JP2018007055A - Digital camera, image processing apparatus, and wide-angle lens - Google Patents

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JP2018007055A JP2016132347A JP2016132347A JP2018007055A JP 2018007055 A JP2018007055 A JP 2018007055A JP 2016132347 A JP2016132347 A JP 2016132347A JP 2016132347 A JP2016132347 A JP 2016132347A JP 2018007055 A JP2018007055 A JP 2018007055A
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Masami Okumura
正己 奥村
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a technique for improving the impression of boundary region of a circular image and the outer image of outer circumference, even in the image data captured using a wide angle lens having an angular field of view of 180 degrees or more.SOLUTION: A digital camera (1) including a wide angle lens (2) having an angular field of view of 180 degrees or more, a digital image pickup device (3) for capturing the image data, and image processing means (4) for processing the image data captured by the digital image pickup device, and outputting or saving in a predetermined image format, is further provided with boundary area image generation means (22) for generating a boundary area image in the boundary area of a circular image incident on the digital image pickup device (3) from the wide angle lens (2), and the outer image of outer circumference.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、視野角が180度以上の広角レンズと、それを用いたデジタルカメラ、画像処理装置に関し、特に超広角レンズで撮像した円形の像と外周の像外部位との境界領域の処理に係る技術である。   The present invention relates to a wide-angle lens having a viewing angle of 180 degrees or more, a digital camera and an image processing apparatus using the wide-angle lens, and particularly to processing of a boundary region between a circular image captured by a super-wide-angle lens and an outer peripheral image. This is the technology.

近年、VR(仮想現実)技術の応用が進み、それに伴って周囲を超広角な画像で撮影する需要が高まっている。本件出願人らによっても、視野角が220、250度、270度、280度といった超広角なレンズが提供されている。このような超広角レンズを用いて撮影した画像は、デジタル画像処理されて人間の視覚に近い視野角に変換された上で、コンピュータの画面上でスクロールすることにより現場の風景を再現することができる。   In recent years, the application of VR (virtual reality) technology has progressed, and accordingly, the demand for photographing the surroundings with an ultra-wide angle image has increased. The applicants of the present application have also provided ultra wide-angle lenses with viewing angles of 220, 250 degrees, 270 degrees, and 280 degrees. Images taken using such an ultra-wide-angle lens can be digitally imaged and converted to a viewing angle close to that of human vision, and then reproduced on-site by scrolling on a computer screen. it can.

例えば、視野角220度のレンズを用いて水平方向に向けて撮影した場合、超広角なレンズで撮像した画像は円形の像としてデジタルカメラ内のデジタル撮像素子で記録される。この画像を360度のVR技術で表示した場合、背面側の140度の部分は像外部位となり、デジタル撮像素子に光が入射しないため画像データ上は黒く抜けた状態となる。
また、広角レンズを鉛直上方に向けて撮影すると、水平線方向より上側の周囲360度の画像が撮影できる。視野角200度であれば、水平線方向より10度分地面側までが撮影され、地面側は黒く抜けた状態となる。
For example, when taking a picture in the horizontal direction using a lens with a viewing angle of 220 degrees, an image taken with an ultra-wide-angle lens is recorded as a circular image by a digital image sensor in a digital camera. When this image is displayed by 360 degree VR technology, the 140 degree part on the back side is positioned outside the image, and no light is incident on the digital image sensor, so that the image data is blackened.
When the wide angle lens is photographed vertically upward, an image of 360 degrees around the horizon can be photographed. If the viewing angle is 200 degrees, the ground side is photographed by 10 degrees from the horizontal direction, and the ground side is in a blackened state.

関連する従来技術として特許文献1は、LED光源からの光を広角撮像レンズの視野範囲周縁部分に照射する技術に関し、視野角が180度程度の広角レンズを使用した場合において、視野範囲の周縁部分に照射することができるカメラ用LEDと、回転体形状の導光レンズを用いた構成が開示されている。   As a related prior art, Patent Document 1 relates to a technique for irradiating light from an LED light source to a peripheral portion of a field of view of a wide-angle imaging lens. When a wide-angle lens having a viewing angle of about 180 degrees is used, the peripheral portion of the field of view The structure using the LED for cameras which can irradiate and the light guide lens of a rotary body shape is disclosed.

また、特許文献2には、様々なレンズを交換して使用する1眼レフの撮像レンズをデジタルカメラ等に用いたときでも、周辺部まで明るい画像が撮像できることを目的とした固体撮像装置及び撮像装置が開示され、撮影時に周辺部が暗くなってしまうことを回避することができるとしている。   Further, Patent Document 2 discloses a solid-state imaging device and an imaging system that can capture bright images up to the periphery even when a single-lens reflex imaging lens that is used by exchanging various lenses is used in a digital camera or the like. An apparatus is disclosed, and it can be avoided that a peripheral portion becomes dark at the time of photographing.

特許文献3には、単一の撮像素子において望遠側において対角線魚眼方式として必要なイメージサークルを確保し、広角側において円周魚眼方式とするために所望の撮影画角以上の光束を効果的に遮光することができるズームレンズ及び撮像装置を開示している。本技術では、端部を遮光する遮光部材を備える魚眼ズームレンズが提案されている。   In Patent Document 3, a single image sensor has an image circle necessary for the diagonal fisheye system on the telephoto side and a light beam having a desired shooting angle of view or more is effective for the circumferential fisheye system on the wide angle side. A zoom lens and an image pickup apparatus that can shield light are disclosed. In this technique, a fish-eye zoom lens including a light shielding member that shields an end portion is proposed.

