JP3321941B2 - Image synthesis device - Google Patents

Image synthesis device

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JP3321941B2
JP3321941B2 JP30742693A JP30742693A JP3321941B2 JP 3321941 B2 JP3321941 B2 JP 3321941B2 JP 30742693 A JP30742693 A JP 30742693A JP 30742693 A JP30742693 A JP 30742693A JP 3321941 B2 JP3321941 B2 JP 3321941B2
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images
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直人 紺谷
博明 杉浦
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、複数の画像を合成し1
枚の画像とする画像合成装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a method for synthesizing a plurality of
The present invention relates to an image synthesizing apparatus for forming a single image.

【0002】[0002]

【従来の技術】図10は例えば特開平5−181214
号公報に示された従来の広角画像撮影装置の構成図であ
る。図において101はプリズム、102は撮影レン
ズ、104はフィルム、105はリールである。
2. Description of the Related Art FIG.
FIG. 1 is a configuration diagram of a conventional wide-angle image capturing apparatus disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open Publication No. HEI 10-115,036. In the figure, 101 is a prism, 102 is a taking lens, 104 is a film, and 105 is a reel.

【0003】次に動作について説明する。撮影レンズ1
02の前方に設けられたプリズム101は、その第2面
bと画枠の面とが平行になるように配置され、回転可能
に設けられている。図10の状態でレリーズすると、通
常より左側にずれた位置の被写体が撮影される。1コマ
目が撮影されると、第2面bと画枠の面との平行性が維
持されたままモータによりプリズム101が180度回
転されて、2コマ目が撮影される。この場合、通常より
右側にずれた位置の被写体が撮影されるので、2コマ目
は1コマ目よりかなり右側にずれた位置の被写体が撮影
される。これにより、撮影レンズとして普通の広角レン
ズを用いるだけで、画面横方向に超広角レンズに相当す
る画角が得られ、しかも超広角レンズにて生じる周辺光
量の低下、周辺の画質の劣化、および高価格の問題を回
避することができる。
Next, the operation will be described. Shooting lens 1
The prism 101 provided in front of 02 is arranged so that its second surface b and the surface of the image frame are parallel to each other, and is rotatably provided. When the release is performed in the state shown in FIG. 10, a subject at a position shifted to the left from the normal is photographed. When the first frame is photographed, the prism 101 is rotated by 180 degrees by the motor while the parallelism between the second surface b and the surface of the image frame is maintained, and the second frame is photographed. In this case, the subject at the position shifted to the right from the normal is photographed, so that the subject at the position shifted to the right considerably from the first frame in the second frame is shot. As a result, an angle of view equivalent to that of an ultra-wide-angle lens can be obtained in the horizontal direction of the screen simply by using an ordinary wide-angle lens as a photographing lens. High price problems can be avoided.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】従来の画像合成装置は
以上のように構成されているので、被写体が十分遠方に
ありカメラと被写体の距離が画角によらず一定と見なせ
る場合以外、たとえば被写体が平面でカメラとの距離が
近い場合には、左右の画像で遠近感が異なり合成点付近
の画像が不自然であるという問題点があった。
Since the conventional image synthesizing apparatus is constructed as described above, it is assumed that the distance between the camera and the object can be regarded as constant regardless of the angle of view, for example, when the object is sufficiently far away. However, when the image is a plane and the distance from the camera is short, the right and left images have different perspectives and the image near the combining point is unnatural.

【0005】また、カメラが被写体面に対して角度を持
って設置されている場合も、同様に合成点付近での画像
が不自然であるという問題点があった。
Also, when the camera is installed at an angle to the object plane, there is another problem that the image near the combining point is unnatural.

【0006】本発明は上記のような問題点を解消するた
めになされたもので、2枚の画像を合成し、単一の視点
で見た場合と同様な超広角画像が得られる画像合成装置
を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and is an image synthesizing apparatus which synthesizes two images and obtains an ultra-wide-angle image similar to that seen from a single viewpoint. The purpose is to provide.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】請求項1の発明に係る画
像合成装置は、複数方向からの画像を得る1台あるいは
複数台の撮像装置と、前記撮像装置により得られる複数
の画像の画面アドレスを発生するアドレス発生回路と、
前記アドレス発生回路から発生される画面アドレスのう
ち画像の縦方向のアドレスのみを変化させることによ
り、得られる合成画像が単一の視点から見た場合の撮影
領域と同等の形に画像を変形するアドレス変換回路と、
前記アドレス変換回路で変形された複数の画像を合成す
るためのメモリを備えたものである。
According to a first aspect of the present invention, there is provided an image synthesizing apparatus, comprising: one or more imaging devices for obtaining images from a plurality of directions; and a screen address of a plurality of images obtained by the imaging devices. An address generation circuit for generating
A screen address generated from the address generation circuit
By changing only the vertical address of Chi images, and an address conversion circuit which composite image obtained is deformed images equivalent shape and imaging region when viewed from a single viewpoint,
A memory for synthesizing a plurality of images transformed by the address conversion circuit is provided.

