方向の水平状態を示す水平表示ライン１３２上の矢印１３４も中点１３６から端点１３９の方向へと移動していき、最終的に端点１３９上に矢印１３４が移動する。そして、撮像装置１が回転姿勢Ｂ−４，Ｂ−５へと更に回転姿勢が変化する途中で、基準軸がＺ軸からＹ軸へと切り替わり、その切り替わりに応じて水平表示ライン１３１の基準軸もＺ軸からＹ軸へと変化する。そして、矢印１３４は、端点１３９から中点１３６の方向へと移動し、回転姿勢Ｂ−６で最終的に撮像方向がＹ軸と一致するまで回転すると、中点１３６上に矢印１３４が位置することになる。

そして、撮像装置１が回転姿勢Ｂ−７，Ｂ−８，Ｂ−９，Ｂ−１０と更に変化するにつれて、水平表示ライン１３２上の矢印１３４が、中点１３６から端点１４０の方向へと移動していき、最終的に端点１４０上に矢印１３４が移動する。また、撮像装置１が回転姿勢Ｂ−８，Ｂ−９へと更に変化する途中で、基準軸がＹ軸からＺ軸へと切り替わり、その切り替わりに応じて水平表示ライン１３２の基準軸もＹ軸からＺ軸へと変化する。そして、矢印１３４は、端点１３９から中点１３６の方向へと移動し、回転姿勢Ｂ−１１，Ｂ−１２と変化して最終的に撮像方向がＺ軸と一致するまで回転すると、中点１３６上に矢印１３４が位置することになる。

図１４は、図２の（Ｃ）の状態の撮像装置１を、Ｚ軸を中心として回転姿勢Ｃ−１から回転姿勢Ｃ−１２まで１８０度回転させた場合の遷移を示している。

図１４に示すように、撮像装置１が回転姿勢Ｃ−１から回転姿勢Ｃ−２，Ｃ−３，Ｃ−４と変化するにつれて、上下方向の水平状態を示す水平表示ライン１３２上の矢印１３４も中点１３６から端点１３９の方向へと移動していき、最終的に端点１３９上に矢印１３４が移動する。そして、撮像装置１が回転姿勢Ｃ−５，Ｃ−６へと更に回転姿勢が変化する途中で、基準軸がＸ軸からＹ軸へと切り替わり、その切り替わりに応じて水平表示ライン１３１の基準軸もＸ軸からＹ軸へと変化する。そして、矢印１３４は、端点１３９から中点１３６の方向へと移動し、最終的に回転姿勢Ｃ−１から９０度回転すると、中点１３６上に矢印１３４が位置することになる。

そして、撮像装置１が回転姿勢Ｃ−７，Ｃ−８，Ｃ−９，Ｃ−１０と更に変化するにつれて、水平表示ライン１３２上の矢印１３４が、中点１３６から端点１４０の方向へと移動していき、最終的に端点１４０上に矢印１３４が移動する。また、撮像装置１が回転姿勢Ｃ−８，Ｃ−９へと更に変化する途中で、基準軸がＹ軸からＸ軸へと切り替わり、その切り替わりに応じて水平表示ライン１３１の基準軸もＹ軸からＸ軸へと変化する。そして、矢印１３４は、端点１４０から中点１３６の方向へと移動し、回転姿勢Ｃ−１１，Ｃ−１２と変化して最終的に回転姿勢Ｃ−６から９０度回転すると、中点１３６上に矢印１３４が位置することになる。

［その他の実施の形態］
図１５は、本発明の他の実施形態である撮像装置１Ａのハードウェア構成例を示すブロック図である。図１５に示す撮像装置１Ａでは、図１〜９に示す撮像装置１とは異なり、表示部４Ａを自ら有している。なお、他のハードウェア構成および機能については図９および図１０と同一であるため、同一の符号を付して各構成の説明については省略する。なお、図１５では、図９に示すような、外部の端末２００へと送信して表示させることを前提としていないが、自装置の表示部４Ａに加えて、外部の端末２００へ送信して、外部の端末２００の表示部２０１の水平表示画面１３０に、撮像装置１Ａの水平状態に応じて基準位置からの傾き具合を表示する水平表示ラインを表示させるようにしてもよい。

