JP2967155B2 - 球状ビュアー装置と球状投映装置 - Google Patents

球状ビュアー装置と球状投映装置

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JP2967155B2
JP2967155B2 JP8314670A JP31467096A JP2967155B2 JP 2967155 B2 JP2967155 B2 JP 2967155B2 JP 8314670 A JP8314670 A JP 8314670A JP 31467096 A JP31467096 A JP 31467096A JP 2967155 B2 JP2967155 B2 JP 2967155B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ビュアー・システ
ムに係り、特に球状パノラマ・ビュアー・システムに関
する。
【０００２】
【従来の技術】通信で遠隔地を結合・提供するテレプレ
ゼンスを利用し、もっと有効に運営するためであるが、
業務を行うほうが望ましい形態の場合がある。例えば、
テレプレゼンスを用いて、ミーティングを行うビジネス
も多く、またテレプレゼンスは、テレラーニングにも有
用であり、さらに、例えば、コンサートやスポーツのよ
うなイベントを遠隔地から可視する場合にも有用であ
る。もっと現実的なテレプレゼンスをユーザに提供する
例には、ユーザにビユーを切換えできる機能を提供し、
それによって、ミミックのような動き、例えば、ミーテ
ィング・ルームを見回すような動きのある場合である。
この数個のビユーをユーザに提供する場合には、従来種
々の光心を有する数個のカメラを利用した。この例を図
１に示す。
【０００３】図１に例示するように、カメラ２は光心１
０を、カメラ４は光心１２を、カメラ６は光心１４を、
およびカメラ８は光心１６を、それぞれ有する。そのユ
ーザがビユーの切換えを決めると、このユーザは単純に
カメラ間を切換えた。さらにより進んだシステムにおい
ては、ユーザがビユーの切換えを決めると、このユーザ
は光心１０、１２、１４、または１６から、さらには追
加の光心１８、２０、２２、２４、または２６から、ビ
ユーを得ることができた。例えば、光心１８、２０、２
２、２４、または２６のような光心に関係付けられたビ
ユーは、その選択光心に最も近い２個のカメラからのビ
ユーを用いて次のように得られた。
【０００４】例えば、光心１８からのビユーは、光心１
８からのビユーをシミュレートするようカメラ２、４か
らのビユーを用いこれら２個のビユー間を補間して得ら
れた。しかしこのような手法はビユーに変則性を導入し
た。さらに、このような補間ビユーの形成は膨大な計算
の労力と時間を必要とし、この手法をコストの高いもの
としまたユーザのコマンドの応答には遅いものであっ
た。さらにこの計算のオーバヘッドでこのシステムを同
時に利用できるユーザ数が限定された。このような補間
の計算処理のオーバヘッドを必要としないで、例えば、
ユーザが実際のミーティング・ルームに居て頭を回して
そのビューを変える、つまり視聴者がもっとナチュラル
にそのミーティング・ルームを見回すことができるよう
な簡便で有効な全方向性のパノラマ・ビュアーが所望さ
れている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】球状ないし疑似球状ビ
ューを与えるパノラマ・ビュアーが望まれている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の実施の一形態を
挙げると、数個のカメラが共通の光心を有する全方向性
ビュアー、すなわち、パノラマ・ビュアーを提供する。
これら各カメラの視界は全体として取上げるエリアの連
続３６０度のビューを形成するよう配置される。このユ
ーザはさっと３６０度を通して可視することができる
が、ここで各ビユーは同一またはほとんど同一の光心を
有し、これは単に１個のカメラの出力または２個のカメ
ラの組合わせを用いるものであって従来技術で使用され
た補間計算のオーバヘッドを必要としない。
【０００７】このような配置を用いてバーチャル・ミー
ティング・ルームの利用を向上することができる、つま
りこれによって観察者がもっとナチュラルなフォーマッ
トでそのミーティング・ルームを見ることが可能とな
る。このフォーマットは、その実際のミーティングに出
席して特定の時間にその頭を回してそのビューを変える
観察者にほとんど対応するものである。本発明の実施の
別の形態を挙げると、数ユーザがこのビュアー・システ
ムを同時に利用することができる。数個のカメラからの
データを用いてあるエリアの連続３６０度のビューを提
供することができまたこのデータを各ユーザに利用可能
とすることができる。各ユーザはその関心のあるビュー