【0008】請求項の発明に係る画像合成装置は、前
記アドレス変換回路が、画像の横方向のアドレスの入力
に対し縦方向のアドレスに乗する乗数を出力するルック
アップテーブルと、前記ルックアップテーブルの出力を
縦方向のアドレスに乗じる乗算器とで構成されるもので
ある。
According to a second aspect of the present invention, in the image synthesizing apparatus, the address conversion circuit outputs a multiplier for multiplying a vertical address by inputting a horizontal address of the image; And a multiplier for multiplying the output of the table by a vertical address.

【0009】[0009]

【作用】請求項1の発明に係る画像合成装置は、複数方
向からの画像を得る1台あるいは複数台の撮像装置と、
前記撮像装置により得られる複数の画像の画面アドレス
を発生するアドレス発生回路と、該画面アドレスを変換
し画像を変形するアドレス変換回路とを用い、前記撮像
装置により得られた画像のうち画像の縦方向のみを撮影
される領域の形に合わせ、該変形された複数の画像をメ
モリにより合成する。
According to the first aspect of the present invention, there is provided an image synthesizing apparatus comprising: one or more image capturing apparatuses for obtaining images from a plurality of directions;
An address generating circuit for generating a screen address of the plurality of images obtained by the imaging device, using the address conversion circuit for transforming the image to convert the said screen addresses, images Chi sac image obtained by the imaging device The shape of the region to be imaged is adjusted only in the vertical direction, and the transformed plurality of images are synthesized by the memory.

【0010】請求項2の発明に係る画像合成装置は、請
求項1項記載のアドレス変換回路を画像の横方向のアド
レスの入力に対し縦方向のアドレスに乗する乗数を出力
するルックアップテーブルと、乗算器で構成し、画像の
縦方向のアドレスのみを変化させる。
According to a second aspect of the present invention, there is provided an image synthesizing apparatus, comprising: a look-up table which outputs a multiplier for multiplying an input of a horizontal address of an image by a vertical address with respect to an input of a horizontal address of the image. , constituted by a multiplier, changing only the vertical address of the image.

【0011】[0011]

【実施例】実施例1. 図1は一実施例による画像合成装置の構成を示すブロッ
ク回路図である。図において、1は中央から左側の領域
を撮影するCCD撮像素子などの撮像素子を有する第1
のカメラ、2は同じく右側の領域を撮影する第2のカメ
ラ、3は第1のカメラ1と第2のカメラ2を同期して駆
動させる同期駆動回路、4は第1のカメラ1の映像信号
をディジタル信号に変換する第1のA/D変換器、5は
第2のカメラ2の映像信号をディジタル信号に変換する
第2のA/D変換器、6は第1のローパスフィルタ(以
下、「LPF」という)、7は第2のLPF、8はアド
レス発生回路、9はアドレス変換回路、10は映像信号
選択回路、11はカメラ選択信号、12はランダムアク
セスメモリ(以下、「RAM」という)、13はD/A
変換器、14は出力端子である。
[Embodiment 1] FIG. 1 is a block circuit diagram showing a configuration of an image synthesizing apparatus according to one embodiment. In the figure, reference numeral 1 denotes a first having an image pickup device such as a CCD image pickup device for photographing an area on the left side from the center.
2, a second camera for photographing an area on the right side, 3 a synchronous drive circuit for driving the first camera 1 and the second camera 2 in synchronization, 4 a video signal of the first camera 1 Is a first A / D converter for converting the video signal of the second camera 2 into a digital signal, and 6 is a first low-pass filter (hereinafter, referred to as a first low-pass filter). 7 is a second LPF, 8 is an address generation circuit, 9 is an address conversion circuit, 10 is a video signal selection circuit, 11 is a camera selection signal, and 12 is a random access memory (hereinafter, referred to as “RAM”). ), 13 are D / A
The converter 14 is an output terminal.

