JP2790325B2 - 画像撮影装置 - Google Patents
画像撮影装置Info
- Publication number
- JP2790325B2 JP2790325B2 JP1183741A JP18374189A JP2790325B2 JP 2790325 B2 JP2790325 B2 JP 2790325B2 JP 1183741 A JP1183741 A JP 1183741A JP 18374189 A JP18374189 A JP 18374189A JP 2790325 B2 JP2790325 B2 JP 2790325B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- image
- camera
- display
- arc
- point
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Testing, Inspecting, Measuring Of Stereoscopic Televisions And Televisions (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は画像撮影装置に係わり、特に画像観察者の観
察状態に応じて表示画像を制御する画像表示装置に画像
を供給する画像撮影装置に関する。
察状態に応じて表示画像を制御する画像表示装置に画像
を供給する画像撮影装置に関する。
この発明は、画像観察者の目の空間位置に応じて表示
画像を制御する画像表示装置に、多くの位置から撮影さ
れた静止画像を供給する画像撮影装置において、 カメラを軌跡が円弧を描くように移動させ、円弧の中
心を通り、かつ円弧を含む平面に直交する直線と交わる
ようにカメラの光軸を設定することによって、 カメラの厳密な位置・方向合わせなしで、多くの静止
画像をズレやゆがみなく撮影することを可能にしたもの
である。
画像を制御する画像表示装置に、多くの位置から撮影さ
れた静止画像を供給する画像撮影装置において、 カメラを軌跡が円弧を描くように移動させ、円弧の中
心を通り、かつ円弧を含む平面に直交する直線と交わる
ようにカメラの光軸を設定することによって、 カメラの厳密な位置・方向合わせなしで、多くの静止
画像をズレやゆがみなく撮影することを可能にしたもの
である。
被写体を多くの方向から撮影する従来の方式は、カメ
ラ雲台を移動し、移動のたびにカメラの光軸の方向やズ
ームなどのカメラ撮影における条件（カメラパラメー
タ）を設定する方法、または超小型のカメラをならべ、
各カメラごとにカメラパラメータを設定する方法が取ら
れていた。
ラ雲台を移動し、移動のたびにカメラの光軸の方向やズ
ームなどのカメラ撮影における条件（カメラパラメー
タ）を設定する方法、または超小型のカメラをならべ、
各カメラごとにカメラパラメータを設定する方法が取ら
れていた。
［発明が解決しようとする課題］ カメラ位置の移動のたび、または複数台のカメラにつ
いてカメラパラメータを設定する従来の方式は、その設
定に多くの労力が必要であった。仮に、このカメラパラ
メータの設定が、相異なる位置のカメラにおいて妥当な
ものでなかったとすると、撮影された多視点静止画像を
表示したときに、被写体の位置や大きさが変化している
ように見え、画質劣化となる。
いてカメラパラメータを設定する従来の方式は、その設
定に多くの労力が必要であった。仮に、このカメラパラ
メータの設定が、相異なる位置のカメラにおいて妥当な
ものでなかったとすると、撮影された多視点静止画像を
表示したときに、被写体の位置や大きさが変化している
ように見え、画質劣化となる。
この画質劣化の様子を第４図を見ながら具体的に説明
する。第４図（ａ）は５台のカメラを半径ｒの円弧上に
並べて、円弧の中心点Ｏの位置に置かれた被写体Ａを５
つの位置から撮影するときの位置関係を示す図で、カメ
ラ2,4以外は光軸が一点Ｏで交わり、カメラ２と４はカ
メラパラメータの設定不良のため光軸が点Ｏを通ってい
ないものとする。このとき、各カメラのとらえた画像は
第４図（ｂ）のようになる。
する。第４図（ａ）は５台のカメラを半径ｒの円弧上に
並べて、円弧の中心点Ｏの位置に置かれた被写体Ａを５
つの位置から撮影するときの位置関係を示す図で、カメ
ラ2,4以外は光軸が一点Ｏで交わり、カメラ２と４はカ
