JP2021061505A - 撮像装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】高輝度の被写体の写り込みを避けること。【解決手段】撮像装置は、異なる撮像方向を撮像可能な複数の撮像部と、前記複数の撮像部で撮像する範囲の高輝度領域を検出する検出部と、前記複数の撮像部を制御して、前記検出部で検出された高輝度領域を前記複数の撮像部で撮像する範囲から外す制御部とを備える。【選択図】図4
Description
本発明は、撮像装置に関する。
右目用および左目用の視差画像をそれぞれ取得する複眼カメラが知られている(特許文献1参照)。しかしながら、従来のカメラでは、高輝度の被写体の写り込みにより画質が低下する。
本発明の一態様による撮像装置は、異なる撮像方向を撮像可能な複数の撮像部と、前記複数の撮像部で撮像する範囲の高輝度領域を検出する検出部と、前記複数の撮像部を制御して、前記検出部で検出された高輝度領域を前記複数の撮像部で撮像する範囲から外す制御部とを備える。
(第1の実施の形態)
本発明の第1の実施の形態による撮像装置は、2つの撮像部を有する。各撮像部は、魚眼レンズと、魚眼レンズの結像面に設けられた撮像素子とを有する。各撮像部において、魚眼レンズによって結像された被写体像を撮像素子で撮像する。この撮像装置は、高輝度の被写体の写り込みを避ける機能を備える。以下の説明では、先に撮像装置の構成を説明し、その後で、高輝度の被写体の写り込みを避ける機能について説明する。なお、高輝度の被写体の写り込みを避けることを、単に高輝度の被写体を避けると称する。
本発明の第1の実施の形態による撮像装置は、2つの撮像部を有する。各撮像部は、魚眼レンズと、魚眼レンズの結像面に設けられた撮像素子とを有する。各撮像部において、魚眼レンズによって結像された被写体像を撮像素子で撮像する。この撮像装置は、高輝度の被写体の写り込みを避ける機能を備える。以下の説明では、先に撮像装置の構成を説明し、その後で、高輝度の被写体の写り込みを避ける機能について説明する。なお、高輝度の被写体の写り込みを避けることを、単に高輝度の被写体を避けると称する。
<撮像装置の外観>
図1(a)は、本実施の形態による撮像装置100を正面から見た模式図であり、図1(b)は、撮像装置100を側面から見た模式図である。図2(a)から図2(c)は、図1の撮像装置100の2つの撮像部を上から見た模式図である。撮像装置100は、第1の撮像部200と第2の撮像部300とが接続部400によって支持される。接続部400は、いわゆる蝶番と同様の機能を備えており、軸Axの周りに第1の撮像部200と第2の撮像部300とが回動可能である。このように構成したので、撮像部(第1の撮像部200および第2の撮像部300)の開き状態(軸Ax周りの開き角度θ1)を変えることができる。本実施の形態では、開き状態を図1の状態(開き角度θ1=360度)から0度の範囲で変更できる。
図1(a)は、本実施の形態による撮像装置100を正面から見た模式図であり、図1(b)は、撮像装置100を側面から見た模式図である。図2(a)から図2(c)は、図1の撮像装置100の2つの撮像部を上から見た模式図である。撮像装置100は、第1の撮像部200と第2の撮像部300とが接続部400によって支持される。接続部400は、いわゆる蝶番と同様の機能を備えており、軸Axの周りに第1の撮像部200と第2の撮像部300とが回動可能である。このように構成したので、撮像部(第1の撮像部200および第2の撮像部300)の開き状態(軸Ax周りの開き角度θ1)を変えることができる。本実施の形態では、開き状態を図1の状態(開き角度θ1=360度)から0度の範囲で変更できる。
また、接続部400は、支持部材410および軸部材420によって、軸Axと交差する軸Bxの周りに回動可能に支持される。このように構成したので、上記撮像部の開き状態(開き角度θ1)を維持したままで、上記撮像部のロール状態(軸Bx周りの回転角度θ2)を変えることができる。本実施の形態では、ロール状態を図1の状態(θ2=0度とする)から±90度の範囲で変更できる。図1(b)において軸Bxに対して反時計回りの矢印で示す向きを+方向とする。
さらにまた、支持部材410は、把持部材450および軸部材430によって、把持部材450と同軸の軸Gxの周りに回動可能に支持される。このように構成したので、上記撮像部の開き状態(開き角度θ1)と、上記撮像部のロール状態(回転角度θ2)とを維持したままで、撮像装置100のパン状態(軸Gx周りの回転角度θ3)を変えることができる。本実施の形態では、パン状態を図1の状態(θ3=0度とする)から±180度の範囲で変更できる。図1(a),図1(b)において軸Gxを上から見て時計回りの矢印で示す向きを+方向とする。
図1(a)、図1(b)はともに、開き状態を示す開き角度θ1が360度で、ロール状態を示す回転角度θ2が0度、かつ、パン状態を示す回転角度θ3が0度の場合を例示する。
また、図2(a)、図2(b)、図2(c)は、ロール状態を示す回転角度θ2が0度、かつ、パン状態を示す回転角度θ3が0度であって、開き状態を示す開き角度θ1がそれぞれ360度、270度、180度の場合を例示する。図1(a)および図2(a)から図2(c)における直線矢印は、撮像装置100としての撮影方向Dを示す。撮像装置100の撮影方向Dは、後に詳述する第1の撮像部200の撮影範囲と、第2の撮像部300の撮影範囲とが重複する重複範囲DUP(後述する図6)に対応するので、第1の撮像部200で撮像する方向、第2の撮像部300で撮像する方向とは必ずしも一致しない。
また、図2(a)、図2(b)、図2(c)は、ロール状態を示す回転角度θ2が0度、かつ、パン状態を示す回転角度θ3が0度であって、開き状態を示す開き角度θ1がそれぞれ360度、270度、180度の場合を例示する。図1(a)および図2(a)から図2(c)における直線矢印は、撮像装置100としての撮影方向Dを示す。撮像装置100の撮影方向Dは、後に詳述する第1の撮像部200の撮影範囲と、第2の撮像部300の撮影範囲とが重複する重複範囲DUP(後述する図6)に対応するので、第1の撮像部200で撮像する方向、第2の撮像部300で撮像する方向とは必ずしも一致しない。
棒状の把持部材450は、接続部400の軸Axと平行な軸Gxと同軸に設けられている。把持部材450の軸Gxを、接続部400の軸Axと同軸に設けていない理由は、把持部材450を握る使用者の手が第1の撮像部200、第2の撮像部300に写り込むのを避けるためである。
使用者は、撮像装置100を使用する時、たとえばロール状態を示す回転角度θ2が0度、かつ、パン状態を示す回転角度θ3が0度である状態で、撮像装置100の把持部材450を手で把持して身体の前に構え、撮像部の接続部400側を撮像装置100としての撮影方向Dに向ける。換言すると、支持部材410のうち軸部材420を介して接続部400を軸支する側を主要被写体に向ける。図1(a)において、接続部400から見て主要被写体側(直線矢印方向)を前方とすると、把持部材450は接続部400よりも後方に位置するので、把持部材450を握る使用者の手が第1の撮像部200、第2の撮像部300に写りにくくなる。このとき、使用者は、把持部材450を地面(床面)に対して垂直方向に保つ。
なお、把持部材450を握る使用者の手が第1の撮像部200、第2の撮像部300に写り込むことが許容される場合には、把持部材450の軸Gxを接続部400の軸Axと同軸に設けてもよい。
なお、把持部材450を握る使用者の手が第1の撮像部200、第2の撮像部300に写り込むことが許容される場合には、把持部材450の軸Gxを接続部400の軸Axと同軸に設けてもよい。
把持部材450において、接続部400に向く面、すなわち撮影時に主要被写体側(直線矢印の方向)となる面には、レリーズ釦810が設けられている。レリーズ釦810は人差し指で操作可能である。また、把持部材450において、接続部400と反対側(後方)になる面には、開閉スイッチ820、回転スイッチ821および回転スイッチ822が設けられている。開閉スイッチ820、回転スイッチ821、822は、いずれも親指で操作可能である。
開閉スイッチ820は、撮像部(第1の撮像部200と第2の撮像部300)の開き状態を変更するために、換言すると、撮像部を、軸Axを中心として開閉させるための操作部である。開閉スイッチ820は、たとえばロッカータイプの操作部材によって構成され、一方の端が押下されると上記開き角度θ1を大きくする向きに変化させるための信号が出力され、他方の端が押下されると上記開き角度θ1を小さくする向きに変化させるための信号が出力される。
回転スイッチ821は、撮像部(第1の撮像部200と第2の撮像部300)のロール状態を変更するために、換言すると、撮像部を支持する接続部400を、軸Bx周りに回転させるための操作部である。回転スイッチ821は、たとえばロッカータイプの操作部材によって構成され、一方の端が押下されると上記回転角度θ2を+方向に変化させるための信号が出力され、他方の端が押下されると上記回転角度θ2を−方向に変化させるための信号が出力される。
回転スイッチ822は、撮像部(第1の撮像部200と第2の撮像部300)のパン状態を変更するために、換言すると、接続部400を支持する支持部材410を、軸Gx周りに回転させるための操作部である。回転スイッチ822は、たとえばロッカータイプの操作部材によって構成され、一方の端が押下されると上記回転角度θ3を+方向に変化させるための信号が出力され、他方の端が押下されると上記回転角度θ3を−方向に変化させるための信号が出力される。
第1の撮像部200には魚眼レンズ210が設けられ、第2の撮像部300には魚眼レンズ310が設けられている。魚眼レンズ210および魚眼レンズ310は、ともに180度を超える画角を有する。そのため、第1の撮像部200および第2の撮像部300は、それぞれが半天球より広い範囲を撮像することができる。このように構成したので、開き角度θ1を変化させることによって、撮像装置100は以下のような撮影を行うことができる。
たとえば、図2(a)に例示する開き角度θ1=360度(第1の開き状態とする)に設定して第1の撮像部200と第2の撮像部300とでそれぞれ半天球より広い範囲を撮像すると、水平方向および垂直方向に360度の全天球を撮像することができる。その際、第1の撮像部200で取得された第1の画像と第2の撮像部300で取得された第2の画像とを全天球の画像としてつなぎ合わせるためののり代を確保することができる。
また、図2(c)に例示する開き角度θ1=180度(第3の開き状態とする)に設定して第1の撮像部200と第2の撮像部300とでそれぞれ半天球より広い範囲を撮像すると、半天球より広い範囲の同一方向を、異なる位置から撮像することができる。
また、図2(c)に例示する開き角度θ1=180度(第3の開き状態とする)に設定して第1の撮像部200と第2の撮像部300とでそれぞれ半天球より広い範囲を撮像すると、半天球より広い範囲の同一方向を、異なる位置から撮像することができる。
<種々の開き状態>
図3(a)から図3(d)は、種々の開き状態における第1の撮像部200および第2の撮像部300で撮像する方向を示す模式図である。第1の撮像部200は、魚眼レンズ210と、魚眼レンズ210の結像面に配設された撮像素子220を有する。また、第2の撮像部300は、魚眼レンズ310と、魚眼レンズ310の結像面に配設された撮像素子320を有する。
図3(a)から図3(d)は、種々の開き状態における第1の撮像部200および第2の撮像部300で撮像する方向を示す模式図である。第1の撮像部200は、魚眼レンズ210と、魚眼レンズ210の結像面に配設された撮像素子220を有する。また、第2の撮像部300は、魚眼レンズ310と、魚眼レンズ310の結像面に配設された撮像素子320を有する。