【0012】図2は被写体面を地平面と考え、第1およ
び第2のカメラが水平面から等しい俯角を持って設置さ
れている場合にそれぞれのカメラで撮影される地平面上
の撮影される領域を、また図3はその撮影領域が撮像素
子上に結像される様子をそれぞれ示す図である。図2に
おいて、15は第1のカメラ1が中央線からある角度左
側に振れて設置されている場合カメラ1によって撮影さ
れる領域であり、16はカメラ1と同じ角度右側に振れ
て設置された第2のカメラ2で撮影される領域である。
また、15中のa,b,c,dは撮影領域の四隅であり
l,mおよびp,q,r,sは被写体面上に格子状に描
かれた直線である。17は第1のカメラ1で撮影された
領域15および領域内の格子状の線が、撮像素子上に結
像される様子を示したもので、撮影領域の四隅a,b,
c,dが撮像素子上の四隅A,B,C,Dに結像される
ため図3のように変形する。直線L,Mおよび直線P,
Q,R,Sはそれぞれ15中の直線l,mおよび直線
p,q,r,sに対応している。18は同じく第2のカ
メラ2で撮影された領域16の撮像素子上への結像の様
子を示している。すなわち2枚の画像をそのまま合成す
ると図3のように合成部分で直線が正しく再現されな
い。また、図4は本実施例による画像合成装置の出力の
一例を示す図であり、19はディスプレイの枠である。
FIG. 2 shows the object plane as the ground plane, and the area to be photographed on the ground plane photographed by each camera when the first and second cameras are installed at the same depression angle from the horizontal plane. FIG. 3 is a diagram showing a state in which the imaging area is formed on the image sensor. In FIG. 2, reference numeral 15 denotes an area photographed by the camera 1 when the first camera 1 is set to swing to the left from the center line by a certain angle, and 16 denotes an area set to swing to the right by the same angle as the camera 1. This is an area captured by the second camera 2.
In addition, a, b, c, and d in 15 are four corners of the photographing area, and l, m, and p, q, r, and s are straight lines drawn in a grid pattern on the subject surface. Reference numeral 17 denotes a state in which the region 15 photographed by the first camera 1 and the grid lines in the region are imaged on the image sensor, and the four corners a, b, and 4 of the photographing region are shown.
Since c and d are imaged at the four corners A, B, C and D on the image sensor, they are deformed as shown in FIG. Straight lines L and M and straight lines P and
Q, R, and S correspond to the straight lines l, m and the straight lines p, q, r, s in 15, respectively. Numeral 18 indicates a state in which an image of the area 16 captured by the second camera 2 is formed on the image sensor. That is, if two images are combined as they are, a straight line cannot be correctly reproduced in the combined portion as shown in FIG. FIG. 4 is a diagram showing an example of the output of the image synthesizing device according to the present embodiment, and 19 is a display frame.

【0013】次に動作について説明する。第1のカメラ
1と第2のカメラ2は同期駆動回路3により同じ位相で
駆動される。第1のカメラ1および第2のカメラ2から
出力される映像信号はそれぞれ第1のA/D変換器4、
第2のA/D変換器5により1画素ごとのディジタル信
号に変換され、以後の処理で折り返しノイズが出ないよ
うに第1のLPF6、第2のLPF7で帯域を制限され
る。
Next, the operation will be described. The first camera 1 and the second camera 2 are driven by the synchronous drive circuit 3 in the same phase. Video signals output from the first camera 1 and the second camera 2 are output from a first A / D converter 4,
The signal is converted into a digital signal for each pixel by the second A / D converter 5, and the band is limited by the first LPF 6 and the second LPF 7 so that aliasing noise does not appear in the subsequent processing.

【0014】アドレス発生回路8では同期駆動回路3か
らの撮像素子駆動クロック、および水平同期信号、垂直
同期信号をもとに画面の走査順に撮像素子上の水平、垂
直のアドレス(x、y)と、クロック毎に第1のカメラ
1と第2のカメラ2の出力を交互に切り換えるカメラ選
択信号11を発生する。このカメラ選択信号11は例え
ば、第1のカメラ1からの映像を選択するときは‘Hi
gh’、第2のカメラ2からの映像を選択する場合は
‘Low’の信号となる。アドレス変換回路9はアドレ
ス発生回路8から得られる撮像素子上のアドレスとカメ
ラ選択信号11の入力に対し、RAM12に映像信号を
書き込むためのアドレスを出力するリードオンリーメモ
リ(以下、「ROM」という)で構成されている。
The address generating circuit 8 generates horizontal and vertical addresses (x, y) on the image sensor in the scanning order of the screen based on the image sensor driving clock from the synchronous drive circuit 3 and the horizontal synchronizing signal and the vertical synchronizing signal. , A camera selection signal 11 for alternately switching the outputs of the first camera 1 and the second camera 2 for each clock. The camera selection signal 11 is, for example, “Hi” when selecting an image from the first camera 1.
gh ', a signal of' Low 'when an image from the second camera 2 is selected. The address conversion circuit 9 is a read-only memory (hereinafter, referred to as “ROM”) that outputs an address for writing a video signal to the RAM 12 in response to the address on the image sensor obtained from the address generation circuit 8 and the input of the camera selection signal 11. It is composed of