特開2013−152311号JP2013-15211A 特開2012−094601号JP2012-094601 特開2014−137483号JP 2014-137383 A

上記の従来技術において、特許文献1及び2は周縁部の画像の光量を不足しないように、すなわち明るく撮像するための技術であり、特許文献3は端部に遮光部材を備えて端部を明確に区分するための技術と言うことができる。特許文献3に限らず、超広角なレンズでは、円形の像の外側部分は極端に画像が悪くなる反面、レンズの設計上、内部レンズを大きくする要求もあるために、端部となる入射部分に遮光部材を備えて円形画像周縁の収差が見えにくくする構成は周知である。   In the above prior art, Patent Documents 1 and 2 are techniques for capturing a bright image so that the amount of light in the peripheral image is not short, that is, Patent Document 3 is provided with a light-shielding member at the end, and the end is clear. It can be said that it is a technique for classifying. Not only in Patent Document 3, but with an ultra-wide-angle lens, the outer portion of the circular image is extremely bad, but the design of the lens also requires a larger internal lens, so the incident portion that becomes the end Is well known to include a light shielding member to make it difficult to see the aberration at the periphery of the circular image.

しかしながら、上記したように超広角な画像を画像処理してスクロールするようにした場合、端部がいきなり黒く抜けていることで違和感を感じたり、画像の不具合と混同する場合がある。
本発明はこのような従来技術の有する課題に鑑みて創出されたものであり、視野角が180度以上の広角レンズを用いて撮像した画像データにおいても円形の像と外周の像外部位との境界領域の印象を向上させるための技術を提供することを目的とする。
However, when an image with an ultra-wide angle is processed and scrolled as described above, the edge may suddenly fall out of black, which may cause a sense of discomfort or be confused with an image defect.
The present invention was created in view of such problems of the prior art, and even in image data captured using a wide-angle lens with a viewing angle of 180 degrees or more, a circular image and an outer peripheral image position are included. An object is to provide a technique for improving the impression of the boundary region.

上記課題を解決するため、本発明は次のような手段を提供する。
すなわち、請求項1に係る発明は、視野角が180度以上の広角レンズと、動画又は静止画の画像データを撮像するデジタル撮像素子と、デジタル撮像素子で撮像した画像データを処理し、所定の画像形式で出力又は保存する画像処理手段とを備えたデジタルカメラであって、広角レンズからデジタル撮像素子上に入射する円形の像と外周の像外部位との境界領域に境界領域画像を生成する境界領域画像生成手段を備えたことを特徴とする。
In order to solve the above problems, the present invention provides the following means.
That is, the invention according to claim 1 processes a wide-angle lens having a viewing angle of 180 degrees or more, a digital image sensor that captures image data of a moving image or a still image, image data captured by the digital image sensor, and performs predetermined processing. A digital camera having image processing means for outputting or saving in an image format, and generates a boundary region image in a boundary region between a circular image incident on a digital image sensor from a wide-angle lens and an outer peripheral image. A boundary area image generation means is provided.

請求項2に係る発明は、境界領域画像生成手段が、少なくとも明度が段階的に変化する遷移画像を形成する構成を提供する。   The invention according to claim 2 provides a configuration in which the boundary region image generation means forms a transition image in which the brightness changes at least in steps.

請求項3に係る発明は、上記の境界領域画像生成手段が、像外部位に所定の像外部位画像を生成すると共に、境界領域画像生成手段が、円形の像から該像外部位画像に遷移させる遷移画像を形成することができる。   In the invention according to claim 3, the boundary region image generation means generates a predetermined image external position image at the image external position, and the boundary region image generation means transitions from the circular image to the image external position image. A transition image can be formed.

請求項4に係る発明は、上記の境界領域画像生成手段として、上記の広角レンズに、広角端近傍の光束を段階的に遮って明度を下げるレンズ側フィルタ部材を備えたことを特徴とする。   The invention according to claim 4 is characterized in that, as the boundary region image generating means, the wide-angle lens is provided with a lens-side filter member that blocks the light beam near the wide-angle end in a stepwise manner to lower the brightness.

請求項5に係る発明は、上記の境界領域画像生成手段として、上記のデジタル撮像素子に、境界領域の入射光の明度を段階的に下げる撮像素子側フィルタ部材を備えたことを特徴とする。   The invention according to claim 5 is characterized in that, as the boundary region image generation means, the digital image sensor includes an image sensor side filter member that gradually reduces the brightness of incident light in the boundary region.

請求項6に係る発明は、上記の画像処理手段が、境界領域又は像外部位の少なくともいずれかに所定の追加画像を追加する構成を提供する。   The invention according to claim 6 provides a configuration in which the image processing means adds a predetermined additional image to at least one of the boundary region and the image external position.

請求項7に係る発明は、上記のデジタルカメラにおける境界領域画像生成手段を、独立したコンピュータの画像処理装置に備える構成である。すなわち、視野角が180度以上の広角レンズで撮影された画像データを処理するための画像処理装置であって、広角レンズから該デジタル撮像素子上に入射する円形の像と外周の像外部位との境界領域に境界領域画像を生成する画像処理手段を備え、該画像処理手段が、少なくとも明度が段階的に変化する遷移画像を形成するか、又は該像外部位に所定の像外部位画像を生成すると共に、該円形の像から該像外部位画像に遷移させる遷移画像を形成することを特徴とする。   According to a seventh aspect of the present invention, the boundary region image generating means in the digital camera is provided in an independent computer image processing apparatus. That is, an image processing device for processing image data captured by a wide-angle lens having a viewing angle of 180 degrees or more, and a circular image incident on the digital image sensor from the wide-angle lens and an outer image position on the outer periphery. Image processing means for generating a border area image in the border area, and the image processing means forms a transition image whose brightness changes stepwise at least, or forms a predetermined image outside image at the image outside position. A transition image that is generated and transitions from the circular image to the external image is formed.

