JP2020145590A - 画像処理システム、画像処理方法及びプログラム - Google Patents
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Abstract
Description
前記撮像装置は、
前記広角画像の一部を示す第1画像を生成する第1画像生成部と、
前記情報処理装置が表示する第1範囲に、前記第1画像が示す第2範囲が含まれるか否かを判断する判断部と、
前記第1範囲に、前記第2範囲が含まれない場合には、前記第1画像を低精細にした第2画像を生成する第2画像生成部と、
前記広角画像を低精細にした第3画像を生成する第3画像生成部と、
前記第2画像及び前記第3画像を前記情報処理装置に送信する送信部と
を備え、
前記情報処理装置は、
前記第1範囲に、前記第2範囲が含まれない場合には、前記第2画像及び前記第3画像を前記撮像装置から受信する受信部と、
前記第2画像及び前記第3画像に基づく出力を行う出力部と
を備えることを特徴とする。
<全体構成例>
図1は、画像処理システムの全体構成例を示す図である。例えば、画像処理システム10は、撮像装置の例である全天球撮像装置1と、情報処理装置の例であるスマートフォン2とを有する。図示するように、全天球撮像装置1及びスマートフォン2は、有線、無線又はこれらの組み合わせによるネットワーク等によって接続され、画像データ等のデータを送受信することができる。
図2は、撮像装置のハードウェア構成例を示すブロック図である。例えば、全天球撮像装置1は、撮像ユニット101、画像処理ユニット104、撮像制御ユニット105、マイク108、音処理ユニット109、CPU(Central Processing Unit、以下「CPU111」という。)、ROM(Read−Only Memory、以下「ROM112」という。)、SRAM(Static Random Access Memory、以下「SRAM113」という。)、DRAM(Dynamic Random Access Memory、以下「DRAM114」という。)、操作部115、ネットワークI/F116、通信部117、アンテナ117a及び電子コンパス118等を有するハードウェア構成である。
図3は、情報処理装置のハードウェア構成例を示すブロック図である。例えば、スマートフォン2は、CPU501、ROM502、RAM503、EEPROM504、CMOSセンサ505、加速度・方位センサ506、メディアI/F508及びGPS受信部509等を有するハードウェア構成である。
図4は、撮像装置の機能構成例を示すブロック図である。例えば、全天球撮像装置1は、送受信部11、部分画像パラメータ作成部12、撮像制御部13、撮像部14a、撮像部14b、画像処理部15、一時記憶部16、低精細変更部17、射影方式変換部18及び符号化部19等を有する機能構成である。例えば、これらの機能部は、SRAM113、DRAM114及びCPU111等で実現する。
図5は、情報処理装置の機能構成例を示すブロック図である。例えば、スマートフォン2は、送受信部51、受付部52、復号化部53、重畳領域作成部54、画像作成部55、画像重畳部56、射影方式変換部57、表示制御部58及び表示範囲指示部59等を有する機能構成である。例えば、これらの機能部は、EEPROM504、RAM503及びCPU501等で実現する。
全体処理において、まず、全天球撮像装置が以下のような処理を行う。
図7は、部分パラメータの例を示す図である。以下、図7(a)に示すような広角画像IMG5を用いる場合の例で説明する。また、図7(a)では、横軸が方位角となる「緯度λ」を示し、縦軸が仰角となる「経度φ」を示す。
(x,y,z)=(cos(e)×cos(a),cos(e)×sin(a),sin(e)) ・・・(1)
上記(1)式において、立体球の半径は「1」とする。
u=r×cos(a),v=r×sin(a) ・・・(2)
次に、上記(1)式を3次元の座標(動径,極角,方位角)に対応させる。
R=tan(極角) ・・・(3)
a=方位角 ・・・(4)
上記(3)式において、極角を「t」とすると、「t=arctan(r)」となる。そのため、3次元極座標(動径、極角、方位角)は、(動径、極角、方位角)=(1,arctan(r),a)となる。
(x,y,z)=(sin(t)×cos(a),sin(t)×sin(a),cos(t)) ・・・(5)
上記(5)式に示す変換によって、正距円筒射影方式による全体画像と、透視射影方式による部分画像は、相互に変換ができる。すなわち、部分画像の対角画角に対応する動径「r」を用いると、部分画像の各画素が、正距円筒射影画像のどの座標に対応するかを示す変換マップ座標が算出できる。この変換マップ座標に基づいて、正距円筒射影画像から、透視射影画像である部分画像等を生成することができる。
図10は、部分立体球の生成例を示す図である。例えば、部分立体球は、図示するように、部分平面から生成される。まず、透視射影方式では、平面に射影するため、例えば、図10(a)のように、3次元空間上に平面で部分画像となる範囲が、部分画像パラメータで特定される。そして、ステップS320等では、情報処理装置は、特定された平面を全天球画像に合わせて球の一部である部分立体球とする。以下、平面から部分立体球への変換について説明する。
(X',Y',Z')=(X,Y,Z)×1/√(X2+Y2+Z2) ・・・(6)