【0015】アドレス変換回路9内のROMには撮像素
子上の画面アドレスに対応する撮影領域上の座標に相当
する値をデータとして格納する。第1のカメラ1の撮像
素子上の1点(x1,y1)に結像する撮影領域15上の
点の座標(X1,Y1)は、撮像素子上の点(x1,y1)
とレンズの主点を結ぶ直線が被写体面と交わる点である
ので、カメラ1の被写体面に対する角度、被写体面から
の距離と中央から左への振れ角、およびレンズの焦点距
離、撮像素子の大きさから求めることができる。同様に
して第2のカメラ2の撮像素子上の点(x2,y2)に結
像する撮影領域16上の点(X2,Y2)も求めることが
できる。これにより撮像素子上の全画素に対応する撮影
領域上の点を求め、得られた(X1,Y1),(X2,Y
2)のすべてあるいは一部の領域が一画面上に表示でき
るように適当な大きさに縮小しRAM12への映像信号
の書き込みアドレスとなるデータを決定しROMに記憶
しておく。
The ROM in the address conversion circuit 9 stores, as data, values corresponding to coordinates on a shooting area corresponding to a screen address on the image sensor. The coordinates (X1, Y1) of a point on the imaging region 15 that forms an image at one point (x1, y1) on the image sensor of the first camera 1 are the points (x1, y1) on the image sensor.
Since the straight line connecting the camera and the principal point of the lens intersects the object plane, the angle of the camera 1 with respect to the object plane, the distance from the object plane and the swing angle from the center to the left, the focal length of the lens, and the size of the image sensor It can be obtained from it. In the same manner, a point (X2, Y2) on the photographing area 16 which forms an image on the point (x2, y2) on the image sensor of the second camera 2 can be obtained. As a result, points on the photographing area corresponding to all the pixels on the image sensor are obtained, and obtained (X1, Y1), (X2, Y
2) All or a part of the area is reduced to an appropriate size so that it can be displayed on one screen, and data to be a write address of a video signal to the RAM 12 is determined and stored in the ROM.

【0016】第1のカメラ1と第2のカメラ2からの映
像信号は映像信号選択回路10に入力され、カメラ選択
信号11に従って1クロック毎に、すなわち1画素毎に
交互にRAM12に出力される。カメラ選択信号11が
‘High’の場合は第1のカメラ1からの映像信号が
出力され、このときアドレス変換回路9には第1のカメ
ラを示すカメラ選択信号11とその画素に対応する画面
アドレスが入力される。アドレス変換回路9ではカメラ
選択信号11に従い、それぞれの画面アドレスに対応す
るデータを出力する。アドレス変換回路9からの出力は
RAM12への書き込みアドレスとして用いられ、これ
に従い映像信号はRAM12上の指定されたアドレスに
書き込まれる。RAM12からは走査順に順次読み出さ
れD/A変換器13でアナログ信号に変換された後、出
力端子14よりディスプレイやレコーダ等に出力され
る。これによりディスプレイ等には図4に示すように被
写体面の格子状の模様がそのまま写し出される。
The video signals from the first camera 1 and the second camera 2 are input to a video signal selection circuit 10 and output to the RAM 12 alternately for each clock, that is, for each pixel in accordance with the camera selection signal 11. . When the camera selection signal 11 is “High”, a video signal from the first camera 1 is output. At this time, the address conversion circuit 9 supplies the camera selection signal 11 indicating the first camera and the screen address corresponding to the pixel. Is entered. In accordance with the camera selection signal 11, the address conversion circuit 9 outputs data corresponding to each screen address. The output from the address conversion circuit 9 is used as a write address to the RAM 12, and the video signal is written to a designated address on the RAM 12 according to the output. The data is sequentially read from the RAM 12 in the scanning order, converted into an analog signal by the D / A converter 13, and then output from the output terminal 14 to a display, a recorder, or the like. As a result, the lattice-like pattern on the object surface is directly displayed on the display or the like as shown in FIG.

【0017】実施例2. 図5は一実施例による画像合成装置の構成を示すブロッ
ク回路図である。図において、31はレンズとCCD撮
像素子などの撮像素子を有するカメラ、32は前記カメ
ラ31のレンズの主点位置、33は該主点位置32を中
心としてカメラ31を回転駆動するカメラ回転駆動回
路、34はカメラ31の撮像素子を駆動する撮像素子駆
動回路、35は前記カメラ31の映像信号をディジタル
信号に変換するA/D変換器、36はLPF、37はア
ドレス発生回路、38はアドレス変換回路、39はカメ
ラ位置情報、40はRAM、41はD/A変換器、42
は出力端子である。
Embodiment 2 FIG. FIG. 5 is a block circuit diagram showing the configuration of the image synthesizing apparatus according to one embodiment. In the figure, reference numeral 31 denotes a camera having a lens and an image pickup device such as a CCD image pickup device; 32, a principal point position of the lens of the camera 31; 33, a camera rotation drive circuit for driving the camera 31 to rotate around the principal point position 32; And 34, an image sensor driving circuit for driving the image sensor of the camera 31, 35 an A / D converter for converting the video signal of the camera 31 into a digital signal, 36 an LPF, 37 an address generating circuit, and 38 an address converter. Circuit, 39 is camera position information, 40 is RAM, 41 is D / A converter, 42
Is an output terminal.

