JP3554938B2 - Panoramic photography device - Google Patents

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【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、カメラを３６０度回転させながら被写界を撮影するパノラマ撮影装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種のパノラマ撮影装置にあっては、例えばＣＣＤ等の固体撮像素子を内蔵したカメラを三脚上に設け、かつ当該三脚を撮影する場所に設置し、当該カメラを３６０度回転させることにより、カメラ全周の被写界を撮影するパノラマカメラがある。
【０００３】
このようなパノラマ撮影装置としては、三脚等の固定部材に回転可能に設置されたカメラと、前記カメラの位置を制御すると共に前記カメラからの画像データを処理する処理装置と、前記処理装置で処理された画像データを表示する表示装置とを備えたものが一般的である。上記カメラは、撮像部を含むカメラ本体と、このカメラ本体を回転駆動するモータと、前記カメラ本体の回転角を検出する回転角検出器とからなる。
【０００４】
図１８は、上記従来のパノラマ撮影装置のカメラの光学系を模式的に示した説明図である。図１８に示すようにカメラ２１１のカメラ本体２１２は、撮影レンズを含む撮像光学系２１３と、撮像光学系２１３の焦点面に配設されたＣＣＤ等の固体撮像素子２１４とから構成されている。そして、被写界２１５の光学像は、撮像光学系２１３を通して固体撮像素子２１４に結像される。
【０００５】
このような従来のパノラマ撮影装置では、カメラ本体２１２に内蔵されている固体撮像素子２１４は一般的に一つのみ設置されているだけであって、白黒画面のみを得るものであった。
【０００６】
図１９は、上記従来のパノラマ撮影装置を搭載したヘリコプターを示す説明図である。
【０００７】
図１９において、ヘリコプタ２２１は、大別して機体２２２と、主回転翼２２３と、補助回転翼２２４と、飛行安定板２２５、２２６と、着陸用ソリ２２７とを具備している。このようなヘリコプタ２２１において、機体２２２の前部には操縦席２２８が設けられており、この操縦席２２８の下部にパノラマ撮影装置のカメラ２１１が設けられている。このカメラ２１１は、説明の都合でヘリコプタ２２１と比較して拡大して表示しているが、実際にはヘリコプタ２２１より相当小いさなものである。
【０００８】
そして、例えばヘリコプタ２２１で所定の場所に移動し、当該カメラ２１１を回転させて被写界２１５を撮影することができる。
【０００９】
ところで、上記ヘリコプタ２２１等にカメラ２１１を搭載してパノラマ撮影をしようとする場合などでは、カメラ本体２１２内部の撮像光学系２１３と撮像光学系２１３との相対位置が、図１８に示すように被写界２１５に対して直線上にあるときに、被写界２１５の下側を撮影することができないということがあった。
【００１０】
そこで、図２０に示すように、撮像光学系２１３をカメラ本体２１２の図示下側に配置したカメラ２１１が提案された。これにより、カメラ本体２１２の下方の被写界２１５を撮影することができる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来のパノラマ撮影装置にあっては、カメラ２１１のカメラ本体２１２に内蔵されている固体撮像素子２１４は、図１８からも分かるように、一般的に一つのみ設置されているだけであって、白黒画面しか得ることができないという不都合があった。
【００１２】
また、仮にカメラ２１１のカメラ本体２１２内に三原色分の固体撮像素子２１４を設けた場合には、固体撮像素子２１４を物理的に同一位置に設置することが不可能であるため、三原色画像が一致せず、各三原色画像がずれるという不都合があった。
【００１３】
さらに、カメラ２１１の撮像光学系２１３を図２０に示すようにカメラ本体２１２の図示下方に偏るせて設置した場合でも、被写界２１５のさらに図示下方部分の撮影ができず、また被写界２１５は図１９に示すように円筒の内周面を撮影するようにしか撮影できないという不都合があった。
【００１４】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、カラー画像が得られるパノラマ撮影装置を提供することを目的としている。