部分に対応するデータを単に選択するだけである。
【０００８】本発明の実施のさらに別の形態を挙げる
と、本発明は全方向性のパノラマ・ビュアー・システム
を提供するが、これを用いて、例えば、電話網またはケ
ーブルＴＶ網のような通信網を介してユーザに選択可能
なビューを提供することができる。本発明の実施の本形
態によって生成されたビューに関する情報は通信網で伝
送され各ユーザは所望する特定のビューのデータ部分を
選択することができる。本発明の実施のさらに別の形態
を挙げると、疑似球状のビューが、このビュアーの共通
の光心にカメラを配置することによりユーザに提供する
ことができる。次に実施の形態例を挙げて本発明を説明
する。
【０００９】
【実施の形態例】図２に、ユーザに３６０度ビューを提
供するための４個のカメラ・システムを例示するが、こ
れは各該カメラがそのピラミッド内に共通のバーチャル
光心を有するものである。ピラミッド４０は反射側面４
２、４４、４６、４８を有する。実施の好ましい形態を
挙げると、この反射側面はベース５０に平行でピラミッ
ド４０の頂点を通る平面と４５度の角度を形成する。カ
メラ５２は反射側面４８に、カメラ５４は反射側面４２
に、カメラ５６は反射側面４４に、そしてカメラ５８は
反射側面４６に、それぞれ対応する。このカメラは、例
えば、光学式スキャナのような画像収集装置とすること
ができる。そのため、カメラ５２は面４８からの反射を
可視し矢印６０の方向の対象物を可視することができ
る。
【００１０】同様に、カメラ５４は面４２からの反射を
可視し矢印６２の方向の対象物を可視し、カメラ５６は
面４４からの反射を可視し矢印６４の方向の対象物を可
視し、およびカメラ５８は面４６からの反射を可視し矢
印６６の方向の対象物を可視する。各カメラは９０度の
視界を有する。ピラミッド４０上のその対応する反射面
からの反射を可視する４個のカメラの組合わせによって
ピラミッド４０を取囲むエリアの３６０度ビューを生成
する。ピラミッド４０のベース５０に平行でその頂点７
０と交わる面上に各カメラの光心を設定することが望ま
しい。また各カメラの光心は、頂点７０を通り該カメラ
の対応する反射面のベース・ラインに垂直なライン上に
設定することが必要である。
【００１１】例えば、カメラ５４の光心はライン７２上
に設定される。ライン７２は反射面４２のベース・ライ
ン７４に垂直である。ライン７２は、頂点７０を通りベ
ース５０に平行な面にある。同様に、カメラ５６の光心
はベース・ライン７８に垂直なライン７６上に設定さ
れ、カメラ５８の光心はベース・ライン８２に垂直なラ
イン８０上に設定され、さらにカメラ５２の光心はベー
ス・ライン８６に垂直なライン８４上に設定される。各
カメラの光心は、頂点７０から距離Ｘにある前記ライン
の中の１個のライン上に設定され、各カメラは、ベース
５０に垂直方向に向かって指す光軸つまりビュー方向を
有する。
【００１２】（この距離Ｘは、その反射面がこのカメラ
の視界の所望するだけの視界を反射する距離でなければ
ならないが、このカメラがその反射面に接近するとその
反射面の欠陥がより見えるようになってしまう。）この
光心位置設定によってこれらカメラが位置９０にあるバ
ーチャル光心を共有する。バーチャル光心９０は頂点７
０を通りベース５０に垂直なライン上で頂点７０から距
離Ｘの位置に設定される。図３は別のピラミッド４０の
図であって、ここでは簡単のためカメラ５４のみを図示
した。カメラ５４はピラミッド４０内の位置９０にバー
チャル光心を有するようライン７２上に設定される。も
しカメラ５４がベース５０に垂直な方向で９０度の視界
を有し、さらにカメラ５４の光心がライン７２に沿って
頂点７０からＸの距離にある場合、カメラ５４は矢印６
２の方向で９０度のビューを有する。
【００１３】同様に、カメラ５６は矢印６４の方向、カ
メラ５８は矢印６６の方向、およびカメラ５２は矢印６
０の方向、でそれぞれ９０度のビューを有する。この配
置によってあるエリアの３６０度の視界が安価に生成さ
れる、というのは９０度の視界を有するカメラは比較的
安価な光学装置であるためである。図４はピラミッド４
０の平面図である。図４は、ライン７２に沿うカメラ５
４の光心の配置を示す。ライン７２は頂点７０を通りベ
ース５０に平行な面になければならない。さらにこのラ
イン７２はピラミッド４０のベース・ライン７４に垂直
でなければならない。またこのカメラの光心はライン７
２に沿って頂点７０から距離Ｘに設定する必要がある。
【００１４】この距離Ｘはその反射面がこのカメラの視
界の所望するだけの視界を反射するような距離でなけけ
ればならない。点１００は頂点７０からライン７２がベ
ース５０に垂直に交わる位置のベース５０上の位置にあ
る。同様に、カメラ５６はライン７６に沿って、カメラ
