JP2022041716A - Image processing apparatus and control method for the same - Google Patents

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Abstract

To reduce an effect of changes in an optical axis position due to changes of a focal length of a photographing device on accuracy of a posture adjustment of a photographing device.SOLUTION: An image processing apparatus includes: a lens setting value obtaining unit (105) configured to obtain a first focal length used for photographing at the time of a posture adjustment of a photographing device, and a second focal length used for photographing at the time of use of the photographing device; a correction value computing unit (107) configured to obtain an optical axis shift amount indicating a difference between an optical axis position at the time of the photographing at the first focal length and an optical axis position at the time of the photographing at the second focal length of the photographing device; a target image storage unit (106) configured to store an image as a target image, corresponding to a photographed image photographed by the photographing device at the adjusted posture and the first focal length, generated on the basis of a three-dimensional model of the adjusted posture, the first focal length, and photographing space of the photographing device; and a target image correction unit (109) configured to generate a target image corrected by shifting the target image on the basis of the optical axis shift amount.SELECTED DRAWING: Figure 1A

Description

本発明は、画像処理装置およびその制御方法に関する。 The present invention relates to an image processing apparatus and a control method thereof.

一般に、目標画像と撮影画像とを重ね合わせて表示することでカメラの姿勢を調整する技術が知られている。例えば、過去の撮影画像を目標画像として現在の撮影画像と重ね合わせることで監視用固定カメラの経時的な姿勢変化を検出し、当該カメラの姿勢変化を補正、調整する方法が知られている。非特許文献1では、カメラの撮影画像におけるランドマーク(特定対象物)の位置と、あらかじめコンピュータグラフィックスによって計算された当該ランドマークの位置座標とに基づいて、当該カメラの位置・姿勢を同定する技術が開示されている。また、特許文献1では、多視点から被写体を撮影するための複数のカメラの各々の位置姿勢を決定し、決定された位置姿勢の情報をユーザ(設置者)に提供することで、ユーザ等によるカメラの設置作業を支援する技術が開示されている。 Generally, a technique for adjusting the posture of a camera by superimposing and displaying a target image and a captured image is known. For example, there is known a method of detecting a change in posture of a fixed surveillance camera over time by superimposing a past shot image as a target image on a current shot image, and correcting and adjusting the posture change of the camera. In Non-Patent Document 1, the position and orientation of the camera are identified based on the position of the landmark (specific object) in the image taken by the camera and the position coordinates of the landmark calculated in advance by computer graphics. The technology is disclosed. Further, in Patent Document 1, the position and orientation of each of a plurality of cameras for photographing a subject from multiple viewpoints are determined, and information on the determined position and orientation is provided to the user (installer) by the user or the like. The technology that supports the installation work of the camera is disclosed.

河村貴弘,舘村純一,坂内正夫,「実映像中のランドマーク情報を利用した拡張現実感の一生成手法」, 全国大会講演論文集 第52回(システム),情報処理学会,1996年3月6日,p.177-178Takahiro Kawamura, Junichi Tatemura, Masao Sakauchi, "Augmented Reality Generation Method Using Landmark Information in Real Images", Proceedings of the National Convention 52nd (System), Information Processing Society of Japan, March 1996 6th, p.177-178

特開2019-092007号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2019-092007

所望の撮影範囲を撮影するようにカメラの撮影方向(カメラの姿勢)を調整する場合、カメラの焦点距離が長いとカメラが撮影する画像内に特徴的な箇所が存在せず、カメラが所望の姿勢で設置されているかどうかがわからないことがある。このような場合、特徴的な箇所が撮影画像内に入るようにカメラの焦点距離を短くして得られた撮影画像を用いてカメラの姿勢を調整し、その後に焦点距離を利用時の撮影のための焦点距離に戻すことが行われる。非特許文献1および特許文献1においても、撮影画像内に特徴的な箇所が存在しない場合は、カメラの焦点距離を短くして特徴的な箇所が存在する撮影画像を取得することが要求される。取得された撮影画像を用いてカメラの位置姿勢が同定された後、焦点距離は利用時の焦点距離に戻される。 When adjusting the shooting direction (camera posture) of the camera so as to shoot the desired shooting range, if the focal length of the camera is long, there is no characteristic part in the image shot by the camera, and the camera is desired. You may not know if it is installed in a posture. In such a case, adjust the posture of the camera using the captured image obtained by shortening the focal length of the camera so that the characteristic part is included in the captured image, and then use the focal length for shooting. It is done to return to the focal length for. Also in Non-Patent Document 1 and Patent Document 1, when a characteristic portion does not exist in the captured image, it is required to shorten the focal length of the camera to acquire a captured image in which the characteristic portion exists. .. After the position and orientation of the camera are identified using the acquired captured image, the focal length is returned to the focal length at the time of use.

しかしながら、カメラの焦点距離が変更されると、レンズの形状誤差、組立精度等によって光軸にずれが生じる。すなわち、焦点距離が変更されるとカメラの姿勢を変えなくても光軸位置が移動してしまう。そのため、カメラの利用時の焦点距離から変更された焦点距離での撮影により得られた撮影画像と目標画像とが一致するようにカメラの姿勢を調整しても、利用時の焦点距離に関してカメラの姿勢が正しく調整されたものとはならない。また、光軸ずれの量と方向は、変更前後の焦点距離によってばらつきがあり、レンズ個体ごとに異なる。 However, when the focal length of the camera is changed, the optical axis shifts due to the shape error of the lens, the assembly accuracy, and the like. That is, when the focal length is changed, the position of the optical axis moves without changing the posture of the camera. Therefore, even if the posture of the camera is adjusted so that the captured image obtained by shooting at the focal length changed from the focal length when using the camera matches the target image, the camera's focal length when used is adjusted. The posture is not adjusted correctly. In addition, the amount and direction of the optical axis shift varies depending on the focal length before and after the change, and differs depending on the individual lens.

本開示は、撮影装置の焦点距離の変更による光軸位置の変化が撮影装置の姿勢調整の精度に及ぼす影響を低減する技術を提供する。 The present disclosure provides a technique for reducing the influence of a change in the optical axis position due to a change in the focal length of a photographing device on the accuracy of posture adjustment of the photographing device.

本開示の一態様による画像処理装置は以下の構成を有する。すなわち、
撮影装置の姿勢調整時の撮影に用いられる第1の焦点距離と、前記撮影装置の利用時の撮影に用いられる第2の焦点距離とを取得する第1取得手段と、
前記撮影装置の、前記第1の焦点距離での撮影時の光軸位置と前記第2の焦点距離での撮影時の光軸位置との差を表す光軸シフト量を取得する第2取得手段と、
前記撮影装置の調整後の姿勢、前記第1の焦点距離、および撮影空間の3次元モデルに基づいて生成された、前記撮影装置が前記調整後の姿勢および前記第1の焦点距離で撮影する撮影画像に対応する画像を、目標画像として記憶する記憶手段と、
前記目標画像を前記光軸シフト量に基づいてずらすことにより補正された目標画像を生成する生成手段と、を有する。
The image processing apparatus according to one aspect of the present disclosure has the following configuration. That is,
A first acquisition means for acquiring a first focal length used for photographing when adjusting the posture of the photographing device and a second focal length used for photographing when using the photographing device.
A second acquisition means for acquiring an optical axis shift amount representing the difference between the optical axis position at the time of shooting at the first focal length and the optical axis position at the time of shooting at the second focal length of the photographing device. When,
Imaging taken by the imaging device in the adjusted posture and the first focal length, generated based on a three-dimensional model of the adjusted posture, the first focal length, and the imaging space of the imaging device. A storage means for storing an image corresponding to an image as a target image,
It has a generation means for generating a corrected target image by shifting the target image based on the optical axis shift amount.

本開示によれば、撮影装置の焦点距離の変更による光軸位置の変化が撮影装置の姿勢調整の精度に及ぼす影響を低減することができる。 According to the present disclosure, it is possible to reduce the influence of the change in the optical axis position due to the change in the focal length of the photographing device on the accuracy of the posture adjustment of the photographing device.

第1実施形態による姿勢調整システムの構成例を示すブロック図。The block diagram which shows the configuration example of the posture adjustment system by 1st Embodiment. 画像処理装置のハードウェア構成例を示すブロック図。The block diagram which shows the hardware configuration example of an image processing apparatus. 第1実施形態の画像処理装置による姿勢調整処理を示すフローチャート。The flowchart which shows the posture adjustment processing by the image processing apparatus of 1st Embodiment. 光軸シフト量の計測例を示す図。The figure which shows the measurement example of the optical axis shift amount. ルックアップテーブルのデータ構成例を示す図。The figure which shows the data structure example of the look-up table. 第1実施形態による目標画像の補正を説明する図。The figure explaining the correction of the target image by 1st Embodiment. 第1実施形態による姿勢調整時における重畳表示を説明する図。The figure explaining the superimposition display at the time of posture adjustment by 1st Embodiment. 第2実施形態による姿勢調整システムの構成例を示すブロック図。The block diagram which shows the configuration example of the posture adjustment system by 2nd Embodiment. 第2実施形態の画像処理装置による姿勢調整処理を示すフローチャート。The flowchart which shows the posture adjustment processing by the image processing apparatus of 2nd Embodiment. 第3実施形態による姿勢調整システムの構成例を示すブロック図。The block diagram which shows the configuration example of the posture adjustment system by 3rd Embodiment. 第3実施形態による姿勢調整時における重畳表示を説明する図。The figure explaining the superimposition display at the time of posture adjustment by the 3rd Embodiment.

以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。なお、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。実施形態には複数の特徴が記載されているが、これらの複数の特徴の全てが発明に必須のものとは限らず、また、複数の特徴は任意に組み合わせられてもよい。さらに、添付図面においては、同一若しくは同様の構成に同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。 Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The following embodiments do not limit the invention according to the claims. Although a plurality of features are described in the embodiment, not all of the plurality of features are essential for the invention, and the plurality of features may be arbitrarily combined. Further, in the attached drawings, the same or similar configurations are given the same reference numbers, and duplicate explanations are omitted.