【0018】次に動作について説明する。カメラ31は
カメラ回転駆動回路33により、カメラの底面に直交し
かつレンズの主点32を通る軸を中心として、左右に回
転駆動される。またカメラ回転駆動回路33はカメラ3
1が所定の撮影位置にあるときにその事を示すカメラ位
置情報39を出力する。カメラ31が中央より左に所定
の角度回転し、実施例1と同様の俯角を持っており、そ
の撮影領域が図2の15の部分となった場合、そのまま
の状態でカメラ回転駆動回路33により右に同じ角度回
転した場合の撮影領域は図2の16の部分となる。この
部分が実施例1と同様に撮像素子上に図3のように結像
する。この場合、回転駆動によりカメラ31の光軸が撮
影領域内に描く軌跡は直線となる。
Next, the operation will be described. The camera 31 is rotationally driven left and right by a camera rotation drive circuit 33 about an axis orthogonal to the bottom surface of the camera and passing through the principal point 32 of the lens. The camera rotation drive circuit 33 is a camera 3
When 1 is at a predetermined shooting position, camera position information 39 indicating that fact is output. When the camera 31 rotates a predetermined angle to the left from the center and has a depression angle similar to that of the first embodiment, and the photographing area becomes a portion 15 in FIG. The photographing area when rotated by the same angle to the right is the part 16 in FIG. This portion forms an image on the image sensor as in FIG. 3 as in the first embodiment. In this case, the trajectory drawn by the optical drive of the camera 31 in the photographing area by the rotation drive is a straight line.

【0019】カメラ31の撮像素子は撮像素子駆動回路
34により駆動され映像信号を出力する。前記出力信号
はA/D変換器35により1画素ごとのディジタル信号
に変換され、以後の処理で折り返しノイズが出ないよう
にLPF36で帯域を制限される。
The image sensor of the camera 31 is driven by an image sensor driver circuit 34 and outputs a video signal. The output signal is converted into a digital signal for each pixel by an A / D converter 35, and the band is limited by an LPF 36 so that aliasing noise does not appear in subsequent processing.

【0020】アドレス発生回37では同期駆動回路34
からの撮像素子駆動クロック、水平同期信号、垂直同期
信号をもとに画面の走査順に撮像素子上のアドレス
(x、y)を発生する。アドレス変換回路38はアドレ
ス発生回路37から得られる撮像素子上のアドレスとカ
メラ回転駆動回路33から得られるカメラ位置情報39
の入力に対し、RAM40に映像信号を書き込むための
アドレスを出力するROMで構成されている。
In the address generating circuit 37, the synchronous driving circuit 34
Then, an address (x, y) on the image sensor is generated in the scanning order of the screen based on the image sensor driving clock, horizontal synchronizing signal and vertical synchronizing signal. The address conversion circuit 38 includes an address on the image sensor obtained from the address generation circuit 37 and camera position information 39 obtained from the camera rotation drive circuit 33.
The ROM is configured to output an address for writing a video signal to the RAM 40 in response to the input of.