５８はライン８０に沿って、およびカメラ５２はライン
８４に沿って、それぞれ距離Ｘの位置に設定される。図
５は８側面ピラミッド１２０を示す。ピラミッド１２０
は反射側面１２２を有し、各反射側面１２２は頂点１３
０を通りベース１２４に平行な面と４５度の角度を形成
する。図２に示した４側面ピラミッドの場合と同様に、
図５の各反射側面はそれと対応するカメラを有すること
ができる。
【００１５】各カメラの光心は頂点１３０を通りベース
１２４に平行な面にあるライン上の位置に設定される。
このラインは設定されたカメラに対応する反射側面のベ
ース・ライン１３２に垂直である。８側面ピラミッドを
利用するとほんのわずか４５度の視界を有するカメラを
使用して３６０度のビューを得ることができる利点が提
供される。わずか４５度の視界を有するカメラは安価な
光学装置であって、これによって比較的安価な光学コン
ポーネントを用いて３６０度のビューを構成することが
できる。図６はピラミッド１２０の平面図である。図５
について説明したのと同様に、各カメラの光心は頂点１
３０を通りベース１２４に平行な面にあるライン１３４
に沿う位置に設定される。
【００１６】この光心はその適当なベース・ライン１３
２に垂直なライン１３４に沿って距離Ｘの位置に設定さ
れる。反射側面数が多かれ少なかれある程度の反射側面
数を有するピラミッドの利用がここで可能である。多数
の側面を有するピラミッドを利用する利点は視界が中な
いし小程度のカメラを利用できることである。中程度の
視界を有するカメラは比較的安価な光学装置である。ピ
ラミッドに用いる側面数はある程度に多数のカメラを用
いる場合のコスト高により限定される。あるシーンの３
６０度のビューを３個の反射側面を有するピラミッドを
用いて提供することも可能である。３６０度の視界を提
供するためわずか３個の側面を有するピラミッドを用い
ると高価になる。本発明の実施のこの形態では各々１２
０度の視界を有する３個のカメラを利用する形態である
がこのような広い視界を有するカメラは比較的高価な光
学コンポネントを利用することになる。
【００１７】全３６０度ビューを所望しない利用の場合
には、そのピラミッドの各反射側面に対応するカメラを
すべては有しないビュアーを構築することも可能であ
る。図７は、ビュアー装置、例えば、図２ないし図４に
述べたビュアー装置のカメラにより生成されたデータを
制御するためのシステムを示すブロック図である。カメ
ラ５２、５４、５６、５８はピラミッド４０のその対応
する反射側面によりあるエリアの３６０度のビューが得
られる。カメラ５２、５４、５６、５８の画像信号すな
わち出力信号はアナログ・ディジタル変換器（Ａ／Ｄ）
１６０、１６２、１６４、１６６にそれぞれ送られる。
このカメラの出力はピクセル・ストリームと考えること
ができ、このＡ／Ｄの出力はＭＵＸ１７０に送られる。
【００１８】ＭＵＸ１７０によりこの各Ａ／Ｄからのピ
クセル・データはメモリ１７２に達する。コントローラ
１７４はすべてのこれらＡ／Ｄの出力をメモリ１７２に
蓄積するようＭＵＸ１７０のセレクト・ラインを循環さ
せる。ＭＵＸ１７０はこのカメラのピクセル速度の４倍
の速度で切換えられる。多かれ少なかれある程度のカメ
ラ数が使用される場合、ＭＵＸ１７０が切換えられる速
度はそれに応じ増減される。またＭＵＸ１７０を省いて
各Ａ／Ｄの出力を別個のメモリに蓄積することも可能で
ある。コントローラ１７４はマイクロプロセッサを用い
るがこれがＭＵＸ１７０の切換えを制御するカウンタま
たメモリ１７２にアドレス指定を提供するのに用いるカ
ウンタに制御信号を送り制御する。このカウンタへの制
御信号にはリセット、イネーブルまたスタート・オフセ
ットが含まれる。
【００１９】このピクセル情報はメモリ１７２に送られ
るためメモリ１７２はあるシーンの３６０度のビューを
含む。メモリ１７２に蓄積されたピクセル情報はディジ
タル・アナログ変換器（Ｄ／Ａ）１７６に送られ次にビ
デオ・ディスプレイ１７８に送られる。ビディオ・ディ
スプレイ１７８にＤ／Ａ１７６を介し送られたメモリ１
７２の実部分は、ユーザ入力装置１８０によって制御さ
れる。ユーザ入力装置１８０は、例えば、マウス、ジョ
イスティック、またはキーボードのような通常の装置と
することができる。このユーザは単にジョイスティック
を右に傾けそのビューを右にシフトし、このジョイステ
ィックを左に傾けそのビューを左にシフトし、またはこ
のジョイスティックを中央のままにしてそのビューをそ
のまま変えない。
【００２０】ユーザ入力装置１８０からの入力に基づ
き、コントローラ１７４はメモリ１７２にアドレス指定
を提供するために用いるスタート・アドレスとオフセッ
トを変える。図８にこれらカメラが提供するデータとそ
のユーザに提供されるビューとの関係を例示する。これ
らカメラはバーチャル光心を共用するためそのビューは