請求項8に係る発明は、デジタルカメラに用いるための視野角が180度以上の広角レンズであって、広角レンズからデジタル撮像素子上に入射する円形の像と外周の像外部位との境界領域に少なくとも明度が段階的に変化する遷移画像を形成することを特徴とする広角レンズを提供する。   The invention according to claim 8 is a wide-angle lens having a viewing angle of 180 degrees or more for use in a digital camera, and a boundary region between a circular image incident on the digital image sensor from the wide-angle lens and an outer peripheral image position. A wide-angle lens is characterized in that a transition image in which the brightness changes at least in steps is formed.

本発明は上記構成により次のような効果を奏する。
すなわち、デジタルカメラに境界領域画像生成手段を備えることにより、デジタル撮像素子上に入射する円形の像と外周の像外部位との境界領域に境界領域画像を生成することができるので、境界領域の印象を向上させることができる。
特に、境界領域において明度が段階的に変化する遷移画像を形成することにより、端部であることが分かりやすく、違和感のない画像の提供に寄与する。
The present invention has the following effects by the above configuration.
That is, by providing the boundary area image generating means in the digital camera, the boundary area image can be generated in the boundary area between the circular image incident on the digital image sensor and the outer peripheral image. Impression can be improved.
In particular, by forming a transition image in which the brightness changes stepwise in the boundary region, it is easy to understand that it is an end portion, and contributes to the provision of an image without a sense of incongruity.

また、境界領域画像生成手段が、像外部位に所定の像外部位画像を生成すると共に、円形の像から像外部位画像に遷移させる遷移画像を形成することで、さらに違和感のない画像を挿入したり、所望の情報を挿入することもできる。   In addition, the boundary region image generation means generates a predetermined image external position image at the image external position, and forms a transition image that transitions from the circular image to the image external position image, thereby further inserting an image without a sense of incongruity It is also possible to insert desired information.

境界領域又は像外部位の少なくともいずれかに所定の追加画像を追加する構成は、境界領域画像と組み合わせて提供されることにより境界領域の違和感を軽減しながら、さらにユーザーに対して追加情報を提供することができる。   A configuration that adds a predetermined additional image to at least one of the boundary area and the image external position is provided in combination with the boundary area image to further reduce the uncomfortable feeling of the boundary area and provide additional information to the user can do.

本発明はデジタルカメラに限らず、デジタルカメラ用の交換レンズとして提供することも可能である。   The present invention is not limited to a digital camera, and can be provided as an interchangeable lens for a digital camera.

本発明に係るデジタルカメラの実施例1の説明図である。It is explanatory drawing of Example 1 of the digital camera which concerns on this invention. 本発明に係るデジタルカメラの実施例2の説明図である。It is explanatory drawing of Example 2 of the digital camera which concerns on this invention. 視野角と境界領域の関係を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the relationship between a viewing angle and a boundary area | region. 本発明に係る境界領域の態様を示す画像である。It is an image which shows the aspect of the boundary area | region which concerns on this invention. 本発明に係る境界領域の態様(実施例1)を示す画像である。It is an image which shows the aspect (Example 1) of the boundary area | region which concerns on this invention. 本発明に係る追加画像(実施例3)を示す画像である。It is an image which shows the additional image (Example 3) which concerns on this invention. 本発明に係る境界領域の態様(実施例4)を示す画像である。It is an image which shows the aspect (Example 4) of the boundary area | region which concerns on this invention. 本発明に係る画像処理装置の構成図である。1 is a configuration diagram of an image processing apparatus according to the present invention.

以下、本発明の実施形態を、図面に示す実施例を基に説明する。なお、実施形態は下記に限定されるものではない。
(実施例1)
図1は、本発明に係るデジタルカメラの実施例1の説明図である。本発明において、デジタルカメラ(1)には、視野角が180度以上の広角レンズ(2)と、画像データを撮像するデジタル撮像素子(3)と、デジタル撮像素子で撮像した画像データを処理し、所定の画像形式で出力又は保存する画像処理手段である画像処理回路(4)を備える。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described based on examples shown in the drawings. The embodiment is not limited to the following.
Example 1
FIG. 1 is an explanatory diagram of Embodiment 1 of a digital camera according to the present invention. In the present invention, the digital camera (1) processes a wide-angle lens (2) having a viewing angle of 180 degrees or more, a digital imaging device (3) for imaging image data, and image data captured by the digital imaging device. And an image processing circuit (4) which is an image processing means for outputting or saving in a predetermined image format.

このようなデジタル撮像素子は、CCDイメージセンサーやCMOSイメージセンサーとして周知であり、本発明では素子の種類は限定されない。また画像処理回路についても公知のデジタルカメラやスマートフォンなどに実装されており周知技術を適宜使用することができる。
本発明が対象とする画像データは、動画又は静止画のいずれでもよく、動画の場合は公知のVR動画技術、例えばGoogle(登録商標)社のGoogle Cardboard(登録商標)に係る技術や、YouTube(登録商標)における360度動画技術を用いることができる。
Such a digital imaging device is well known as a CCD image sensor or a CMOS image sensor, and the type of the device is not limited in the present invention. The image processing circuit is also mounted on a known digital camera or smartphone, and a known technique can be used as appropriate.
The image data targeted by the present invention may be either a moving image or a still image. In the case of a moving image, a known VR moving image technology, for example, a technology related to Google Cardboard (registered trademark) of Google (registered trademark), YouTube ( 360 degree moving image technology in (registered trademark) can be used.

