JP3199582U - Easy-to-use 3D camera system - Google Patents
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Abstract
【課題】高速度に被写体も容易にピント合わせを可能とする3D撮影に適した使いやすい3Dカメラシステムを提供する。【解決手段】カメラ映像情報16からレンズ筒20に設けた圧電素子21を取付けた3個のHDカメラで、45度に傾けて配置した平面鏡8で横向きに配置した、左カメラ7と右カメラ6と中央カメラ5で動体被写を捕らえることと、演算処理で右カメラ6と左カメラ7の信号を再構成演算処理することで高画質化映像を出力、送信帯域の抑制を出力順序を記憶したプロセッサCとインプットアウトプット切り換えリレーモジュールで出力し、マルチビュー放送で対応できるように統合と分割を行う第2フィールドカウンタとDACで行うことができる。【選択図】図2Provided is an easy-to-use 3D camera system suitable for 3D shooting that can easily focus a subject at a high speed. A left camera 7 and a right camera 6 arranged horizontally by a plane mirror 8 tilted at 45 degrees with three HD cameras attached with piezoelectric elements 21 provided on a lens cylinder 20 from camera image information 16. The central camera 5 captures the moving object, and the arithmetic processing reconstructs the signals of the right camera 6 and the left camera 7 to output a high-quality video, and stores the output order to control the transmission band. The output can be performed by the processor C and the input / output switching relay module, and can be performed by the second field counter and the DAC that perform integration and division so as to be compatible with multi-view broadcasting. [Selection] Figure 2
Description
本考案は、3D撮影において高画質で被写体の速い動きに対応して、目標の被写体のピント合わせも簡単に行える使いやすい3Dカメラシステムに関するものである。 The present invention relates to an easy-to-use 3D camera system that can easily focus on a target subject in response to fast movement of the subject with high image quality in 3D shooting.
従来の3Dカメラは、2台のカメラを並べてレンズの向きを互いに被写体の方向へ合わせて被写体の一点にピントを取り2台のカメラ本体を傾ける方法があった。 A conventional 3D camera has a method in which two cameras are arranged side by side, the directions of the lenses are aligned with the direction of the subject, the subject is focused on one point, and the two camera bodies are tilted.
そのため3Dカメラの両方のカメラは、カメラを固定するリグを傾けることや被写体の一点にピントを合わせることを同時に行う為動きが速い被写体を撮ることが困難であった。しかも目の疲労もあるため実用は不可能であった。 For this reason, both cameras of the 3D camera are difficult to shoot a fast-moving subject because they simultaneously tilt the rig that fixes the camera and focus on one point of the subject. Moreover, practical use was impossible because of eye fatigue.
一般にカメラ撮影で被写体にピントを合わせて撮る場合、被写体が静止した状態でピント合わせをすることが基本で動きのある被写体の撮影はカメラ自体を固定して被写体が静止した瞬間にピントを合わせて撮るのが常識である。 In general, when shooting with the camera focused on the subject, focusing is basically performed with the subject stationary. When shooting a moving subject, the camera itself is fixed and the subject is focused at the moment the subject is stationary. It is common sense to shoot.
横方向に移動する被写体を撮影する場合、カメラ自体を被写体の移動方向と同じ方向に同速度で移動しながら撮影することで映像のブレを防ぐことと理屈は同じである。 When photographing a subject moving in the lateral direction, the reasoning is the same as preventing the blurring of the image by photographing while moving the camera itself in the same direction as the moving direction of the subject at the same speed.
デジタルカメラで撮影した映像などをディスプレーに映して鑑賞するが、ディスプレー面に映す場合、ディスプレー面にピントを合わせるとくっきりいい画質でなることが知られている。 It is known that images taken with a digital camera can be viewed on a display, but when it is displayed on the display, focusing on the display will produce a clear image quality.
ディスプレーの表示面はカメラの撮像素子面に相当するから映像からピント情報を検出し、フィードバックしてピント合わせができる。ピントは、レンズ筒が前後に動き、ピントが合うと静止する。普通カメラは、AFでフォーカスを決めるが、レンズ筒に圧電素子を取り付けて映像から圧電素子にピントフィードバック信号を加えて制御しピントを合わせることが知られている。 Since the display surface of the display corresponds to the image sensor surface of the camera, focus information can be detected from the video and fed back for focus detection. The focus moves statically when the lens barrel moves back and forth, and comes into focus. It is known that a normal camera determines focus by AF, but attaches a piezoelectric element to a lens tube and applies a focus feedback signal to the piezoelectric element from an image to control and focus.