円柱ビューと考えることができる。セクタ２００はカメ
ラ５２が提供する情報を表すものと考えることができ、
セクタ２０２はカメラ５４が提供する情報を表すものと
考えることができ、セクタ２０４はカメラ５６が提供す
る情報を表すものと考えることができ、およびセクタ２
０６はカメラ５８が提供する情報を表すものと考えるこ
とができる。
【００２１】各セクタにおける円柱の表面は各カラムが
ピクセルからできているピクセル・カラムの集合体と考
えることができる。例えば、セクタ２００はカラム２１
０、２１２、２１４、２１６を含むカラムの集合体と考
えることができる。同様にカメラ５４が生成する出力は
セクタ２０２でカラム２１８を含むカラムの集合体と考
えることができ、さらにカメラ５８の出力はセクタ２０
６でカラム２２０を含むカラムの集合体と考えることが
できる。このセクタ境界に近いピクセル・カラムは、セ
クタの中心に近いカラムより狭く密集している。これが
生ずる理由はこのカメラはその画像を平面で捕らえてい
るのに対し図８は円柱表面上に投映したカラムを示すか
らである。
【００２２】図９は、ユーザ入力装置１８０からの信号
に基づき種々のビューに容易にアクセスできるようメモ
リ１７２を分割する例を示す。例えば、セクション２３
０はセクタ２０６に、セクション２３２はセクタ２００
に、セクション２３４はセクタ２０２に、セクション２
３６はセクタ２０４にそれぞれ対応する。セクション２
３０、２３２、２３４、２３６の各々はメモリ１７２内
のブロックと考えることができる。メモリ１７２におけ
るブロックは順次アドレスのカラムに分割される。メモ
リ・セグメント２３０の最初のカラムはセクタ２０６の
ピクセルの最初のカラムに対応する。カラムに対応する
メモリ位置の数は、特定のカラムで少くとも各ピクセル
に対し１個の記憶場所を有するよう十分でなければなら
ない。
【００２３】例えば、もし図８からのピクセル・カラム
が１０００個のピクセルを含む場合、図９のメモリ・セ
グメントに対応する各カラムは少くとも１０００個の記
憶場所を有する必要がある。特定のメモリ・セグメント
に対応するカラム数は、図８の円柱の特定のセクション
に対応するカラム数に少くとも等しくなければならな
い。カメラが水平方向に走査する場合、順次ピクセルは
特定のメモリ・セグメントの隣接カラムに書込まれる
が、これはカウンタの生成アドレスに対しオフセットを
単に変えて行われる。このオーバオールの書込みアドレ
スはこのオフセットをそのカウンタの出力に加えて生成
される。このオフセットはその水平走査ピクセルを受信
する速度で変えられる。
【００２４】水平走査を終了した後、そのカウンタをイ
ンクリメントし、さらにもう一度このオフセットをその
水平走査速度で変える。そのため書込みサイクルの際に
特定のメモリ・セグメントにアドレス指定する場合、こ
のカラムはその水平ピクセル走査速度でこのオフセット
を変えてアドレス指定されるが、さらにその垂直走査速
度でこのカウンタをインクリメントして行われる。この
種のアドレス指定スキームはこれを用いて各メモリ・セ
グメント内のカラムをアクセスする。書込みサイクルの
際に種々のメモリ・セグメントにアドレス指定する場
合、書込みセグメントのオフセットはそのカウンタ出力
とそのカラム・オフセットの和に加えられる。
【００２５】この書込みセグメントのオフセットによっ
てメモリ・セグメント２３０、２３２、２３４、２３６
をアドレス指定することができる。このセグメントのオ
フセットはＭＵＸ１７０が切換えられる速度と同じ速度
で変えられる。ピクセル・データは同様にしてメモリ１
７２から読取られる。カウンタ出力と２個のオフセット
の集合の和を用いて読取りアドレスを生成する。いった
ん初期のスタート・カラムが選択されてしまうと、この
読取りアドレスはビデオ・ディスプレイの水平走査速度
に等しい速度で読取りカラムのオフセットを切換えて生
成される。１個の水平走査分のデータを読取った後、こ
の読取りカウンタはインクリメントされ、この読取りカ
ラムのオフセットはそのディスプレイの水平走査速度に
等しい速度で変えられる。
【００２６】そのためこのオフセット・アドレスはその
ディスプレイの水平ディスプレイ速度で変化しており、
そのカウンタはディスプレイの垂直走査速度に等しい速
度でインクリメントされる。このビデオ・ディスプレイ
が必要とするよりもっと高速でまたはもっと低速でデー
タを読取ることが可能である。しかし、高速で読取る場
合はバッファ・メモリを使用することが必要であり、ま
た低速で読取る場合にはこのビデオ・ディスプレイはそ
の観察者には変動して見える可能性がある。ここで注記
すべきことは、図８のピクセルの円柱配置は通常フラッ
ト・デスプレイまたはフラットに近いデスプレイ上に通
常表示される。そのためこの画像は円柱表面と平面間の