<第1実施形態>
以下では、撮影装置の姿勢調整の指標となる目標画像と、撮影装置が撮影したリアルタイムな撮影画像とをユーザに提示することで、撮影装置の姿勢調整を行う姿勢調整方法とそのシステム(姿勢調整システム)について説明する。以下の各実施形態によれば、焦点距離の変更に伴うレンズの光軸ずれに起因した、撮影装置の姿勢調整の精度の低下が改善され得る。
<First Embodiment>
In the following, the posture adjustment method and its system (posture adjustment) for adjusting the posture of the photographing device by presenting the target image, which is an index of the attitude adjustment of the photographing device, and the real-time photographed image taken by the photographing device to the user. System) will be described. According to each of the following embodiments, the decrease in the accuracy of the posture adjustment of the photographing apparatus due to the optical axis shift of the lens due to the change of the focal length can be improved.

第1実施形態では、姿勢調整時において、撮影装置の焦点距離を利用時の撮影に用いられる焦点距離よりも短く設定して撮影を行い、調整用の撮影画像を得る。すなわち、姿勢調整時では、撮影装置の焦点距離が、利用時の撮影よりも広角側に設定される。姿勢調整において、撮影装置から得られる撮影画像と姿勢調整時の焦点距離に対応する目標画像を用いることにより、当該撮影装置の姿勢が調整される。姿勢調整の終了後、撮影装置の焦点距離は利用時の焦点距離に設定され、所望の撮影領域の撮影が実行される。目標画像とは、姿勢調整時の目標として使用される画像であり、調整時の焦点距離において姿勢調整後の撮影装置から得られる撮影画像に相当する。本実施形態において、目標画像は、利用時の撮影よりも広角側に焦点距離が設定されて得られた撮影画像に対応する。そのため、目標画像は、利用時に得られる撮影画像よりも姿勢調整時の調整目標である特徴点(例えば、サッカーゴールや野球のベース、ラインやスタンドの一部など)をより多く含む。姿勢調整では、撮影画像と目標画像に含まれる特徴点の位置が合うように撮影装置の姿勢が調整される。 In the first embodiment, at the time of posture adjustment, the focal length of the photographing device is set shorter than the focal length used for photographing at the time of use, and shooting is performed to obtain a captured image for adjustment. That is, at the time of posture adjustment, the focal length of the photographing device is set to the wide-angle side of the photographing at the time of use. In the posture adjustment, the posture of the photographing device is adjusted by using the photographed image obtained from the photographing device and the target image corresponding to the focal length at the time of the attitude adjustment. After the posture adjustment is completed, the focal length of the photographing device is set to the focal length at the time of use, and the imaging of the desired imaging area is executed. The target image is an image used as a target at the time of posture adjustment, and corresponds to a photographed image obtained from a photographing device after the attitude adjustment at the focal length at the time of adjustment. In the present embodiment, the target image corresponds to a captured image obtained by setting the focal length on the wide-angle side of the captured image at the time of use. Therefore, the target image includes more feature points (for example, a soccer goal, a baseball base, a part of a line or a stand, etc.) that are adjustment targets at the time of posture adjustment than a photographed image obtained at the time of use. In the posture adjustment, the posture of the photographing device is adjusted so that the positions of the feature points included in the captured image and the target image match.

図1Aは第1実施形態による姿勢調整システムの構成例を示すブロック図である。姿勢調整システムは、撮影装置としてのカメラ101、および、カメラ101の姿勢調整を支援するための画像を生成する画像処理装置102を有する。カメラ101は、内部に撮影素子を備え、その前方に焦点距離を変更できるズームレンズが備えられている。カメラ101はカメラの向きを調整して固定する姿勢調整機構(不図示)によって保持される。画像処理装置102は、カメラ101の姿勢調整のための目標画像をし、カメラ101からの撮影画像とともにディスプレイ111に表示させる。カメラ101と画像処理装置102はカメラ制御ケーブルと画像伝送ケーブルとで接続されている。 FIG. 1A is a block diagram showing a configuration example of a posture adjustment system according to the first embodiment. The posture adjustment system includes a camera 101 as a photographing device, and an image processing device 102 that generates an image for assisting the posture adjustment of the camera 101. The camera 101 is provided with a photographing element inside, and a zoom lens capable of changing the focal length is provided in front of the photographing element. The camera 101 is held by a posture adjusting mechanism (not shown) that adjusts and fixes the direction of the camera. The image processing device 102 takes a target image for adjusting the posture of the camera 101 and displays it on the display 111 together with the captured image from the camera 101. The camera 101 and the image processing device 102 are connected by a camera control cable and an image transmission cable.

画像処理装置102において、ユーザインターフェース103は、ユーザからの各種操作を受け付ける。例えば、ユーザインターフェース103は、カメラ101の姿勢調整に必要な情報のユーザ入力を受け付ける。姿勢調整に必要な情報は、例えば、カメラ101の姿勢調整に用いられる焦点距離(以下、調整時焦点距離)、カメラ101の利用時の撮影に用いられる焦点距離(以下、撮影時焦点距離)、カメラ101が装着しているレンズの識別情報を含む。レンズの識別情報には、例えば、レンズの個体ごとに割り振られたレンズの個体番号が用いられ得る。 In the image processing device 102, the user interface 103 receives various operations from the user. For example, the user interface 103 accepts user input of information necessary for adjusting the posture of the camera 101. Information necessary for posture adjustment includes, for example, the focal length used for posture adjustment of the camera 101 (hereinafter, focal length at the time of adjustment), the focal length used for shooting when the camera 101 is used (hereinafter, focal length at the time of shooting), and the like. Includes identification information for the lens mounted on the camera 101. For example, the individual number of the lens assigned to each individual lens may be used as the identification information of the lens.

カメラ制御部104はカメラ制御ケーブルを介してカメラ101と接続され、カメラ101のパン、チルト、ロール、ズームを制御する。例えば、カメラ制御部104は、ユーザインターフェース103から入力された焦点距離(調整時焦点距離、撮影時焦点距離)に従ってカメラ101のレンズの焦点距離を制御する。また、カメラ制御部104は、カメラ101を支持する雲台(不図示)を制御することでカメラ101の姿勢(パン、チルト、ロール)を変更する。レンズ設定値取得部105は、ユーザインターフェース103で入力された姿勢調整に必要な情報を取得し、記憶しておく。上述したように、姿勢調整時に必要な情報には、例えば、レンズの個体番号、調整時焦点距離、撮影時焦点距離が含まれる。目標画像記憶部106は、カメラ101の姿勢を調整する際の目標となる目標画像を記憶する。ルックアップテーブル107は、レンズ個体ごとに、レンズの焦点距離と光軸位置のずれ量(光軸シフト量)を対応付けて記憶している。ルックアップテーブル107には、カメラ101が装着されているレンズを用いて設定できる焦点距離ごとに光軸シフト量が記録されている。ルックアップテーブル107の詳細は図4により後述する。なお、ルックアップテーブル107では、焦点距離と光軸シフト量の対応が記憶されているが、これに限られるものではない。例えば、焦点距離の代わりに、焦点距離に相当するその他の指標が用いられてもよい。 The camera control unit 104 is connected to the camera 101 via a camera control cable, and controls pan, tilt, roll, and zoom of the camera 101. For example, the camera control unit 104 controls the focal length of the lens of the camera 101 according to the focal length (focal length at the time of adjustment, focal length at the time of shooting) input from the user interface 103. Further, the camera control unit 104 changes the posture (pan, tilt, roll) of the camera 101 by controlling a pan head (not shown) that supports the camera 101. The lens setting value acquisition unit 105 acquires and stores information necessary for posture adjustment input in the user interface 103. As described above, the information required for posture adjustment includes, for example, the individual number of the lens, the focal length at the time of adjustment, and the focal length at the time of shooting. The target image storage unit 106 stores a target image that is a target when adjusting the posture of the camera 101. The look-up table 107 stores the focal length of the lens and the amount of deviation of the optical axis position (optical axis shift amount) in association with each other for each individual lens. The look-up table 107 records the amount of optical axis shift for each focal length that can be set using the lens to which the camera 101 is mounted. The details of the look-up table 107 will be described later with reference to FIG. The look-up table 107 stores the correspondence between the focal length and the optical axis shift amount, but is not limited to this. For example, instead of the focal length, other indicators corresponding to the focal length may be used.

補正値計算部108は、ルックアップテーブル107の参照により、調整時と利用時との間で発生するカメラ101の光軸シフト量を取得し、取得した光軸シフト量に基づいて目標画像を補正するための補正量を計算する。目標画像補正部109は、目標画像記憶部106に記憶されている目標画像を、補正値計算部108により計算された補正量を用いて補正し、補正された目標画像を生成する。画像重畳部110は、目標画像を表示する目標画像レイヤーと撮影画像を表示する撮影画像レイヤーを重ね合わせて、重畳表示画像を生成する。目標画像レイヤーには目標画像補正部109で補正された目標画像が用いられる。撮影画像レイヤーには、カメラ101から画像伝送ケーブルを介して入力されるリアルタイムな撮影画像が用いられる。ディスプレイ111は、画像重畳部110で生成された重畳画像を表示する。 The correction value calculation unit 108 acquires the optical axis shift amount of the camera 101 that occurs between the time of adjustment and the time of use by referring to the look-up table 107, and corrects the target image based on the acquired optical axis shift amount. Calculate the amount of correction to do. The target image correction unit 109 corrects the target image stored in the target image storage unit 106 using the correction amount calculated by the correction value calculation unit 108, and generates a corrected target image. The image superimposition unit 110 superimposes the target image layer for displaying the target image and the captured image layer for displaying the captured image to generate a superimposed display image. The target image corrected by the target image correction unit 109 is used as the target image layer. As the captured image layer, a real-time captured image input from the camera 101 via the image transmission cable is used. The display 111 displays the superimposed image generated by the image superimposing unit 110.

図1Bは、画像処理装置102のハードウェア構成例を示すブロック図である。画像処理装置102は、CPU211、ROM212、RAM213、補助記憶装置214、表示部215、操作部216、通信I/F217、及びバス218を有する。 FIG. 1B is a block diagram showing a hardware configuration example of the image processing device 102. The image processing device 102 includes a CPU 211, a ROM 212, a RAM 213, an auxiliary storage device 214, a display unit 215, an operation unit 216, a communication I / F 217, and a bus 218.