以上説明したように、本実施形態に係る撮像装置１は、加速度センサ８により撮像装置１の加速度情報を検出し、加速度情報に基づいて、所定の撮像方向における光軸を基準軸とした場合の回転角を算出すると共に、その算出された回転角に基づいて水平状態の表示制御し、回転角が基準軸から所定の角度となったときに、基準軸から９０度、あるいは−９０度回転させた別の撮像方向における光軸を新たな基準軸として設定し、水平表示制御部４０の回転角算出部４５は、基準軸制御部４４により新たな基準軸が設定された場合には、加速度センサ８により検出される加速度情報と、新たな基準軸とに基づいて回転角を算出し、その算出された回転角に基づいて水平状態の表示制御をする。これにより、全方位のいずれの方向で撮像する場合であっても使用者に水平方向をわかりやすく表示させることができる。

また、上述の撮像装置１Ａの場合には、撮像画像を表示させる表示部４Ａを有するため、撮像装置１Ａの回転角に応じた水平状態を自らが有する表示部４Ａに表示させることができる。これにより、撮像装置１Ａの撮像方向における水平状態を直接提示させることができる。

また、撮像装置１では、回転角が基準軸からたとえば４５度あるいは−４５度となったときに、基準軸から９０度、あるいは−９０度回転させた別の撮像方向における光軸を新たな基準軸として設定することができる。さらに、回転角が基準位置からたとえば１５度或いは−１５度となったときに水平表示ライン１３１の表示端点を１３８及び１３７にする（同様に水平表示ライン１３２の表示端点を１３９及び１４０にする）ことにより、より緻密な水平調整ができると共に、基準軸を切り替えるまでの角度余裕ができるため、使用者にわかりやすい。これにより、撮像方向が変わる可能性が比較的高い回転角が検出された場合には基準軸を切り替えることにより、使用者に適切なタイミングで水平方向をわかりやすく表示させることができる。

また、撮像装置１では、外部の端末２００と通信可能な通信部４を有し、通信部４は、撮像により得られた撮像画像データおよび水平表示制御情報を端末２００へ送信することができる。これにより、ユーザは、端末２００の表示部２０１の水平表示画面１３０内で撮像画像データの水平表示を確認しながら、撮像装置１の姿勢を調整することができる。

なお、上述した撮像装置１,１Ａが実行する水平表示に関する制御処理（水平表示方法）および撮像装置１,１Ａにインストールされているプログラムについても、撮像装置１１，１Ａと同様に、撮像装置１,１Ａの加速度情報を検出し、加速度情報に基づいて、所定の撮像方向における光軸を基準軸とした場合の回転角を算出すると共に、その算出された回転角に基づいて水平状態の表示制御をして、回転角が基準軸から所定の角度となったときに、基準軸から９０度、あるいは−９０度回転させた別の撮像方向における光軸を新たな基準軸として設定し、新たな基準軸が設定された場合には、加速度情報と、新たな基準軸とに基づいて回転角を算出し、その算出された回転角に基づいて水平状態の表示制御をすることができる。すなわち、撮像装置１,１Ａが実行する水平表示に関する制御処理（水平表示方法）および撮像装置１,１Ａにインストールされているプログラムは、撮像装置１,１Ａと同様の効果を奏する。また、本実施形態では、撮像装置１で水平表示制御部４０をすべて有するように構成すると共に、端末２００へと送信し、表示部２０１に表示させているが、水平表示制御部４０の加速度情報取得部４１で得られた加速度情報のみを端末２００へ送信し、姿勢状態情報取得部４２、撮像方向判定部４３、基準軸制御部４４、回転角算出部４５、表示変換部４６の各部により、水平表示に関する処理を端末２００内のアプリケーションで演算してもよく、システム構成に応じてこれらの機能を分担するようにしてもよい。