変換を補償してディスプレイされる。
【００２７】これは通常のディジタル信号処理の集積回
路内の単なる変換アルゴリズムを用いて実施することが
できる。この種の変換法は従来周知であって、例えば、
“AGuided Tour of Computer Vision,Vishvjit S.Nalw
a,Addison-Wesley Publishing Co.,Reading,Massachuse
tts, 1993 ”に記載がありこれを参照のこと。また高解
像度ディスプレイを用いてこの変換を実施することも可
能である。ここで注記すべきことは、もしユーザが選択
したビューが例えば、カメラ５２のような特定のカメラ
のビューに正確に対応する場合、カラム２４０ないし２
４８はメモリ１７２から読取られる。カラム２４０はセ
グメント２３２の最初のカラムであり、またカラム２４
８はセグメント２３２の最後のカラムである。
【００２８】もしこのユーザが逆時計回りの方向にその
ビューを移動させようと決めた場合、このスタート・カ
ラムはその右にシフトしその読取りオペレーションはカ
ラム２４６で開始しカラム２５０で終了する。ここで注
記すべきことは、カラム２４６はカメラ５２からのピク
セル・データを有するメモリ・セグメント２３２に関す
る第２のカラムであって、またカラム２５０はカメラ５
４からのピクセル・データを有するメモリ・セグメント
２３４に関する最初のカラムである。このユーザがその
ビューをシフトするにしたがってそのスタート・カラム
はこのユーザのコマンドに関連してシフトする。例え
ば、もしこのユーザが逆時計回りの方向にそのビューの
シフトを指示する場合、図９のスタート・カラムは右に
移動し、同様に、もしこの観察者が時計回りの方向にそ
のビューのシフトを指示する場合、そのスタート・カラ
ムは左に移動する。
【００２９】前記のように、カラムはオフセットを用い
てアドレス指定され、もしこのオフセットがメモリ・セ
グメント間の移動を含む場合、読取りセグメントのオフ
セットがそのカラム・オフセットとカウンタ出力の和に
加えられる。ここで想起すべきことは、図８のセクタ境
界に近いカラムは狭く密集していることである。そのた
め、このユーザがビューの変更を命令し、そのビューの
境界がセクタ境界に近い場合、このスタート・カラムは
そのビューの所定の角回転に対しより多数のカラム数だ
け変動する。反対に、このビューの境界がセクタの中央
部に近い場合、このスタート・カラムは所定の角回転に
対しより少数のカラム数だけ変動する。
【００３０】図１０はコントローラ１７４のブロック図
である。コントローラ１７４にはマイクロプロセッサ２
７０とメモリ２７２を含み、メモリ２７２にはＲＡＭと
ＲＯＭを含む。マイクロプロセッサ２７０はユーザ入力
装置１８０からコマンドをライン２７４で受信する。マ
イクロプロセッサ２７０はカウンタ２７６のスタート、
ストップおよびリセットを制御する。カウンタ２７６は
ＭＵＸ１７０のセレクト・ラインを制御する。カウンタ
２７６はそのカメラの水平走査速度の４倍の速度でカウ
ントする。書込みアドレス・ジェネレータ２７８はメモ
リ１７２に対し書込みアドレス指定を提供する。書込み
アドレス・ジェネレータ２７８にはカウンタ、オフセッ
トを蓄積するためのレジスタおよびこのオフセットとカ
ウンタ出力を加算するための加算器を含む。
【００３１】マイクロプロセッサ２７０は、書込みアド
レス・ジェネレータ２７８により用いられるカウンタと
オフセットの選択を制御する。この書込みアドレスは図
９について述べたように形成される。読取りアドレス・
ジェネレータ２８０はメモリ１７２に読取りアドレスを
提供する。読取りアドレス・ジェネレータ２８０にはカ
ウンタ、オフセットを蓄積するためのレジスタおよびこ
のオフセットとカウンタ出力を加算するための加算器を
含む。書込みアドレス・ジェネレータ２７８の場合と同
様に、マイクロプロセッサ２７０は読取りアドレス・ジ
ェネレータ２８０のカウンタとオフセットの選択を制御
する。またマイクロプロセッサ２７０は、ユーザ入力装
置１８０からのライン２７４で送られた入力に基づきそ
のカウンタにより用いられるスタート・カラムを制御す
る。
【００３２】この書込みアドレスと読取りアドレスはメ
モリ１７２が２個のポート・メモリを用いて行われる場
合にはメモリ１７２に別々に提供される。メモリ１７２
が１個のポート・メモリで行われる場合にはこの書込み
アドレスと読取りアドレスはメモリ１７２に対し多重化
され提供される。図１１に示す実施の形態は、通信網で
数ユーザにビューを提供するためパノラマ・ビュアーを
用いる場合である。この実施の形態では、ピクセル・デ
ータのすべてのカラムはメモリ１７２から読取られバス
３００で送られる。バッファ・メモリ３０２、３０４、
３０６、３０８はバス３００からそのデータを受信す