CPU211は、ROM212やRAM213に格納されているコンピュータプログラムやデータを用いて画像処理装置102の全体を制御することで、図1Aに示す画像処理装置102の各機能を実現する。なお、画像処理装置102がCPU211とは異なる1又は複数の専用のハードウェアを有し、CPU211による処理の少なくとも一部を専用のハードウェアが実行してもよい。専用のハードウェアの例としては、ASIC(特定用途向け集積回路)、FPGA(フィールドプログラマブルゲートアレイ)、およびDSP(デジタルシグナルプロセッサ)などがある。ROM212は、変更を必要としないプログラムなどを格納する。RAM213は、補助記憶装置214から供給されるプログラムやデータ、及び通信I/F217を介して外部から供給されるデータなどを一時記憶する。補助記憶装置214は、例えばハードディスクドライブ等で構成され、画像データや音声データなどの種々のデータを記憶する。 The CPU 211 realizes each function of the image processing device 102 shown in FIG. 1A by controlling the entire image processing device 102 using computer programs and data stored in the ROM 212 and the RAM 213. The image processing device 102 may have one or more dedicated hardware different from the CPU 211, and the dedicated hardware may execute at least a part of the processing by the CPU 211. Examples of dedicated hardware include ASICs (Application Specific Integrated Circuits), FPGAs (Field Programmable Gate Arrays), and DSPs (Digital Signal Processors). The ROM 212 stores programs and the like that do not require changes. The RAM 213 temporarily stores programs and data supplied from the auxiliary storage device 214, data supplied from the outside via the communication I / F 217, and the like. The auxiliary storage device 214 is composed of, for example, a hard disk drive or the like, and stores various data such as image data and audio data.

表示部215は、例えば液晶ディスプレイやLED等で構成され、ユーザが画像処理装置102を操作するためのGUI(Graphical User Interface)などを表示する。表示部215は、上述のディスプレイ111として機能し得る。操作部216は、例えばキーボードやマウス、ジョイスティック、タッチパネル等で構成され、ユーザによる操作を受けて各種の指示をCPU211に入力する。操作部216は、上述のユーザインターフェース103として機能し得る。CPU211は、表示部215を制御する表示制御部、及び操作部216を制御する操作制御部として動作する。 The display unit 215 is composed of, for example, a liquid crystal display, an LED, or the like, and displays a GUI (Graphical User Interface) for the user to operate the image processing device 102. The display unit 215 can function as the display 111 described above. The operation unit 216 is composed of, for example, a keyboard, a mouse, a joystick, a touch panel, or the like, and inputs various instructions to the CPU 211 in response to an operation by the user. The operation unit 216 can function as the above-mentioned user interface 103. The CPU 211 operates as a display control unit that controls the display unit 215 and an operation control unit that controls the operation unit 216.

通信I/F217は、画像処理装置102の外部の装置との通信に用いられる。例えば、画像処理装置102が外部の装置と有線で接続される場合には、通信用のケーブルが通信I/F217に接続される。画像処理装置102が外部の装置と無線通信する機能を有する場合には、通信I/F217はアンテナを備える。バス218は、画像処理装置102の各部をつないで情報を伝達する。 The communication I / F 217 is used for communication with an external device of the image processing device 102. For example, when the image processing device 102 is connected to an external device by wire, a communication cable is connected to the communication I / F 217. When the image processing device 102 has a function of wirelessly communicating with an external device, the communication I / F 217 includes an antenna. The bus 218 connects each part of the image processing device 102 to transmit information.

本実施形態では表示部215と操作部216が画像処理装置102の内部に存在するものとするが、表示部215と操作部216との少なくとも一方が画像処理装置102の外部に別の装置として存在していてもよい。 In the present embodiment, it is assumed that the display unit 215 and the operation unit 216 exist inside the image processing device 102, but at least one of the display unit 215 and the operation unit 216 exists as another device outside the image processing device 102. You may be doing it.

図2は、第1実施形態による姿勢調整システム(画像処理装置102)が行うカメラ101の姿勢調整処理を説明するフローチャートである。以下、図2のフローチャートに沿って、第1実施形態によるカメラ姿勢調整処理について説明する。 FIG. 2 is a flowchart illustrating the posture adjustment process of the camera 101 performed by the posture adjustment system (image processing device 102) according to the first embodiment. Hereinafter, the camera posture adjustment process according to the first embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG.

ステップS201において、レンズ設定値取得部105は、カメラ101の姿勢調整に必要な情報(調整時焦点距離、撮影時焦点距離、レンズ固体番号を含む)を取得し、RAM213または補助記憶装置214(以下、メモリと記載する)に保持する。上述したように、姿勢調整に必要な情報は、例えばユーザインターフェース103を介してユーザにより入力される。なお、カメラ姿勢調整時焦点距離と撮影時焦点距離は、カメラ101に創薬されているレンズで設定可能な焦点距離の範囲内に限られる。 In step S201, the lens setting value acquisition unit 105 acquires information (including the focal length at the time of adjustment, the focal length at the time of shooting, and the lens solid number) necessary for adjusting the posture of the camera 101, and the RAM 213 or the auxiliary storage device 214 (hereinafter referred to as the auxiliary storage device 214). , Described as memory). As described above, the information required for posture adjustment is input by the user, for example, via the user interface 103. The focal length at the time of adjusting the camera posture and the focal length at the time of shooting are limited to the range of the focal length that can be set by the lens created in the camera 101.

ステップS202において、目標画像記憶部106は、目標画像を取得しメモリに保存する。目標画像とは、カメラ101の姿勢調整時の指標として使用される画像であり、姿勢調整後のカメラ101が調整時焦点距離にて撮影する撮影画像に相当する。目標画像は、カメラ101の位置と目標とする姿勢、調整時焦点距離、撮影空間の3次元モデル(以下、3Dモデル)に基づいて生成される。例えば、目標画像は、撮影範囲の構造物の3Dモデル、カメラ101が設置される位置座標、カメラ101の注視点位置座標、カメラ101の焦点距離と撮影素子のサイズおよび画素数、に基づいて3Dモデルシミュレーションソフトを使って作成される。すなわち、目標画像は、カメラ101の姿勢調整を行う時の3Dモデル空間を作成し、3Dモデル空間に仮想的にカメラ101を配置して、カメラ101で撮影される画像をシミュレートし、コンピュータグラフィックスにより描画することにより作成される。なお、本実施形態では、目標画像記憶部106が前もって作成された目標画像を記憶しておく構成を記載するがこれに限られるものではない。例えば、目標画像を作成するための情報(上述の3Dモデル空間、カメラ101の配置位置(座標)、調整時焦点距離、など)を用いて、画像処理装置102が目標画像を生成してもよい。 In step S202, the target image storage unit 106 acquires the target image and stores it in the memory. The target image is an image used as an index when adjusting the posture of the camera 101, and corresponds to a captured image taken by the camera 101 after adjusting the posture at the focal length at the time of adjustment. The target image is generated based on the position and target posture of the camera 101, the focal length at the time of adjustment, and a three-dimensional model (hereinafter, 3D model) of the shooting space. For example, the target image is 3D based on a 3D model of the structure in the shooting range, the position coordinates where the camera 101 is installed, the gazing point position coordinates of the camera 101, the focal length of the camera 101, the size of the shooting element, and the number of pixels. Created using model simulation software. That is, for the target image, a 3D model space for adjusting the posture of the camera 101 is created, the camera 101 is virtually arranged in the 3D model space, the image taken by the camera 101 is simulated, and computer graphics are used. It is created by drawing with a computer. In this embodiment, the configuration in which the target image storage unit 106 stores the target image created in advance is described, but the present invention is not limited to this. For example, the image processing device 102 may generate the target image by using the information for creating the target image (the above-mentioned 3D model space, the arrangement position (coordinates) of the camera 101, the focal length at the time of adjustment, etc.). ..

ステップS203において、補正値計算部108は、ステップS201で入力された調整時焦点距離と撮影時焦点距離に基づいて、カメラ101のレンズの光軸位置がカメラ101の撮影素子に対して移動する量(光軸シフト量)を取得する。そして、補正値計算部108は、光軸シフト量に基づいて目標画像の補正値を計算する。上述のように、画像処理装置102は、使用されるレンズの焦点距離と光軸シフト量の対応を記録したルックアップテーブル107を有する。補正値計算部108は、ルックアップテーブル107を参照することにより、焦点距離が撮影時焦点距離から調整時焦点距離に変化した場合の光軸シフト量を取得する。 In step S203, the correction value calculation unit 108 moves the optical axis position of the lens of the camera 101 with respect to the photographing element of the camera 101 based on the adjusted focal length and the shooting focal length input in step S201. (Optical axis shift amount) is acquired. Then, the correction value calculation unit 108 calculates the correction value of the target image based on the optical axis shift amount. As described above, the image processing apparatus 102 has a look-up table 107 that records the correspondence between the focal length of the lens used and the amount of optical axis shift. The correction value calculation unit 108 acquires the optical axis shift amount when the focal length changes from the focal length at the time of shooting to the focal length at the time of adjustment by referring to the look-up table 107.