メラパラメータの設定不良のため光軸が点Ｏを通ってい
ないものとする。このとき、各カメラのとらえた画像は
第４図（ｂ）のようになる。
次に、画像観察者がディスプレイを中心とした半径ｒ
の円弧上を移動する場合を考える。この半径ｒは、撮影
時にカメラを配置した円弧の半径に等しい。仮に画像観
察者がディスプレイでなく被写体Ａを直に見る場合に
は、どの位置から見ても第４図（ｃ）で点Ｏ′の位置に
見えるはずである。ところが、第４図（ｃ）で示すよう
に画像観察者の位置にしたがってディスプレイに表示す
る画像を切り替えたとき、カメラ２の画像を見ていると
きは被写体ＡがＯ′２の位置に、カメラ４の画像を見て
いるときは被写体ＡがＯ′４の位置に見え、直接被写体
を見たときと違った見えかたになる。これは画像の自然
感を失わせる大きな原因の一つになる。
の円弧上を移動する場合を考える。この半径ｒは、撮影
時にカメラを配置した円弧の半径に等しい。仮に画像観
察者がディスプレイでなく被写体Ａを直に見る場合に
は、どの位置から見ても第４図（ｃ）で点Ｏ′の位置に
見えるはずである。ところが、第４図（ｃ）で示すよう
に画像観察者の位置にしたがってディスプレイに表示す
る画像を切り替えたとき、カメラ２の画像を見ていると
きは被写体ＡがＯ′２の位置に、カメラ４の画像を見て
いるときは被写体ＡがＯ′４の位置に見え、直接被写体
を見たときと違った見えかたになる。これは画像の自然
感を失わせる大きな原因の一つになる。
そこで、本発明の目的は、以上のような問題を解消
し、カメラパラメータの設定が撮影開始時の１回だけ
で、それ以降は不要になるようなカメラの移動のしかた
を考察し、多くの位置からの撮影を容易にするととも
に、カメラパラメータの再設定が不要であることによる
高精度な多視点静止画像の撮影を可能にする画像撮影装
置を提供することにある。
し、カメラパラメータの設定が撮影開始時の１回だけ
で、それ以降は不要になるようなカメラの移動のしかた
を考察し、多くの位置からの撮影を容易にするととも
に、カメラパラメータの再設定が不要であることによる
高精度な多視点静止画像の撮影を可能にする画像撮影装
置を提供することにある。
［課題を解決するための手段］ 本発明は定点を通る直線を回転軸として回転可能な回
転軸と、定点に支持されたアームと、アーム上に光軸が
前記回転軸と交わるように支持したカメラとを具えたこ
とを特徴とする。
転軸と、定点に支持されたアームと、アーム上に光軸が
前記回転軸と交わるように支持したカメラとを具えたこ
とを特徴とする。
［作 用］ 本発明によれば上記構成を具えることによって、カメ
ラの厳密な位置・方向合わせなしで、多くの位置からの
静止画像をズレやゆがみなく撮影することを可能にす
る。
ラの厳密な位置・方向合わせなしで、多くの位置からの
静止画像をズレやゆがみなく撮影することを可能にす
る。
本発明の実施例を示す前に、本発明の理解を容易にす
るため、被写体を多くの位置から撮影し、画像観察者の
位置に応じて表示画像を切り替え出力する多視点静止画
像撮影表示システムについて、その概要を示す第３図を
見ながら説明する。まず、多視点静止画像撮影装置31
は、被写体を多くの位置から撮影し、その撮影画像を出
力する。このようにして多くの位置から撮影した画像群
を多視点静止画像と呼ぶ。撮影された多視点静止画像
は、記録装置32に記録される。一方、画像観察者の頭部
や目の位置を頭部位置検出装置33が検出測定し、その位
置データを出力する。この位置データに基づいて、画像
切替器34は多視点静止画像のうちの１枚を選択出力し、
ディスプレイ35がこれを表示する。第３図中の記録装置
32は、カメラ（撮影装置）と画像切替器34の間に介在
し、カメラからの直接の画像だけでなく記録装置32から
読み出した画像も多視点静止画像のうちに含むことを意
味する。
るため、被写体を多くの位置から撮影し、画像観察者の
位置に応じて表示画像を切り替え出力する多視点静止画
像撮影表示システムについて、その概要を示す第３図を
見ながら説明する。まず、多視点静止画像撮影装置31
は、被写体を多くの位置から撮影し、その撮影画像を出
力する。このようにして多くの位置から撮影した画像群
を多視点静止画像と呼ぶ。撮影された多視点静止画像
は、記録装置32に記録される。一方、画像観察者の頭部
や目の位置を頭部位置検出装置33が検出測定し、その位