【0021】カメラ31の撮像素子上の1点(x,y)
に結像する撮影領域15上の点(X,Y)は、実施例1
と同様にして求める事ができる。ここで、カメラ31の
水平画角をα度、垂直画角β度とすると、カメラが左に
回転している場合の画像と、カメラが右に回転している
場合の画像を合成して得られる画像は、垂直画角はその
ままで水平画角はおおよそ2α度の横長画像となる。水
平画角2α度、垂直画角β度で歪みを持たないレンズを
使用した仮想のカメラを、カメラ31と同じ状態で中央
に向けて設置した場合には、図6の領域を撮影し、図7
のように撮像素子上に結像される。ここで、図6上の直
線p,q,r,sおよび直線l,mは図2と同様に被写
体面上に格子状に描かれた直線である。また、図7上の
直線p’,q’,r’,s’および直線l’,m’はそ
れぞれ、直線p,q,r,sおよび直線l,mが仮想カ
メラの撮像素子上に結像したものである。撮像素子上の
1点(u,v)に結像する図6の撮影領域上の点(U,
V)は実施例1と同様に一対一で求めることができる。
実施例1で得られる撮影領域(図2)に対して、格子状
の直線が一致するように仮想カメラの撮影領域(図6)
を対応させる。これによりカメラ31の撮像素子上の点
(x,y)の撮影領域上の座標(X,Y)に対応する、
水兵画角2α度の仮想カメラで撮影される領域上の座標
(U,V)の値を決定する。さらに前記座標(U,V)
をこれと一対一に対応した仮想カメラの撮像素子上の座
標(u,v)に変換する。アドレス変換回路38内のR
OMにはカメラ31の撮像素子の画面アドレス(x、
y)とカメラ位置情報39の入力に対して以上で求めら
れた仮想カメラの座標(u,v)が出力されるようにあ
らかじめデータを記憶しておく。
One point (x, y) on the image sensor of the camera 31
The point (X, Y) on the photographing area 15 that forms an image on
Can be obtained in the same way as Here, assuming that the horizontal angle of view of the camera 31 is α degrees and the vertical angle of view is β degrees, an image obtained when the camera is rotated left and an image obtained when the camera is rotated right are obtained by synthesis. The resulting image is a horizontally long image having a horizontal angle of view of about 2α degrees while maintaining the vertical angle of view. If a virtual camera using a lens having a horizontal angle of view of 2α degrees and a vertical angle of view of β degrees and having no distortion is installed facing the center in the same state as the camera 31, the area in FIG. 7
An image is formed on the image sensor as shown in FIG. Here, the straight lines p, q, r, s and the straight lines l, m on FIG. 6 are straight lines drawn in a grid pattern on the subject plane, similarly to FIG. Also, the straight lines p ′, q ′, r ′, s ′ and the straight lines l ′, m ′ in FIG. 7 are formed by connecting the straight lines p, q, r, s and the straight lines l, m on the image sensor of the virtual camera. It is an image. A point (U, U) on the imaging region of FIG.
V) can be determined on a one-to-one basis as in the first embodiment.
The photographing area of the virtual camera (FIG. 6) such that the lattice-shaped straight line coincides with the photographing area obtained in the first embodiment (FIG. 2).
Correspond. Thereby, the point (x, y) on the image sensor of the camera 31 corresponds to the coordinates (X, Y) on the shooting area.
The value of the coordinates (U, V) on the area photographed by the virtual camera having the angle of view of the sailor 2α degrees is determined. Further, the coordinates (U, V)
Is converted into coordinates (u, v) on the image sensor of the virtual camera corresponding to this one-to-one. R in the address conversion circuit 38
In OM, the screen address (x,
The data is stored in advance so that the coordinates (u, v) of the virtual camera determined above are output in response to the input of y) and the camera position information 39.

【0022】RAM40ではアドレス変換回路38から
出力されるアドレスに、相当するLPF35からの映像
信号出力を書き込んでいく。RAM40からは走査順に
順次読み出されD/A変換器41でアナログ信号に変換
された後、出力端子42よりディスプレイやレコーダ等
に出力される。これによりディスプレイ等には図7に示
すように被写体面の格子状の模様が横方向には修正さ
れ、奥行方向の遠近感は残したまま写し出される。
In the RAM 40, the corresponding video signal output from the LPF 35 is written to the address output from the address conversion circuit 38. The data is sequentially read from the RAM 40 in the scanning order, converted into an analog signal by the D / A converter 41, and then output from the output terminal 42 to a display, a recorder, or the like. As a result, as shown in FIG. 7, the lattice-like pattern on the subject surface is corrected in the horizontal direction on the display or the like, and the image is displayed with the perspective in the depth direction remaining.

【0023】実施例3. 図8は一実施例による画像合成装置の構成を示すブロッ
ク回路図である。図において、1から7、10から14
は実施例1と同様のものである。51はアドレス発生回
路、52はアドレス変換用ルックアップテーブル(以
下、「LUT」という)、53は乗算回路であり、アド
レス変換用LUT52と乗算器53などでアドレス変換
回路54を形成している。また、図9は本実施例による
画像合成装置の出力の一例を示す図である。
Embodiment 3 FIG. FIG. 8 is a block circuit diagram showing a configuration of the image synthesizing apparatus according to one embodiment. In the figure, 1 to 7, 10 to 14
Is the same as in the first embodiment. Reference numeral 51 denotes an address generation circuit, reference numeral 52 denotes an address conversion look-up table (hereinafter, referred to as “LUT”), reference numeral 53 denotes a multiplication circuit. The address conversion LUT 52 and the multiplier 53 form an address conversion circuit 54. FIG. 9 is a diagram illustrating an example of an output of the image synthesizing apparatus according to the present embodiment.