図示されるように、視野角が例えば220度の広角レンズ(2)を用いた場合、広角レンズ(2)への入射光(20)は広角レンズ(2)内でレンズの設計に応じた屈折を経てデジタル撮像素子(3)に到達する。それよりも内側、例えば180度の方向からの入射光(21)は、デジタル撮像素子(3)の中心側に入射する。なお、図示の光路は説明のために簡略化したものであり、レンズ内の光路を正確に表示するものではない。言うまでもなくどのような光路とするかは適宜設計することができる。   As shown in the figure, when a wide-angle lens (2) having a viewing angle of, for example, 220 degrees is used, the incident light (20) to the wide-angle lens (2) is refracted according to the lens design within the wide-angle lens (2). To reach the digital imaging device (3). Incident light (21) from the inside, for example from a direction of 180 degrees, is incident on the center side of the digital imaging device (3). The illustrated optical path is simplified for the sake of explanation, and does not accurately display the optical path in the lens. Needless to say, the optical path can be appropriately designed.

図3は視野角と境界領域の関係を示す説明図である。図3(a)は広角レンズ(2)の視野角が180度の場合、図3(b)は220度の場合、図3(c)は250度の場合をそれぞれ示している。図において上側にある像(50)(51)(52)が広角レンズ(2)の前面側(対物側)である。下側の像外部位(53)(54)(55)は、背面側となる。レンズの収差により、レンズの視野角内の像(50)(51)(52)と、像外部位(53)(54)(55)の間に、色の滲みや歪みの大きな境界領域(56)(57)(58)が生じる。   FIG. 3 is an explanatory diagram showing the relationship between the viewing angle and the boundary region. 3A shows a case where the viewing angle of the wide-angle lens 2 is 180 degrees, FIG. 3B shows a case where the viewing angle is 220 degrees, and FIG. 3C shows a case where the viewing angle is 250 degrees. In the figure, the images (50) (51) (52) on the upper side are the front side (object side) of the wide-angle lens (2). The lower image external positions (53) (54) (55) are on the back side. Due to the aberration of the lens, a boundary region (56) having a large color blur or distortion between the images (50) (51) (52) within the viewing angle of the lens and the image external positions (53) (54) (55). ) (57) (58).

図4は本発明に係る境界領域の態様を示す画像である。周知のように視野角が非常に大きな広角レンズを用いてデジタル撮像素子で取得した画像は、中央に円形の像(イメージサークル)が写り、その回りは入射光がないために黒く抜けた像外部位が生じる。図3で説明した境界領域は、円形の像の外周部分に円環状に写る。   FIG. 4 is an image showing an aspect of the boundary region according to the present invention. As is well known, an image acquired with a digital imaging device using a wide-angle lens with a very large viewing angle shows a circular image (image circle) in the center, and there is no incident light around it. Place. The boundary region described in FIG. 3 appears in an annular shape on the outer peripheral portion of the circular image.

従来技術では、境界領域の光束を遮るための遮光部材を備えることにより、図4(a)に示すように境界領域を写らないようにしている。そのため、円形の像(60)と像外部位(61)の境界は明確に区切られている。このような従来の構成は、像の不鮮明な部分を見せないようにすることで得られた画像に鮮明な印象を与えることを目的としたものと考えられる。   In the prior art, by providing a light blocking member for blocking the light flux in the boundary region, the boundary region is not captured as shown in FIG. Therefore, the boundary between the circular image (60) and the image external position (61) is clearly separated. Such a conventional configuration is considered to have a purpose of giving a clear impression to an image obtained by not showing an unclear portion of an image.

しかしながら、本発明のように広角レンズを用いてVR等の画像を作成する場合、画像処理によって人間の視覚に近い視野角に変換し、スクロールをして閲覧することが一般的であるため、従来のように円形の像(60)と像外部位(61)の境界をいきなり黒く抜けるようにしてしまうと、スクロールしていった時に唐突な印象となり、不自然さを閲覧者に与える問題がある。また、急に黒くなるため画像の不具合と勘違いしやすく、使いやすさの点でも問題がある。   However, when an image such as a VR is created using a wide-angle lens as in the present invention, it is common to convert to a viewing angle close to human vision by image processing, and scroll to browse. If the border between the circular image (60) and the image external position (61) is suddenly blackened as in the case of the scroll, there is a sudden impression when scrolling, and there is a problem of giving the viewer unnaturalness. . In addition, since it suddenly becomes black, it is easy to misunderstand image defects, and there is also a problem in terms of ease of use.

そこで、図4(b)に示すように、本発明ではこの円形の像(60)と外周の像外部位(61)との境界領域に境界領域画像(62)を生成する境界領域画像生成手段を備えたことを特徴とする。   Therefore, as shown in FIG. 4B, in the present invention, boundary region image generating means for generating a boundary region image (62) in the boundary region between the circular image (60) and the outer peripheral image position (61). It is provided with.

境界領域画像として、本実施例では、円形の像(60)から像外部位(61)に向かって明度が段階的に変化するグラデーション(遷移画像)を形成している。図では像外部位(61)に向かって徐々に黒く遷移するようにボカシを行っている。VR画像は上記したように本画像のごく一部分を人間の視野角に近い画像に拡大変換して表示しているので、スクロールして端部に達した場合にもグラデーションにより端部であることが分かりやすく、違和感も減らすことができる。   As the boundary region image, in this embodiment, a gradation (transition image) is formed in which the brightness changes stepwise from the circular image (60) toward the external image position (61). In the figure, blurring is performed so as to gradually change to black toward the image external position (61). As described above, the VR image is displayed by enlarging and converting a small part of the main image to an image close to the human viewing angle, so that even when scrolling to the end, it may be the end by gradation. It is easy to understand and can reduce discomfort.