図3(a)は、第1の開き状態を示す図であり、図1(a)、図1(b)、図2(a)の場合に相当する。第1の撮像部200で撮像する方向と第2の撮像部300で撮像する方向とは逆向きで、180度異なる。そのため、第1の撮像部200の光学系を構成する魚眼レンズ210の光軸X200と、第2の撮像部300の光学系を構成する魚眼レンズ310の光軸X300とが同軸になる。上述したように、第1の開き状態では、第1の撮像部200で取得された画像と第2の撮像部300で取得された画像とをつなぎ合わせることにより、全天球の画像が得られる。
図3(b)は、第2の開き状態(180度<開き角度θ1<360度)を示す図であり、図2(b)の場合に相当する。第1の撮像部200で撮像する方向と第2の撮像部300で撮像する方向とは、θ1−180度異なる。たとえば開き角度θ1=270度の場合は、第1の撮像部200で撮像する方向と第2の撮像部300で撮像する方向とが、270−180=90度異なる。
図3(c)は、第3の開き状態を示す図であり、図2(c)の場合に相当する。第1の撮像部200で撮像する方向と第2の撮像部300で撮像する方向とは平行となる。すなわち、第1の撮像部200の光学系を構成する魚眼レンズ210の光軸X200と、第2の撮像部300の光学系を構成する魚眼レンズ310の光軸X300とが平行になり交差しない。
図3(d)は、第4の開き状態(0度<開き角度θ1<180度)を示す図であり、第1の撮像部200で撮像する方向と第2の撮像部300で撮像する方向とは、θ1−180度異なる。たとえば開き角度θ1=90度の場合は、第1の撮像部200で撮像する方向と第2の撮像部300で撮像する方向とが、90−180=−90度異なる。第1の撮像部200と第2の撮像部300とで撮像する方向がマイナスの角度で異なる場合、各撮像部の光軸X200、X300は互いに交差する。
<撮像装置の構成>
上記撮像装置100の構成について、図4に例示するブロック図を参照して説明する。撮像装置100は、第1の撮像部200と、第2の撮像部300と、接続部400と、制御部500と、表示部700と、操作部材800とを含み、記憶媒体900が着脱可能に構成される。操作部材800は、上記レリーズ釦810、開閉スイッチ820、回転スイッチ821、および回転スイッチ822を含む。
上記撮像装置100の構成について、図4に例示するブロック図を参照して説明する。撮像装置100は、第1の撮像部200と、第2の撮像部300と、接続部400と、制御部500と、表示部700と、操作部材800とを含み、記憶媒体900が着脱可能に構成される。操作部材800は、上記レリーズ釦810、開閉スイッチ820、回転スイッチ821、および回転スイッチ822を含む。
(第1の撮像部200、第2の撮像部300)
第1の撮像部200と第2の撮像部300とは、図2(c)、図3(c)に示すように開き角度θ1=180度に設定されたとき、光軸X200とX300とが所定の距離L(基線長と称される)を隔てて配設されたステレオカメラを構成する。魚眼レンズ210および310は、たとえば等距離射影方式の魚眼レンズによって構成する。このように構成すると、撮像素子220、320で得られる画像において、各光軸X200、X300bからの距離が対象物(被写体)の方向(角度)を表す。また、撮像素子220、320で得られる画像にそれぞれ写る同じ対象物の画像上の位置の差が視差を表す。このため、撮像素子220による画像信号と、撮像素子320による画像信号とに基づき、三角測量の原理を用いて対象物までの距離を求めることができる。ステレオカメラの撮像素子220、320で得られる画像から距離情報を得ることは、ステレオマッチングとも称される。
対象物からの光は、魚眼レンズ210を透過して撮像素子220に入射し、魚眼レンズ310を透過して撮像素子320に入射する。第1の撮像部200の撮像素子220および第2の撮像部300の撮像素子320から出力される画像信号は、それぞれ制御部500に送られる。
第1の撮像部200と第2の撮像部300とは、図2(c)、図3(c)に示すように開き角度θ1=180度に設定されたとき、光軸X200とX300とが所定の距離L(基線長と称される)を隔てて配設されたステレオカメラを構成する。魚眼レンズ210および310は、たとえば等距離射影方式の魚眼レンズによって構成する。このように構成すると、撮像素子220、320で得られる画像において、各光軸X200、X300bからの距離が対象物(被写体)の方向(角度)を表す。また、撮像素子220、320で得られる画像にそれぞれ写る同じ対象物の画像上の位置の差が視差を表す。このため、撮像素子220による画像信号と、撮像素子320による画像信号とに基づき、三角測量の原理を用いて対象物までの距離を求めることができる。ステレオカメラの撮像素子220、320で得られる画像から距離情報を得ることは、ステレオマッチングとも称される。
対象物からの光は、魚眼レンズ210を透過して撮像素子220に入射し、魚眼レンズ310を透過して撮像素子320に入射する。第1の撮像部200の撮像素子220および第2の撮像部300の撮像素子320から出力される画像信号は、それぞれ制御部500に送られる。
(接続部400)
接続部400には、第1の撮像部200と第2の撮像部300の開き状態(開き角度θ1)を検出する第1角度センサ401と、開き状態を変更する駆動部402が設けられている。第1角度センサ401から出力された検出信号は、制御部500へ送出される。
駆動部402は、モータと、モータの駆動力を第1および第2撮像部200、300に伝達する減速機構とを有している。駆動部402は、制御部500(駆動制御部540)から送出される駆動信号に基づき、モータを駆動することにより減速機構を介して軸Ax(図1)の周りに第1の撮像部200と第2の撮像部300とを互いに逆方向に等角度回転させる。これにより、開き角度θ1が制御される。
接続部400には、第1の撮像部200と第2の撮像部300の開き状態(開き角度θ1)を検出する第1角度センサ401と、開き状態を変更する駆動部402が設けられている。第1角度センサ401から出力された検出信号は、制御部500へ送出される。
駆動部402は、モータと、モータの駆動力を第1および第2撮像部200、300に伝達する減速機構とを有している。駆動部402は、制御部500(駆動制御部540)から送出される駆動信号に基づき、モータを駆動することにより減速機構を介して軸Ax(図1)の周りに第1の撮像部200と第2の撮像部300とを互いに逆方向に等角度回転させる。これにより、開き角度θ1が制御される。
(支持部材410)
支持部材410には、撮像部(第1の撮像部200と第2の撮像部300)のロール状態(回転角度θ2)を検出する第2角度センサ421と、ロール状態を変更する駆動部422が設けられている。第2角度センサ421から出力された検出信号は、制御部500へ送出される。
駆動部422は、モータと、モータの駆動力を軸部材420に伝達する減速機構とを有している。駆動部422は、制御部500(駆動制御部540)から送出される駆動信号に基づき、モータを駆動することにより減速機構を介して接続部400を軸Bx(図1)の周りに回転させる。これにより、回転角度θ2が制御される。
支持部材410には、撮像部(第1の撮像部200と第2の撮像部300)のロール状態(回転角度θ2)を検出する第2角度センサ421と、ロール状態を変更する駆動部422が設けられている。第2角度センサ421から出力された検出信号は、制御部500へ送出される。
駆動部422は、モータと、モータの駆動力を軸部材420に伝達する減速機構とを有している。駆動部422は、制御部500(駆動制御部540)から送出される駆動信号に基づき、モータを駆動することにより減速機構を介して接続部400を軸Bx(図1)の周りに回転させる。これにより、回転角度θ2が制御される。
(把持部材450)
把持部材450には、撮像装置100のパン状態(回転角度θ3)を検出する第3角度センサ431と、パン状態を変更する駆動部432が設けられている。第3角度センサ431から出力された検出信号は、制御部500へ送出される。
駆動部432は、モータと、モータの駆動力を軸部材430に伝達する減速機構とを有している。駆動部432は、制御部500(駆動制御部540)から送出される駆動信号に基づき、モータを駆動することにより減速機構を介して支持部材410を軸Gx(図1)の周りに回転させる。これにより、回転角度θ3が制御される。
把持部材450には、撮像装置100のパン状態(回転角度θ3)を検出する第3角度センサ431と、パン状態を変更する駆動部432が設けられている。第3角度センサ431から出力された検出信号は、制御部500へ送出される。
駆動部432は、モータと、モータの駆動力を軸部材430に伝達する減速機構とを有している。駆動部432は、制御部500(駆動制御部540)から送出される駆動信号に基づき、モータを駆動することにより減速機構を介して支持部材410を軸Gx(図1)の周りに回転させる。これにより、回転角度θ3が制御される。
(制御部500)
制御部500は、CPU、ROM、RAM等により構成され、制御プログラムに基づいて撮像装置100の各部の動作を制御する。制御部500は、撮像制御部510、信号処理部520、記録/読出制御部530、駆動制御部540、撮影(非撮影)範囲演算部550、高輝度領域検出部560、回転量演算部570、および、画像生成部580を含む。
制御部500は、CPU、ROM、RAM等により構成され、制御プログラムに基づいて撮像装置100の各部の動作を制御する。制御部500は、撮像制御部510、信号処理部520、記録/読出制御部530、駆動制御部540、撮影(非撮影)範囲演算部550、高輝度領域検出部560、回転量演算部570、および、画像生成部580を含む。
撮像制御部510は、操作部材800のレリーズ釦810からの操作信号に基づき、第1の撮像部200および第2の撮像部300にそれぞれ撮像動作を行わせる。信号処理部520は、第1の撮像部200の撮像素子220および第2の撮像部300の撮像素子320からそれぞれ出力される画像信号に対して、所定の信号処理を行う。信号処理部520は、補間処理や階調補正処理などの他に、天球画像を二次元の画像、例えば正距円筒図法の画像へ変換する変換処理を行うこともできる。
記録/読出制御部530は、第1の撮像部200および第2の撮像部300によってそれぞれ撮像され、信号処理部520によってそれぞれ信号処理された画像のデータを記憶媒体900に記録する記録処理や、記憶媒体900に記録されている画像のデータの読出す読出し処理を行う。
駆動制御部540は、上記の開き状態を変更する駆動部402、上記のロール状態を変更する駆動部422、および、上記のパン状態を変更する駆動部432を制御する。
(開き状態の変更)
開き状態の変更は以下のように行う。駆動制御部540は、操作部材800の開閉スイッチ820からの操作信号に基づき、駆動部402に対する駆動信号を送出する。駆動部402のモータの駆動により、接続部400の軸Ax周りに第1および第2撮像部200、300が互いに逆方向に回転して開き角度θ1が変化する。駆動制御部540は、上述したように、開閉スイッチ820が押下された位置により、開き角度θ1を大きくする向きに駆動部402を駆動するための駆動信号を送出したり、開き角度θ1を小さくする向きに駆動部402を駆動するための駆動信号を送出したりする。
(開き状態の変更)
開き状態の変更は以下のように行う。駆動制御部540は、操作部材800の開閉スイッチ820からの操作信号に基づき、駆動部402に対する駆動信号を送出する。駆動部402のモータの駆動により、接続部400の軸Ax周りに第1および第2撮像部200、300が互いに逆方向に回転して開き角度θ1が変化する。駆動制御部540は、上述したように、開閉スイッチ820が押下された位置により、開き角度θ1を大きくする向きに駆動部402を駆動するための駆動信号を送出したり、開き角度θ1を小さくする向きに駆動部402を駆動するための駆動信号を送出したりする。
たとえば、使用者が開閉スイッチ820を操作するとモータが駆動を開始して第1および第2の撮像部200、300が回動する。実施の形態の撮像装置100では、使用者が開閉スイッチ820を継続して操作している間は、開き角度θ1を変化させる動作を続行し、使用者が開閉スイッチ820の操作を中止すると、開き角度θ1を変化させる動作を停止する。