【0024】次に動作について説明する。カメラ1、2
から映像信号選択回路10までの映像信号の流れと同期
駆動回路3の動作は実施例1と同様であるので説明を省
略する。アドレス発生回路51では同期駆動回路3から
の撮像素子駆動クロック、および水平同期信号をもとに
画面の走査順に撮像素子上の横方向のアドレス(x)、
縦方向のアドレス(y)と、クロック毎に第1のカメラ
1と第2のカメラ2の出力を交互に切り換えるカメラ選
択信号11を発生する。このうち横方向のアドレスは、
アドレス変換用LUT52に入力する際に、たとえば左
側を撮影する第1のカメラ1からの出力信号の場合は画
像の左端が0となり右に行くに従ってアドレスが大きく
なり、第2のカメラ2からの出力信号の場合は画像の右
端が0となり左に行くに従ってアドレスが増えるよう
に、合成画像の中心から見て左右対称のアドレスとなる
ように変換する。また縦方向のアドレス(y)は撮像素
子の縦方向の中心線を0として、中心線からの縦方向へ
の変位量で表わされ、中心より上側では+、下側では−
の値となるように変換する。アドレス変換用LUT52
は、アドレス発生回路51からの横方向のアドレスと、
縦方向のアドレスの正負を判別する信号の入力に対し、
縦方向のアドレスに掛ける乗数を出力する。
Next, the operation will be described. Camera 1, 2
Since the flow of the video signal from the video signal selection circuit 10 to the video signal selection circuit 10 and the operation of the synchronous drive circuit 3 are the same as in the first embodiment, the description is omitted. In the address generation circuit 51, the horizontal address (x) on the image sensor in the scanning order of the screen based on the image sensor drive clock from the synchronous drive circuit 3 and the horizontal synchronization signal,
It generates a vertical address (y) and a camera selection signal 11 for alternately switching the outputs of the first camera 1 and the second camera 2 for each clock. Of these, the horizontal address is
When inputting to the address conversion LUT 52, for example, in the case of an output signal from the first camera 1 for photographing the left side, the left end of the image becomes 0 and the address increases as going to the right, and the output from the second camera 2 In the case of a signal, conversion is performed so that the right end of the image becomes 0 and the address increases as going to the left, so that the address becomes symmetrical when viewed from the center of the composite image. Further, the vertical address (y) is represented by the amount of displacement in the vertical direction from the center line with the vertical center line of the image sensor as 0, and + above the center and − below the center.
Is converted to the value of LUT 52 for address conversion
Is the horizontal address from the address generation circuit 51,
In response to the input of the signal to determine the sign of the vertical address,
Outputs the multiplier to multiply the vertical address.

【0025】乗算回路53ではアドレス発生回路51か
ら出力される縦方向のアドレスに対し、アドレス変換用
LUT52から出力される乗数を掛け、RAM12に書
き込む時のYアドレスを生成する。これにより変換後の
画像の縦方向の長さが図3の比率と同等になるようにL
UT52の乗数を設定しておく。RAM12ではアドレ
ス発生回路51からのXアドレスと乗算回路53からの
Yアドレスで指定された場所に映像信号選択回路10か
らの映像信号を記憶する。RAM12からは走査順に順
次読み出されD/A変換器13でアナログ信号に変換さ
れた後、出力端子14よりディスプレイやレコーダ等に
出力される。これによりディスプレイ等には図9に示す
ように被写体面の格子状の模様が奥行方向の遠近感は残
したまま写し出される。
The multiplication circuit 53 multiplies the vertical address output from the address generation circuit 51 by a multiplier output from the address conversion LUT 52 to generate a Y address for writing to the RAM 12. As a result, L is adjusted so that the vertical length of the converted image becomes equal to the ratio in FIG.
The multiplier of the UT 52 is set. The RAM 12 stores the video signal from the video signal selection circuit 10 at a location specified by the X address from the address generation circuit 51 and the Y address from the multiplication circuit 53. The data is sequentially read from the RAM 12 in the scanning order, converted into an analog signal by the D / A converter 13, and then output from the output terminal 14 to a display, a recorder, or the like. As a result, as shown in FIG. 9, a lattice-like pattern on the object surface is displayed on a display or the like while keeping the perspective in the depth direction.

【0026】[0026]

【発明の効果】以上のように、請求項1の発明によれ
ば、得られる合成画像において直線部分が再現されるよ
うに画像を変形するための、アドレス発生回路から発生
される画面アドレスのうち画像の縦方向のアドレスのみ
を変化させるアドレス変換回路を備えているので、小さ
な回路規模で近似的に1つの視点から見た場合と同等な
奥行感のある合成画像を得ることができる。
As described above, according to the first aspect of the present invention, the screen address generated by the address generating circuit for deforming the image so that the linear portion is reproduced in the obtained composite image. since an address conversion circuit for changing only the vertical address of Chi images, it is possible to obtain a composite image having the same sense of depth and when viewed from one viewpoint approximately in a small circuit scale.