ここで、ルックアップテーブル107を作成するための光軸シフト量の計測例を、図3を参照して説明する。図3は光軸シフト量の計測例を示す図である。図示の計測例では、焦点距離70mmを基準とし、カメラ101の位置/姿勢と目標物の位置を変更せずに、焦点距離のみを変更しながらカメラ101による撮影画像が取得される。図3(a)は焦点距離を基準である70mmに設定し、カメラ101から所定距離離れた位置にターゲット301を置いた時の撮影画像を示している。撮影画像の中央には十字のガイド線302が表示されている。ターゲット301の前側右下角部が撮影画像の中央(ガイド線302の交点)に来るようにカメラ101の姿勢が調整済みとなっている。この時のターゲット301の前側右下角部に相当する画素位置(x,y)を基準(0,0)とする。この状態から焦点距離を変更したときのターゲット301の前側右下角部に相当する画素位置の座標が光軸シフト量となる。すなわち、ターゲット301の前側右下角部とガイド線302の交点との間のx方向、y方向の画素数が光軸シフト量として記録される。なお、光軸シフト量を表す指標は、画素数に限られるものではなく、例えば、カメラ101の撮影素子上での実距離(mm)などが用いられてもよい。 Here, an example of measuring the amount of optical axis shift for creating the look-up table 107 will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a diagram showing a measurement example of the optical axis shift amount. In the illustrated measurement example, the image captured by the camera 101 is acquired while changing only the focal length without changing the position / posture of the camera 101 and the position of the target object with the focal length of 70 mm as a reference. FIG. 3A shows a photographed image when the focal length is set to 70 mm as a reference and the target 301 is placed at a position separated from the camera 101 by a predetermined distance. A cross guide line 302 is displayed in the center of the captured image. The posture of the camera 101 has been adjusted so that the lower right corner on the front side of the target 301 comes to the center of the captured image (the intersection of the guide lines 302). The pixel position (x, y) corresponding to the lower right corner on the front side of the target 301 at this time is used as a reference (0,0). The coordinate of the pixel position corresponding to the lower right corner on the front side of the target 301 when the focal length is changed from this state is the optical axis shift amount. That is, the number of pixels in the x-direction and the y-direction between the front right lower corner portion of the target 301 and the intersection of the guide lines 302 is recorded as the optical axis shift amount. The index representing the optical axis shift amount is not limited to the number of pixels, and for example, the actual distance (mm) on the photographing element of the camera 101 may be used.

このような方法により、焦点距離を変更したときの、各焦点距離における光軸シフト量が測定される。図3(b)は、図3(a)の状態からカメラ101の設置位置、姿勢およびターゲットの位置を変更せず、カメラ101の焦点距離を100mmに設定した時の撮影画像を示す。撮影画像の横方向右側をx方向の正の方向とし、縦方向の下側をy方向の正の方向としたとき、ターゲット301の前側右下角部の画素位置(x,y)=(-0.8,0.7)が光軸シフト量として記録される。図3(c)、図3(d)は同様に、図3(a)の状態からカメラ101の設置位置、姿勢およびターゲットの位置を変更せず、カメラ101の焦点距離をそれぞれ120mm、200mmに設定したときの撮影画像(撮影範囲)を示す。図3(b)と同様に、それぞれの焦点距離について光軸シフト量が記録される。こうして、カメラ101が設定できる複数の焦点距離の各々に対して光軸シフト量が記録されたルックアップテーブル107が生成される。なお、光軸シフト量はレンズ個体ごとに異なるため、使用するレンズごとに光軸シフト量を計測してルックアップテーブル107を生成し、レンズの個体番号ごとに記録しておく。 By such a method, the amount of optical axis shift at each focal length when the focal length is changed is measured. FIG. 3B shows a captured image when the focal length of the camera 101 is set to 100 mm without changing the installation position, posture, and target position of the camera 101 from the state of FIG. 3A. When the right side in the horizontal direction of the captured image is the positive direction in the x direction and the lower side in the vertical direction is the positive direction in the y direction, the pixel position (x, y) = (-0) in the lower right corner on the front side of the target 301. .8,0.7) is recorded as the optical axis shift amount. Similarly, in FIGS. 3 (c) and 3 (d), the focal length of the camera 101 is set to 120 mm and 200 mm, respectively, without changing the installation position, posture, and target position of the camera 101 from the state of FIG. 3 (a). Shows the shot image (shooting range) when set. Similar to FIG. 3B, the optical axis shift amount is recorded for each focal length. In this way, a look-up table 107 in which the optical axis shift amount is recorded for each of the plurality of focal lengths that can be set by the camera 101 is generated. Since the optical axis shift amount differs for each individual lens, the optical axis shift amount is measured for each lens to be used, a look-up table 107 is generated, and the look-up table 107 is recorded for each individual lens number.

以上のようにして測定された光軸シフト量が記録されたルックアップテーブル107の例を図4に示す。ルックアップテーブル107は、レンズ個体番号とそのレンズで設定可能な焦点距離(図4では70mmから200mmの範囲で1mmごとに設定可能)ごとに、x方向とy方向への光軸シフト量が記録されたテーブル1070、1071を有している。光軸シフト量とはそのレンズを使用しているときに焦点距離を変化させた場合の画像の移動量である。テーブル1070,1071には、基準の焦点距離(図4では70mm)からそれぞれの焦点距離に変更したときの画像のx方向とy方向の移動量が光軸シフト量として記録されている。すなわち、テーブル1070,1071は、複数の焦点距離と、各焦点距離における画像の移動量とを記録した対応表である。ルックアップテーブル107は、レンズごとに用意されたテーブル1070,1071を含み、テーブル1070はレンズ固体番号=1234567のレンズのための対応表であり、テーブル1071は固体番号=1234568のレンズのための対応表である。 FIG. 4 shows an example of the look-up table 107 in which the optical axis shift amount measured as described above is recorded. The look-up table 107 records the amount of optical axis shift in the x-direction and y-direction for each lens individual number and the focal length that can be set with the lens (in FIG. 4, it can be set in 1 mm increments in the range of 70 mm to 200 mm). It has the tables 1070 and 1071 that have been made. The optical axis shift amount is the amount of movement of the image when the focal length is changed while using the lens. In the tables 1070 and 1071, the amount of movement in the x-direction and the y-direction of the image when the reference focal length (70 mm in FIG. 4) is changed to each focal length is recorded as the optical axis shift amount. That is, the tables 1070 and 1071 are correspondence tables in which a plurality of focal lengths and the amount of movement of the image at each focal length are recorded. The look-up table 107 includes tables 1070 and 1071 prepared for each lens, table 1070 is a correspondence table for lenses with lens solid number = 1234567, and table 1071 is a correspondence table for lenses with solid number = 1234568. It is a table.

ステップ203では、補正値計算部108がルックアップテーブル107を参照して、撮影時焦点距離から調整時焦点距離へ変更させたときの光軸シフト量を計算する。より具体的には、補正値計算部108は、撮影時焦点距離と調整時焦点距離の光軸シフト量を表すx、yをそれぞれ独立して差分を計算する。例えば、レンズ固体番号=1234567のレンズについて、調整時焦点距離を75mm、撮影時焦点距離を200mmとした場合の光軸シフト量は次のように計算される。すなわち、補正値計算部108は、テーブル1070を参照して、焦点距離が75mmから200mmまで変化したときのx方向のシフト量δxを、δx=(-2.0)-(-1.5)=-0.5と計算する。また、補正値計算部108は、焦点距離が75mmから200mmまで変化したときのy方向の光軸シフト量δyを、δy=(1.5)-(1.0)=0.5と計算する。 In step 203, the correction value calculation unit 108 refers to the look-up table 107 and calculates the optical axis shift amount when the focal length at the time of shooting is changed to the focal length at the time of adjustment. More specifically, the correction value calculation unit 108 calculates the difference between x and y, which represent the optical axis shift amounts of the focal length at the time of shooting and the focal length at the time of adjustment, respectively. For example, for a lens having a lens solid number = 1234567, the optical axis shift amount is calculated as follows when the focal length at the time of adjustment is 75 mm and the focal length at the time of shooting is 200 mm. That is, the correction value calculation unit 108 refers to the table 1070 and sets the shift amount δx in the x direction when the focal length changes from 75 mm to 200 mm, δx = (-2.0)-(-1.5). = -0.5 is calculated. Further, the correction value calculation unit 108 calculates the optical axis shift amount δy in the y direction when the focal length changes from 75 mm to 200 mm as δy = (1.5)-(1.0) = 0.5. ..

ステップS204において、目標画像補正部109は、ステップS202で目標画像記憶部106により取得され、メモリに保存された目標画像を読み出す。図5(a)は、メモリに保存されている目標画像の一例であり、調整対象のカメラ101から、焦点距離=75mmで撮影される撮影画像をシミュレーションすることにより得られたコンピュータグラフィックスである。ステップS205において、目標画像補正部109は、ステップS204で読み込んだ目標画像を、ステップS203で計算された光軸シフト量に従って補正する。目標画像補正部109は、ステップS203で計算された光軸シフト量をもとに、目標画像をx方向、y方向に平行移動させ、新たな目標画像を作成する。 In step S204, the target image correction unit 109 reads out the target image acquired by the target image storage unit 106 in step S202 and stored in the memory. FIG. 5A is an example of a target image stored in the memory, and is computer graphics obtained by simulating a captured image captured at a focal length = 75 mm from the camera 101 to be adjusted. .. In step S205, the target image correction unit 109 corrects the target image read in step S204 according to the optical axis shift amount calculated in step S203. The target image correction unit 109 creates a new target image by translating the target image in the x-direction and the y-direction based on the optical axis shift amount calculated in step S203.

図5(b)に、第1実施形態による補正後の目標画像を示す。焦点距離が75mmから200mmへ変更されると、画像の中心(光軸位置)がステップS203で計算された光軸シフト量(δx,δy)=(-0.5,0.5)だけ移動してしまう。そこで、目標画像補正部109は、図5(a)に示される目標画像の画角の中心を、ステップS203で計算された光軸シフト量の方向(δx,δy)とは逆方向に当該シフト量だけ移動させる。この移動を矢印501で示す。すなわち、目標画像補正部109は、ステップS202で取得された目標画像の画角を-(δx,δy)=(0.5,-0.5)だけ移動させて、図5(b)に示される新たな目標画像(補正後の目標画像)を生成し、これを記憶する。なお、この処理は、焦点距離が撮影時焦点距離(200mm)から調整時焦点距離(75mm)へ変化した場合の光軸シフト量(δx,δy)=(0.5,-0.5)だけ、目標画像の範囲(画角)をシフトさせることと同等である。また、図5で図示された目標画像の範囲の移動は、(δx、δy)=(-0.5、0.5)に対応しており、矢印501の方向及び長さは(δx、δy)の絶対値および符号(正負)に応じて変化することは言うまでもない。 FIG. 5B shows a target image after correction according to the first embodiment. When the focal length is changed from 75 mm to 200 mm, the center of the image (optical axis position) moves by the optical axis shift amount (δx, δy) = (-0.5, 0.5) calculated in step S203. It ends up. Therefore, the target image correction unit 109 shifts the center of the angle of view of the target image shown in FIG. 5A in the direction opposite to the direction (δx, δy) of the optical axis shift amount calculated in step S203. Move only the amount. This movement is indicated by the arrow 501. That is, the target image correction unit 109 moves the angle of view of the target image acquired in step S202 by − (δx, δy) = (0.5, −0.5), and is shown in FIG. 5 (b). A new target image (corrected target image) is generated and stored. In this process, only the optical axis shift amount (δx, δy) = (0.5-0.5) when the focal length changes from the focal length at the time of shooting (200 mm) to the focal length at the time of adjustment (75 mm). , Is equivalent to shifting the range (angle of view) of the target image. Further, the movement of the range of the target image shown in FIG. 5 corresponds to (δx, δy) = (-0.5, 0.5), and the direction and length of the arrow 501 are (δx, δy). It goes without saying that it changes according to the absolute value of) and the sign (positive or negative).