なお、使用者が開閉スイッチ820を1回操作すると、第1角度センサ401が予め設定されている開き角度θ1を検出するまで自動でモータの駆動を継続するように構成してもよい。
また、後述するように高輝度被写体を避けるため、回転量演算部570で算出された開き角度θ1の変更量に基づき、駆動制御部540が自動で開き角度θ1を変化させることも可能に構成されている。
なお、使用者が開閉スイッチ820を1回操作すると、第1角度センサ401が予め設定されている開き角度θ1を検出するまで自動でモータの駆動を継続するように構成してもよい。
また、後述するように高輝度被写体を避けるため、回転量演算部570で算出された開き角度θ1の変更量に基づき、駆動制御部540が自動で開き角度θ1を変化させることも可能に構成されている。
(ロール状態の変更)
また、ロール状態の変更は以下のように行う。駆動制御部540は、操作部材800の回転スイッチ821からの操作信号に基づき、駆動部422に対する駆動信号を送出する。駆動部422のモータの駆動により、撮像部(第1の撮像部200および第2の撮像部300)が開き角度θ1を維持したままで軸部材420の軸Bx周りに回転して回転角度θ2が変化する。駆動制御部540は、上述したように、回転スイッチ821が押下された位置により、回転角度θ2を+方向に変化させる向きに駆動部422を駆動するための駆動信号を送出したり、回転角度θ2を−方向に変化させる向きに駆動部422を駆動するための駆動信号を送出したりする。
また、ロール状態の変更は以下のように行う。駆動制御部540は、操作部材800の回転スイッチ821からの操作信号に基づき、駆動部422に対する駆動信号を送出する。駆動部422のモータの駆動により、撮像部(第1の撮像部200および第2の撮像部300)が開き角度θ1を維持したままで軸部材420の軸Bx周りに回転して回転角度θ2が変化する。駆動制御部540は、上述したように、回転スイッチ821が押下された位置により、回転角度θ2を+方向に変化させる向きに駆動部422を駆動するための駆動信号を送出したり、回転角度θ2を−方向に変化させる向きに駆動部422を駆動するための駆動信号を送出したりする。
たとえば、使用者が回転スイッチ821を操作するとモータが駆動を開始して上記撮像部が回動する。実施の形態の撮像装置100では、使用者が回転スイッチ821を継続して操作している間は、回転角度θ2を変化させる動作を続行し、使用者が回転スイッチ821の操作を中止すると、回転角度θ2を変化させる動作を停止する。
なお、後述するように高輝度被写体を避けるため、回転量演算部570で算出された回転角度θ2の変更量に基づき、駆動制御部540が自動で回転角度θ2を変化させることも可能に構成されている。
なお、後述するように高輝度被写体を避けるため、回転量演算部570で算出された回転角度θ2の変更量に基づき、駆動制御部540が自動で回転角度θ2を変化させることも可能に構成されている。
(パン状態の変更)
さらにまた、パン状態の変更は以下のように行う。駆動制御部540は、操作部材800の回転スイッチ822からの操作信号に基づき、駆動部432に対する駆動信号を送出する。駆動部432のモータの駆動により、撮像部(第1の撮像部200および第2の撮像部300)が開き角度θ1(開き状態)および回転角度θ2(ロール状態)を維持したままで軸部材430の軸Gx周りに回転して回転角度θ3が変化する。駆動制御部540は、上述したように、回転スイッチ822が押下された位置により、回転角度θ3を+方向に変化させる向きに駆動部432を駆動するための駆動信号を送出したり、回転角度θ3を−方向に変化させる向きに駆動部432を駆動するための駆動信号を送出したりする。
さらにまた、パン状態の変更は以下のように行う。駆動制御部540は、操作部材800の回転スイッチ822からの操作信号に基づき、駆動部432に対する駆動信号を送出する。駆動部432のモータの駆動により、撮像部(第1の撮像部200および第2の撮像部300)が開き角度θ1(開き状態)および回転角度θ2(ロール状態)を維持したままで軸部材430の軸Gx周りに回転して回転角度θ3が変化する。駆動制御部540は、上述したように、回転スイッチ822が押下された位置により、回転角度θ3を+方向に変化させる向きに駆動部432を駆動するための駆動信号を送出したり、回転角度θ3を−方向に変化させる向きに駆動部432を駆動するための駆動信号を送出したりする。
たとえば、使用者が回転スイッチ822を操作するとモータが駆動を開始して上記撮像部が回動する。実施の形態の撮像装置100では、使用者が回転スイッチ822を継続して操作している間は、回転角度θ3を変化させる動作を続行し、使用者が回転スイッチ822の操作を中止すると、回転角度θ3を変化させる動作を停止する。
なお、後述するように高輝度被写体を避けるため、回転量演算部570で算出された回転角度θ3の変更量に基づき、駆動制御部540が自動で回転角度θ3を変化させることも可能に構成されている。
なお、後述するように高輝度被写体を避けるため、回転量演算部570で算出された回転角度θ3の変更量に基づき、駆動制御部540が自動で回転角度θ3を変化させることも可能に構成されている。
図4を参照して説明を続ける。撮影(非撮影)範囲演算部550は、開き角度θ1と、回転角度θ2と、回転角度θ3と、第1の撮像部200および第2の撮像部300の光学系の設計情報等とに基づき、撮像装置100で撮影される撮影範囲、裏を返すと、撮像装置100で撮影されない非撮影範囲を演算する。図5は、撮影範囲と非撮影範囲を説明する模式図である。図5は、撮像装置100の第2の開き状態(図3(b):180度<θ1<360度)に対応する。図5において、支持部材410のうち接続部400を軸支する側を、撮像装置100としての撮影方向Dに向けているとき、撮影方向D側の領域が、撮像装置100で撮影される撮影範囲である。反対に、撮影装置100の把持部材450側の領域OBが、撮像装置100で撮影されない非撮影範囲である。撮像装置100で撮影される撮影範囲は、撮像装置100の開き状態を示す開き角度θ1が360度に近いほど広くなり、開き状態を示す開き角度θ1が180度に近いほど狭くなる。反対に、撮像装置100で撮影されない非撮影範囲は、開き角度θ1が360度に近いほど狭くなり、開き角度θ1が180度に近いほど広くなる。
高輝度領域検出部560は、第1の撮像部200によって撮像された第1の画像のデータと、第2の撮像部300によって撮像された第2の画像のデータとに基づき、撮像装置100の撮影範囲に存在する太陽などの高輝度の被写体を検出する。図5の例では、ビル群などの被写体Pの背景に含まれる太陽Sに相当する領域を検出する。
高輝度領域検出部560が高輝度の被写体を検出する検出手法の一例を以下に説明する。高輝度領域検出部560は、第1の画像のデータに基づく第1の画像の平均的な明るさと、第2の画像のデータに基づく第2の画像の平均的な明るさとを比較し、明るい方の画像に高輝度の被写体が存在すると判断する。高輝度領域検出部560はさらに、第1または第2の画像のうち明るい方の画像の中で飽和している領域、換言すると、明るさを示す値が所定の閾値を超えている領域を探す。飽和している領域を検出した場合には、その領域が太陽Sに相当すると判断する。一方、飽和している領域を検出しない場合には、太陽S等の高輝度の被写体が撮像装置100の撮影範囲に存在しないと判断する。高輝度領域検出部560は、第1の画像の中に飽和している領域を検出した場合、撮影範囲B200に高輝度の被写体が存在すると判断し、第2の画像の中に飽和している領域を検出した場合、撮影範囲B300に高輝度の被写体が存在すると判断する。
実施の形態による撮像装置100は、高輝度被写体を避けるため、上述した開き状態、ロール状態、パン状態の少なくとも一つを自動で変更することができる。高輝度被写体を避けるための制御の詳細については後述するが、回転量演算部570は、高輝度被写体を避けるために上述した開き状態を変更する場合には、開き角度θ1を変更させるために必要な駆動部402のモータの回転量を演算する。
また、回転量演算部570は、高輝度被写体を避けるために上述したロール状態を変更する場合には、回転角度θ2を変更させるために必要な駆動部422のモータの回転量を演算する。
さらにまた、回転量演算部570は、高輝度被写体を避けるために上述したパン状態を変更する場合には、回転角度θ3を変更させるために必要な駆動部432のモータの回転量を演算する。
また、回転量演算部570は、高輝度被写体を避けるために上述したロール状態を変更する場合には、回転角度θ2を変更させるために必要な駆動部422のモータの回転量を演算する。
さらにまた、回転量演算部570は、高輝度被写体を避けるために上述したパン状態を変更する場合には、回転角度θ3を変更させるために必要な駆動部432のモータの回転量を演算する。
画像生成部580は、使用者が操作部材800を操作したことによって制御部500に送信される指示に基づき、第1の撮像部200および第2の撮像部300によって撮像されて取得された第1および第2の画像のデータの少なくとも一方、または、記憶媒体900に記録されている第1および第2の画像のデータの少なくとも一方に基づいて、表示部700に表示するための表示画像を生成する。
また、使用者が操作部材800を操作することによって制御部500に送信される指示に基づき、設定メニュー画面などを生成する。
また、使用者が操作部材800を操作することによって制御部500に送信される指示に基づき、設定メニュー画面などを生成する。
(表示部700)
表示部700は、たとえば液晶表示パネルや有機EL表示パネル等によって構成され、第1の撮像部200または第2の撮像部300の魚眼レンズが設けられていない面に設けられている。表示部700は、制御部500から送信される指示に基づき、画像生成部580で生成された表示画像や、設定メニュー画面などを表示する。
表示部700は、たとえば液晶表示パネルや有機EL表示パネル等によって構成され、第1の撮像部200または第2の撮像部300の魚眼レンズが設けられていない面に設けられている。表示部700は、制御部500から送信される指示に基づき、画像生成部580で生成された表示画像や、設定メニュー画面などを表示する。
表示部700には、その表示面にタッチパネルスイッチのような操作検出部710が備えられている。操作検出部710は、使用者による表示面に対する接触操作(タッチ操作やスワイプ操作等)を検出し、接触された位置を示す操作信号を制御部500へ送出する。
(操作部材800)
操作部材800は、図1のレリーズ釦810、開閉スイッチ820、回転スイッチ821、回転スイッチ822などの釦やスイッチを含み、使用者の操作に応じた操作信号を制御部500へ送出する。
操作部材800は、図1のレリーズ釦810、開閉スイッチ820、回転スイッチ821、回転スイッチ822などの釦やスイッチを含み、使用者の操作に応じた操作信号を制御部500へ送出する。
(記憶媒体900)
記憶媒体900は、たとえば撮像装置100に対して着脱可能なメモリカードによって構成される。記憶媒体900に対するデータの記録や読出しは、上述した記録/読出制御部530によって制御される。
記憶媒体900は、たとえば撮像装置100に対して着脱可能なメモリカードによって構成される。記憶媒体900に対するデータの記録や読出しは、上述した記録/読出制御部530によって制御される。
記憶媒体900には、第1の撮像部200によって撮像された第1の画像のデータと、第2の撮像部300によって撮像された第2の画像のデータと、撮像時に第1角度センサ401によって検出された開き角度θ1を示す情報と、撮像時に第2角度センサ421によって検出された回転角度θ2を示す情報と、撮像時に第3角度センサ431によって検出された回転角度θ3を示す情報とが、関連付けて記録される。
撮像時の開き角度θ1を示す情報を記憶媒体900に記録しておくことにより、開き角度θ1、第1の撮像部200および第2の撮像部300の光学系の設計情報等に基づき、第1の撮像部200による撮影範囲B200と第2の撮像部300による撮影範囲B300とが重複する重複範囲DUP(後述する図6)を求めることが可能になる。