境界領域画像(62)として、グラデーションとする場合にはボカシに限らず、例えばドット柄にして段階的に黒いドットを増やすことで遷移画像としてもよい。図5の(a)(b)はそれぞれ異なる態様のドットを用いた表示例である。
本発明の境界領域画像(62)は画像の端部であることが自然に分かることを目的としているので、任意の画像、模様を用いることもできる。
像外部位は必ずしも黒くする必要はなく、白又は透明画像でもよい。その場合、明度が段階的に明るくなるように変化する遷移画像を用いても良い。
When the gradation is set as the boundary region image (62), the transition image is not limited to blur, but may be a transition image by increasing black dots in a dot pattern, for example. (A) and (b) of FIG. 5 are display examples using dots of different modes.
The boundary region image (62) of the present invention is intended to naturally recognize that it is the edge of the image, and therefore any image or pattern can be used.
The image external position does not necessarily need to be black, and may be a white or transparent image. In that case, you may use the transition image which changes so that the brightness may become bright in steps.

境界領域画像生成手段として、本実施例では図1に示すように広角レンズ(2)に、広角端近傍の光束を段階的に遮って明度を下げるレンズ側フィルタ部材(22)を備える。
レンズ側フィルタ部材(22)は円周方向に向かって透過率が小さくなる部材であり、これによって有効画像の外側部分の光束を段階的に遮って上記遷移画像を実現する。
As the boundary region image generating means, in this embodiment, as shown in FIG. 1, the wide-angle lens (2) is provided with a lens-side filter member (22) that gradually blocks the light beam near the wide-angle end to lower the brightness.
The lens-side filter member (22) is a member whose transmittance decreases in the circumferential direction, thereby realizing the transition image by stepping the light flux in the outer portion of the effective image.

レンズ側フィルタ部材(22)に所定の模様を付すことで、上記境界領域画像(62)の模様を実現することもできる。また、レンズ側フィルタ部材(22)は黒色に限らず任意の着色、例えば地面の色に一致する茶色、緑色、空の色に一致する青色などを施してもよい。さらに、レンズ側フィルタ部材(22)に光線の周波数選択性を有する材料を用いても良い。   By applying a predetermined pattern to the lens-side filter member (22), the pattern of the boundary region image (62) can be realized. The lens-side filter member (22) is not limited to black, and may be given any color, for example, brown, green that matches the color of the ground, blue that matches the color of the sky, or the like. Furthermore, you may use the material which has the frequency selectivity of a light ray for the lens side filter member (22).

レンズ側フィルタ部材(22)は原則的には円形の像(60)の外側部分を覆うように円環状に設けられるが、境界領域の一部を覆ったり、部位によって態様を変化させてもよい。例えば、左右の両側の部位だけ上記の遷移画像として、上下は従来のように遮光する構成でもよい。また、左右両側と下側は茶色、上側は青色としてもよい。   In principle, the lens-side filter member (22) is provided in an annular shape so as to cover the outer portion of the circular image (60). However, the lens-side filter member (22) may cover a part of the boundary region or change the mode depending on the part. . For example, a configuration may be adopted in which only the portions on the left and right sides are used as the above transition image and the upper and lower portions are shielded from light as in the conventional case. The left and right sides and the lower side may be brown and the upper side may be blue.

(実施例2)
境界領域画像生成手段の別の実施例として図2に示すようにデジタル撮像素子(3)に、境界領域の入射光の明度を段階的に下げる撮像素子側フィルタ部材(30)を備えることもできる。撮像素子側フィルタ部材(30)はデジタル撮像素子(3)上に結ぶ像の境界部分に設けられ、デジタル撮像素子(3)に密着する場合に限らず、デジタル撮像素子(3)に対応して設けられていれば、ある程度距離が離れていてもよい。
(Example 2)
As another embodiment of the boundary region image generating means, as shown in FIG. 2, the image pickup device side filter member (30) for gradually decreasing the brightness of incident light in the boundary region can be provided in the digital image pickup device (3). . The image sensor side filter member (30) is provided at the boundary portion of the image connected on the digital image sensor (3), and is not limited to being in close contact with the digital image sensor (3), but corresponding to the digital image sensor (3). As long as it is provided, the distance may be some distance away.

撮像素子側フィルタ部材(30)も、結像した円形の像(60)の円周方向に向かって透過率が小さくなる部材であり、これによって有効画像の外側部分の光束を段階的に遮って上記遷移画像を実現することができる。   The image sensor side filter member (30) is also a member whose transmittance decreases in the circumferential direction of the formed circular image (60), thereby blocking the light flux in the outer portion of the effective image stepwise. The transition image can be realized.

また撮像素子側フィルタ部材(30)に所定の模様を付すことで、上記境界領域画像(62)の模様を実現することもできる。撮像素子側フィルタ部材(30)は黒色に限らず任意の着色、例えば地面の色に一致する茶色、緑色、空の色に一致する青色などを施してもよい。さらに、撮像素子側フィルタ部材(30)に光線の周波数選択性を有する材料を用いても良い。   Moreover, the pattern of the said border area image (62) is also realizable by attaching | subjecting a predetermined pattern to the image pick-up element side filter member (30). The image pickup element side filter member (30) is not limited to black, and may be given any color, for example, brown, green matching the ground color, blue matching the sky color, or the like. Furthermore, you may use the material which has the frequency selectivity of a light ray for the image pick-up element side filter member (30).

撮像素子側フィルタ部材(30)についても、境界領域の一部を覆ったり、部位によって態様を変化させてもよい。例えば、左右の両側の部位だけ上記の遷移画像として、上下は従来のように遮光する構成でもよい。また、左右両側と下側は茶色、上側は青色としてもよい。   The imaging element side filter member (30) may also cover a part of the boundary region or change the mode depending on the part. For example, a configuration may be adopted in which only the portions on the left and right sides are used as the above transition image and the upper and lower portions are shielded from light as in the conventional case. The left and right sides and the lower side may be brown and the upper side may be blue.