【００１５】
また、本発明は、カラー画面を得るために、三原色用の固体撮像素子を三台設けても三原色画像を一致させることができるパノラマ撮影装置を提供することを目的としている。
【００１６】
さらに、本発明は、被写界を環状に撮影できるパノラマ撮影装置を提供することを目的としている。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るパノラマ撮影装置は、カメラを回転機構部を介して固定体に回動自在に固定し、かつ回転駆動手段により前記カメラを３６０度回転させながら被写界を撮影するパノラマ撮影装置であって、前記カメラ内に内蔵されかつ被写界を撮影して該被写界像に対応した三原色の映像信号を生成する三原色用撮像手段と、前記各撮像手段により生成された映像信号を所定の形式の画像データに変換処理する信号処理手段と、撮影されたパノラマ画像を示す画像データとして格納できる画像メモリと、前記パノラマ画像を表示する表示手段と、前記信号処理手段の出力に基づいて得られた画像データをカメラの所定回転角毎に、その所定回転角の画像分だけ前記画像メモリに格納して最終的にパノラマ画像１駒分の画像データを該画像メモリに格納すると共に、該画像メモリよりパノラマ画像１駒分を示す画像データを読み出し、前記表示手段の一画面分に入るように前記表示手段に表示する処理手段と、前記三原色用撮像手段の配置位置により生じる画像のずれを補正するずれ補正処理手段とを有することを特徴とするものである。
【００１８】
本発明のずれ補正処理手段は、前記三原色用撮像手段の配置位置により生じる画像のずれを配置位置に基づく時間的な差とし、所定の三原色信号に所定の時間だけ遅延させて画像のずれを補正する遅延処理手段で構成したことを特徴とするものである。
【００１９】
本発明の遅延処理手段は、所定角の画像分を上記画像メモリに記憶させる際に、デジタル的に遅延処理する手段で構成したことを特徴とするものである。
【００２０】
本発明の遅延処理手段は、前記信号処理手段内でアナログ的に遅延処理させる遅延部材であることを特徴とするものである。
【００２１】
本発明のパノラマ撮影装置は、カメラを回転機構部を介して固定体に回動自在に固定し、かつ回転駆動手段により前記カメラを３６０度回転させながら被写界を撮影するパノラマ撮影装置であって、前記カメラ内に内蔵されかつ被写界を撮影して該被写界像に対応した三原色の映像信号を生成する三原色用撮像手段と、前記各撮像手段により生成された映像信号を所定の形式の画像データに変換処理する信号処理手段と、撮影されたパノラマ画像を示す画像データとして格納できる画像メモリと、前記パノラマ画像を表示する表示手段と、前記信号処理手段の出力に基づいて得られた画像データをカメラの所定回転角毎に、その所定回転角の画像分だけ前記画像メモリに格納して最終的にパノラマ画像１駒分の画像データを該画像メモリに格納すると共に、該画像メモリよりパノラマ画像１駒分を示す画像データを読み出し、前記表示手段の一画面分に入るように前記表示手段に表示する処理手段と、前記三原色用撮像手段の配置位置により生じる画像のずれを配置位置に基づく時間的な差として所定の三原色信号に所定の時間だけ遅延させて画像のずれを補正する遅延処理手段とを備えたことを特徴とするものである。
【００２２】
本発明のパノラマ撮影装置は、被写界を撮影して該被写界像に対応した映像信号を生成する撮像手段を内蔵するカメラ本体、及び回転機構部からなるカメラと、前記撮像手段により生成された映像信号を所定の形式の画像データに変換処理する信号処理手段と、撮影されたパノラマ画像を示す画像データとして格納できる画像メモリと、前記パノラマ画像を表示する表示手段と、前記信号処理手段の出力に基づいて得られた画像データをカメラの所定回転角毎に、その所定回転角の画像分だけ前記画像メモリに格納して最終的にパノラマ画像１駒分の画像データを該画像メモリに格納すると共に、該画像メモリよりパノラマ画像１駒分を示す画像データを読み出し前記表示手段に表示する処理手段とを備え、前記カメラを回転機構部を介して固定体に回動自在に固定し、かつ回転駆動手段により前記カメラを３６０度回転させながら被写界を撮影するパノラマ撮影装置であって、前記カメラを、撮影光学系の一方側と撮像手段の一方側の距離が短くかつ撮影光学系の他方側と撮像手段の他方側の距離が長くなる位置に当該撮影光学系と当該撮像手段を配設してなることを特徴とするものである。