ステップS206以降のカメラ姿勢調整は、以上のようにして補正された目標画像を用いて行われる。 The camera posture adjustment after step S206 is performed using the target image corrected as described above.

ステップS206では、カメラ制御部104がカメラ101のレンズを調整時焦点距離(本例では75mm)に設定する。ステップS207において、画像重畳部110は、目標画像補正部109により補正された目標画像を表示するレイヤーと、カメラ101で撮影された撮影画像を表示するレイヤーを重ね合わせた重畳画像をディスプレイ111に表示させる。例えば、画像重畳部110は、目標画像のレイヤーを撮影画像のレイヤーよりも前面側に表示させ、且つ半透明として表示させる。目標画像のレイヤーの透明度を、ユーザが設定できるようにしてもよい。なお、重畳画像の表示形態はこの例に限られるものでなく、例えば、撮影画像のレイヤーを目標画像のレイヤーよりも前面側に表示させ、且つ半透明として表示してもよい。このとき調整時焦点距離(本例では75mm)は撮影時焦点距離(200mm)よりも短い広角寄りの焦点距離に設定される。これにより、撮影範囲内にカメラの姿勢を調整するための基準となる特徴的な箇所が入らなくなってしまうという事態の発生が防止される。 In step S206, the camera control unit 104 sets the lens of the camera 101 to the focal length at the time of adjustment (75 mm in this example). In step S207, the image superimposing unit 110 displays on the display 111 a superposed image in which a layer for displaying the target image corrected by the target image correction unit 109 and a layer for displaying the captured image taken by the camera 101 are superimposed. Let me. For example, the image superimposing unit 110 displays the layer of the target image on the front side of the layer of the captured image and displays it as semi-transparent. The transparency of the layer of the target image may be set by the user. The display form of the superimposed image is not limited to this example, and for example, the layer of the captured image may be displayed on the front side of the layer of the target image and displayed as semi-transparent. At this time, the adjusted focal length (75 mm in this example) is set to a focal length closer to the wide angle, which is shorter than the shooting focal length (200 mm). This prevents the occurrence of a situation in which a characteristic portion that serves as a reference for adjusting the posture of the camera does not enter within the shooting range.

ステップS208では、ユーザ操作に応じてカメラ101の姿勢が変更される。ユーザはステップS207でディスプレイ111の重畳表示を確認しながら、ユーザインターフェース103からカメラ101の姿勢を操作し調整する。例えば、ユーザは、ユーザインターフェース103を介して、カメラ101のパン、チルト、ロールを操作することができる。また、カメラの姿勢が変化するとその変化に応じて撮影画像もリアルタイムに変化する。目標画像のレイヤーが半透明として表示され、且つ撮影画像のレイヤーと重ね合わせて表示されているため、ユーザは、重畳画像において撮影画像を目標画像に合わせるようにカメラの姿勢を調整することができる。 In step S208, the posture of the camera 101 is changed according to the user operation. The user operates and adjusts the posture of the camera 101 from the user interface 103 while confirming the superimposed display of the display 111 in step S207. For example, the user can operate the pan, tilt, and roll of the camera 101 via the user interface 103. In addition, when the posture of the camera changes, the captured image also changes in real time according to the change. Since the layer of the target image is displayed as translucent and is displayed superimposed on the layer of the captured image, the user can adjust the posture of the camera so that the captured image matches the target image in the superimposed image. ..

図6は第1実施形態による姿勢調整を説明する図である。図6(a)はカメラ101による撮影画像61を表示するレイヤーを示し、図6(b)は目標画像62を表示するレイヤーを示す。上述したように目標画像は半透明で表示される。また、撮影画像と区別するために目標画像が破線で示されている。図6(a)において、枠60は、撮影時焦点距離による撮影における撮影範囲を示している。撮影時焦点距離による撮影画像には、姿勢調整のためのターゲット301が存在しないため、カメラ101の正確な姿勢調整が困難である。撮影画像61は、調整時焦点距離で撮影された撮影画像を示しており、ターゲット301が撮影画像内に存在している。図6(b)の目標画像62は、調整時焦点距離に対応しており、目標画像補正部109によって光軸シフト量が補正されている。目標画像62は図5(b)で説明した補正後の目標画像に対応する。 FIG. 6 is a diagram illustrating posture adjustment according to the first embodiment. FIG. 6A shows a layer for displaying the image 61 captured by the camera 101, and FIG. 6B shows a layer for displaying the target image 62. As mentioned above, the target image is displayed semi-transparently. In addition, the target image is shown by a broken line to distinguish it from the captured image. In FIG. 6A, the frame 60 shows a shooting range in shooting with a focal length at the time of shooting. Since the target 301 for posture adjustment does not exist in the captured image based on the focal length at the time of shooting, it is difficult to accurately adjust the posture of the camera 101. The captured image 61 shows a captured image captured at the adjusted focal length, and the target 301 is present in the captured image. The target image 62 in FIG. 6B corresponds to the focal length at the time of adjustment, and the optical axis shift amount is corrected by the target image correction unit 109. The target image 62 corresponds to the corrected target image described in FIG. 5 (b).

図6(c)は、撮影画像61を表示するレイヤーと目標画像62を表示するレイヤーを重ねあわせた、重畳画像63を示す図である。上述したように、重畳画像63は、画像重畳部110により生成され、ディスプレイ111に表示される。重畳画像63において、目標画像62を表示するレイヤーが撮影画像61を表示するレイヤーよりも前面側に重畳される。目標画像62を表示するレイヤーは半透明で表示されるため、その背後にある撮影画像61を表示するレイヤーもディスプレイ111に視認可能に表示される。その状態でカメラ101の姿勢を変更すると、カメラ姿勢の変化に応じて撮影画像61が変化する。ユーザは、目標画像62と撮影画像61の特徴的な箇所が重なり合うようにカメラ101の姿勢を調整することで、カメラ101の正確な姿勢調整が可能となる。図6(d)に、カメラ101の姿勢調整の後にディスプレイ111に表示される重畳画像63を示す。 FIG. 6C is a diagram showing a superimposed image 63 in which a layer for displaying a captured image 61 and a layer for displaying a target image 62 are superimposed. As described above, the superimposed image 63 is generated by the image superimposing unit 110 and displayed on the display 111. In the superimposed image 63, the layer displaying the target image 62 is superimposed on the front side of the layer displaying the captured image 61. Since the layer displaying the target image 62 is displayed semi-transparently, the layer displaying the captured image 61 behind the target image 62 is also visibly displayed on the display 111. If the posture of the camera 101 is changed in that state, the captured image 61 changes according to the change in the camera posture. The user can adjust the posture of the camera 101 so that the characteristic portions of the target image 62 and the captured image 61 overlap each other, so that the posture of the camera 101 can be accurately adjusted. FIG. 6D shows a superimposed image 63 displayed on the display 111 after adjusting the posture of the camera 101.

以上のようにしてカメラ101の姿勢調整を完了すると、ユーザは、ユーザインターフェース103を介して調整完了を指示する。調整完了が指示されると、ステップS209において、カメラ制御部104がカメラ101のレンズを撮影時焦点距離に設定する。調整時焦点距離から撮影時焦点距離に焦点距離が変更されると、撮影中心(光軸位置)がステップS203で計算したシフト量(δx,δy)=(-0.5,0.5)だけ移動する。しかしながら、ステップS205で目標画像をあらかじめ光軸シフト量と逆方向に移動させているため、所望の画角(正しく姿勢調整されたカメラ101により、設定された撮影焦点距離で撮影された撮影画像)を得ることが可能となる。 When the posture adjustment of the camera 101 is completed as described above, the user instructs the completion of the adjustment via the user interface 103. When the adjustment completion is instructed, in step S209, the camera control unit 104 sets the lens of the camera 101 to the focal length at the time of shooting. When the focal length is changed from the adjusted focal length to the shooting focal length, the shooting center (optical axis position) is only the shift amount (δx, δy) = (-0.5, 0.5) calculated in step S203. Moving. However, since the target image is moved in advance in the direction opposite to the optical axis shift amount in step S205, a desired angle of view (a photographed image taken by a camera 101 whose posture is adjusted correctly at a set shooting focal length). Can be obtained.

以上のように、第1実施形態によれば、撮影時焦点距離とは異なる調整時焦点距離でカメラ101により撮影された画像を用いた姿勢調整において、焦点距離の変更に起因した光軸シフトの影響を低減した姿勢調整が可能となる。したがって、調整時焦点距離でカメラの姿勢を調整した後に撮影時焦点距離に変更しても、意図されたカメラ姿勢による撮影画像(意図された撮影範囲の撮影画像)を得ることが可能となる。 As described above, according to the first embodiment, in the posture adjustment using the image taken by the camera 101 at the adjusted focal length different from the shooting focal length, the optical axis shift due to the change of the focal length is caused. It is possible to adjust the posture with less influence. Therefore, even if the posture of the camera is adjusted by the focal length at the time of adjustment and then changed to the focal length at the time of shooting, it is possible to obtain a shot image with the intended camera posture (a shot image in the intended shooting range).