複数個のカメラを使う3D撮影では単独でピント合わせも行う映像からピント情報を検出しレンズ筒を制御してピント合わせをする。 In 3D shooting using a plurality of cameras, focus information is detected from an image that is also focused independently, and the lens barrel is controlled to focus.
本考案は、高速度に被写体も容易にピント合わせを可能とする3D撮影に適した使いやすい3Dカメラシステムを提供する目的とする。 An object of the present invention is to provide an easy-to-use 3D camera system suitable for 3D shooting that enables a subject to be easily focused at a high speed.
本考案は、3台のHDカメラを使い被写体に向い合せ前方向にレンズ部を向けた中央カメラと横向きに配置した左カメラと右カメラのレンズ前に45度に傾斜させて配置した平面鏡に被写体からの光が45度で反射してレンズ部に入射することで撮影する。 The present invention uses three HD cameras to face the subject, the central camera with the lens facing forward, the left camera placed sideways, and the plane mirror placed at an angle of 45 degrees in front of the right camera lens. The light from the light is reflected at 45 degrees and is incident on the lens part.
各HDカメラの映像からピント情報を検出する映像ピント検出プロセッサでレンズ筒に設けた圧電素子にフィードバックさせ常にピントは常に合わせる。 A video focus detection processor that detects focus information from the video of each HD camera feeds back to the piezoelectric element provided in the lens tube and always focuses.
3台のHDカメラから伝送に必要なデータ処理で最小限の帯域で送る演算処理は次の式で表される。 Arithmetic processing to be sent from the three HD cameras in the minimum bandwidth for data processing necessary for transmission is expressed by the following equation.
中央カメラは、HD画質で撮影できる2Dカメラ専用で字幕があれば入れることができる。
映像データで演算1と演算2をプロセッサで演算処理した後、送信することを考慮すると中央カメラの映像成分と演算1と演算2は全てHD画質で演算処理が各カメラの画素順に左端から右端に対応させて演算処理をする。
RGB各色並列処理することにより受信機側で演算3及び演算4で右カメラ映像と左カメラ映像を再構成しやすくなる。The central camera is dedicated to 2D cameras that can shoot in HD image quality and can be used if there are subtitles.
In consideration of the transmission of
By performing the RGB color parallel processing, it becomes easy to reconstruct the right camera image and the left camera image in the
字幕の入る2D映像がインターレース方式で放送される1フィールド目でおもて面でHD画質の映像を全ての帯域を使い中央カメラ映像が受信できる。勿論字幕付きの2D映像になる。
2フィールド目では受信機側ではアップコンバートで高画質化できるので3分割で放送できる。S1で右カメラ映像を、S2で中央カメラ映像の低画質映像を、S3で演算1、演算2と3D対応の演算機能を起動するデータ識別信号も送れる。In the first field where 2D video with subtitles is broadcast in an interlaced manner, the central camera video can be received using all the HD quality video on the front side. Of course, it becomes 2D video with subtitles.
In the second field, the receiver can improve the image quality by up-conversion, so that it can be broadcast in three divisions. A right camera image can be sent in S1, a low-quality image of the central camera image in S2, and a data identification signal for activating a computation function corresponding to
本考案は静止或いは運動する被写体の動きに対応して3Dカメラ撮影を容易にできる放送など高画質伝送も可能とするもので被写体の動きや位置によるカメラの無駄な手間を省略することができる The present invention enables high-quality transmission such as broadcasting that can easily shoot a 3D camera corresponding to the movement of a stationary or moving subject, and can eliminate unnecessary camera effort due to the movement and position of the subject.
以下、本考案の実施の一形態について説明する。
図1は、3Dカメラの全体の構成の図である。1はカメラ部で2はプロセッサ部で3は映像ピントフィードバック検出手段回路部である。4は映像出力部である。Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described.
FIG. 1 is a diagram of the overall configuration of a 3D camera.