なお、上記の実施例では円形の像(60)と像外部位(61)の境界領域のごく近傍だけに遷移画像を生成する構成を示したが、本発明の実施においては円形の像部分の内側まで遷移画像を拡張してもよい。
例えば、視野角の内側5%、10%、15%、20%の範囲まで本発明に係る遷移画像としてもよい。この部分は、超広角レンズにおいては像として視認できるものの、画質が低下している場合があり、本発明を適用して違和感なく像外部位に視線を接続させることができる。
In the above embodiment, the transition image is generated only in the vicinity of the boundary region between the circular image (60) and the external image position (61). The transition image may be extended to the inside.
For example, a transition image according to the present invention may be used in a range of 5%, 10%, 15%, and 20% inside the viewing angle. Although this portion can be visually recognized as an image in the super-wide-angle lens, the image quality may be deteriorated, and the present invention can be applied to connect the line of sight to the outside of the image without a sense of incongruity.

(実施例3)
本発明において、画像処理回路(4)の処理として、境界領域画像(62)又は像外部位(61)の少なくともいずれかに所定の追加画像を追加することもできる。
図6は本発明に係る追加画像を示す画像である。
(Example 3)
In the present invention, as the processing of the image processing circuit (4), a predetermined additional image can be added to at least one of the boundary region image (62) and the image external position (61).
FIG. 6 is an image showing an additional image according to the present invention.

追加画像の第1の例として、境界領域画像(62)に重ねて、追加画像として文字や模様、例えば企業名(70)を追加することができる。画像としては使用することのできない境界領域を用いることで、VR画像をスクロールして表示する際に、端部であることが分かりやすくなると共に、画像を作成者が属性などの情報を含ませることができる。
なお、本発明では上記のように境界領域に文字や模様を追加する場合には、それ自体を境界領域画像(62)とすることもできる。
As a first example of the additional image, a character or a pattern, for example, a company name (70) can be added as an additional image so as to overlap the boundary region image (62). By using a border area that cannot be used as an image, it is easy to identify the edge when scrolling and displaying a VR image, and the image creator can include information such as attributes. Can do.
In the present invention, when a character or a pattern is added to the boundary region as described above, the boundary region image (62) itself can be used.

追加画像の第2の例として、像外部位(61)に文字(71)や写真(72)を加えることもできる。像外部位(61)はデジタル撮像素子(3)の形状と円形の像(60)の形状との違いから生じる部位であり、もともと画像の領域として使用されていない。本発明では像外部位(61)に追加画像を加えることで画像スペースを有効に使用でき、閲覧者にとっても像外部位(61)を見る楽しみを増すことができる。   As a second example of the additional image, a character (71) or a photograph (72) can be added to the image external position (61). The image external position (61) is a part resulting from the difference between the shape of the digital image sensor (3) and the shape of the circular image (60), and is not originally used as an image area. In the present invention, an image space can be used effectively by adding an additional image to the image external position (61), and the viewer can also enjoy watching the image external position (61).

文字(71)は、VR画像の拡大、変換表示時に読みやすい形状となるように、像(60)部分の歪みと同様に文字を変形して追加することもできる。
追加画像としては、文字、写真のほかに、2次元バーコード、3次元バーコードなどでもよい。バーコードにはホームページへのリンク情報を含めたり、3次元バーコードを用いて連絡先、撮影時の撮影パラメータに係る情報などを含むこともできる。
The character (71) can be added by deforming the character in the same manner as the distortion of the image (60) so that the character (71) can be easily read when the VR image is enlarged or converted.
The additional image may be a two-dimensional barcode, a three-dimensional barcode, etc. in addition to characters and photographs. The bar code can include link information to a home page, or can include contact information, information related to shooting parameters at the time of shooting, and the like using a three-dimensional bar code.

追加画像は、商品や企業を宣伝するための広告としてもよい。また追加画像を、くじとして、画像によって当たり、外れ、などが分かるようにしてもよい。
追加画像は、文字や写真の他、図像、図面、表、グラフなど任意の画像を用いることができる。また、動画でもよい。動画の場合は、円形の像におけるタイムラインと同時に進行する動画でもよいし、静止画の円形の像に、動画を追加してもよい。
The additional image may be an advertisement for promoting a product or a company. Further, the additional image may be a lottery so that it can be determined whether the image is hit or missed depending on the image.
As the additional image, an arbitrary image such as a graphic image, a drawing, a table, or a graph can be used in addition to characters and photographs. It may also be a video. In the case of a moving image, a moving image that progresses simultaneously with a timeline in a circular image may be used, or a moving image may be added to a circular image of a still image.

(実施例4)
本発明において、画像処理回路(4)の処理として、像外部位(61)に所定の像外部位画像を生成することもできる。本実施例では画像処理回路(4)が、円形の像から像外部位画像に遷移させる遷移画像を形成する。
像外部位画像の例として、図7に示すように円形の像(60)に関連する画像、例えば円形の像(60)の一部を引き延ばした画像を像外部位(61)に像外部位画像(80)として挿入する。
Example 4
In the present invention, as the processing of the image processing circuit (4), a predetermined image external position image can be generated at the image external position (61). In this embodiment, the image processing circuit (4) forms a transition image for transitioning from a circular image to an image external level image.
As an example of the image external position image, as shown in FIG. 7, an image related to the circular image (60), for example, an image obtained by extending a part of the circular image (60) is displayed as the image external position (61). Insert as image (80).