<第2実施形態>
第1実施形態では、1つのディスプレイ111上に目標画像と撮影画像を重ねあわせて表示して姿勢調整を行う手法を説明した。第2実施形態では、カメラの出力画像と目標画像を別々の表示装置に表示して比較することによりカメラの姿勢を調整する構成を説明する。
<Second Embodiment>
In the first embodiment, a method of superimposing a target image and a captured image on one display 111 to adjust the posture has been described. In the second embodiment, a configuration for adjusting the posture of the camera by displaying the output image of the camera and the target image on separate display devices and comparing them will be described.

図7は、第2実施形態による姿勢調整システムの構成例を説明するブロック図である。第1実施形態(図1)で説明した構成に対してモニタ120が追加されている。モニタ120はHDMI(登録商標)ケーブル等でカメラ101に接続されており、カメラ101からの撮影画像をリアルタイムに表示する。また、第2実施形態の画像処理装置102では、第1実施形態と比べてカメラ制御部104と画像重畳部110が省略されている。 FIG. 7 is a block diagram illustrating a configuration example of the posture adjustment system according to the second embodiment. The monitor 120 is added to the configuration described in the first embodiment (FIG. 1). The monitor 120 is connected to the camera 101 with an HDMI (registered trademark) cable or the like, and displays images taken from the camera 101 in real time. Further, in the image processing device 102 of the second embodiment, the camera control unit 104 and the image superimposing unit 110 are omitted as compared with the first embodiment.

図8は、第2実施形態による姿勢調整システム(画像処理装置102)が行うカメラ姿勢調整処理を説明するフローチャートである。ステップS201~S206、ステップS209は第1実施形態(図2)と同様の処理である。 FIG. 8 is a flowchart illustrating the camera posture adjustment process performed by the posture adjustment system (image processing device 102) according to the second embodiment. Steps S201 to S206 and steps S209 are the same processes as in the first embodiment (FIG. 2).

ステップS307において、目標画像補正部109は、ステップS205で補正された目標画像をディスプレイ111に表示する。画像処理装置102がラップトップ型コンピュータやタブレット等の持ち運び可能な装置であれば、ユーザは画像処理装置102をカメラ101の設置位置に持ち込むことができる。よって、ユーザは、モニタ120に表示されるカメラ101の撮影画像と、ディスプレイ111に表示される目標画像とを比較しながら、カメラ101の姿勢を調整することができる。また、画像処理装置102が可搬型でない場合は、補正された目標画像を不図示の印刷装置により紙等に印刷し、この印刷物をカメラ101の設置位置に持ち込むようにすればよい。 In step S307, the target image correction unit 109 displays the target image corrected in step S205 on the display 111. If the image processing device 102 is a portable device such as a laptop computer or a tablet, the user can bring the image processing device 102 to the installation position of the camera 101. Therefore, the user can adjust the posture of the camera 101 while comparing the captured image of the camera 101 displayed on the monitor 120 with the target image displayed on the display 111. If the image processing device 102 is not portable, the corrected target image may be printed on paper or the like by a printing device (not shown), and the printed matter may be brought to the installation position of the camera 101.

ステップS308では、ディスプレイ111に表示された(または紙などに印刷された)目標画像と、モニタ120に表示されるカメラ101の撮影画像の姿勢調整が行われる。モニタ120にはカメラからの撮影画像がリアルタイムで表示され、カメラの姿勢が変化するとその変化に応じてモニタ120に表示される画像も変化する。ユーザは、ステップS307でディスプレイ111に表示される目標画像(あるいは紙などに印刷された目標画像)とモニタ120に表示される撮影画像と比較しながらカメラ101の姿勢を調整することができる。ユーザが、目標画像とモニタ120に表示される撮影画像が等しくなるまでカメラ101の姿勢を調整することにより、カメラ101の姿勢調整を完了する。 In step S308, the posture of the target image displayed on the display 111 (or printed on paper or the like) and the captured image of the camera 101 displayed on the monitor 120 are adjusted. The image taken from the camera is displayed on the monitor 120 in real time, and when the posture of the camera changes, the image displayed on the monitor 120 also changes according to the change. The user can adjust the posture of the camera 101 while comparing the target image displayed on the display 111 (or the target image printed on paper or the like) with the captured image displayed on the monitor 120 in step S307. The user adjusts the posture of the camera 101 until the target image and the captured image displayed on the monitor 120 become equal to each other, thereby completing the posture adjustment of the camera 101.

なお、本実施形態の構成では、カメラ101の姿勢を調整する時には、ユーザがカメラ101のレンズの焦点距離を調整時焦点距離に設定するものとするが、これに限られるものではない。図7に示した構成にカメラ制御部104を追加することにより、カメラ101の焦点距離が画像処理装置102の制御により調整時焦点距離に設定されるようにしてもよい。 In the configuration of the present embodiment, when adjusting the posture of the camera 101, the user sets the focal length of the lens of the camera 101 to the adjusted focal length, but the present invention is not limited to this. By adding the camera control unit 104 to the configuration shown in FIG. 7, the focal length of the camera 101 may be set to the adjusted focal length under the control of the image processing device 102.

また、第1実施形態、第2実施形態において、目標画像補正部109は目標画像記憶部106に記憶されている目標画像を光軸シフト量に基づいてずらすことにより補正された目標画を得ているが、これに限られるものではない。例えば、カメラ101の撮影範囲よりも大きい範囲の目標画像を目標画像記憶部106に記憶しておき、目標画像補正部109がカメラ101の撮影範囲と同じ大きさの範囲を、光軸シフト量を考慮して、目標画像から切り出すようにしてもよい。 Further, in the first embodiment and the second embodiment, the target image correction unit 109 obtains a corrected target image by shifting the target image stored in the target image storage unit 106 based on the optical axis shift amount. However, it is not limited to this. For example, a target image in a range larger than the shooting range of the camera 101 is stored in the target image storage unit 106, and the target image correction unit 109 sets the range of the same size as the shooting range of the camera 101 and the optical axis shift amount. In consideration, it may be cut out from the target image.

以上のように、第2実施形態によれば、第1実施形態と同様、撮影時焦点距離とは異なる調整時焦点距離でカメラ101により撮影された画像を用いた姿勢調整において、焦点距離の変更に起因した光軸シフトの影響を低減した姿勢調整が可能となる。したがって、調整時焦点距離でカメラの姿勢を調整した後に撮影時焦点距離に変更しても、意図されたカメラ姿勢による撮影画像(意図された撮影範囲の撮影画像)を得ることが可能となる。 As described above, according to the second embodiment, the focal length is changed in the posture adjustment using the image taken by the camera 101 at the adjustment focal length different from the shooting focal length as in the first embodiment. It is possible to adjust the posture while reducing the influence of the optical axis shift caused by. Therefore, even if the posture of the camera is adjusted by the focal length at the time of adjustment and then changed to the focal length at the time of shooting, it is possible to obtain a shot image with the intended camera posture (a shot image in the intended shooting range).

<第3実施形態>
第1実施形態と第2実施形態では、目標画像を光軸シフト量に基づいて移動させて光軸位置のずれを補正した。第3実施形態では、目標画像のレイヤーまたは撮影画像のレイヤーを光軸シフト量に基づいてシフトさせて重畳することにより姿勢調整のための重畳表示を提供する。
<Third Embodiment>
In the first embodiment and the second embodiment, the target image is moved based on the optical axis shift amount to correct the deviation of the optical axis position. In the third embodiment, a superimposed display for posture adjustment is provided by shifting and superimposing a layer of a target image or a layer of a captured image based on an optical axis shift amount.

図9は、第3実施形態による姿勢調整システムの構成例を示すブロック図である。第1実施形態の構成(図1)との差は、目標画像補正部109が省略され、補正値計算部108と目標画像記憶部106から光軸シフト量と目標画像(補正されていない目標画像)が画像重畳部110へ送られている点である。画像重畳部110は、カメラ101からの撮影画像と目標画像記憶部106からの目標画像を、補正値計算部108で計算された光軸シフト量に基づいて重畳する。また、第3実施形態による姿勢調整処理は、図2のフローチャートからステップS205が省略された流れとなる。そして、ステップS207において、以下に説明する重畳処理(光軸シフト量が考慮された重畳処理)が行われる。 FIG. 9 is a block diagram showing a configuration example of the posture adjustment system according to the third embodiment. The difference from the configuration of the first embodiment (FIG. 1) is that the target image correction unit 109 is omitted, and the optical axis shift amount and the target image (uncorrected target image) from the correction value calculation unit 108 and the target image storage unit 106. ) Is sent to the image superimposing unit 110. The image superimposing unit 110 superimposes the captured image from the camera 101 and the target image from the target image storage unit 106 based on the optical axis shift amount calculated by the correction value calculation unit 108. Further, the posture adjustment process according to the third embodiment is a flow in which step S205 is omitted from the flowchart of FIG. Then, in step S207, the superimposition processing described below (superimposition processing in consideration of the optical axis shift amount) is performed.

図10は第3実施形態の画像重畳部110による目標画像と撮影画像の重畳処理を説明する図である。図10(a)は撮影画像61を表示するレイヤーを示し、図10(b)は目標画像62aを表示するレイヤーを示す。重畳表示において、目標画像62aは半透明で表示される。図10では撮影画像61と区別するために破線で示されている。第3実施形態では、目標画像補正部109が省略されているので、図10(b)の目標画像62aは、目標画像記憶部106に記憶された目標画像(光軸シフト量に基づいた補正が施される前の目標画像)であり、図5(a)に示された目標画像に対応する。 FIG. 10 is a diagram illustrating the superimposition processing of the target image and the captured image by the image superimposing unit 110 of the third embodiment. FIG. 10A shows a layer for displaying the captured image 61, and FIG. 10B shows a layer for displaying the target image 62a. In the superimposed display, the target image 62a is displayed semi-transparently. In FIG. 10, it is shown by a broken line to distinguish it from the captured image 61. In the third embodiment, since the target image correction unit 109 is omitted, the target image 62a in FIG. 10B can be corrected based on the target image (correction based on the optical axis shift amount) stored in the target image storage unit 106. It is a target image before being applied), and corresponds to the target image shown in FIG. 5 (a).