置データを出力する。この位置データに基づいて、画像
切替器34は多視点静止画像のうちの１枚を選択出力し、
ディスプレイ35がこれを表示する。第３図中の記録装置
32は、カメラ（撮影装置）と画像切替器34の間に介在
し、カメラからの直接の画像だけでなく記録装置32から
読み出した画像も多視点静止画像のうちに含むことを意
味する。
以上が多視点静止画像を撮影し表示するシステムの概
要である。すなわちこのシステムは、画像観察者の頭部
または目の位置が移動するとき、ディスプレイにはその
位置に応じた画像を表示することで、自然視するときの
見えかたを再現し、より自然で現実感のある画像を表示
するものである。
要である。すなわちこのシステムは、画像観察者の頭部
または目の位置が移動するとき、ディスプレイにはその
位置に応じた画像を表示することで、自然視するときの
見えかたを再現し、より自然で現実感のある画像を表示
するものである。
なお、本発明は、第３図で示した多視点静止画像撮影
表示システム中の多視点静止画像撮影装置部分の改善
で、従来はカメラの位置が変わるごとに必要不可決であ
ったカメラパラメータの設定を、撮影開始時の一回以降
は不要にし、各多視点画像間の位置ずれが原理的に生じ
ないような撮影方式を提供するものである。
表示システム中の多視点静止画像撮影装置部分の改善
で、従来はカメラの位置が変わるごとに必要不可決であ
ったカメラパラメータの設定を、撮影開始時の一回以降
は不要にし、各多視点画像間の位置ずれが原理的に生じ
ないような撮影方式を提供するものである。
次に、実施例を示す。
はじめに、円弧軌跡式多視点静止画像撮影装置の構成
図を示す第２図を見ながら、本装置の構成を説明する。
適当なカメラ雲台21の上に回転軸22が鉛直になるように
回転機構部23を取り付け、その回転軸22に鉛直面内にお
いてシーソーのように傾きの変わるアーム24を支持す
る。これにより、アーム24は、鉛直方向を回転軸とした
回転ができる。このアーム24に被写体撮影用のカメラ25
を取り付け、その光軸が回転軸22の延長線と交わるよう
にする。この状態で回転機構部23を制御しアーム24を回
転させると、カメラ25は円弧上を移動する。
図を示す第２図を見ながら、本装置の構成を説明する。
適当なカメラ雲台21の上に回転軸22が鉛直になるように
回転機構部23を取り付け、その回転軸22に鉛直面内にお
いてシーソーのように傾きの変わるアーム24を支持す
る。これにより、アーム24は、鉛直方向を回転軸とした
回転ができる。このアーム24に被写体撮影用のカメラ25
を取り付け、その光軸が回転軸22の延長線と交わるよう
にする。この状態で回転機構部23を制御しアーム24を回
転させると、カメラ25は円弧上を移動する。
次に、この円弧軌跡式多視点静止画像撮影装置の回転
機構部23を制御しカメラ25を移動させるときのカメラ25
の位置と光軸の方向について、第１図を見ながら幾何学
的に説明する。
機構部23を制御しカメラ25を移動させるときのカメラ25
の位置と光軸の方向について、第１図を見ながら幾何学
的に説明する。
第１図において、点Ｏはアーム24と回転軸22の交点、
点Ａはアーム24上に固定されたカメラ25の位置、点Ｂは
カメラ25の光軸と回転軸22の交点、点Ｃは点Ａを通る水
平面と回転軸22の交点である。
点Ａはアーム24上に固定されたカメラ25の位置、点Ｂは
カメラ25の光軸と回転軸22の交点、点Ｃは点Ａを通る水
平面と回転軸22の交点である。
そこで、アーム24を回転軸22の回りに回転させる。こ
のとき、カメラ25の位置を示す点Ａは、点Ｃを中心とす
る半径ｒの円弧上を移動する。ここで、ｒは点ＡとＣの
距離である。また、カメラ25の光軸は回転軸22と交わる
ように設定されているので、光軸が回転軸22と交わる点
Ｂは回転に対して不変である。すなわち、カメラ25は円
弧上を移動し、しかもその光軸はカメラ25の位置にかか
わらず同じ点Ｂで回転軸22と交わる。従って、この点Ｂ
の位置にある被写体は、多視点静止画像の中のどの画像
においても、画像中の同じ位置に撮影される。
のとき、カメラ25の位置を示す点Ａは、点Ｃを中心とす
る半径ｒの円弧上を移動する。ここで、ｒは点ＡとＣの
距離である。また、カメラ25の光軸は回転軸22と交わる
ように設定されているので、光軸が回転軸22と交わる点
Ｂは回転に対して不変である。すなわち、カメラ25は円