る。このバッファ・メモリはバス３００で所望のカラム
が利用可能な場合のみイネーブルとされる。
【００３３】次にこのバッファ・メモリはモデム３１
０、３１２、３１４、３１６にその情報を送り、これら
が次にそのピクセル・データを通信網３１８に送る。通
信網３１８は次にこの情報を前記モデムからそのユーザ
に送る。一例を挙げと、ユーザはモデム３２０を用いて
モデム３１６から情報を受信する。モデム３２０は次に
バッファ・メモリ３０８にあったピクセル情報をローカ
ル・ビデオ・メモリ３２２に送る。ビデオ・メモリはこ
のピクセル情報を可視用にディスプレイ３２４に提供す
る。この場所におけるユーザは、例えば、マウス、キー
ボードまたはジョイスティックのような装置であるユー
ザ入力装置３２６を用いてこのビューを制御する。
【００３４】モデム３２０は通信網３１８でこのユーザ
入力装置の信号をモデム３１６に送り、このモデム３１
６が次にその信号をイネーブル・コントローラ３３０に
送る。イネーブル・コントローラ３３０はメモリ１７２
から読取られているカラムを示すコントローラ１７４か
らの信号を受信する。この適当なカラムが利用可能であ
る場合、このイネーブル・コントローラ３３０は各該バ
ッファ・メモリをイネーブルとしてこの通信網で受信し
たそのユーザ入力装置信号が指定したデータのカラムを
受信する。図９について説明したように、イネーブル・
コントローラ３３０はそのユーザ入力装置からの信号に
基づきそのスタート・カラムを単に移動させるだけであ
る。
【００３５】本発明の実施の本形態においては、このス
タート・カラムからのピクセル・データがバス３００上
にある場合、イネーブル・コントローラ３３０によって
そのバッファ・メモリへの入力が可能となる。イネーブ
ル・コントローラ３３０は、可視しようとするピクセル
・カラムの全数をそのバッファ・メモリに提供する場
合、そのバッファ・メモリへの入力を禁止する。図１１
は４ユーザがそのビュアー可視を個々に制御できるよう
なシステムを示しているが、さらにもっと多数のユーザ
を収容することも可能で、それにはバッファ・メモリと
モデムとイネーブル・コントローラ３３０上のポートの
数を単に増加するだけでそれは可能となる。図１２はさ
らに別の実施の形態を示すが、ここでは多数の観察者が
パノラマ・ビュアーを使用できるような形態例である。
【００３６】そのピクセル・データがメモリ１７２から
読取られるのに従い、このデータのすべては通信網３１
８で通信ブリッジ３５０に送られる。メモリ１７２から
の情報はモデム３４４を介してブリッジ３５０に送られ
る。しかし、メモリ１７２とブリッジ３５０間にディジ
タル結合がなされている場合にはモデム３４４を利用せ
ずにこのデータはブリッジ３５０に送られる。ブリッジ
３５０は次にメモリ１７２から受信したすべてのこのデ
ータをブリッジ３５０と通信状態の各ユーザに配送す
る。もしブリッジ３５０がユーザにアナログ・リンクを
有する場合、各ユーザ・ポートにはモデムを使用する必
要がある。もしこのブリッジ３５０がそのユーザ・ポー
トにディジタル・リンクを有する場合、モデムは不要で
ある。
【００３７】アナログ・リンクの場合にはメモリ１７２
からのデータはモデム３４４からブリッジ３５０を介し
ユーザ・ポートのモデム３６０に送られる。ビデオ・メ
モリ３６２は次にこのピクセル情報をユーザ入力装置３
６６によるユーザの制御下にビデオ・ディスプレイ３６
４に送る。ユーザ入力装置は、マウス、ジョイスティッ
クまたはコンピュータ・キーボードとすることができ
る。本実施の形態では、メモリ１７２の全部の内容はビ
デオ・メモリ３６２に送られる。ビデオ・メモリ３６２
から読取られビデオ・ディスプレイ３６４に送られたデ
ータは、図９に関して述べた場合と同様にしてユーザ入
力装置３６６を用いて制御される。図１３には図２のビ
ュアー・システムにさらに第５のカメラを有する場合の
本発明の形態例を示す。
【００３８】画像収集装置すなわちカメラ４００は、カ
メラ４００の光心がバーチャル光心９０の位置に設定さ
れるようピラミッド４０に配置する。カメラ４００は矢
印４１０の方向の対象物を可視する。広角レンズを持つ
カメラ４００を有することが望ましい。この結果得られ
る広角ビューを残りの４個のカメラのビューと結合する
と、疑似球状のビューが得られる。図１３のカメラを画
像生成装置に置換えると、疑似球状のビュアー・システ
ムは疑似球状の投映システムとなる。ここで注記すべき
ことは，カメラまたは投映装置は、３個、４個またはそ
れ以上の側面を有するピラミッドを持つビュアー装置／
投映装置のバーチャル光心に配置できることである。
【００３９】さらにまたここで注記すべきことは、この
反射側面のエッジ４２０はカメラ４００の視界の望まし
くない障害を回避するよう傾斜を付ける必要がある。図