したがって、上記(6)式を用いると、情報処理装置は、部分画像パラメータ等で定まる範囲を球面上のどの座標とするかを計算できる。
図11は、部分立体球を用いない例を示す図である。
図12は、部分立体球を用いる例を示す図である。以下、部分立体球を用いる以外の条件は、図11と同様とする例で説明する。このように、部分立体球を用いると、情報処理装置は、重畳画像Sを全天球画像CEに沿って重畳できる。これにより、情報処理装置は、図12(a)に示すように、仮想カメラICが立体球CSの中心点に位置する場合でも、ズレを少なくして重畳できる。
まず、部分画像を用いない場合には、情報処理装置による表示は、例えば、以下のようになる。
第2実施形態は、第1実施形態と比較すると、複数の部分画像を用いる点が異なる。例えば、第2実施形態では、以下のように、部分画像となる範囲が複数入力される。
画像処理システムでは、情報処理装置は、例えば、以下のような操作画面を表示するのが望ましい。
なお、画像処理システムは、上記のような全体構成でなくともよい。例えば、画像処理システムにおいて、撮像装置及び情報処理装置は、複数の装置であってもよい。
2 スマートフォン
10 画像処理システム
11 送受信部
12 部分画像パラメータ作成部
13 撮像制御部
14a 撮像部
14b 撮像部
15 画像処理部
16 一時記憶部
17 低精細変更部
18 射影方式変換部
19 符号化部
20 低精細変換部
51 送受信部
52 受付部
53 復号化部
54 重畳領域作成部
55 画像作成部
56 画像重畳部
57 射影方式変換部
58 表示制御部
59 表示範囲指示部
101 撮像ユニット
102a レンズ
102b レンズ
103a 撮像素子
103b 撮像素子
104 画像処理ユニット
105 撮像制御ユニット
108 マイク
109 音処理ユニット
110 バス
115 操作部
117 通信部
117a アンテナ
118 電子コンパス
504 EEPROM
505 CMOSセンサ
506 加速度・方位センサ
507 メディア
509 GPS受信部
510 バスライン
511 遠距離通信回路
512 カメラ
514 マイク
515 スピーカ
519 近距離通信回路
519a アンテナ
521 タッチパネル
BT1 追加ボタン
BT2 削除ボタン
CE 全天球画像
CS 立体球
D1 指示データ
D2 表示範囲
D3 部分画像パラメータ
DS1 送信データ
DS2 送信データ
IC 仮想カメラ
IMG1 半球画像
IMG2 半球画像
IMG3 全体画像
IMG5 広角画像
IMG41 部分画像(高精細画像)
IMG42 部分画像(低精細画像)
IMGV 表示画像
M マスク画像
P 部分画像
P1 被写体
P2 像
P3 像
P3' 像
PS 部分立体球
Q 所定領域画像
R1 第1指定範囲
R2 第2指定範囲
R3 第3指定範囲
R21 設定範囲
R22 追加範囲
S 重畳画像
λ 緯度
φ 経度
Claims (7)
- 広角画像を撮像する撮像装置と、前記撮像装置と接続する情報処理装置とを有する画像処理システムであって、
前記撮像装置は、
前記広角画像の一部を示す第1画像を生成する第1画像生成部と、
前記情報処理装置が表示する第1範囲に、前記第1画像が示す第2範囲が含まれるか否かを判断する判断部と、
前記第1範囲に、前記第2範囲が含まれない場合には、前記第1画像を低精細にした第2画像を生成する第2画像生成部と、
前記広角画像を低精細にした第3画像を生成する第3画像生成部と、
前記第2画像及び前記第3画像を前記情報処理装置に送信する送信部と
を備え、
前記情報処理装置は、
前記第1範囲に、前記第2範囲が含まれない場合には、前記第2画像及び前記第3画像を前記撮像装置から受信する受信部と、
前記第2画像及び前記第3画像に基づく表示を行う出力部と
を備える
画像処理システム。 - 前記第2画像の送信を停止させる
請求項1に記載の画像処理システム。 - ズーム率が低い場合には、前記第2画像を生成する
請求項1又は2に記載の画像処理システム。 - 前記第1画像が複数生成される
請求項1乃至3のいずれか1項に記載の画像処理システム。 - 高精細に表示させる範囲を追加又は削除する操作を受け付ける
請求項1乃至4のいずれか1項に記載の画像処理システム。 - 広角画像を撮像する撮像装置と、前記撮像装置と接続する情報処理装置とを有する画像処理システムが行う画像処理方法であって、
前記撮像装置が、前記広角画像の一部を示す第1画像を生成する第1画像生成手順と、
前記撮像装置が、前記情報処理装置が表示する第1範囲に、前記第1画像が示す第2範囲が含まれるか否かを判断する判断手順と、
前記撮像装置が、前記第1範囲に、前記第2範囲が含まれない場合には、前記第1画像を低精細にした第2画像を生成する第2画像生成手順と、
前記撮像装置が、前記広角画像を低精細にした第3画像を生成する第3画像生成手順と、
前記撮像装置が、前記第2画像及び前記第3画像を前記情報処理装置に送信する送信手順と、
前記情報処理装置が、前記第1範囲に、前記第2範囲が含まれない場合には、前記第2画像及び前記第3画像を前記撮像装置から受信する受信手順と、
前記情報処理装置が、前記第2画像及び前記第3画像に基づく出力を行う出力手順と
を含む
画像処理方法。 - 請求項6に記載の画像処理方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
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