また、撮像時の回転角度θ2を示す情報を記憶媒体900に記録しておくことにより、撮像装置100のロール状態を求めることが可能になる。また、撮像時の回転角度θ3を示す情報を記憶媒体900に記録しておくことにより、撮像時の撮像装置100のパン状態を求めることが可能になる。
以上説明した撮像装置100は、予め定められた時刻に静止画を撮影する定点撮影に用いられたり、所定のフレームレートで動画像の撮影を続ける監視撮影、イベントなどの記録撮影に用いられたりする。とくに、開き角度θ1を360度に近づけるほど全天球に近い広い視野の画像が得られるので、1台で広範囲の画像を得ることができる。
<高輝度被写体を避ける機能>
実施の形態の撮像装置100は、第1の撮像部200および第2の撮像部300で撮像される撮影範囲に存在する高輝度の被写体を検出し、検出した高輝度被写体を避けて撮影するために、上述した開き状態、ロール状態、パン状態の少なくとも一つを変更する機能を備える。高輝度被写体とは、日中の屋外であれば太陽であり、夜間の屋外であれば月、花火、照明光源などをいう。また、屋内であれば照明光源などである。このような高輝度被写体を避ける機能を発揮させるための制御について、日中に屋外撮影する場面で高輝度被写体として太陽Sが存在する例を以下に説明する。
実施の形態の撮像装置100は、第1の撮像部200および第2の撮像部300で撮像される撮影範囲に存在する高輝度の被写体を検出し、検出した高輝度被写体を避けて撮影するために、上述した開き状態、ロール状態、パン状態の少なくとも一つを変更する機能を備える。高輝度被写体とは、日中の屋外であれば太陽であり、夜間の屋外であれば月、花火、照明光源などをいう。また、屋内であれば照明光源などである。このような高輝度被写体を避ける機能を発揮させるための制御について、日中に屋外撮影する場面で高輝度被写体として太陽Sが存在する例を以下に説明する。
図6は、第1の撮像部200および第2の撮像部300で撮像される撮影範囲を説明する模式図であり、符号B200が第1の撮像部200による撮影範囲、符号B300が第2の撮像部300による撮影範囲を示す。また、符号DUPは、撮影範囲B200と撮影範囲B300とが重複する重複範囲を示す。そして、撮影範囲B200と撮影範囲B300の少なくとも一方に含まれる領域が、図5を参照して説明した撮像装置100の撮影範囲に対応する。また、撮影範囲B200と撮影範囲B300のいずれにも含まれない領域が、図5を参照して説明した非撮影範囲OBに対応する。
制御部500は、撮像装置100の撮影範囲、換言すると、撮影範囲B200とB300の少なくとも一方の撮影範囲内に高輝度の被写体を検出した場合に、以下に説明する第1の方法から第3の方法のいずれかの方法を用いて、高輝度の被写体が写らないように撮像装置100の撮影範囲から高輝度被写体を避けるための制御を行う。これら第1の方法〜第3の方法は、ユーザが予めいずれか一つの方法を選択して設定する。2つの方法、あるいは、3つの方法を選択してもよい。
制御部500は、撮像装置100の撮影範囲、換言すると、撮影範囲B200とB300の少なくとも一方の撮影範囲内に高輝度の被写体を検出した場合に、以下に説明する第1の方法から第3の方法のいずれかの方法を用いて、高輝度の被写体が写らないように撮像装置100の撮影範囲から高輝度被写体を避けるための制御を行う。これら第1の方法〜第3の方法は、ユーザが予めいずれか一つの方法を選択して設定する。2つの方法、あるいは、3つの方法を選択してもよい。
(第1の方法)
第1の方法では、撮像装置100としての撮影方向Dを維持したままで、撮像装置100の撮影範囲を小さく変更することによって高輝度被写体を避ける。すなわち、高輝度被写体が撮像装置100の撮影範囲から外れるように撮像装置100の撮影範囲を狭める。
撮像装置100は、上述のごとく第1の撮像部200および第2の撮像部300の開き状態を変更可能に構成したので、第1の撮像部200による撮影範囲B200と第2の撮像部300による撮影範囲B300とが重複する重複範囲DUPを広げたり狭めたりして、撮像装置100の撮影範囲の広さを変化させることができる。
第1の方法では、撮像装置100としての撮影方向Dを維持したままで、撮像装置100の撮影範囲を小さく変更することによって高輝度被写体を避ける。すなわち、高輝度被写体が撮像装置100の撮影範囲から外れるように撮像装置100の撮影範囲を狭める。
撮像装置100は、上述のごとく第1の撮像部200および第2の撮像部300の開き状態を変更可能に構成したので、第1の撮像部200による撮影範囲B200と第2の撮像部300による撮影範囲B300とが重複する重複範囲DUPを広げたり狭めたりして、撮像装置100の撮影範囲の広さを変化させることができる。
図7は、高輝度被写体を避けて撮像装置100の撮影範囲を設定する第1の方法を説明する図である。図7(a)は、高輝度被写体を避ける前の撮像装置100の撮影範囲を例示する模式図であり、図7(b)は、第1の方法で高輝度被写体を避けた後の撮像装置100の撮影範囲を例示する模式図である。図6と同様に、第1の撮像部200による撮影範囲B200と第2の撮像部300による撮影範囲B300とが重複範囲DUPにおいて重複する。
図7(a)の場合、撮像装置100は、初期設定として開き状態を示す開き角度θ1が300度、ロール状態を示す回転角度θ2が0度、パン状態を示す回転角度θ3が0度に設定されており、撮像装置100としての撮影方向Dが東の方角に向けられ三脚等に固定されているものとする。
左右方向の目盛は、撮影される方位を示す。左右方向の中央が東(0度)であり、右方向を+、左方向を−で表すものとする。図7(a)には、東南東(+30度)から西北西(−150度)までを含む撮影範囲B200と、西南西(+150度)から東北東(−30度)までを含む撮影範囲B300とが示される。東北東(−30度)から東南東(+30度)までが重複範囲DUPである。
そして、北西(+135度付近)に太陽Sが存在し、太陽Sは撮影範囲B300に含まれているものとする。
そして、北西(+135度付近)に太陽Sが存在し、太陽Sは撮影範囲B300に含まれているものとする。
撮像装置100に対し、第1の方法によって撮像装置100の撮影範囲から高輝度被写体を避ける設定が行われている場合、制御部500は、撮影範囲B200または撮影範囲B300において飽和している領域が高輝度領域検出部560で検出されると、撮影範囲B200と撮影範囲B300とが重複する重複範囲DUPを広げて撮像装置100の撮影範囲を狭くする。回転量演算部570は、撮像装置100の撮影範囲を狭く変更するために必要な、撮像装置100の開き状態を示す開き角度θ1の変更量を算出する。
図7(b)の例では、北西(+135度)に存在する太陽Sを撮影範囲B300から外すため、回転量演算部570が、南南西(+120度)から北北東(−60度)までを撮影範囲B300にすべく開き角度θ1=240度を算出する。
なお、第1の方法では、撮像装置100としての撮影方向D(本例では東)を維持するので、開き角度θ1を300度から240度へ変更後も、重複範囲DUPの左右方向の中央は東(0度)のままである。そのため、撮影(非撮影)範囲演算部550で算出される撮影範囲B200は、南南東(+60度)から北北西(−120度)までとなる。
開き角度θ1を300度から240度へ変更後の重複範囲DUPは、南南東(+60度)から北北東(−60度)までとなる。
なお、第1の方法では、撮像装置100としての撮影方向D(本例では東)を維持するので、開き角度θ1を300度から240度へ変更後も、重複範囲DUPの左右方向の中央は東(0度)のままである。そのため、撮影(非撮影)範囲演算部550で算出される撮影範囲B200は、南南東(+60度)から北北西(−120度)までとなる。
開き角度θ1を300度から240度へ変更後の重複範囲DUPは、南南東(+60度)から北北東(−60度)までとなる。
(第2の方法)
第2の方法では、撮像装置100の開き状態を維持したままで、パン状態を変更することによって高輝度被写体を撮像装置100の撮影範囲から避ける。すなわち、高輝度被写体が撮像装置100の撮影範囲から外れるように撮像装置100をパンさせる。
撮像装置100は、上述のごとくパン状態を変更可能に構成したので、第1の撮像部200による撮影範囲B200と第2の撮像部300による撮影範囲B300とが重複する重複範囲DUPを維持しつつ、撮像装置100としての撮影方向Dを変化させることができる。
第2の方法では、撮像装置100の開き状態を維持したままで、パン状態を変更することによって高輝度被写体を撮像装置100の撮影範囲から避ける。すなわち、高輝度被写体が撮像装置100の撮影範囲から外れるように撮像装置100をパンさせる。
撮像装置100は、上述のごとくパン状態を変更可能に構成したので、第1の撮像部200による撮影範囲B200と第2の撮像部300による撮影範囲B300とが重複する重複範囲DUPを維持しつつ、撮像装置100としての撮影方向Dを変化させることができる。
図7(c)は、第2の方法で高輝度被写体を避けた後の撮像装置100の撮影範囲を例示する模式図である。高輝度被写体を避ける前の撮像装置100の撮影範囲は、図7(a)に例示した通りである。
撮像装置100に対し、第2の方法によって撮像装置100の撮影範囲から高輝度被写体を避ける設定が行われている場合、制御部500は、撮影範囲B200または撮影範囲B300において飽和している領域が高輝度領域検出部560で検出されると、撮像装置100の撮影範囲を維持したままで、撮影方向Dを変化させる。回転量演算部570は、撮影範囲B300から太陽Sを除くために必要な、撮像装置100のパン状態を示す回転角度θ3の変更量を算出する。
図7(c)の例では、北西(+135度)に存在する太陽Sを撮影範囲B300から外すため、回転量演算部570が、撮像装置100としての撮影方向Dを東から北寄りに30度変更すべく回転角度θ3=−30度を算出する。
なお、第2の方法は、撮像装置100の開き状態を維持するので、回転角度θ3を0度から−30度へ変更後は、重複範囲DUPの左右方向の中央(すなわち撮影方向D)が東(0度)から東北東(−30度)に変わる。そのため、撮影(非撮影)範囲演算部550で算出される撮影範囲B300は、南南西(+120度)から北北東(−60度)までであり、撮影範囲B200は、東(0度)から西(−180度)までである。
回転角度θ3を0度から−30度へ変更後の重複範囲DUPは、東(0度)から北北東(−60度)までとなる。
なお、第2の方法は、撮像装置100の開き状態を維持するので、回転角度θ3を0度から−30度へ変更後は、重複範囲DUPの左右方向の中央(すなわち撮影方向D)が東(0度)から東北東(−30度)に変わる。そのため、撮影(非撮影)範囲演算部550で算出される撮影範囲B300は、南南西(+120度)から北北東(−60度)までであり、撮影範囲B200は、東(0度)から西(−180度)までである。
回転角度θ3を0度から−30度へ変更後の重複範囲DUPは、東(0度)から北北東(−60度)までとなる。
(第3の方法)
第3の方法では、撮像装置100の開き状態およびパン状態を維持したままで、ロール状態を変更することによって高輝度被写体を撮像装置100の撮影範囲から避ける。すなわち、高輝度被写体が撮像装置100の撮影範囲から外れるように撮像装置100のロール状態を変更する。
撮像装置100は、上述のごとくロール状態を変更可能に構成したので、第1の撮像部200による撮影範囲B200と第2の撮像部300による撮影範囲B300とが重複する重複範囲DUPを維持し、かつ、撮像装置100としての撮影方向Dを変えずにロール状態を変化させることができる。
第3の方法では、撮像装置100の開き状態およびパン状態を維持したままで、ロール状態を変更することによって高輝度被写体を撮像装置100の撮影範囲から避ける。すなわち、高輝度被写体が撮像装置100の撮影範囲から外れるように撮像装置100のロール状態を変更する。