弧上を移動し、しかもその光軸はカメラ25の位置にかか
わらず同じ点Ｂで回転軸22と交わる。従って、この点Ｂ
の位置にある被写体は、多視点静止画像の中のどの画像
においても、画像中の同じ位置に撮影される。
次に、円弧軌跡式多視点静止画像撮影装置で撮影され
た多視点画像をディスプレイで表示したときに、ディス
プレイ上に表示された画像の見えかたと被写体を直に見
たときの見えかたを比較することで、カメラの移動の軌
跡が円弧で、カメラの光軸が円弧の中心軸を向くという
本発明の方式の妥当性を説明する。
た多視点画像をディスプレイで表示したときに、ディス
プレイ上に表示された画像の見えかたと被写体を直に見
たときの見えかたを比較することで、カメラの移動の軌
跡が円弧で、カメラの光軸が円弧の中心軸を向くという
本発明の方式の妥当性を説明する。
その前提として、撮影は円弧軌跡式多視点静止画像撮
影方式の一例である第５図（ａ）のような位置関係で、
また表示画像の観察は第５図（ｂ）のような位置関係で
行うものとする。
影方式の一例である第５図（ａ）のような位置関係で、
また表示画像の観察は第５図（ｂ）のような位置関係で
行うものとする。
まず第５図（ｂ）において、画像観察者がディスプレ
イの正面である点Q2の位置でディスプレイを観察すると
き、第３図の画像切替器34によって、被写体の正面であ
る点P2から撮影した画像を選ぶことで、画像観察者は被
写体を正面から見た像をディスプレイ上に見ることがで
きる。
イの正面である点Q2の位置でディスプレイを観察すると
き、第３図の画像切替器34によって、被写体の正面であ
る点P2から撮影した画像を選ぶことで、画像観察者は被
写体を正面から見た像をディスプレイ上に見ることがで
きる。
次に、画像観察者が点Q3の位置に移動したとする。こ
のとき点Q3からディスプレイを見ようとするときは第５
図（ｂ）で矢印5Aで示した方向を向く必要があり、この
矢印5Aはディスプレイをさしている。このことより、デ
ィスプレイを中心とする円弧上に画像観察者がいるとし
て、画像観察者は常にディスプレイすなわち円弧の中心
を見ているとすることができる。従って、画像観察者が
点Q3に移動したときには、円弧上をカメラが移動しその
光軸が円弧の回転軸を向いている本発明の方式によって
P3の位置で撮影された画像を画像切替器34で選択すれば
よく、画像観察者が他の位置に移動した時も同様に制御
することにより、被写体を直に見ているような方向から
の像がディスプレイ上に見える。
のとき点Q3からディスプレイを見ようとするときは第５
図（ｂ）で矢印5Aで示した方向を向く必要があり、この
矢印5Aはディスプレイをさしている。このことより、デ
ィスプレイを中心とする円弧上に画像観察者がいるとし
て、画像観察者は常にディスプレイすなわち円弧の中心
を見ているとすることができる。従って、画像観察者が
点Q3に移動したときには、円弧上をカメラが移動しその
光軸が円弧の回転軸を向いている本発明の方式によって
P3の位置で撮影された画像を画像切替器34で選択すれば
よく、画像観察者が他の位置に移動した時も同様に制御
することにより、被写体を直に見ているような方向から
の像がディスプレイ上に見える。
このようにカメラの移動の軌跡が画像観察時と同じ円
弧形であるため、頭部位置検出装置によって測定された
頭部位置データによって画像切替器を制御するさいに、
特別の演算なしで単に測定された頭部位置と同じ位置か
ら撮影した画像を選択するようにすればよいため、装置
が簡略化できる。
弧形であるため、頭部位置検出装置によって測定された
頭部位置データによって画像切替器を制御するさいに、
特別の演算なしで単に測定された頭部位置と同じ位置か
ら撮影した画像を選択するようにすればよいため、装置
が簡略化できる。
なお、この実施例では回転軸22を鉛直方向としたが、
その他の方向にも適用できる。また撮影時のカメラのズ
ームは、これを表示したときに画像観察者が見るディス
プレイの画角にあわせて設定するが、演出上の目的でそ
れ以外の設定でもよい。このカメラの光軸とズームの設
定は、撮影開始時に一回だけ行えばよく、従来のように
カメラ位置の移動のたびに設定し直す必要はない。
その他の方向にも適用できる。また撮影時のカメラのズ
ームは、これを表示したときに画像観察者が見るディス
プレイの画角にあわせて設定するが、演出上の目的でそ