【００２３】
本発明のカメラは、立法体形状の一面に第１の傾斜面を設け、この第１の傾斜面に対向する面に第２の傾斜面を設け、第１の傾斜面と第２の傾斜面が非平行状態とし、かつ前記第１の傾斜面に撮影光学系を配置し、前記第２の傾斜面に撮像手段を配置してなることを特徴とするものである。
【００２４】
本発明の処理装置は、円環状のパノラマ画像データを長方形のパノラマ画像データに画像補正処理をする画像補正処理手段を備えたことを特徴とするものである。
【００２５】
本発明の画像補正処理手段は、円環状のパノラマ画像データから外周側の画像データを間引いて長方形のパノラマ画像データに補正処理をすることを特徴とするものである。
【００２６】
本発明の画像補正処理手段は、円環状のパノラマ画像データから内周側の画像データを補完して長方形のパノラマ画像データに補正処理をすることを特徴とするものである。
【００２７】
本発明のパノラマ撮影装置は、被写界を撮影して該被写界像に対応した映像信号を生成する撮像手段を内蔵するカメラ本体、及び回転機構部からなるカメラと、前記撮像手段により生成された映像信号を所定の形式の画像データに変換処理する信号処理手段と、撮影されたパノラマ画像を示す画像データとして格納できる画像メモリと、前記パノラマ画像を表示する表示手段と、前記信号処理手段の出力に基づいて得られた画像データをカメラの所定回転角毎に、その所定回転角の画像分だけ前記画像メモリに格納して最終的にパノラマ画像１駒分の画像データを該画像メモリに格納すると共に、該画像メモリよりパノラマ画像１駒分を示す画像データを読み出し前記表示手段に表示する処理手段とを備え、前記カメラを回転機構部を介して固定体に回動自在に固定し、かつ回転駆動手段により前記カメラを３６０度回転させながら被写界を撮影するパノラマ撮影装置であって、前記カメラを、撮影光学系の一方側と撮像手段の一方側の距離が短くかつ撮影光学系の他方側と撮像手段の他方側の距離が長くなる位置に当該撮影光学系と当該撮像手段を配設し、かつ前記処理装置を、円環状のパノラマ画像データを長方形のパノラマ画像データに画像補正処理をする画像補正処理手段を備えたことを特徴とするものである。
【００２８】
【作用】
本発明に係るパノラマ撮影装置は、三原色用撮像手段をカメラ内に内蔵されているので、被写界を撮影して該被写界像に対応した三原色の映像信号を生成することができる。また、この前記三原色用撮像手段の配置位置により生じる画像のずれを、ずれ補正処理手段で補正しているので、カラー画像データにずれがなく表示しても鮮明な画像を得ることができる。
【００２９】
本発明のずれ補正処理手段では、遅延処理手段で構成し、前記三原色用撮像手段の配置位置により生じる画像のずれを、所定の三原色信号に対して所定の時間だけ遅延処理手段で遅延させて、各三原色信号のずれを解消している。
【００３０】
本発明の遅延処理手段は、デジタル遅延処理手段から構成し、所定角の画像分を上記画像メモリに記憶させる際にデジタル遅延処理手段によりデジタル的に遅延処理し、各三原色信号のずれを解消させている。
【００３１】
本発明の遅延処理手段は、撮像手段からの映像信号を遅延部材でアナログ的に遅延処理させて、各三原色信号のずれを解消させている。
【００３２】
本発明のパノラマ撮影装置は、三原色用撮像手段をカメラ内に内蔵されているので、被写界を撮影して該被写界像に対応した三原色の映像信号を生成することができる。また、この前記三原色用撮像手段の配置位置により生じる画像のずれを、ずれ遅延処理手段で遅延させて補正しているので、カラー画像データにずれがなく表示しても鮮明な画像を得ることができる。
【００３３】
本発明のパノラマ撮影装置は、前記カメラについて、撮影光学系と撮像素子を共に傾けて配置し、かつ撮影光学系が回転角に対して斜めとしたので、水平面のパノラマ画像を撮影することができ、かつ水平面距離のちがいによる画像の歪みについては撮像手段の傾きにより補正させている。
【００３４】
本発明のカメラは、第１の傾斜面と第２の傾斜面とを非平行状態とし、かつ前記第１の傾斜面に撮影光学系を配置し、前記第２の傾斜面に撮像手段を配置して構成されているので、水平面のパノラマ画像を撮影することができ、かつ水平面距離のちがいによる画像の歪みにを補正できる。
【００３５】
本発明の処理装置は、画像補正処理手段を備えて、画像メモリに格納した円環状のパノラマ画像データから長方形のパノラマ画像データを得ることができる。