撮像装置100は、上述のごとくロール状態を変更可能に構成したので、第1の撮像部200による撮影範囲B200と第2の撮像部300による撮影範囲B300とが重複する重複範囲DUPを維持し、かつ、撮像装置100としての撮影方向Dを変えずにロール状態を変化させることができる。
図7(d)は、第3の方法で高輝度被写体を避けた後の撮像装置100の撮影範囲を例示する模式図である。高輝度被写体を避ける前の撮像装置100の撮影範囲は、図7(a)に例示した通りである。
撮像装置100に対し、第3の方法によって撮像装置100の撮影範囲から高輝度被写体を避ける設定が行われている場合、制御部500は、撮影範囲B200または撮影範囲B300において飽和している領域が高輝度領域検出部560で検出されると、撮像装置100の撮影範囲および撮影方向Dを維持したままロール状態を変化させる。回転量演算部570は、撮影範囲B300から太陽Sを避けるために必要な、撮像装置100のロール状態を示す回転角度θ2の変更量を算出する。
図7(d)の例では、北西(+135度)に存在する太陽Sを撮影範囲B300から外すため、回転量演算部570が、ロール状態を変更すべく回転角度θ2=15度を算出する。
なお、第3の方法は、撮像装置100の開き状態とパン状態とを維持するので、回転角度θ2を0度から15度へ変更後も、重複範囲DUPの左右方向の中央は東(0度)のままである。
なお、第3の方法は、撮像装置100の開き状態とパン状態とを維持するので、回転角度θ2を0度から15度へ変更後も、重複範囲DUPの左右方向の中央は東(0度)のままである。
<フローチャートの説明>
制御部500が高輝度被写体を避けるために実行するプログラムの処理の流れについて、図8のフローチャートを参照して説明する。撮像装置100は、初期設定として、開き状態を示す開き角度θ1が300度、ロール状態を示す回転角度θ2が0度、パン状態を示す回転角度θ3が0度に設定されており、撮像装置100としての撮影方向Dが東の方角に向けられて、三脚等に固定されているものとする。ここで、開き角度θ1の初期値300度は一例であり、180度〜360度のいずれに設定されていてもよい。また、撮影方向Dが東に向けられるのも一例であり、撮影方向Dは北、南、西、これ以外の方位に向けられてもよい。さらに、回転角度θ2、θ3の初期値は必ずしも0度でなくてもよい。
撮像装置100は、上記のように設定された状態で予め定められた時刻に定点撮影を行ったり、所定のフレームレートで監視撮影を行ったりすることができる。制御部500は、高輝度被写体を避けるための制御を行う設定がなされている場合、図8の処理を行うプログラムを定点撮影の合間、または、監視撮影の合間に実行する。
制御部500が高輝度被写体を避けるために実行するプログラムの処理の流れについて、図8のフローチャートを参照して説明する。撮像装置100は、初期設定として、開き状態を示す開き角度θ1が300度、ロール状態を示す回転角度θ2が0度、パン状態を示す回転角度θ3が0度に設定されており、撮像装置100としての撮影方向Dが東の方角に向けられて、三脚等に固定されているものとする。ここで、開き角度θ1の初期値300度は一例であり、180度〜360度のいずれに設定されていてもよい。また、撮影方向Dが東に向けられるのも一例であり、撮影方向Dは北、南、西、これ以外の方位に向けられてもよい。さらに、回転角度θ2、θ3の初期値は必ずしも0度でなくてもよい。
撮像装置100は、上記のように設定された状態で予め定められた時刻に定点撮影を行ったり、所定のフレームレートで監視撮影を行ったりすることができる。制御部500は、高輝度被写体を避けるための制御を行う設定がなされている場合、図8の処理を行うプログラムを定点撮影の合間、または、監視撮影の合間に実行する。
図8のステップS10において、制御部500は、撮像装置100に2つの画像を取得させる。具体的には、撮像制御部510が第1の撮像部200および第2の撮像部300へ指示を送って撮像動作を行わせることにより、第1の撮像部200が第1の画像を取得し、第2の撮像部300が第2の画像を取得する。
ステップS20において、制御部500は、第1の画像と第2の画像のどちらの画像が明るいかを調べるため、高輝度領域検出部560に第1の画像のデータと第2の画像のデータとの間で輝度値を比較させる。
ステップS30において、制御部500は、第1および第2の画像の輝度値の差が所定値以上であるか否かを高輝度領域検出部560に判定させる。このような判定を行うのは、高輝度被写体を含む画像と高輝度被写体を含まない画像とは所定値以上の輝度差が生じるという考え方に基づく。制御部500は、高輝度領域検出部560で所定値以上の差が検出されるとステップS30を肯定判定してステップS40へ進み、高輝度領域検出部560で所定値以上の差が検出されない場合にはステップS30を否定判定して図8による処理を終了する。第1および第2の画像の輝度値の差が所定値以上でない場合は、第1および第2の画像のいずれにも高輝度の被写体が写っていないと考えられる。そのため、高輝度被写体を避ける必要がないことから、S30の後の処理を行わない。
ステップS40において、制御部500は、輝度値を比較した2つの画像のうち明るい方の画像に含まれる高輝度領域を高輝度領域検出部560に検出させる。高輝度領域検出部560は、画像に太陽Sなどの高輝度領域が写っている場合、太陽Sなどに相当する領域のデータが飽和しているという考え方に基づき、上記2つの画像のうち明るい方の画像の中で、明るさを示す値が所定の閾値を超えている飽和領域を探す。制御部500は、高輝度領域検出部560で飽和領域が検出された場合には、飽和領域に太陽Sなどが写っていると判断する。
ステップS50において、制御部500は、太陽Sなどの高輝度の被写体が写らないように、高輝度の被写体を避ける設定を行って図8による処理を終了する。制御部500は、上記第1の方法によって撮像装置100の撮影範囲から高輝度被写体を避ける設定が行われている場合、上述した開き状態を変更して太陽Sなどの高輝度の被写体を避ける。制御部500は、上記第2の方法によって撮像装置100の撮影範囲から高輝度被写体を避ける設定が行われている場合、上述したパン状態を変更して太陽Sなどの高輝度の被写体を避ける。制御部500は、上記第3の方法によって撮像装置100の撮影範囲から高輝度被写体を避ける設定が行われている場合、上述したロール状態を変更して太陽Sなどの高輝度の被写体を避ける。
以上説明した第1の実施の形態によれば、次の作用効果が得られる。
(1)撮像装置100は、異なる撮像方向を撮像可能な、第1の撮像部200、第2の撮像部300と、第1の撮像部200、第2の撮像部300で撮像する範囲の高輝度領域を検出する高輝度領域検出部560と、第1の撮像部200、第2の撮像部300を駆動制御して、高輝度領域検出部560で検出された高輝度領域を第1の撮像部200、第2の撮像部300の撮影範囲B200、B300から外す駆動制御部540と、を有する。このように構成したので、複数の撮像部(第1の撮像部200、第2の撮像部300)のいずれかに対して太陽Sなどの高輝度の被写体が写り込むことを避けることができる。
(1)撮像装置100は、異なる撮像方向を撮像可能な、第1の撮像部200、第2の撮像部300と、第1の撮像部200、第2の撮像部300で撮像する範囲の高輝度領域を検出する高輝度領域検出部560と、第1の撮像部200、第2の撮像部300を駆動制御して、高輝度領域検出部560で検出された高輝度領域を第1の撮像部200、第2の撮像部300の撮影範囲B200、B300から外す駆動制御部540と、を有する。このように構成したので、複数の撮像部(第1の撮像部200、第2の撮像部300)のいずれかに対して太陽Sなどの高輝度の被写体が写り込むことを避けることができる。
(2)駆動制御部540は、第1の撮像部200、第2の撮像部300の撮像方向を変更して、高輝度領域を第1の撮像部200、第2の撮像部300の撮影範囲B200、B300から外すので、太陽Sなどの高輝度の被写体の写り込みを、適切に避けることができる。
(3)撮像装置100は、撮像方向を変更可能な複数の撮像部としての第1の撮像部200および第2の撮像部300を有し、第1の撮像部200の撮像方向である第1撮像方向と、第2の撮像部300の撮像方向である第2撮像方向とを変更可能に、第1の撮像部200および第2の撮像部300を第1の軸(軸Ax)の周りに回転するように支持する第1支持部としての接続部400を備える。第1の撮像部200で撮像される撮影範囲B200および第2の撮像部300で撮像される撮影範囲B300は、互い重複する重複領域(重複範囲DUPに相当)と重複しない非重複領域とを有する。接続部400は、駆動制御部540から制御され、第1撮像方向と第2撮像方向との角度を第1の軸(軸Ax)の周りに変化させて重複領域の大きさを変更することで、高輝度領域を撮影範囲B200および撮影範囲B300から外す駆動部402を含む。第1撮像方向と第2撮像方向との角度は、第1の撮像部200と第2の撮像部300の開き状態に対応する。このように構成したので、たとえば、第1の撮像部200と第2の撮像部300の開き状態を第3の開き状態(開き角度θ1=180度)に近づけることによって撮影範囲B200、B300の重複領域(重複量)を大きくすると、撮像装置100の非撮影範囲OBが広がる。これにより、太陽Sなどの高輝度領域が非撮影範囲OBに含まれやすくなるので、第1の撮像部200、第2の撮像部300のいずれかに対する高輝度の被写体の写り込みを適切に避けることができる。
(4)撮像装置100は、第1の撮像部200および第2の撮像部300を、第1の軸(軸Ax)と平行な第2の軸(軸Gx)の周りに回転するように支持する第2支持部としての把持部材450を備える。把持部材450は、駆動制御部540から制御され、第1の撮像部200および第2の撮像部300を、第2の軸(軸Gx)の周りに回転することで、重複領域(重複量)の大きさを変えずに高輝度領域を撮影範囲B200および撮影範囲B300から外す駆動部432を含む。このように構成したので、撮像装置100としての撮影方向D(撮像装置100のパン状態)を変えることによって太陽Sなどの高輝度の被写体を撮像装置100の撮影範囲B200、B300から除外できる。すなわち、第1の撮像部200と第2の撮像部300とで撮像される撮影範囲B200、B300の重複領域(重複量)を変えなくても、第1の撮像部200、第2の撮像部300のいずれかに対する高輝度の被写体の写り込みを、適切に避けることができる。
(5)撮像装置100は、第1の撮像部200および第2の撮像部300を、第1の軸(軸Ax)と交差する第3の軸(軸Bx)の周りに回転するように支持する第3支持部としての支持部材410を備える。支持部材410は、駆動制御部540から制御され、第1の撮像部200および第2の撮像部300を、第3の軸(軸Bx)の周りに回転することで、重複領域(重複量)の大きさを変えずに高輝度領域を撮影範囲B200および撮影範囲B300から外す駆動部422を含む。このように構成したので、撮像装置100のロール状態を変えることによって太陽Sなどの高輝度の被写体を撮像装置100の撮影範囲B200、B300から除外できる。すなわち、撮像装置100としての撮影方向D(撮像装置100のパン状態)を変えなくても、第1の撮像部200、第2の撮像部300のいずれかに対する高輝度の被写体の写り込みを、適切に避けることができる。
次のような変形も本発明の範囲内であり、変形例の一つ、もしくは複数を上述の実施の形態と組み合わせることも可能である。
(変形例1)
上述した第1の実施の形態による撮像装置100では、第1の画像または第2の画像の中に高輝度の被写体として写る太陽Sに相当する領域を、高輝度領域検出部560が自動で検出する例を説明した。この代わりに、撮影を行う季節、時刻、撮像装置100が設置されている位置(緯度経度情報)および撮影方向Dを示す方位情報を用いて、制御部500が、撮像装置100の撮影範囲に存在する太陽Sの位置を推定するように構成してもよい。太陽Sの位置を推定することによって、第1の画像および第2の画像に基づき太陽Sに相当する領域を検出する処理を省略することができる。
(変形例1)