１,１Ａ…撮像装置、３…信号処理部、４…通信部、５…記録媒体、６…制御部、７…操作部、８…加速度センサ、４０…水平表示制御部、４１…加速度情報取得部、４２…姿勢状態情報取得部、４３…撮像方向判定部、４４…基準軸制御部、４５…回転角算出部、４６…表示変換部、４Ａ…表示部、

Claims (6)

1. 全方位で撮影可能な撮像装置であって、
   前記撮像装置の加速度情報を検出する加速度検出手段と、
   前記加速度情報に基づいて、所定の撮像方向における光軸を基準軸とした場合の回転角を算出すると共に、その算出された回転角に基づいて水平状態の表示制御をする水平表示制御手段と、
   前記回転角が前記基準軸から所定の角度となったときに、前記基準軸から９０度、あるいは−９０度回転させた別の撮像方向における光軸を新たな基準軸として設定する基準軸切替手段とを有し、
   前記水平表示制御手段は、
   前記基準軸切替手段により前記新たな基準軸が設定された場合には、前記加速度検出手段により検出される加速度情報と、前記新たな基準軸とに基づいて回転角を算出し、その算出された回転角に基づいて水平状態の表示制御をする
   ことを特徴とする撮像装置。
2. 請求項１に記載の撮像装置であって、
   撮像画像を表示させる表示部を有し、
   前記水平表示制御手段は、
   前記撮像装置の回転角に応じた水平状態を前記表示部に表示させる
   ことを特徴とする撮像装置。
3. 請求項１または２に記載の撮像装置であって、
   前記基準軸切替手段は、
   前記回転角が前記基準軸から４５度あるいは−４５度となったときに、前記基準軸から９０度、あるいは−９０度回転させた別の撮像方向における光軸を前記新たな基準軸として設定することを特徴とする撮像装置。
4. 請求項１から３のいずれか１項に記載の撮像装置であって、
   外部の端末と通信可能な通信部を有し、
   前記通信部は、
   撮像により得られた撮像画像データおよび前記水平表示制御手段による水平表示制御を示す情報を前記端末へ送信することを特徴とする撮像装置。
5. 全方位で撮影可能な撮像装置の水平表示制御方法であって、
   前記撮像装置の加速度情報を検出する加速度検出ステップと、
   前記加速度情報に基づいて、所定の撮像方向における光軸を基準軸とした場合の回転角を算出すると共に、その算出された回転角に基づいて水平状態の表示制御をする水平表示制御ステップと、
   前記回転角が前記基準軸から所定の角度となったときに、前記基準軸から９０度、あるいは−９０度回転させた別の撮像方向における光軸を新たな基準軸として設定する基準軸切替ステップとを有し、
   前記水平表示制御ステップでは、
   前記基準軸切替ステップにて前記新たな基準軸が設定された場合には、前記加速度検出ステップにて検出される加速度情報と、前記新たな基準軸とに基づいて回転角を算出し、その算出された回転角に基づいて水平状態の表示制御をする
   ことを特徴とする水平表示制御方法。
6. コンピュータを全方位で撮影可能な撮像装置として機能させるためのプログラムであって、
   前記コンピュータを
   前記撮像装置の加速度情報を検出する加速度検出手段と、
   前記加速度情報に基づいて、所定の撮像方向における光軸を基準軸とした場合の回転角を算出すると共に、その算出された回転角に基づいて水平状態の表示制御をする水平表示制御手段と、
   前記回転角が前記基準軸から所定の角度となったときに、前記基準軸から９０度、あるいは−９０度回転させた別の撮像方向における光軸を新たな基準軸として設定する基準軸切替手段として機能させ、
   前記水平表示制御手段は、
   前記基準軸切替手段により前記新たな基準軸が設定された場合には、前記加速度検出手段により検出される加速度情報と、前記新たな基準軸とに基づいて回転角を算出し、その算出された回転角に基づいて水平状態の表示制御をする
   ことを特徴とするプログラム。

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