ここで、像外部位画像(80)は円形の像(60)自体を用いて生成しても良いし、一般的な風景を用いることもできる。また、円形の像(60)における画像を取得して、これに類似する画像を公知の選択技術により選択し、像外部位画像(80)を生成しても良い。
像外部位画像(80)は、必ずしも視認したときにどのような画像であるか識別できる必要はなく、視野の外周に見えた場合に、円形の像(60)部分から違和感なく続いているように感じられることを目的としている。
Here, the external image (80) may be generated using the circular image (60) itself, or a general landscape may be used. Further, an image in the circular image (60) may be acquired, and an image similar to the image may be selected by a known selection technique to generate the image external position image (80).
The external image (80) does not necessarily need to be identified when viewed visually, and when it appears on the outer periphery of the field of view, it seems to continue from the circular image (60) without any sense of incongruity. The purpose is to be felt.

画像処理回路(4)は、円形の像(60)と像外部位画像(80)とが連続的に遷移するように遷移画像(81)を生成する。遷移画像(81)は、円形の像(60)と像外部位画像(80)が公知の画像合成技術により連続するように加工することもできる。また、円形の像(60)から黒等の所定の色に一度遷移させた後に、再び像外部位画像(80)に遷移する構成でもよい。
像外部位画像(80)に上記の追加画像をさらに追加してもよい。
The image processing circuit (4) generates the transition image (81) so that the circular image (60) and the image external level image (80) continuously transition. The transition image (81) can be processed so that the circular image (60) and the image external position image (80) are continuous by a known image composition technique. Moreover, after making a transition from a circular image (60) to a predetermined color such as black once, it may be changed to the image external level image (80) again.
The additional image may be further added to the external image (80).

本発明は上記の画像処理回路(4)における処理等を、公知のパーソナルコンピュータやサーバー装置において実施することもできる。
図8は本発明にかかる画像処理装置(9)の構成図である。画像処理装置(9)は公知のパーソナルコンピュータ等の構成を備えており、図ではCPU(90)、カード読出部(91)、モニタ(92)のみを示しているが、その他の構成を備えることができる。
In the present invention, the processing in the image processing circuit (4) and the like can be performed in a known personal computer or server device.
FIG. 8 is a block diagram of an image processing apparatus (9) according to the present invention. The image processing apparatus (9) has a configuration of a known personal computer or the like. In the figure, only the CPU (90), the card reading unit (91), and the monitor (92) are shown, but other configurations are provided. Can do.

本発明に係る、又は一般に流通している視野角が180度以上の広角レンズを備えたデジタルカメラを用いて画像を撮影し、公知のメモリカード等に保存する。このメモリカードをカード読出部(91)で読み出すことにより画像処理部(901)において処理可能となる。   An image is taken using a digital camera according to the present invention or provided with a wide-angle lens having a viewing angle of 180 degrees or more, which is generally distributed, and stored in a known memory card or the like. By reading this memory card with the card reading unit (91), the image processing unit (901) can process it.

画像処理部(901)の第1の処理として、入力された画像において円形の像(60)と像外部位(61)との境界領域に遷移画像を生成することができる。遷移画像としては、実施例2のように円形の像(60)から像外部位(61)に向けて少なくとも明度が段階的に変化する構成でもよいし、実施例4のように像外部位に所定の像外部位画像を生成すると共に、円形の像から該像外部位画像に遷移させる遷移画像を形成する構成でもよい。
また、実施例3に示したように追加画像を追加することもできる。
As the first processing of the image processing unit (901), a transition image can be generated in the boundary region between the circular image (60) and the image external position (61) in the input image. The transition image may be configured such that at least the brightness changes stepwise from the circular image (60) to the image external position (61) as in the second embodiment, or in the image external position as in the fourth embodiment. A configuration may be employed in which a predetermined image external position image is generated and a transition image for transitioning from a circular image to the image external position image is formed.
Further, an additional image can be added as shown in the third embodiment.

上述したように、遷移画像では円形の像(60)から違和感なく像外部位画像(81)に連続させるために、画像選択部(902)が円形の像(60)に類似する画像を公知の選択技術により選択し、画像処理部(901)において像外部位画像(80)を生成し、メモリカードに保存してもよい。   As described above, in the transition image, the image selection unit (902) generates an image similar to the circular image (60) in order to continue the circular image (60) to the external image (81) without a sense of incongruity. The image may be selected by a selection technique, and the image outside image (80) may be generated in the image processing unit (901) and stored in the memory card.

画像処理装置(9)においてモニタ(92)を備えて処理された画像を閲覧できるようにしてもよい。
また、画像処理装置(9)をサーバとして提供する場合には、通信ネットワークを通じて受信した画像データを画像処理部(901)で処理し、処理された画像データ通信ネットワークを通じて送信してもよい。
The image processing apparatus (9) may be provided with a monitor (92) so that the processed image can be browsed.
When the image processing device (9) is provided as a server, the image data received through the communication network may be processed by the image processing unit (901) and transmitted through the processed image data communication network.

本発明は、上記のような特徴を有するデジタルカメラに用いるための視野角が180度以上の広角レンズとして提供することもできる。これにより交換レンズごとに本発明の効果を有する境界領域画像を利用することができる。   The present invention can also be provided as a wide-angle lens having a viewing angle of 180 degrees or more for use in a digital camera having the above-described features. Thereby, the boundary area image having the effect of the present invention can be used for each interchangeable lens.