上述した第1の実施の形態による撮像装置100では、第1の画像または第2の画像の中に高輝度の被写体として写る太陽Sに相当する領域を、高輝度領域検出部560が自動で検出する例を説明した。この代わりに、撮影を行う季節、時刻、撮像装置100が設置されている位置(緯度経度情報)および撮影方向Dを示す方位情報を用いて、制御部500が、撮像装置100の撮影範囲に存在する太陽Sの位置を推定するように構成してもよい。太陽Sの位置を推定することによって、第1の画像および第2の画像に基づき太陽Sに相当する領域を検出する処理を省略することができる。
撮像装置100の撮影範囲に存在する太陽Sの位置の推定に必要な情報(撮影時刻と、撮影時の太陽の方位角および高度との関係を示す情報等)は、制御部500内の不図示のメモリに記憶させておいてもよいし、不図示の通信部を介して外部機器から取得するように構成してもよい。制御部500は、GPS衛星から送信された情報に基づいて撮像装置100の位置を示す測位情報(緯度、経度、高度)を算出する機能を備えるものとする。
制御部500は、外部機器から取得した情報または制御部500内のメモリから読み出した情報と、GPS衛星からの情報に基づいて算出した測位情報と、撮像装置100の情報(開き角度θ1、回転角度θ2、回転角度θ3、第1の撮像部200および第2の撮像部300の光学系の画角等の設計情報、撮像装置100としての撮影方向D)とを組合せて、撮像装置100の撮影範囲に存在する太陽Sの位置を推定する。
制御部500は、推定した位置の太陽Sが写らないように、太陽Sを撮像装置100の撮影範囲から除外する制御を、第1の実施の形態と同様に、第1の方法から第3の方法のうち予め設定されている方法を用いて行う。
変形例1によれば、制御部500が、撮像装置100の撮影範囲に存在する太陽Sの位置を推定するようにしたので、太陽Sに相当する領域を検出するための第1の画像および第2の画像の取得と、第1の画像または第2の画像の中に高輝度の被写体として写る太陽Sに相当する領域の検出とを省略しても、高輝度の被写体の写り込みを避けることができる。
(変形例2)
第1の実施の形態では、撮像装置100の撮影範囲から太陽Sなどの高輝度の被写体を避けるための制御に用いる方法が、第1の方法から第3の方法の中で予め設定されている例を説明した。高輝度の被写体を避けるための制御に用いる方法は、撮影シーンごとに異なる方法を設定しておいてもよい。撮影シーンの判定は、制御部500が、第1画像および第2画像のうちの少なくとも一方の画像に基づいて行う。制御部500は、撮影シーンを判定すると、判定した撮影シーンに対応づけられた方法を用いて、高輝度の被写体を避けるための制御を行う。
第1の実施の形態では、撮像装置100の撮影範囲から太陽Sなどの高輝度の被写体を避けるための制御に用いる方法が、第1の方法から第3の方法の中で予め設定されている例を説明した。高輝度の被写体を避けるための制御に用いる方法は、撮影シーンごとに異なる方法を設定しておいてもよい。撮影シーンの判定は、制御部500が、第1画像および第2画像のうちの少なくとも一方の画像に基づいて行う。制御部500は、撮影シーンを判定すると、判定した撮影シーンに対応づけられた方法を用いて、高輝度の被写体を避けるための制御を行う。
たとえば、花火のシーンにおける高輝度被写体である花火の閃光、夜景のシーンにおける高輝度被写体であるイルミネーション、ナイタースポーツのシーンにおける高輝度被写体である照明光、演劇や舞台のシーンにおけるスポットライトなどの場合に、光源の種類、光源の光量、主要被写体の位置、主要被写体が静止しているか、主要被写体が移動しているか、撮像装置100が固定されているか、撮像装置100が移動しているかによって、それぞれの撮影シーンにおける高輝度被写体を避けるための制御を、第1の方法で行うか、第2の方法で行うか、第3の方法で行うか、あるいは高輝度被写体を避けるための制御を行わないか、を予め決めておく。たとえば、花火撮影および夜景撮影において不要な照明光源が有る場合は第1の方法を採用し、夜間スポーツ撮影の場合に第2の方法を採用し、晴天時の撮影の場合に第3の方法を採用する旨を決めておく。そして、制御部500は、判定した撮影シーンに対応づけられた方法を用いて高輝度の被写体を避けるための制御を行う。
変形例2によれば、高輝度の被写体を避けるための制御に用いる方法を、花火撮影、夜景撮影、夜間スポーツ撮影、演劇やコンサートの舞台撮影等の撮影シーンごとに設定できるので、高輝度の被写体を避けるための制御を適切に行うことができる。
また、主要被写体が静止しているか、主要被写体が移動しているか、撮像装置100が固定されているか、撮像装置100が移動しているかについても撮影シーンの判定に含めたので、高輝度の被写体を避けるための制御をさらに適切に行うことができる。
また、主要被写体が静止しているか、主要被写体が移動しているか、撮像装置100が固定されているか、撮像装置100が移動しているかについても撮影シーンの判定に含めたので、高輝度の被写体を避けるための制御をさらに適切に行うことができる。
(第2の実施の形態)
<高輝度被写体を避けるための制御>
第2の実施の形態では、高輝度被写体を避けるための制御で用いる上述した第1の方法から第3の方法のうち、複数の方法を組み合わせた制御を行う。撮像装置100の撮影範囲から高輝度の被写体を避けるために、第1の方法から第3の方法のうちのひとつの方法のみを用いる制御を行うと、撮影対象にしたい被写体を太陽Sとともに非撮影範囲OBに含めてしまい、所望する撮影対象が写らない場合が想定される。
<高輝度被写体を避けるための制御>
第2の実施の形態では、高輝度被写体を避けるための制御で用いる上述した第1の方法から第3の方法のうち、複数の方法を組み合わせた制御を行う。撮像装置100の撮影範囲から高輝度の被写体を避けるために、第1の方法から第3の方法のうちのひとつの方法のみを用いる制御を行うと、撮影対象にしたい被写体を太陽Sとともに非撮影範囲OBに含めてしまい、所望する撮影対象が写らない場合が想定される。
図9(a)〜図9(d)は、第2の実施の形態により高輝度被写体を避けるための制御を行う場合の撮像装置100の撮影範囲を例示する模式図である。図9(a)では、撮像装置100の開き角度θ1が330度、ロール状態を示す回転角度θ2が0度、パン状態を示す回転角度θ3が0度に設定されており、撮像装置100としての撮影方向Dが東の方角に向けられ三脚等に固定されているものとする。左右方向の目盛は、撮影される方位を示しており、左右方向の中央が東(0度)であり、右方向を+、左方向を−で表す。
図9(a)では、撮影方向Dが東(0度)に設定された撮像装置100の撮影範囲のうちの第2の撮像部300による撮影範囲B300の右端に、太陽Sが含まれている。撮影範囲B300は、西南西(+165度)から東北東(−15度)までであり、撮影範囲B200は、東南東(+15度)から西北西(−165度)までである。制御部500は、高輝度被写体を避けるため、第2の方法を用いた制御を行うものとする。具体的には、回転量演算部570で算出された回転角度θ3に基づいて撮像装置100のパン状態を変更し、撮像装置100としての撮影方向Dを東から北寄りに30度変更する(回転角度θ3=−30度)。
図9(b)は、パン状態を変更後の撮像装置100の撮影範囲を示す模式図である。第2の方法では、撮像装置100の開き状態を維持するので、パン状態を示す回転角度θ3を0度から−30度へ変更後の撮影範囲B300は、南西(+135度)から北東(−45度)までであり、撮影範囲B200は、東北東(−15度)から西南西(−195(すなわち+165)度)までである。
図9(b)によると、撮像装置100としての撮影方向Dは、太陽Sと180度反対の方向、すなわち東北東(−30度)である。図9(c)は、図9(b)の非撮影範囲OBに注目した模式図である。左右方向の目盛は、撮影される方位を示しており、左右方向の中央が撮影方向Dと180度反対の方向である西南西(+150度)である。西は、±180度に相当する。
図10(a)は、図9(c)における非撮影範囲OBを拡大した図である。図9(c)では図示を省略したが、撮像装置100の周囲360度には、撮像装置100を囲む円形に24人の人物P1からP24が並んでいるものとする。使用者は、撮像装置100で人物P1からP24を撮影することを望んでいる。しかしながら、図10(a)によると、第2の方法を用いる制御によって太陽Sを非撮影範囲OBに含めたことに伴い、人物P1からP24のうち太陽Sと同じ方位に位置する人物P3およびP4が非撮影範囲OBに含まれてしまう。すなわち、図10(a)の例では、人物P3およびP4は撮影範囲B200、撮影範囲B300のいずれにも含まれないことから、撮影しても写らない。
第2の実施の形態において、制御部500は、第1画像および第2画像のうちの少なくとも一方の画像に基づいて主要被写体を検出し、被写体としての人物P1からP24が非撮影範囲OBに含まれないように第3の方法を組み合わせる制御を行う。図9(d)は、図9(c)のパン状態(すなわち回転角度θ3)を維持したままロール状態(すなわち回転角度θ2)を変更中の撮像装置100の撮影範囲を例示する模式図である。回転量演算部570は、被写体としての人物P1からP24が並ぶ左右方向に沿って帯状の非撮影範囲OBが設定されるように、回転角度θ3を−90度に設定する。図10(b)は、ロール状態を変更した後の非撮影範囲OBを拡大した図である。図10(b)によれば、太陽Sを非撮影範囲OBに含めて写らないようにする一方で、図10(a)において写らなかった人物P3および人物P4を撮影範囲B200に含めて写るようにすることができる。
以上説明した第2の実施の形態によれば、第1の方法または第2の方法だけでなく、第1の方法、第2の方法に第3の方法を組み合わせることにより、撮影対象にしたい被写体が並ぶ方向に沿って帯状の非撮影範囲OBが設定されるように回転角度θ2を設定したので、高輝度の被写体を避けるための制御を適切に行うことができる。
(第3の実施の形態)
上述した第1の方法を用いた制御を行うことによって開き角度θ1が360度でなくなる場合、第1の撮像部200で取得された第1の画像と第2の撮像部300で取得された第2の画像とをつなぎ合わせても360度の全天球画像は得られない。具体的には、図7、図9、図10の模式図において帯状に示される非撮影範囲OBに対応する領域が不足する。第3の実施の形態では、撮像装置100で静止画を撮影する場合において、ロール状態を示す回転角度θ2を異ならせて複数フレームの第1および第2の画像を撮影し、複数フレームの第1および第2の画像を合成することによって、1フレームのみを撮影する場合よりも、全天球画像から不足する領域を小さく抑える。
上述した第1の方法を用いた制御を行うことによって開き角度θ1が360度でなくなる場合、第1の撮像部200で取得された第1の画像と第2の撮像部300で取得された第2の画像とをつなぎ合わせても360度の全天球画像は得られない。具体的には、図7、図9、図10の模式図において帯状に示される非撮影範囲OBに対応する領域が不足する。第3の実施の形態では、撮像装置100で静止画を撮影する場合において、ロール状態を示す回転角度θ2を異ならせて複数フレームの第1および第2の画像を撮影し、複数フレームの第1および第2の画像を合成することによって、1フレームのみを撮影する場合よりも、全天球画像から不足する領域を小さく抑える。
図11は、第3の実施の形態において、撮像装置100が6フレームを撮影する際の各フレームにおける撮影範囲を、非撮影範囲OBに着目して表した模式図である。符号F1で示す撮影範囲は、図9(c)と同様(回転角度θ2=0度)に設定された撮像装置100の撮影範囲であって、非撮影範囲OBを挟んで撮影範囲B300および撮影範囲B200を有する。
符号F2で示す撮影範囲は、ロール状態を示す回転角度θ2=−30度に設定された撮像装置100の撮影範囲であって、非撮影範囲OBを挟んで撮影範囲B300および撮影範囲B200を有する。
符号F3で示す撮影範囲は、ロール状態を示す回転角度θ2=−60度に設定された撮像装置100の撮影範囲であって、非撮影範囲OBを挟んで撮影範囲B300および撮影範囲B200を有する。