れ以外の設定でもよい。このカメラの光軸とズームの設
定は、撮影開始時に一回だけ行えばよく、従来のように
カメラ位置の移動のたびに設定し直す必要はない。
［発明の効果］ 本発明により、多視点静止画像の撮影に必要であった
カメラパラメータの設定の回数が撮影開始時の一回だけ
でよくなり、撮影の手間を大幅に省くことが可能になる
だけでなく、再設定をしないので各多視点静止画像の間
の位置ずれが原理的に生じないため、撮影の精度を飛躍
的に向上させることができる。
カメラパラメータの設定の回数が撮影開始時の一回だけ
でよくなり、撮影の手間を大幅に省くことが可能になる
だけでなく、再設定をしないので各多視点静止画像の間
の位置ずれが原理的に生じないため、撮影の精度を飛躍
的に向上させることができる。
第１図は、本発明である、円弧軌跡式多視点静止画像撮
影方式を幾何学的に説明する図、 第２図は本発明実施例である円弧軌跡式多視点静止画像
撮影装置の構成図、 第３図は多視点静止画像撮影表示システムのブロック
図、 第４図は、従来方式の画質劣化の様子を説明する図、 第５図は、本発明の方式の妥当性を説明するためのカメ
ラ位置とディスプレイとの関係を示す図である。 22……回転軸、 24……アーム、 25……カメラ。
影方式を幾何学的に説明する図、 第２図は本発明実施例である円弧軌跡式多視点静止画像
撮影装置の構成図、 第３図は多視点静止画像撮影表示システムのブロック
図、 第４図は、従来方式の画質劣化の様子を説明する図、 第５図は、本発明の方式の妥当性を説明するためのカメ
ラ位置とディスプレイとの関係を示す図である。 22……回転軸、 24……アーム、 25……カメラ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−34094（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−5292（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H04N 5/222 - 5/225 H04N 13/00 - 13/02
Claims (1)
- 【請求項１】定点を通る直線を回転軸として回転可能な
回転軸と、前記定点に支持されたアームと、該アーム上
に光軸が前記回転軸と交わるように支持したカメラとを
具えたことを特徴とする画像撮影装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1183741A JP2790325B2 (ja) | 1989-07-18 | 1989-07-18 | 画像撮影装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1183741A JP2790325B2 (ja) | 1989-07-18 | 1989-07-18 | 画像撮影装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0349481A JPH0349481A (ja) | 1991-03-04 |
| JP2790325B2 true JP2790325B2 (ja) | 1998-08-27 |
Family
ID=16141165
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1183741A Expired - Lifetime JP2790325B2 (ja) | 1989-07-18 | 1989-07-18 | 画像撮影装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2790325B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3567378B1 (ja) * | 2003-04-07 | 2004-09-22 | 良彰 高橋 | カメラ撮影用ツール |
-
1989
- 1989-07-18 JP JP1183741A patent/JP2790325B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0349481A (ja) | 1991-03-04 |
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