1カメラ部は、HDカメラを3台使い、20レンズ筒に21圧電素子を設けたHDカメラにおいて5中央カメラ(HDカメラ)の9レンズ部を被写体に向けて配置、6右カメラ(HDカメラ)を右側に7左カメラ(HDカメラ)を左側に横向きに配置して9レンズ部の前に8平面鏡を45度の角度で傾けて6右カメラ(HDカメラ)の9レンズ部と7左カメラ(HDカメラ)の9レンズ部の両側に8平面鏡を配置する。 1 camera unit uses 3 HD cameras, with 20 lens cylinders and 21 piezoelectric elements provided with 21 piezoelectric elements, 9 lens units of 5 central camera (HD camera) are placed facing the subject, 6 right camera (HD camera) 7 left camera (HD camera) on the right side and the left plane on the left side, tilting the 8 plane mirror at an angle of 45 degrees in front of the 9 lens unit, and the 9 lens part of the 6 right camera (HD camera) and 7 left camera ( 8 plane mirrors are arranged on both sides of the 9 lens portion of the HD camera.
被写体の光が45度に傾けて配置した8平面鏡に反射して、6右カメラ(HDカメラ)と7左カメラ(HDカメラ)それぞれの9レンズ部に入る。平面鏡は向かい合うように配置してあるので被写体を捕らえやすい。被写体が9レンズ部の前にどの位置にあっても被写体からの光は45度に反射するので遠くの被写体は9レンズ部と8平面鏡を結ぶ線分と被写体の位置を結ぶ角度は遠く程大きく近いほど角度は小さい。つまり9レンズ部に入る光の角度は遠近感で変化する。ゆえに8平面鏡を固定しても或る範囲の被写体は捕らえる。事ができる。8平面鏡に入射する光の角度は向かい合いながら広範囲になる。 The light of the subject is reflected by an 8-plane mirror disposed at an inclination of 45 degrees and enters 9 lens portions of each of the 6 right camera (HD camera) and 7 left camera (HD camera). Since the plane mirrors are arranged facing each other, it is easy to catch the subject. Since the light from the subject is reflected at 45 degrees no matter where the subject is in front of the 9 lens unit, the distance between the line segment connecting the 9 lens unit and the 8-plane mirror and the position of the subject increases as the distance increases. The closer it is, the smaller the angle. That is, the angle of light entering the 9 lens portion changes with a sense of perspective. Therefore, even if the 8-plane mirror is fixed, a certain range of subjects can be captured. I can do things. The angle of the light incident on the 8-plane mirror is wide, facing each other.
2プロセッサ部は、次のような構成である。5中央カメラ(HDカメラ)の映像に字幕挿入行程を10プロセッサPで行ない別途5中央カメラ(HDカメラ)からそのまま映像のみを12プロセッサBに入力する。
演算を行う2プロセッサ部は、11プロセッサAに演算1のプログラムが組まれていて12プロセッサBは演算2のプログラムが組まれている。
13フィールド数検出器から14フィールドカウンタで画面を構成するフィールドの計数を行い15プロセッサCが作動させて6カメラ映像情報が適切な処理ができるように入出力経路を切り替える。15プロセッサCが22インプットアウトプット切り換えモジュールを切り替える。The two processor unit has the following configuration. The subtitle insertion process is performed by the 10 processor P on the video of the 5 central camera (HD camera), and only the video is directly input to the 12 processor B as it is from the 5 central camera (HD camera).
In the 2-processor unit that performs the operation, the
The number of fields constituting the screen is counted by a 14 field counter from the 13 field number detector, and the 15 processor C is activated to switch the input / output path so that the 6-camera video information can be appropriately processed. 15 processor C switches 22 input output switching modules.
カメラ出力が無線で送信する場合、受信機側では演算3が17プロセッサDにプログラムが組み込まれ演算4が18プロセッサEにプログラムは組み込まれている。
演算3で演算2と字幕を入らない中央カメラ映像の信号が入るので数式3の様に右カメラ映像が再構成され演算4で演算2の信号と演算1の信号と字幕抜いた中央カメラ映像が入力されるので数式3の様に左カメラ映像が再構成される。When the camera output is transmitted wirelessly, on the receiver side, the program is incorporated in 17 processor D and the program is incorporated in 18 processor E.