符号F4で示す撮影範囲は、ロール状態を示す回転角度θ2=−90度に設定された撮像装置100の撮影範囲であって、非撮影範囲OBを挟んで撮影範囲B300および撮影範囲B200を有する。
符号F5で示す撮影範囲は、ロール状態を示す回転角度θ2=−120度に設定された撮像装置100の撮影範囲であって、非撮影範囲OBを挟んで撮影範囲B300および撮影範囲B200を有する。
符号F6で示す撮影範囲は、ロール状態を示す回転角度θ2=−150度に設定された撮像装置100の撮影範囲であって、非撮影範囲OBを挟んで撮影範囲B300および撮影範囲B200を有する。
制御部500は、図11に例示した6フレームの撮像を順に行うことによって第1の撮像部200および第2の撮像部300でそれぞれ撮像されて取得された6組の第1および第2の画像のデータに基づいて、非撮影範囲OBを狭くする合成処理を行う。この合成処理を行うことにより、図9(c)において帯状に存在した非撮影範囲OBが、他のフレームにおける第1および第2の画像のデータで補間され、高輝度被写体としての太陽Sを囲む12角形の領域に抑えられる。すなわち、合成処理後に全天球画像から不足する12角形の領域は、1フレームのみを撮像する場合に不足する帯状の領域よりも小さくすることができる。
なお、6フレームの撮像を行う代わりに、たとえば符号F1で示す撮影範囲と符号F4で示す撮影範囲とで2フレームの撮像を行い、2組の第1および第2の画像のデータに基づいて、非撮影範囲OBを狭くする合成処理を行ってもよい。この合成処理を行うことにより、符号F1で示す撮影範囲の場合に帯状に存在した非撮影範囲OBが、符号F4で示す撮影範囲の場合に得られる第1および第2の画像のデータで補間され、高輝度被写体としての太陽Sを囲む4角形の領域に抑えられる。すなわち、合成処理後に全天球画像から不足する4角形の領域は、1フレームのみを撮像する場合に不足する帯状の領域よりも小さくすることができる。
以上説明した第3の実施の形態によれば、以下の作用効果が得られる。すなわち、撮像装置100は、第1の撮像部200および第2の撮像部300によってそれぞれ、第3の軸(軸Bx)の周りに回転する前に行った第1撮像と、回転した後に行った第2撮像とを行い、第1撮像で得られた第1画像(1フレーム目の第1および第2の画像)と、第2撮像で得られた第2画像(2フレーム目の第1および第2の画像)とを用いて、非撮影範囲を補間する第3画像を生成する生成部として機能する制御部500を備える。このように構成したので、たとえば開き角度θ1が360度でない場合であって、第1の撮像部200で取得された第1の画像と第2の撮像部300で取得された第2の画像とをつなぎ合わせても360度の全天球画像が得られない場合において、第1および第2の画像を1フレームのみ用いる場合と比べて、つなぎ合わせ処理後に全天球画像から不足する領域を小さく抑えることができる。
(変形例3)
上述した撮像装置100の開き角度θ1が360度でない場合、第3の実施の形態による合成処理を行った場合でも、上述した12角形ないし4角形の領域が全天球画像から不足する。変形例3では、制御部500が、全天球画像から不足する領域を、創生した画像で埋める。
上述した撮像装置100の開き角度θ1が360度でない場合、第3の実施の形態による合成処理を行った場合でも、上述した12角形ないし4角形の領域が全天球画像から不足する。変形例3では、制御部500が、全天球画像から不足する領域を、創生した画像で埋める。
具体的に説明すると、制御部500は、上記不足する領域の周囲に位置する画像のデータを用いて、不足する領域とほぼ同じ広さ(面積)に相当するデータを複製し、不足する領域のデータを上記複製したデータで補完する。
また、制御部500は、上記不足する領域の周囲に位置する画像のデータに基づいて、上記周囲に位置する画像のデータとの間で特徴が類似する画像のデータを生成し、不足する領域のデータを上記生成したデータで補完してもよい。
また、制御部500は、上記不足する領域の周囲に位置する画像のデータに基づいて、上記周囲に位置する画像のデータとの間で特徴が類似する画像のデータを生成し、不足する領域のデータを上記生成したデータで補完してもよい。
変形例3によれば、制御部500は、全天球画像から不足する領域に対して複製または生成によって創生した画像データを補完するようにしたので、たとえば、全天球画像の不足領域がブラックアウトされるなど、全天球画像と無関係なデータで補完されて使用者の使用感を損ねることを防止できる。とくに、全天球画像の不足領域が太陽Sを囲む領域である場合は不足領域の周囲は空の画像であることから、周辺の空と特徴が類似する空の画像のデータを創生することができる。そのため、補完した部分が目立ちにくくなり、使用者の使用感を損ねることなく適切に補完することができる。
(変形例4)
全天球画像から不足する領域を、周辺の空と特徴が類似する画像のデータを用いて補完する代わりに、ロゴマーク、シンボルマーク、アイコンなどを用いて埋めるように構成してもよい。使用者にとって見慣れたマークや親しみのあるアイコン等で埋めると、全天球画像の不足領域がブラックアウトされる場合と異なり、使用者の使用感を損ねることなく適切に不足領域を埋めることができる。
全天球画像から不足する領域を、周辺の空と特徴が類似する画像のデータを用いて補完する代わりに、ロゴマーク、シンボルマーク、アイコンなどを用いて埋めるように構成してもよい。使用者にとって見慣れたマークや親しみのあるアイコン等で埋めると、全天球画像の不足領域がブラックアウトされる場合と異なり、使用者の使用感を損ねることなく適切に不足領域を埋めることができる。
(変形例5)
上述した撮像装置100は、使用者が手で持ったり、三脚に固定したりする例を説明したが、撮像装置100の把持部材450を自走式の台車に搭載し、台車を走行させることによって撮像装置100を移動可能に構成してもよい。
上述した撮像装置100は、使用者が手で持ったり、三脚に固定したりする例を説明したが、撮像装置100の把持部材450を自走式の台車に搭載し、台車を走行させることによって撮像装置100を移動可能に構成してもよい。
また、撮像装置100をドローンに搭載し、ドローンを飛行させることによって撮像装置100を移動可能に構成してもよい。なお、撮像装置100をドローンに搭載する場合、撮像装置100のパン状態(軸Gx周りの回転角度θ3)を変える代わりに、ドローンを空中静止させたホバリング状態でドローンの向きを変えること(ラダー)によって、撮像装置100としての撮影方向Dを変えてもよい。
撮像装置100を搭載した台車またはドローンは、主要被写体と高輝度の光源との間に移動するように移動制御してもよい。このとき、撮像装置100の制御部500は、撮像装置100としての撮影方向Dが主要被写体に向くように撮影方向Dを制御する。撮像装置100の撮影方向Dが主要被写体に向くと、高輝度の光源は主要被写体と180度反対の方向に位置することになるので、高輝度の光源が写らないように、光源を撮像装置100の撮影範囲から適切に除外することができる。
(第4の実施の形態)
第4の実施の形態による撮像装置は、5つの撮像部を有する。各撮像部は、上述した実施の形態における第1の撮像部200および第2の撮像部300と同様に、魚眼レンズと魚眼レンズの結像面に設けられた撮像素子とを有する。5つの撮像部は、魚眼レンズによって結像された被写体像を撮像素子で撮像する状態と、撮像を休止する状態とを個別に切り替え可能に構成される。
第4の実施の形態による撮像装置は、5つの撮像部を有する。各撮像部は、上述した実施の形態における第1の撮像部200および第2の撮像部300と同様に、魚眼レンズと魚眼レンズの結像面に設けられた撮像素子とを有する。5つの撮像部は、魚眼レンズによって結像された被写体像を撮像素子で撮像する状態と、撮像を休止する状態とを個別に切り替え可能に構成される。
図12(a)は、第4の実施の形態による撮像装置100Xを上から見た模式図であり、図12(b)は、撮像装置100Xを側方から見た模式図である。立方体形状に構成された撮像装置100Xは、上面に第1の撮像部200Uの魚眼レンズ210Uが設けられている。立方体形状の4つの側面にはそれぞれ、第2の撮像部200Sの魚眼レンズ210S、第3の撮像部200Eの魚眼レンズ210E、第4の撮像部200Nの魚眼レンズ210N、および第5の撮像部200Wの魚眼レンズ210Wが設けられている。
図12(b)に示すように、撮像装置100Xは、立方体形状の下面が支持部材460によって支持されている。支持部材460は、地面(床面)に対して垂直な軸Gxに沿って設けられ、一端が撮像装置100Xを支持し、他端が台車600上に固定されている。台車600には、不図示のモータで操舵かつ駆動可能な車輪610が設けられている。4つの車輪610は、それぞれが操舵輪であり、駆動輪である。撮像装置100Xは、4つの車輪610を駆動することによって、任意の方向へ移動可能に構成されている。たとえば4つの車輪610を同じ方向へ駆動して台車600を並進移動させることにより、撮像装置100Xが任意の方向へ移動する。また、4つの車輪610の向きを90度ずつ異ならせて駆動して台車600を軸Gx周りに回転させることにより、撮像装置100Xが回転する。
このように構成したので、第1の撮像部200U、第2の撮像部200S、第3の撮像部200E、第4の撮像部200N、および第5の撮像部200Wは、それぞれが半天球より広い範囲を撮像することができる。撮像装置100Xの制御部は、たとえば5つの撮像部のうち2つの撮像部に撮像を行わせ、残り3つの撮像部を休止させることにより、下記に例示するような画像を得ることができる。
(例1)
第2の撮像部200Sと第4の撮像部200Nとでそれぞれ半天球より広い範囲を撮像させるとともに、第1の撮像部200Uと第3の撮像部200Eと第5の撮像部200Wとを休止させると、図3(a)の場合と同様に、撮像する方向が180度異なる2つの画像が取得される。換言すると、水平方向および垂直方向に360度の全天球を撮影することができる。その際、第2の撮像部200Sで取得された第2の画像と第4の撮像部200Nで取得された第4の画像とを全天球の画像としてつなぎ合わせるためののり代を確保することができる。
第2の撮像部200Sと第4の撮像部200Nとでそれぞれ半天球より広い範囲を撮像させるとともに、第1の撮像部200Uと第3の撮像部200Eと第5の撮像部200Wとを休止させると、図3(a)の場合と同様に、撮像する方向が180度異なる2つの画像が取得される。換言すると、水平方向および垂直方向に360度の全天球を撮影することができる。その際、第2の撮像部200Sで取得された第2の画像と第4の撮像部200Nで取得された第4の画像とを全天球の画像としてつなぎ合わせるためののり代を確保することができる。
(例2)
また、第3の撮像部200Eと第5の撮像部200Wとでそれぞれ半天球より広い範囲を撮像させるとともに、第1の撮像部200Uと第2の撮像部200Sと第4の撮像部200Nとを休止させると、図3(a)の場合と同様に、撮像する方向が180度異なる2つの画像が取得される。換言すると、水平方向および垂直方向に360度の全天球を撮影することができる。その際、第3の撮像部200Eで取得された第3の画像と第5の撮像部200Wで取得された第5の画像とを全天球の画像としてつなぎ合わせるためののり代を確保することができる。
また、第3の撮像部200Eと第5の撮像部200Wとでそれぞれ半天球より広い範囲を撮像させるとともに、第1の撮像部200Uと第2の撮像部200Sと第4の撮像部200Nとを休止させると、図3(a)の場合と同様に、撮像する方向が180度異なる2つの画像が取得される。換言すると、水平方向および垂直方向に360度の全天球を撮影することができる。その際、第3の撮像部200Eで取得された第3の画像と第5の撮像部200Wで取得された第5の画像とを全天球の画像としてつなぎ合わせるためののり代を確保することができる。
(例3)