１４は図２のピラミッドの平面図である。図２を参照し
説明すると、カメラ５２、５４、５６、５８をベース５
０の方向に上方に移動した。そのため、カメラ５２に対
応するバーチャル光心５００、カメラ５４に対応するバ
ーチャル光心５０２、カメラ５６に対応するバーチャル
光心５０４、およびカメラ５８に対応するバーチャル光
心５０６、はそれぞれバーチャル光心９０から離れてい
く。カメラ５２がライン５０８、５１０間の画像を捕
え、カメラ５４がライン５１２、５１４間の画像を捕ら
え、カメラ５６がライン５１６、５１８間の画像を捕
え、およびカメラ５８がライン５２０、５２２間の画像
を捕らえるよう、そのバーチャル光心を移動させること
が望ましい。
【００４０】このため前記カメラは有用な画像を狭い平
面形領域から捕らえない。特に、平面領域５２４、５２
６、５２８、５３０はこのカメラによって用いられな
い。これはその反射ピラミッドのエッジから受取った該
カメラの視界部分を除く利点を提供する。視界のこれら
の部分を除いてしまうとそのエッジにおける無関係な画
像人為結果のアーティファクトを補償する画像処理を提
供する必要がなくなる。平面５２４、５２６、５２８、
５３０がエッジ・アーティファクトを回避するのにただ
必要なだけ薄くなるようバーチャル光心５００、５０
２、５０４、５０６を密接集合体にすることが望まし
い。このような薄い平面を保持することで、それらの共
通の境界における画像を処理する必要が除かれ、その一
方でユーザが可視し認識できるような影響を最小にする
ことができる。
【００４１】以上の説明は、本発明の実施の一形態例に
関するもので、この技術分野の当業者であれば、本発明
の種々の変形例が考え得るが、それらはいずれも本発明
の技術的範囲に包含される。尚、特許請求の範囲に記載
した参照番号は発明の容易なる理解のためで、その技術
的範囲を制限するよう解釈されるべきではない。
【００４２】
【発明の効果】以上述べたごとく、本発明によって簡便
で有効な球状ないし疑似球状ビューを与えるパノラマ・
ビュアーを提供することができ、そのカメラを画像生成
装置に置換えると同様の投映装置を得ることができ、さ
らに例えば、生成されたビューは通信網を介して各ユー
ザに伝送され各ユーザは所望ビューを選択することがで
き有効である。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来技術の複数のカメラのビュアー・システム
を示す図である。
【図２】４個の反射側面を有するピラミッドを用いる全
方向性のパノラマ・ビュアー・システムを示す図であ
る。
【図３】ピラミッドの反射側面を用いて各カメラが共通
の光心を有する場合を示す図である。
【図４】ピラミッドの平面図であってそのカメラ位置を
示す図である。
【図５】８個の反射側面を有するピラミッドを示す図で
ある。
【図６】図５のピラミッドを示す平面図である。
【図７】カメラが生成したデータを制御するシステムの
ブロック図である。
【図８】カメラから受信したデータとユーザに提供され
たビューとの対応を示す図である。
【図９】図７のメモリに対するアドレス指定スキームを
示す図である。
【図１０】図７のコントローラを示すブロック図であ
る。
【図１１】複数のユーザにビューの選択を提供する通信
網の利用を示す図である。
【図１２】通信網で複数のユーザにビューの選択を提供
する第２の実施の形態例を示す図である。
【図１３】図２のビュアー・システムにさらに第５のカ
メラを有するシステムを示す図である。
【図１４】図２のピラミッドで移動バーチャル光心を有
する場合のピラミッドを示す平面図である。
【符号の説明】
２,４，６，８ カメラ １０,１２，１４，１６，１８ 光心 ２０,２２，２４，２６ 光心 ４０ ４側面ピラミッド ４２,４４，４６，４８ 反射側面 ５０ ベース ５２,５４，５６,５８ カメラ ６０,６２，６４，６６ 矢印 ７０ 頂点 ７２ ライン ７４,７８，８２，８６ ベース・ライン ７６,８０，８４ ライン ９０ バーチャル光心 １００ 点 １２０ ８側面ピラミッド １２２ 反射側面 １２４ ベース １３０ 頂点 １３２ ベース・ライン １３４ ライン １６０ アナログ・ディジタル変換器（Ａ／Ｄ） １６２ アナログ・ディジタル変換器（Ａ／Ｄ） １６４ アナログ・ディジタル変換器（Ａ／Ｄ） １６６ アナログ・ディジタル変換器（Ａ／Ｄ） １７０ 多重変換装置（ＭＵＸ） １７２ メモリ １７４ コントローラ １７６ ディジタル・アナログ変換器（Ｄ／Ａ） １７８ ビデオ・ディスプレイ １８０ ユーザ入力装置 ２００,２０２，２０４，２０６ セクタ ２１０,２１２，２１４，２１６，２１８，２２０ カ
ラム ２３０,２３２，２３４,２３６ セクション（メモリ・
セグメント） ２４０,２４２，２４４，２４６，２４８，２５０ カ