図10(c)は撮影画像61を表示するレイヤーと目標画像62aを表示するレイヤーを重ねあわせた様子を示す図である。画像重畳部110は、これら2つのレイヤーを重ねあわせるときに、目標画像62aのレイヤーにおける位置を補正値計算部108で計算された光軸シフト量に基づく補正値(δx,δy)だけシフトして撮影画像61に重ねあわせる。第1実施形態と同様に、ユーザは、ディスプレイ111に表示された重畳画像を用いてカメラ101の姿勢調整を行うことで、焦点距離の変更に伴う光軸位置のずれに対応した姿勢調整を行える。カメラ姿勢調整後のディスプレイの画像を図10(d)に示す。なお、重畳画像として表示される範囲は、例えば撮影画像61の範囲とすればよい。この場合、図10(c)、図10(d)において、目標画像62aの左側及び下側の撮影画像61からはみ出す部分は、重畳画像として表示されないことになる。 FIG. 10C is a diagram showing a state in which a layer for displaying the captured image 61 and a layer for displaying the target image 62a are superimposed. When superimposing these two layers, the image superimposing unit 110 shifts the position of the target image 62a on the layer by the correction value (δx, δy) based on the optical axis shift amount calculated by the correction value calculation unit 108. It is superimposed on the captured image 61. Similar to the first embodiment, the user can adjust the posture of the camera 101 using the superimposed image displayed on the display 111 to adjust the posture corresponding to the deviation of the optical axis position due to the change of the focal length. .. The image of the display after adjusting the camera posture is shown in FIG. 10 (d). The range displayed as the superimposed image may be, for example, the range of the captured image 61. In this case, in FIGS. 10 (c) and 10 (d), the portions protruding from the captured image 61 on the left side and the lower side of the target image 62a are not displayed as superimposed images.

以上のように第3実施形態によれば、目標画像記憶部106によりメモリに保存された目標画像に対して光軸のずれが補正された新たな目標画像を作成することなく、カメラの姿勢を調整することが可能となる。なお、上記第3実施形態では、目標画像を表示するレイヤーのみを移動させたがこれに限られるものではない。例えば、撮影画像61を表示するレイヤーの位置を補正値計算部108で計算された光軸シフト量だけシフトして、すなわち(-δx,-δy)だけずらして目標画像と重ねあわせてもよい。或いは、目標画像を表示するレイヤーと撮影画像を表示するレイヤーの両方をそれぞれ反対方向へずらすようにしてもよい。すなわち、調整時の撮影画像と目標画像が光軸シフト量の分だけ相対的にずれて重畳表示されればよい。 As described above, according to the third embodiment, the posture of the camera is adjusted without creating a new target image in which the deviation of the optical axis is corrected with respect to the target image stored in the memory by the target image storage unit 106. It will be possible to adjust. In the third embodiment, only the layer displaying the target image is moved, but the present invention is not limited to this. For example, the position of the layer displaying the captured image 61 may be shifted by the optical axis shift amount calculated by the correction value calculation unit 108, that is, shifted by (−δx, −δy) and superimposed on the target image. Alternatively, both the layer displaying the target image and the layer displaying the captured image may be shifted in opposite directions. That is, the captured image at the time of adjustment and the target image may be superimposed and displayed with a relative shift by the amount of the optical axis shift.

なお、上記各実施形態では、「撮影時焦点距離>調整時焦点距離」の場合を説明したが、本開示は「撮影時焦点距離<調整時焦点距離」の場合にも適用できることは言うまでもない。「撮影時焦点距離<調整時焦点距離」の場合とは、例えば、姿勢調整時にマーカをより大きく撮影してより正確に姿勢調整を行うような場合があげられる。 In each of the above embodiments, the case of "focal length at the time of shooting> focal length at the time of adjustment" has been described, but it goes without saying that the present disclosure can be applied to the case of "focal length at the time of shooting <focal length at the time of adjustment". The case of "focal length at the time of shooting <focal length at the time of adjustment" is, for example, a case where the marker is photographed larger at the time of posture adjustment and the posture is adjusted more accurately.

以上のように、上記各実施形態によれば、レンズの個体差や、焦点距離の変更によって光軸がばらつくことに起因した姿勢調整への影響を低減することができる。従って、調整時焦点距離で目標画像を用いてカメラの姿勢を調整した後に、当該カメラの焦点距離を利用時焦点距離に変更しても、意図された撮影範囲を撮影することができる。これにより、例えば、カメラの姿勢調整において特徴的な箇所を撮影範囲に含めるために利用時焦点距離よりも短い調整時焦点距離を設定して行われるカメラの姿勢調整において、光軸シフトの影響が低減されたより精度の高い調整が実現される。或いは、特徴的な箇所が撮影画像上でより大きな画像として得られるように利用時焦点距離よりも長い調整時焦点距離を設定して行われるカメラの姿勢調整において、光軸シフトの影響が低減されたより正確な調整を実現できる。 As described above, according to each of the above embodiments, it is possible to reduce the influence on the posture adjustment caused by the individual difference of the lens and the variation of the optical axis due to the change of the focal length. Therefore, even if the focal length of the camera is changed to the focal length at the time of use after adjusting the posture of the camera using the target image at the focal length at the time of adjustment, the intended shooting range can be taken. As a result, for example, in the posture adjustment of the camera performed by setting the focal length at the time of adjustment shorter than the focal length at the time of use in order to include a characteristic part in the posture adjustment of the camera in the shooting range, the influence of the optical axis shift is exerted. Reduced and more accurate adjustments are achieved. Alternatively, the effect of the optical axis shift is reduced in the posture adjustment of the camera performed by setting the focal length at the time of adjustment longer than the focal length at the time of use so that the characteristic part can be obtained as a larger image on the captured image. More accurate adjustment can be achieved.

<第4実施形態>
第1乃至第3実施形態における撮影装置は、仮想視点画像を生成するシステムや、オブジェクトの3次元形状データの生成を行うシステム、あるいは監視カメラシステムに適用することができる。
<Fourth Embodiment>
The photographing apparatus according to the first to third embodiments can be applied to a system for generating a virtual viewpoint image, a system for generating three-dimensional shape data of an object, or a surveillance camera system.

例えば、仮想視点画像を生成するシステムにおいては、撮影空間を囲むように、上述した実施形態における複数の撮影装置を配置されるようにする。そして、このシステムは、複数のカメラ101により撮影することにより得られた複数の画像に基づいて、指定された仮想視点に対応する仮想視点画像を生成する。このようなシステムにおいては、上述した撮影装置のほか、仮想視点画像を生成する生成装置を有している。撮影装置の姿勢調整時の撮影に用いられる焦点距離と、仮想視点画像の生成に用いられる画像を取得する際の撮影装置の焦点距離が異なっても、上述した画像処理装置により姿勢調整への影響を低減することができる。 For example, in a system that generates a virtual viewpoint image, a plurality of photographing devices according to the above-described embodiment are arranged so as to surround the photographing space. Then, this system generates a virtual viewpoint image corresponding to a designated virtual viewpoint based on a plurality of images obtained by taking pictures with a plurality of cameras 101. In such a system, in addition to the above-mentioned photographing device, a generation device for generating a virtual viewpoint image is provided. Even if the focal length used for shooting when adjusting the posture of the shooting device is different from the focal length of the shooting device when acquiring the image used to generate the virtual viewpoint image, the above-mentioned image processing device affects the posture adjustment. Can be reduced.

または、オブジェクトの3次元形状データの生成を行うシステムにおいては、仮想視点画像を生成するシステムと同様に、撮影空間を囲むように、上述した実施形態における複数の撮影装置を配置されるようにする。そして、このシステムは、複数の撮影装置により撮影することにより得られた複数の画像に基づいて、撮影空間に存在するオブジェクトの3次元形状データを生成する。このようなシステムにおいては、上述した撮影装置造のほか、3次元形状データを生成する生成装置を有している。撮影装置の姿勢調整時の撮影に用いられる焦点距離と、3次元形状データの生成に用いられる画像を取得する際の撮影装置の焦点距離が異なっても、上述した画像処理装置により姿勢調整への影響を低減することができる。なお、仮想視点画像を生成するシステムが、3次元形状データの生成を行うシステムを含んでいてもよい。この場合、例えば、オブジェクトの3次元形状データに基づいて仮想視点画像が生成されてもよい。 Alternatively, in the system that generates the three-dimensional shape data of the object, as in the system that generates the virtual viewpoint image, a plurality of photographing devices in the above-described embodiment are arranged so as to surround the photographing space. .. Then, this system generates three-dimensional shape data of an object existing in the shooting space based on a plurality of images obtained by shooting with a plurality of shooting devices. In such a system, in addition to the above-mentioned imaging device structure, a generation device for generating three-dimensional shape data is provided. Even if the focal length used for shooting when adjusting the posture of the shooting device and the focal length of the shooting device when acquiring the image used to generate 3D shape data are different, the above-mentioned image processing device can be used for posture adjustment. The impact can be reduced. The system for generating the virtual viewpoint image may include a system for generating the three-dimensional shape data. In this case, for example, a virtual viewpoint image may be generated based on the three-dimensional shape data of the object.

(その他の実施形態)
本発明は、上述の実施形態の1以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける1つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、1以上の機能を実現する回路(例えば、ASIC)によっても実現可能である。
(Other embodiments)
The present invention supplies a program that realizes one or more functions of the above-described embodiment to a system or device via a network or storage medium, and one or more processors in the computer of the system or device reads and executes the program. It can also be realized by the processing to be performed. It can also be realized by a circuit (for example, ASIC) that realizes one or more functions.

本発明は上記実施の形態に制限されるものではなく、本発明の精神及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、本発明の範囲を公にするために、以下の請求項を添付する。 The present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications and modifications can be made without departing from the spirit and scope of the present invention. Therefore, in order to publicize the scope of the present invention, the following claims are attached.