【0027】請求項の発明によれば、上記アドレス変
換回路が、画像の横方向のアドレスの入力に対し縦方向
のアドレスに乗する乗数を出力するルックアップテーブ
ルと、前記ルックアップテーブルの出力を縦方向のアド
レスに乗じる乗算器とで構成されるので、小さな回路規
模で近似的に1つの視点から見た場合と同等な奥行感の
ある合成画像を得ることができる。
According to the second aspect of the present invention, the address conversion circuit outputs a multiplier for multiplying a vertical address by inputting a horizontal address of an image, and an output of the lookup table. And a multiplier that multiplies the vertical address by a vertical address, so that it is possible to obtain a synthesized image having a sense of depth equivalent to that when viewed from one viewpoint approximately with a small circuit scale.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 一実施例による画像合成装置の構成を示すブ
ロック回路図である。
FIG. 1 is a block circuit diagram showing a configuration of an image synthesizing apparatus according to one embodiment.

【図2】 図1における撮像装置により撮影される被写
体面上の領域を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing an area on a subject surface photographed by the imaging device in FIG. 1;

【図3】 図1における撮像素子上に得られる画像を示
す図である。
FIG. 3 is a diagram showing an image obtained on an image sensor in FIG. 1;

【図4】 図1の画像合成装置の出力の一例を示す図で
ある。
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of an output of the image synthesizing device in FIG. 1;

【図5】 一実施例による画像合成装置の構成を示すブ
ロック回路図である。
FIG. 5 is a block circuit diagram showing a configuration of an image synthesizing apparatus according to one embodiment.

【図6】 水平画角が2α度の仮想カメラで撮影される
被写体面上の領域を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing an area on a subject plane photographed by a virtual camera having a horizontal angle of view of 2α degrees.

【図7】 図5の画像合成装置の出力の一例を示す図で
ある。
FIG. 7 is a diagram illustrating an example of an output of the image synthesizing device in FIG. 5;

【図8】 一実施例による画像合成装置の構成を示すブ
ロック回路図である。
FIG. 8 is a block circuit diagram showing a configuration of an image synthesizing apparatus according to one embodiment.

【図9】 図8の画像合成装置の出力の一例を示す図で
ある。
FIG. 9 is a diagram illustrating an example of an output of the image synthesizing device in FIG. 8;

【図10】 従来の広角撮像装置の横断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view of a conventional wide-angle imaging device.

【符号の説明】 1,2,31 撮像装置 8,37,51 アドレス発生回路 9,38,54 アドレス変換回路 12,40 RAM 32 レンズの主点 33 カメラ回転駆動回路 52 アドレス変換用LUT 53 乗算器[Explanation of Signs] 1, 2, 31 Imaging device 8, 37, 51 Address generation circuit 9, 38, 54 Address conversion circuit 12, 40 RAM 32 Main point of lens 33 Camera rotation drive circuit 52 Address conversion LUT 53 Multiplier

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平5−110926(JP,A) 特開 平5−14751(JP,A) 特開 平7−79379(JP,A) 特開 平4−275783(JP,A) 特開 平3−226075(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04N 5/262 - 5/265 H04N 5/225 - 5/232 G06T 1/00 280 G06T 3/00 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-5-110926 (JP, A) JP-A-5-14751 (JP, A) JP-A-7-79379 (JP, A) JP-A-4-110 275783 (JP, A) JP-A-3-226075 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) H04N 5/262-5/265 H04N 5/225-5/232 G06T 1/00 280 G06T 3/00

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 複数方向からの画像を得る1台あるいは
複数台の撮像装置と、 前記撮像装置により得られる複数の画像の画面アドレス
を発生するアドレス発生回路と、 前記アドレス発生回路から発生される画面アドレスのう
ち画像の縦方向のアドレスのみを変化させることによ
り、得られる合成画像が単一の視点から見た場合の撮影
領域と同等の形に画像を変形するアドレス変換回路と、 前記アドレス変換回路で変形された複数の画像を合成す
るためのメモリを備えたことを特徴とする画像合成装
置。
1. One or more imaging devices that obtain images from a plurality of directions, an address generation circuit that generates screen addresses of a plurality of images obtained by the imaging device, and an image signal that is generated from the address generation circuit. Screen address
By changing only the vertical address of Chi images, and an address conversion circuit which composite image obtained is deformed images equivalent shape and imaging region when viewed from a single viewpoint, in the address conversion circuit An image synthesizing device, comprising: a memory for synthesizing a plurality of deformed images.
【請求項2】 アドレス変換回路は、画像の横方向のア
ドレスの入力に対し、縦方向のアドレスに乗する乗数を
出力するルックアップテーブルと、前記ルックアップテ
ーブルの出力を縦方向のアドレスに乗じる乗算器とで構
成されることを特徴とする請求項1記載の画像合成装
置。
2. The address conversion circuit according to claim 1, further comprising: a look-up table for outputting a multiplier for multiplying a vertical address by an input of a horizontal address of the image; and multiplying an output of the look-up table by a vertical address. 2. The image synthesizing apparatus according to claim 1, comprising a multiplier.
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