ラム ２７０ マイクロプロセッサ ２７２ メモリ ２７４ ライン ２７６ カウンタ ２７８ 書込みアドレス・ジェネレータ ２８０ 読取りアドレス・ジェネレータ ３００ バス ３０２,３０４，３０６，３０８ バッファ・メモリ ３１０,３１２，３１４，３１６ モデム ３１８ 通信網 ３２０ モデム ３２２ ビデオ・メモリ ３２４ ディスプレイ ３２６ ユーザ入力装置 ３３０ イネーブル・コントローラ ３４４ モデム ３５０ 通信ブリッジ ３６０ モデム ３６２ ビデオ・メモリ ３６４ ビデオ・ディスプレイ ３６６ ユーザ入力装置 ４００ カメラ ４１０ 矢印 ４２０ エッジ ５００、５０２,５０４，５０６ バーチャル光心 ５０８ 、５１０、５１２、５１４、５１６、５１８、
５２０、５１２、５１４ ５１６、５１８、５２０、５２２ ライン ５２４,５２６，５２８，５３０ 平面領域
フロントページの続き (73)特許権者 596077259 600 Ｍｏｕｎｔａｉｎ Ａｖｅｎｕｅ, Ｍｕｒｒａｙ Ｈｉｌｌ， Ｎｅｗ Ｊ ｅｒｓｅｙ 07974−0636Ｕ．Ｓ．Ａ. (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H04N 13/00 - 15/00

Claims (11)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 （Ａ） 共通のバーチャル光心（９０）
    を有する複数の画像収集装置（５２、５４、５６、５
    ８）と、 （Ｂ） 前記複数の画像収集装置に種々の方向から画像
    を反射するよう種々の方向に面する複数のファセット反
    射側面（４２、４４、４６、４８）であって、該複数の
    ファセットの各々は前記複数の画像収集装置の中の１個
    の画像収集装置に画像を反射するような複数のファセッ
    ト反射側面を有するピラミッド形エレメント（４０）
    と、 （Ｃ） 前記共通のバーチャル光心（９０）に存在する
    光心を有しさらに前記ピラミッド形エレメント（４０）
    のベース（５０）の方向に視界を有する画像収集装置
    （４００）とを有することを特徴とする球状ビュアー装
    置。
  2. 【請求項２】 前記ピラミッド形エレメントは、４個の
    反射側面を有することを特徴とする請求項１に記載の球
    状ビュアー装置。
  3. 【請求項３】 前記ピラミッド形エレメントは、８個の
    反射側面を有することを特徴とする請求項１に記載の球
    状ビュアー装置。
  4. 【請求項４】 各前記画像収集装置は、前記ベース（５
    ０）に垂直方向に向っていいることを特徴とする請求項
    １に記載の球状ビュアー装置。
  5. 【請求項５】 前記画像収集装置のすべての光心は、そ
    のピラミッド形エレメントの頂点（７０）と共通面にあ
    ることを特徴とする請求項４に記載の球状ビュアー装
    置。
  6. 【請求項６】 前記画像収集装置は、カメラであること
    を特徴とする請求項１に記載の球状ビュアー装置。
  7. 【請求項７】 （Ａ）共通のバ−チャル光心（９０）を
    有する複数の画像生成装置（５２、５４、５６、５８）
    と、 （Ｂ）種々の方向の前記複数の画像生成装置から画像を
    反射するよう種々の方向に面する複数のファセット反射
    側面（４２、４４、４６、４８）であって、該複数のフ
    ァセットの各々は前記複数の画像生成装置の中の１個の
    画像生成装置から画像を反射するような複数のファセッ
    ト反射側面を有するピラミッド形エレメント（４０）
    と、 （Ｃ）前記共通のバーチャル光心（９０）に存在する光
    心を有しさらに前記ピラミッド形エレメント（４０）の
    ベース（５０）の方向の画像を生成する画像生成装置
    （４００）とを有することを特徴とする球状投映装置。
  8. 【請求項８】 前記ピラミッド形エレメントは、４個の
    反射側面を有することを特徴とする請求項７に記載の球
    状投映装置。
  9. 【請求項９】 前記ピラミッド形エレメントは、８個の
    反射側面を有することを特徴とする請求項７に記載の球
    状投映装置。
  10. 【請求項１０】 各前記画像生成装置は、そのベース
    （５０）に垂直な光軸を有することを特徴とする請求項
    ７に記載の球状投映装置。
  11. 【請求項１１】 前記ピラミッド形エレメントの外部の
    前記画像生成装置のすべての光心は、該ピラミッド形エ
    レメントの頂点（７０）と共通面にあることを特徴とす
    る請求項１０に記載の球状投映装置。
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