101:カメラ、102:画像処理装置、103:ユーザインターフェース、104:カメラ設定値取得部、105:レンズ設定値取得部、106:目標画像記憶部、107:ルックアップテーブル、108:補正値計算部、109:目標画像補正部、110:画像重畳部、111:ディスプレイ 101: Camera, 102: Image processing device, 103: User interface, 104: Camera setting value acquisition unit, 105: Lens setting value acquisition unit, 106: Target image storage unit, 107: Look-up table, 108: Correction value calculation unit , 109: Target image correction unit, 110: Image superimposition unit, 111: Display

Claims (15)

撮影装置の姿勢調整時の撮影に用いられる第1の焦点距離と、前記撮影装置の利用時の撮影に用いられる第2の焦点距離とを取得する第1取得手段と、
前記撮影装置の、前記第1の焦点距離での撮影時の光軸位置と前記第2の焦点距離での撮影時の光軸位置との差を表す光軸シフト量を取得する第2取得手段と、
前記撮影装置の調整後の姿勢、前記第1の焦点距離、および撮影空間の3次元モデルに基づいて生成された、前記撮影装置が前記調整後の姿勢および前記第1の焦点距離で撮影する撮影画像に対応する画像を、目標画像として記憶する記憶手段と、
前記目標画像を前記光軸シフト量に基づいてずらすことにより補正された目標画像を生成する生成手段と、を有することを特徴とする画像処理装置。
A first acquisition means for acquiring a first focal length used for photographing when adjusting the posture of the photographing device and a second focal length used for photographing when using the photographing device.
A second acquisition means for acquiring an optical axis shift amount representing the difference between the optical axis position at the time of shooting at the first focal length and the optical axis position at the time of shooting at the second focal length of the photographing device. When,
Imaging taken by the imaging device in the adjusted posture and the first focal length, generated based on a three-dimensional model of the adjusted posture, the first focal length, and the imaging space of the imaging device. A storage means for storing an image corresponding to an image as a target image,
An image processing apparatus comprising: a generation means for generating a target image corrected by shifting the target image based on the optical axis shift amount.
前記補正された目標画像と、前記撮影装置により前記第1の焦点距離で撮影された撮影画像とを重畳してディスプレイに出力する重畳手段をさらに有することを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。 The image according to claim 1, further comprising a superimposing means for superimposing the corrected target image and the captured image captured by the photographing apparatus at the first focal length and outputting the image to a display. Processing device. 前記補正された目標画像を、ディスプレイに表示、または、印刷装置に印刷させるために出力する出力手段をさらに有することを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。 The image processing apparatus according to claim 1, further comprising an output means for displaying the corrected target image on a display or printing the corrected target image on a printing apparatus. 撮影装置の姿勢調整時に用いられる第1の焦点距離と、前記撮影装置の利用時における撮影に用いられる第2の焦点距離とを取得する第1取得手段と、
前記撮影装置の、前記第1の焦点距離での撮影時の光軸位置と前記第2の焦点距離での撮影時の光軸位置との差を表す光軸シフト量を取得する第2取得手段と、
前記撮影装置の調整後の姿勢、前記第1の焦点距離、および撮影空間の3次元モデルに基づいて生成された、前記撮影装置が前記調整後の姿勢および前記第1の焦点距離で撮影する撮影画像に対応する画像を、目標画像として記憶する記憶手段と、
前記撮影装置の姿勢調整のために、前記第1の焦点距離で前記撮影装置により撮影された調整時の撮影画像と前記目標画像を、前記光軸シフト量の分を相対的にずらしてディスプレイに重畳表示させる重畳手段と、を有することを特徴とする画像処理装置。
A first acquisition means for acquiring a first focal length used when adjusting the posture of the photographing device and a second focal length used for photographing when the photographing device is used, and a first acquisition means.
A second acquisition means for acquiring an optical axis shift amount representing the difference between the optical axis position at the time of shooting at the first focal length and the optical axis position at the time of shooting at the second focal length of the photographing device. When,
Imaging taken by the imaging device in the adjusted posture and the first focal length, generated based on a three-dimensional model of the adjusted posture, the first focal length, and the imaging space of the imaging device. A storage means for storing an image corresponding to an image as a target image,
In order to adjust the posture of the imaging device, the image captured by the imaging device at the first focal length and the target image at the time of adjustment are displayed on the display with the optical axis shift amount relatively shifted. An image processing device comprising: a superimposing means for superimposing and displaying.
前記重畳手段は、前記目標画像を表示するレイヤーを、前記調整時の撮影画像を表示するレイヤーに対してずらして重畳することを特徴とする請求項4に記載の画像処理装置。 The image processing apparatus according to claim 4, wherein the superimposing means superimposes the layer for displaying the target image on the layer for displaying the captured image at the time of adjustment. 前記重畳手段は、前記調整時の撮影画像を表示するレイヤーを、前記目標画像を表示するレイヤーに対してずらして重畳することを特徴とする請求項5に記載の画像処理装置。 The image processing apparatus according to claim 5, wherein the superimposing means superimposes the layer for displaying the captured image at the time of adjustment by shifting the layer for displaying the target image. 前記重畳手段は、前記調整時の撮影画像を表示するレイヤーと前記目標画像を表示するレイヤーの両方を、それぞれ反対方向にずらして重畳することを特徴とする請求項5に記載の画像処理装置。 The image processing apparatus according to claim 5, wherein the superimposing means superimposes both a layer for displaying the captured image at the time of adjustment and a layer for displaying the target image by shifting them in opposite directions. 前記第1取得手段は、ユーザによる前記第1の焦点距離と前記第2の焦点距離の入力を受け付けることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の画像処理装置。 The image processing apparatus according to any one of claims 1 to 7, wherein the first acquisition means receives inputs of the first focal length and the second focal length by a user. 前記第1の焦点距離と前記第2の焦点距離を含む複数の焦点距離のそれぞれにおける光軸位置が記録されたルックアップテーブルをさらに有し、
前記第2取得手段は、前記ルックアップテーブルの参照により前記光軸シフト量を取得することを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載の画像処理装置。
Further having a look-up table in which the optical axis positions at each of the first focal length and the plurality of focal lengths including the second focal length are recorded.
The image processing apparatus according to any one of claims 1 to 8, wherein the second acquisition means acquires the optical axis shift amount by referring to the look-up table.
前記ルックアップテーブルは、前記撮影装置に装着され得るレンズごとに用意されていることを特徴とする請求項9に記載の画像処理装置。 The image processing apparatus according to claim 9, wherein the look-up table is prepared for each lens that can be attached to the photographing apparatus. 前記ルックアップテーブルには、前記複数の焦点距離の光軸位置の、所定の焦点距離における光軸位置からのずれ量が記録されていることを特徴とする請求項9または10に記載の画像処理装置。 The image processing according to claim 9 or 10, wherein the look-up table records the amount of deviation of the optical axis positions of the plurality of focal lengths from the optical axis positions at a predetermined focal length. Device. 前記複数の焦点距離は、前記撮影装置が設定可能な複数の焦点距離であることを特徴とする請求項9乃至11のいずれか1項に記載の画像処理装置。 The image processing apparatus according to any one of claims 9 to 11, wherein the plurality of focal lengths are a plurality of focal lengths that can be set by the photographing apparatus. 撮影装置の姿勢調整時の撮影に用いられる第1の焦点距離と、前記撮影装置の利用時の撮影に用いられる第2の焦点距離とを取得する第1取得工程と、
前記撮影装置の、前記第1の焦点距離での撮影時の光軸位置と前記第2の焦点距離での撮影時の光軸位置との差を表す光軸シフト量を取得する第2取得工程と、
前記撮影装置の調整後の姿勢、前記第1の焦点距離、および撮影空間の3次元モデルに基づいて生成された、前記撮影装置が前記調整後の姿勢および前記第1の焦点距離で撮影する撮影画像に対応する画像を、目標画像として記憶部に記憶する記憶工程と、
前記目標画像を前記光軸シフト量に基づいてずらすことにより補正された目標画像を生成する生成工程と、を有することを特徴とする姿勢調整方法。
A first acquisition step of acquiring a first focal length used for photographing when adjusting the posture of the photographing device and a second focal length used for photographing when using the photographing device, and a first acquisition step.
A second acquisition step of acquiring an optical axis shift amount representing the difference between the optical axis position at the time of shooting at the first focal length and the optical axis position at the time of shooting at the second focal length of the photographing device. When,
Imaging taken by the imaging device in the adjusted posture and the first focal length, generated based on a three-dimensional model of the adjusted posture, the first focal length, and the imaging space of the imaging device. A storage process in which an image corresponding to an image is stored in a storage unit as a target image,
A posture adjusting method comprising: a generation step of generating a corrected target image by shifting the target image based on the optical axis shift amount.
撮影装置の姿勢調整時に用いられる第1の焦点距離と、前記撮影装置の利用時における撮影に用いられる第2の焦点距離とを取得する第1取得工程と、
前記撮影装置の、前記第1の焦点距離での撮影時の光軸位置と前記第2の焦点距離での撮影時の光軸位置との差を表す光軸シフト量を取得する第2取得工程と、
前記撮影装置の調整後の姿勢、前記第1の焦点距離、および撮影空間の3次元モデルに基づいて生成された、前記撮影装置が前記調整後の姿勢および前記第1の焦点距離で撮影する撮影画像に対応する画像を、目標画像として記憶部に記憶する記憶工程と、
前記撮影装置の姿勢調整のために、前記第1の焦点距離で前記撮影装置により撮影された調整時の撮影画像と前記目標画像を、前記光軸シフト量の分を相対的にずらしてディスプレイに重畳表示させる重畳工程と、を有することを特徴とする姿勢調整方法。
The first acquisition step of acquiring the first focal length used when adjusting the posture of the photographing device and the second focal length used for photographing when the photographing device is used, and the first acquisition step.
A second acquisition step of acquiring an optical axis shift amount representing the difference between the optical axis position at the time of shooting at the first focal length and the optical axis position at the time of shooting at the second focal length of the photographing device. When,
Imaging taken by the imaging device in the adjusted posture and the first focal length, generated based on a three-dimensional model of the adjusted posture, the first focal length, and the imaging space of the imaging device. A storage process in which an image corresponding to an image is stored in a storage unit as a target image,
In order to adjust the posture of the imaging device, the image captured by the imaging device at the first focal length and the target image at the time of adjustment are displayed on the display with the optical axis shift amount relatively shifted. A posture adjustment method characterized by having a superimposition step of superimposing and displaying.
コンピュータを、請求項1乃至12のいずれか1項に記載された画像処理装置の各手段として機能させるためのプログラム。 A program for making a computer function as each means of the image processing apparatus according to any one of claims 1 to 12.
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