たとえば第2の撮像部200Sと第3の撮像部200Eとでそれぞれ半天球より広い範囲を撮像させるととともに、第1の撮像部200Uと第4の撮像部200Nと第5の撮像部200Wとを休止させると、図3(b)の場合と同様に、撮像する方向が90度異なる2つの画像が取得される。(例3)の場合には、第2の撮像部200Sで取得された第2の画像と第3の撮像部200Eで取得された第3の画像とのいずれにも含まれず、撮像装置100Xで撮影されない非撮影範囲OBが生じる。
たとえば第2の撮像部200Sと第3の撮像部200Eとでそれぞれ半天球より広い範囲を撮像させるととともに、第1の撮像部200Uと第4の撮像部200Nと第5の撮像部200Wとを休止させると、図3(b)の場合と同様に、撮像する方向が90度異なる2つの画像が取得される。(例3)の場合には、第2の撮像部200Sで取得された第2の画像と第3の撮像部200Eで取得された第3の画像とのいずれにも含まれず、撮像装置100Xで撮影されない非撮影範囲OBが生じる。
(例4)
たとえば第4の撮像部200Nと第1の撮像部200Uとでそれぞれ半天球より広い範囲を撮像させるとともに、第2の撮像部200Sと第3の撮像部200Eと第5の撮像部200Wとを休止させると、図3(b)の場合と同様に、撮像する方向が90度異なる2つの画像が取得される。(例4)の場合には、第4の撮像部200Nで取得された第4の画像と第1の撮像部200Uで取得された第1の画像とのいずれにも含まれず、撮像装置100Xで撮影されない非撮影範囲OBが生じる。
立方体形状において隣り合う面に設けられた2つの撮像部に撮像させる場合、上記(例3)および(例4)以外にも異なる組み合わせで2つの撮像部を選んでよい。いずれの場合にも、撮像装置100Xで撮影されない非撮影範囲OBが生じる。
たとえば第4の撮像部200Nと第1の撮像部200Uとでそれぞれ半天球より広い範囲を撮像させるとともに、第2の撮像部200Sと第3の撮像部200Eと第5の撮像部200Wとを休止させると、図3(b)の場合と同様に、撮像する方向が90度異なる2つの画像が取得される。(例4)の場合には、第4の撮像部200Nで取得された第4の画像と第1の撮像部200Uで取得された第1の画像とのいずれにも含まれず、撮像装置100Xで撮影されない非撮影範囲OBが生じる。
立方体形状において隣り合う面に設けられた2つの撮像部に撮像させる場合、上記(例3)および(例4)以外にも異なる組み合わせで2つの撮像部を選んでよい。いずれの場合にも、撮像装置100Xで撮影されない非撮影範囲OBが生じる。
撮像装置100Xの制御部は、撮像を行う2つの撮像部の撮影範囲の少なくとも一方に高輝度の被写体を検出した場合に、以下に説明する第4の方法または第5の方法のいずれかの方法、または第4の方法および第5の方法の両方を用いて、高輝度の被写体が写らないように、撮像装置100Xの撮影範囲から高輝度被写体を避けるための制御を行う。
第4の実施の形態では、撮像装置100Xの撮影範囲から太陽Sなどの高輝度の被写体を避けるための制御に用いる方法として、第4の方法または第5の方法を予め設定しておいてもよいし、上述した変形例2と同様に、撮像を行う2つの撮像部のうちの少なくとも一方の画像に基づいて判定される撮影シーンごとに異なる方法を設定しておいてもよい。
(第4の方法)
第4の方法では、撮像部ごとの撮像と休止を切り替えることによって高輝度の被写体を避ける。具体的には、上記(例1)または(例2)の全天球の画像を取得する設定から、上記(例3)または(例4)のような画像を取得する設定に切り替えることによって、撮像装置100Xが高輝度被写体を避ける。撮像装置100Xの制御部は、高輝度被写体が撮像装置100Xの撮影範囲から外れる(すなわち非撮影範囲OBに含まれる)ように、5つの撮像部のうち2つの撮像部で撮像を行い、3つの撮像部を休止させる。
なお、本実施の形態では、高輝度の被写体からの光を受けない2つの撮像部で撮像を行う例を説明するが、高輝度の被写体からの光を受ける撮像部が1つであれば、1つの撮像部のみを休止させて、4つの撮像部で撮像を行うように制御してもよい。
第4の方法では、撮像部ごとの撮像と休止を切り替えることによって高輝度の被写体を避ける。具体的には、上記(例1)または(例2)の全天球の画像を取得する設定から、上記(例3)または(例4)のような画像を取得する設定に切り替えることによって、撮像装置100Xが高輝度被写体を避ける。撮像装置100Xの制御部は、高輝度被写体が撮像装置100Xの撮影範囲から外れる(すなわち非撮影範囲OBに含まれる)ように、5つの撮像部のうち2つの撮像部で撮像を行い、3つの撮像部を休止させる。
なお、本実施の形態では、高輝度の被写体からの光を受けない2つの撮像部で撮像を行う例を説明するが、高輝度の被写体からの光を受ける撮像部が1つであれば、1つの撮像部のみを休止させて、4つの撮像部で撮像を行うように制御してもよい。
(第5の方法)
第5の方法では、撮像装置100Xを移動、回転させることによって高輝度の被写体を避ける。具体的には、撮像装置100Xの制御部は、高輝度被写体が撮像装置100Xの撮影範囲から外れる(すなわち非撮影範囲OBに含まれる)ように、撮像装置100Xを移動させる。
また、撮像装置100Xの制御部は、高輝度被写体が撮像装置100Xの撮影範囲から外れる(すなわち非撮影範囲OBに含まれる)ように、撮像装置100Xを軸Gx周りに回転させる。
第5の方法では、撮像装置100Xを移動、回転させることによって高輝度の被写体を避ける。具体的には、撮像装置100Xの制御部は、高輝度被写体が撮像装置100Xの撮影範囲から外れる(すなわち非撮影範囲OBに含まれる)ように、撮像装置100Xを移動させる。
また、撮像装置100Xの制御部は、高輝度被写体が撮像装置100Xの撮影範囲から外れる(すなわち非撮影範囲OBに含まれる)ように、撮像装置100Xを軸Gx周りに回転させる。
以上説明した第4の実施の形態によれば、以下の作用効果が得られる。
(1)撮像装置100Xは、異なる撮像方向を撮像可能な第1の撮像部200U、第2の撮像部200S、第3の撮像部200E、第4の撮像部200N、第5の撮像部200Wと、第1の撮像部200U、第2の撮像部200S、第3の撮像部200E、第4の撮像部200N、第5の撮像部200Wで撮像される範囲の高輝度領域を検出する検出部と、第1の撮像部200U、第2の撮像部200S、第3の撮像部200E、第4の撮像部200N、第5の撮像部200Wを駆動制御して、検出部で検出された高輝度領域を第1の撮像部200U、第2の撮像部200S、第3の撮像部200E、第4の撮像部200N、第5の撮像部200Wの撮影範囲から外す制御部とを有する。このように構成したので、撮像装置100Xの制御部は、複数の撮像部(第1の撮像部200U、第2の撮像部200S、第3の撮像部200E、第4の撮像部200N、第5の撮像部200W)のうち撮影範囲に太陽Sなどの高輝度の被写体を含む(換言すると、非撮影範囲OBに太陽Sなどを含む)撮像部を休止させて、太陽Sなどの高輝度の被写体が、稼働する撮像部に写り込むことを避けることができる。
(1)撮像装置100Xは、異なる撮像方向を撮像可能な第1の撮像部200U、第2の撮像部200S、第3の撮像部200E、第4の撮像部200N、第5の撮像部200Wと、第1の撮像部200U、第2の撮像部200S、第3の撮像部200E、第4の撮像部200N、第5の撮像部200Wで撮像される範囲の高輝度領域を検出する検出部と、第1の撮像部200U、第2の撮像部200S、第3の撮像部200E、第4の撮像部200N、第5の撮像部200Wを駆動制御して、検出部で検出された高輝度領域を第1の撮像部200U、第2の撮像部200S、第3の撮像部200E、第4の撮像部200N、第5の撮像部200Wの撮影範囲から外す制御部とを有する。このように構成したので、撮像装置100Xの制御部は、複数の撮像部(第1の撮像部200U、第2の撮像部200S、第3の撮像部200E、第4の撮像部200N、第5の撮像部200W)のうち撮影範囲に太陽Sなどの高輝度の被写体を含む(換言すると、非撮影範囲OBに太陽Sなどを含む)撮像部を休止させて、太陽Sなどの高輝度の被写体が、稼働する撮像部に写り込むことを避けることができる。
(2)また、撮像装置100Xの駆動制御部としての台車600(車輪610)は、第1の撮像部200U、第2の撮像部200S、第3の撮像部200E、第4の撮像部200N、第5の撮像部200Wのうち休止している撮像部の撮影範囲に高輝度の被写体が含まれるように(換言すると、撮影を行う撮像部の非撮影範囲OBに高輝度の被写体が含まれるように)、撮像装置100Xを移動、回転させて、太陽Sなどの高輝度の被写体が写り込むことを適切に避けることができる。
上記では、種々の実施の形態および変形例を説明したが、本発明はこれらの内容に限定されるものではない。実施の形態および変形例で示された各構成を組み合わせて用いる態様も本発明の範囲内に含まれる。本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の態様も本発明の範囲内に含まれる。
100…撮像装置、200、200U、200E、200S、200N、200W、300…撮像部、210、210U、210E、210S、210N、210W、310…魚眼レンズ、220、320…撮像素子、400…接続部、410…支持部材、420、430…軸部材、450…把持部材、500…制御部、540…駆動制御部、550…撮影(非撮影)範囲演算部、560…高輝度領域検出部、570…回転量演算部、580…画像生成部、700…表示部、800…操作部材、Ax、Bx、Gx…軸、P…被写体、S…太陽
Claims (6)
- 異なる撮像方向を撮像可能な複数の撮像部と、
前記複数の撮像部で撮像する範囲の高輝度領域を検出する検出部と、
前記複数の撮像部を制御して、前記検出部で検出された高輝度領域を前記複数の撮像部で撮像する範囲から外す制御部と、
を備える撮像装置。 - 請求項1に記載の撮像装置において、
前記制御部は、前記複数の撮像部の撮像方向を変更し、前記高輝度領域を前記複数の撮像部で撮像する範囲から外す撮像装置。 - 請求項2に記載の撮像装置において、
前記複数の撮像部は、撮像方向を変更可能な第1撮像部と第2撮像部と前記第1撮像部の撮像方向である第1撮像方向と前記第2撮像部の撮像方向である第2撮像方向とを変更可能に、前記第1撮像部および前記第2撮像部を第1支軸の周りに回転するように支持する第1支持部とを備え、
前記第1撮像部で撮像される第1撮像範囲および第2撮像部で撮像される第2撮像範囲は、互い重複する重複領域と重複しない非重複領域とを有し、
前記制御部は、前記第1支持部を制御して、前記第1撮像方向と前記第2撮像方向とを前記第1支軸の周りに変化させて前記重複領域の大きさを変更することで、前記高輝度領域を前記第1撮像範囲および第2撮像範囲から外す撮像装置。 - 請求項3に記載の撮像装置において、
前記撮像部は、前記第1撮像部および前記第2撮像部を、前記第1支軸と平行な第2支軸の周りに回転するように支持する第2支持部を備え、
前記制御部は、前記第2支持部を制御して、前記第1撮像部および前記第2撮像部を前記第2支軸の周りに回転することで、前記重複領域の大きさを変えずに前記高輝度領域を前記第1撮像範囲および第2撮像範囲から外す撮像装置。 - 請求項3または4に記載の撮像装置において、
前記撮像部は、前記第1撮像部および前記第2撮像部を、前記第1支軸と交差する第3支軸の周りに回転するように支持する第3支持部を備え、
前記制御部は、前記第3支持部を制御して、前記第1撮像部および前記第2撮像部を前記第3支軸の周りに回転することで、前記重複領域の大きさを変えずに前記高輝度領域を前記第1撮像範囲および第2撮像範囲から外す撮像装置。 - 請求項5に記載の撮像装置において、
前記第1撮像部および前記第2撮像部が前記第3支軸の周りに回転する前に行った第1撮影で得られた第1画像と、前記第1撮像部および前記第2撮像部が前記第3支軸の周りに回転した後に行った第2撮影で得られた第2画像とを用いて、前記第1撮像範囲および第2撮像範囲の外側の非撮像範囲を補間する第3画像を生成する生成部を備える撮像装置。
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