【００３６】
本発明の画像補正処理手段では、円環状のパノラマ画像データの余分な画像データを間引いくことにより長方形のパノラマ画像データを得ている。
【００３７】
本発明の画像補正処理手段では、円環状のパノラマ画像データの不足している画像データを補完することにより長方形のパノラマ画像データを得ている。
【００３８】
本発明のパノラマ撮影装置は、撮影光学系と撮像手段とを共に傾けたカメラと、円環状のパノラマ画像データを長方形のパノラマ画像データに画像補正処理をする画像補正処理手段を備えた処理装置とを備えたので、水平面のパノラマ画像を撮影することができ、かつ水平面距離のちがいによる画像の歪みを撮像手段の傾きにより補正させることができ、しかも円環状のパノラマ画像データから長方形のパノラマ画像データを得ることができる。
【００３９】
【実施例】
以下、本発明について図示の実施例を参照して説明する。
【００４０】
＜第１の実施例＞
【００４１】
図１は、本発明に係るパノラマ撮影装置の第１の実施例の概略構成を示す斜視図である。同図において、本発明に係るパノラマ撮影装置は、大別して、固定体としての三脚２に回転自在に取り付けられたカメラ１と、このカメラ１から出力される画像データの内必要なデータに対して遅延処理すると共に所定の画像処理を行ない、かつ前記カメラ１の回転を制御する処理装置（コンピュータ）３と、このコンピュータ３により処理された画像データに基づいてパノラマ画像を表示する表示装置（ＣＲＴディスプレイ）４と、シャッターレリーズボタン５とを備えている。また、このコンピュータ３には、パノラマ画像のハードコピーを出力するプリンタ６と、パノラマ画像の画像データをフロッピーディスク等の磁気記録媒体に記録するディスクドライバ７と、必要なデータを入力等するキーボード８とが接続されている。なお、コンピュータ３には、電源スイッチ９が設けられている。
【００４２】
図２は、カメラについて主に回転機構部を説明するための分解斜視図である。図３は、同回転機構部を含むカメラの断面構造を示す断面図である。
【００４３】
これらの図において、カメラ１は、大別して、カメラ本体１０と、カメラ本体１０を回転させる回転機構部と、カメラ本体１０内の固体撮像素子で得られた信号を処理する信号処理部とから構成されている。
【００４４】
このようなカメラ１について、まず回転機構部の構造を説明すると、この回転機構部は、大別して円盤形状のターンテーブル１１と円筒形状の固定部材２０とから構成される。このターンテーブル１１の一面には、撮像部等を含むカメラ本体１０が固定されている。このターンテーブル１１の他面には、当該ターンテーブル１１の半径より小さな半径を持つ係合部１２が所定の長さで突設されている。この係合部１２の下面には、その中心軸から所定の半径でもって凹部１３が穿設されている。係合部１２の下面には、その中心軸から所定の半径位置に環状にベアリング溝１４ａが形成されている。またターンテーブル１１の外周面にはカメラ本体１０の基準位置を検出する磁気ヘッド１５が設けられている。
【００４５】
さらに、上記三脚２には固定部材２０が固定されている。この固定部材２０の最外周面の一部には円環が突出固定されており、この円環の上に一定長さの支持部材２４が固定されている。この支持部材２４の先端内側には、磁石２３が固設されている。この磁石２３は、磁気ヘッド１５によりカメラのパノラマ撮影の開始位置である基準点の位置検出を行うために使用される。この固定部材２０には、軸受部２７が形成されている。軸受部２７には、上記ターンテーブル１１の係合部１２の直径よりやや大きな直径でかつ所定の深さの凹部２８が形成されると共にに、その凹部２８の中央部であってその凹部２８の底部から所定の長さで突設されかつ上記係合部１２の凹部１３の直径よりやや小さな直径とされた突起部２１が形成されている。そして、前記軸受部２７の凹部２８の底面には上記係合部１２のベアリング溝１４ａと一致する位置にベアリング溝１４ｂが形成されており、そのベアリング溝１４ｂにベアリング２６が配置されている。また、軸受部２７の凹部２８の外側内周面Ｍの一部には所定の立方体形状に切欠部２９が形成されており、その切欠部２９内にはパルスモータ４１の回転軸に固定されたピンチローラ２５が配設されていて、かつピンチローラ２５の一部が軸受部２７の切欠部２９の外側内周面Ｍから突出するようになっている。