本発明によれば、360度のVR画像に限らず、視野角がそれほど大きくない画像を用いてVR表示する場合にも、良好な視角的効果を得ることができる。例えば近年、VR画像を表示するためのヘッドマウントディスプレーが普及しているが、視野角が200度以上の部分は首を振ったり、横目で見るような部分にあたる。この部分の画像が急に途切れ黒色や違う色になっているとかなりの違和感を与える。この点、本発明では遷移画像を生成することでこのような違和感を大幅に低減することができる。
また、像外部位に情報や広告を表示する場合にも視線を自然に誘導することができるので、これらの効果を高めることができる。
According to the present invention, not only a 360-degree VR image but also a VR display using an image with a viewing angle that is not so large can provide a good viewing angle effect. For example, in recent years, a head-mounted display for displaying a VR image has become widespread, but a portion with a viewing angle of 200 degrees or more corresponds to a portion that is shaken or viewed with a horizontal eye. If the image of this part is suddenly interrupted and becomes black or a different color, it gives a sense of incongruity. In this regard, in the present invention, such a sense of incongruity can be greatly reduced by generating a transition image.
In addition, the line of sight can be naturally induced even when information or advertisement is displayed outside the image, so that these effects can be enhanced.

また、画像によっては360度の画像が適さないものも多い。例えば片側が壁の場合や、サッカーグラウンドなど背面の客席側まで写す必要がない場合もある。VR技術では200度以上の視野角があれば座って鑑賞する場合には十分であり、本発明はこのような画像を違和感なく表示する上で特に好適である。   Also, many images are not suitable for 360-degree images. For example, there may be a case where one side is a wall or there is no need to take a picture up to the back of the audience seat such as a soccer ground. In the VR technology, a viewing angle of 200 degrees or more is sufficient for sitting and viewing, and the present invention is particularly suitable for displaying such an image without a sense of incongruity.

1 デジタルカメラ
2 広角レンズ
3 デジタル撮像素子
4 画像処理回路
20 入射光(220度)
21 入射光(180度)
22 レンズ側フィルタ部材
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Digital camera 2 Wide angle lens 3 Digital image sensor 4 Image processing circuit 20 Incident light (220 degree | times)
21 Incident light (180 degrees)
22 Lens side filter member

Claims (8)

視野角が180度以上の広角レンズと、
動画又は静止画の画像データを撮像するデジタル撮像素子と、
該デジタル撮像素子で撮像した画像データを処理し、所定の画像形式で出力又は保存する画像処理手段と
を備えたデジタルカメラであって、
該広角レンズから該デジタル撮像素子上に入射する円形の像と外周の像外部位との境界領域に境界領域画像を生成する境界領域画像生成手段を備えた
ことを特徴とするデジタルカメラ。
A wide-angle lens with a viewing angle of 180 degrees or more;
A digital image sensor that captures video or still image data;
An image processing means that processes image data captured by the digital image sensor and outputs or stores the image data in a predetermined image format,
A digital camera comprising boundary region image generation means for generating a boundary region image in a boundary region between a circular image incident on the digital image sensor from the wide-angle lens and an outer peripheral image.
境界領域画像生成手段が、
少なくとも明度が段階的に変化する遷移画像を形成する
請求項1に記載のデジタルカメラ。
The boundary region image generating means is
The digital camera according to claim 1, wherein at least a transition image whose brightness changes stepwise is formed.
前記境界領域画像生成手段が、
前記像外部位に所定の像外部位画像を生成すると共に、
前記円形の像から該像外部位画像に遷移させる遷移画像を形成する
請求項1に記載のデジタルカメラ。
The boundary region image generating means is
Generating a predetermined image external position image at the image external position;
The digital camera according to claim 1, wherein a transition image for transitioning from the circular image to the external image is formed.
前記境界領域画像生成手段として、
前記広角レンズに、広角端近傍の光束を段階的に遮って明度を下げるレンズ側フィルタ部材を備えた
請求項2に記載のデジタルカメラ。
As the boundary region image generation means,
The digital camera according to claim 2, wherein the wide-angle lens includes a lens-side filter member that gradually blocks a light beam near the wide-angle end to lower brightness.
前記境界領域画像生成手段として、
前記デジタル撮像素子に、前記境界領域の入射光の明度を段階的に下げる撮像素子側フィルタ部材を備えた
請求項2に記載のデジタルカメラ。
As the boundary region image generation means,
The digital camera according to claim 2, wherein the digital image sensor includes an image sensor side filter member that gradually reduces the brightness of incident light in the boundary region.
前記画像処理手段が、前記境界領域又は前記像外部位の少なくともいずれかに所定の追加画像を追加する
請求項1ないし5のいずれかに記載のデジタルカメラ。
The digital camera according to any one of claims 1 to 5, wherein the image processing means adds a predetermined additional image to at least one of the boundary region and the image external position.
視野角が180度以上の広角レンズで撮影された画像データを処理するための画像処理装置であって、
広角レンズからデジタル撮像素子上に入射する円形の像と外周の像外部位との境界領域に境界領域画像を生成する画像処理手段を備え、
該画像処理手段が、少なくとも明度が段階的に変化する遷移画像を形成するか、又は該像外部位に所定の像外部位画像を生成すると共に、該円形の像から該像外部位画像に遷移させる遷移画像を形成する
ことを特徴とする画像処理装置。
An image processing apparatus for processing image data shot with a wide-angle lens having a viewing angle of 180 degrees or more,
Image processing means for generating a boundary region image in a boundary region between a circular image incident on the digital image sensor from the wide-angle lens and the outer peripheral image;
The image processing means forms at least a transition image whose brightness changes stepwise, or generates a predetermined image external image at the image external position, and transitions from the circular image to the image external image. An image processing apparatus characterized in that a transition image is formed.
デジタルカメラに用いるための視野角が180度以上の広角レンズであって、
該広角レンズからデジタル撮像素子上に入射する円形の像と外周の像外部位との境界領域に少なくとも明度が段階的に変化する遷移画像を形成する
ことを特徴とする広角レンズ。
A wide-angle lens with a viewing angle of 180 degrees or more for use in a digital camera,
A wide-angle lens, wherein a transition image in which brightness changes at least in a stepwise manner is formed in a boundary region between a circular image incident on a digital image sensor from the wide-angle lens and an outer peripheral image.
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