The central camera video signal that does not include subtitles in arithmetic 2 and arithmetic 3 is input in arithmetic 3, so that the right camera video is reconstructed as in
5中央カメラ(HDカメラ)から10プロセッサPで字幕挿入行程が行われ12プロセッサBに6右カメラ(HDカメラ)の出力が同時に入力され演算2が行われる。
6右カメラ(HDカメラ)と7左カメラ(HDカメラ)の出力は、11プロセッサAに入力し演算1が行われる。The subtitle insertion process is performed from 5 central cameras (HD cameras) by 10 processors P, and the outputs of 6 right cameras (HD cameras) are simultaneously input to 12 processors B to perform
The outputs of the 6 right camera (HD camera) and 7 left camera (HD camera) are input to 11 processor A and the
3映像ピントフィードバック検出手段回路部は17映像ピント検出プロセッサと20レンズ筒に取り付けた21圧電素子で構成され21圧電素子が20レンズ筒を微妙に振動させピントが合うと20レンズ筒を静止させピントがずれるとまた20レンズ筒が振動し始める。全てのカメラは単独で働く。 The 3 image focus feedback detection means circuit section is composed of a 17 image focus detection processor and 21 piezoelectric elements attached to 20 lens cylinders. When 21 piezoelectric elements slightly vibrate the 20 lens cylinders and focus, the 20 lens cylinders are stopped and focused. When the angle is shifted, the 20 lens tube starts to vibrate again. All cameras work alone.
4映像出力部は、マルチビュー放送の様に3分割するSD放送とHD放送など全ての帯域を使う統合を指示する23プロセッサFが送信データの形態を組み替える働きをする。13フィールド数検出器と24第2フィールドカウンタからフィールド数が23プロセッサFに伝わり高画質或いは送信帯域に収まる事に必要な指示信号を25DACを介して、26送信方式切り替え装置でHD方式かマルチビュー方式に随時切り替える。27の3D識別信号入力は、23プロセッサFに接続され、フィールド数が「1」、「3」(奇数)は統合、「2」、「4」(偶数)は分割を行う。3カメラを使う立体放送などはデータ放送に演算3、演算4を機能させる識別信号をデータ放送で送ることで実施できる。演算3及び演算4は27の3D識別信号入力が出力しないと演算しないので3分割同時放送と区別できるように27の3D識別信号が入力させると演算3及び演算4が機能し入力無しの場合3分割同時放送で3分割放送となる。 The 4-video output unit functions to recombine the form of transmission data by the 23 processor F instructing integration using all bands such as SD broadcast and HD broadcast divided into three as in multi-view broadcast. The number of fields from the 13 field number detector and the 24 second field counter is transmitted to the 23 processor F, and the instruction signal necessary to be within the high image quality or transmission band is transmitted via the 25 DAC via the 26 transmission system switching device in the HD system or multiview. Switch to the method from time to time. The 27 3D identification signal input is connected to the 23 processor F, and the number of fields “1” and “3” (odd number) is integrated, and the number “2” and “4” (even number) are divided. A three-dimensional broadcast using three cameras can be implemented by sending an identification signal by data broadcasting to make the
以上のような構成で3Dカメラの構造と運用の仕方を実用になると考える。 With the above configuration, the structure and operation method of the 3D camera will be practical.
1 カメラ部
2 プロセッサ部
3 映像ピントフィードバック検出手段回路部
4 映像出力部
5 中央カメラ(HDカメラ)
6 右カメラ(HDカメラ)
7 左カメラ(HDカメラ)
8 平面鏡
9 レンズ部
10 プロセッサP
11 プロセッサA
12 プロセッサB
13 フィールド数検出器
14 フィールドカウンタ
15 プロセッサC
16 カメラ映像情報
17 プロセッサD
18 プロセッサE
19 映像ピント検出プロセッサ
20 レンズ筒
21 圧電素子
22 インプットアウトプット切り換えモジュール
23 プロセッサF
24 第2フィ―ルドカウンタ
25 DAC
26 送信方式切り替え装置
27 3D識別信号入力DESCRIPTION OF
6 Right camera (HD camera)
7 Left camera (HD camera)
8
11 Processor A
12 Processor B
13
16 Camera image information 17 Processor D
18 Processor E
19 Image focus detection processor 20
24 Second field counter 25 DAC
26 Transmission
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