【００４６】
そして、ターンテーブル１１の係合部１２を軸受部２７の凹部２８に挿入すると同時に凹部１３に軸受部２７の突起部２１を挿入することにより、カメラ本体１０は三脚２に固定されることになる。このようにターンテーブル１１下部に形成された係合部１２の凹部１３が固定部材２０の軸受部２７における突起部２１に嵌挿されると、図示してないモータにより回転駆動されるピンチローラ２５と係合部１２の外周面がころがり接触するので、カメラ本体１０は三脚２に回転可能に支持されることになる。
【００４７】
次に、図３を参照してカメラ１部分の主に信号処理系の説明をする。同図において、カメラ本体１０は、撮影レンズを含む撮影光学系３０と、撮影光学系３０の焦点面に配設された赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）用の各ＣＣＤ等の固体撮像素子３１Ｒ（３１Ｇ、３１Ｂ）と、これら固体撮像素子３１Ｒ、３１Ｇ、３１Ｂから出力される映像信号を所定の形式に変換処理すると共に、カメラの基準位置を検出する磁気ヘッド１５の検出出力を処理する画像前処理部３２とを有している。
【００４８】
また、ターンテーブル１１の係合部１２に形成された凹部１３の内部には、その中心軸に沿って円筒形状の光通路ＬＧａが穿設されている。この光通路ＬＧａの端部にはホトカプラ固定部が形成されており、この固定部にホトカプラ３３が固定されている。また光通路ＬＧａの一部に光学系ＬＺａが配置されている。
【００４９】
また、突起部２１の内部には、その中心軸に沿って円筒形状の光通路ＬＧｂが穿設されている。この光通路ＬＧｂの端部にはホトカプラ固定部が形成されており、この固定部にホトカプラ３４が固定されている。また光通路ＬＧｂの一部に光学系ＬＺｂが配置されている。
【００５０】
前記画像前処理部３２には固体撮像素子３１Ｒ、３１Ｇ、３１Ｂと磁気ヘッド１５とが接続されており、固体撮像素子３１Ｒ、３１Ｇ、３１Ｂからの信号と磁気ヘッド１５からの信号とが画像前処理部３２に入力されるようになっている。また、画像前処理部３２にはホトカプラ３３が接続されている。このホトカプラ３３と光学的に係合するホトカプラ３４はバッファ回路４０に電気的に接続されている。これにより、上記画像前処理部３２とバッファ回路４０とはホトカプラ３３、３４により光学的に結合されることになり、画像前処理部３２とバッファ回路４０との間でデータの交換ができることになる。画像前処理部３２には、ターンテーブル１１に搭載した例えばバッテリー（図示せず）から電力が供給されるようになっている。また、画像前処理部３２は、詳細は後述するが、信号処理回路と、Ａ／Ｄ変換回路と、位置検出回路と、ワッチップＣＰＵからなる制御回路とで構成されている。
【００５１】
またパルスモータ４１は、パルス発生回路４２からのパルスが供給されることにより回転するようになっている。そして、パルスモータ４１の回転にともなってピンチローラ２５が回転し、ターンテーブル１１を回転駆動するようにしてある。このパルス発生回路４２は、バッファ回路４０からのデータにより制御されるようになっている。バッファ回路４０は、コンピュータ３からの制御信号に応じてパルス発生回路４２を制御するようになっている。
【００５２】
また、固定部材２０の内部に設置されたバッファ回路４０は、ケーブル４３を介してコンピュータ３に接続されている。
【００５３】
図４は、カメラ本体１０の内部構造の概略構成を示す斜視図である。この図では、カメラ本体１０について、撮影光学系３０、固体撮像素子３１Ｒ、３１Ｇ、３１Ｂ、画像前処理部３２のみを表示している。すなわち、この実施例では、角柱状の固体撮像素子３１Ｒ、３１Ｇ、３１Ｂは、カメラ本体１０の内部で撮影光学系３０の焦点面に横１列に配置されている。各固体撮像素子３１Ｒ、３１Ｇ、３１Ｂの出力端子はそれぞれ画像前処理部３２に接続されている。
【００５４】
図５は、上記パノラマ撮影装置の電気回路部の構成を示すブロック図である。同図において、パノラマ撮影装置の電気回路部は、大別して、カメラ１と、コンピュータ３と、シャッタレリーズボタン５と、その他の周辺装置とから構成されている。
【００５５】
この図では、カメラ１の電気回路系は、磁気ヘッド１５と、撮像部３５と、パルスモータ４１と、パルス発生回路４２と、バッファ回路４０とから構成されている。この撮像部３５は、撮影光学系３０と、撮影光学系３０により結像された被写界像に対応した映像信号を生成するＣＣＤ等の固体撮像素子３１Ｒ、３１Ｇ、３１Ｂと、画像処理部３２とを有している。この画像処理部３２は、固体撮像素子３１Ｒ、３１Ｇ、３１Ｂにより生成された被写界像に対応した映像信号を処理する信号処理回路３６Ｒ、３６Ｇ、３６Ｂと、これら信号処理回路３６Ｒ、３６Ｇ、３６Ｂからの出力信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換回路３７Ｒ、３７Ｇ、３７Ｂと、カメラ本体１０のパノラマ撮影の開始位置である基準位置を（基準点）検出する磁気ヘッド１５及びパルス発生回路４２の出力信号を取り込み、カメラ本体１０が基準位置に位置しているときのタイミング、カメラ本体１０の基準位置からの回転角を検出する位置検出回路３８と、Ａ／Ｄ変換回路３７Ｒ、３７Ｇ、３７Ｂの出力信号をコンピュータ３からのタイミング信号で切り換えて出力すると共に、コンピュータ３からのデータを基にパルス発生回路４２を制御する制御信号を形成し、かつバッファ回路４０との間での信号の交換をするワンチップＣＰＵからなる制御回路３９と、この制御回路３９から出力されるデータをコンピュータ３に渡すと共にコンピュータ３からのデータを制御回路３９に供給するバッファ回路４０とを有している。
【００５６】
上記位置検出回路３８は、磁気ヘッド１５及びパルス発生回路４２の出力信号に基づいてカメラ本体１０の実際の回転角を検出するようになっている。すなわち、位置検出回路３８は、シャッタレリーズボタン５が操作されカメラ本体１０がパノラマ撮影の開始位置である基準位置に達した時点から、パルス発生回路４２から出力されるパルス信号の数に応じてカメラ本体１０の実際の角度が得られるようにしてある（例えば１パルス当たり１度だけ回転したと検出するものとする。）。
【００５７】
この位置検出回路３８の出力端子は制御回路３９に接続されている。そして、制御回路３９で位置検出回路３８からのデータを選択したときに、位置検出回路３８からの回転角データはバッファ回路４０を介してコンピュータ３に出力される。
【００５８】
コンピュータ３は、各種のプログラムに従って当該処理を実行すると共に画像信号の遅延処理を実行できるＣＰＵ５０と、パノラマ画像を示す画像データが格納される画像メモリ５１と、各種プログラム及び固定データが格納されるＲＯＭ５２と、プログラム実行時のプログラム等を格納するＲＡＭ５３と、外部機器を接続する入出力インターフェース回路５４と、これらを接続するバスライン５５とを有している。
【００５９】
また、入出力インターフェース回路５４には、ＣＲＴディスプレイ４と、シャッタレリーズボタン５と、プリンタ６と、ディスクドライバ７と、キーボード８とが接続されている。そして、シャッタレリーズボタン５、キーボード８、Ａ／Ｄ変換回路３７Ｒ、３７Ｇ、３７Ｂ、位置検出回路３８から入出力インターフェース回路５４に所定の信号が入力されるようになっている。さらに、入出力インターフェース回路４０からは、カメラ本体１０を回転駆動するパルス信号を生成するパルス発生回路４２、ＣＲＴ４、プリンタ５、ディスクドライバ６に各種信号が出力されるようになっている。
【００６０】
次に、上記第１の実施例の動作を図１乃至図５を基に図６乃至図１０を参照して説明する。
【００６１】
図６は同実施例の動作を説明するフローチャートである。図７はカメラ本体１０内の結像状態の説明図である。図８は同実施例でパノラマ撮影を行なう状態を示す説明図である。図９は同実施例でパノラマ撮影した固体撮像素子３１Ｒ、３１Ｇ、３１Ｂに得られるデータ加工前の画像を示す説明図である。図１０は同実施例でＣＲＴディスプレイの画面上に表示されるパノラマ画像の例を示す説明図である。
【００６２】
パノラマ撮影装置は、図７に示すように、カメラ１が三脚２によりある地点Ｐの鉛直線上にあるように設置され、カメラ１の全周にわたってその周囲の被写界を撮影するものとする。
【００６３】
まずコンピュータ３の電源スイッチ９が操作されると、コンピュータ３及びコンピュータ３以外の各回路部に電源が供給されて各回路部は動作状態となる。次にキーボード８によりコンピュータ３にカメラ本体１０の回転速度等の初期設定がなされる。次いで、コンピュータ３から入出力インターフェース回路５４、バッファ回路４０を介してパルス発生回路４２に当該初期設定に基づいた信号が与えられる。これにより、パルス発生回路４２からパルスがパルスモータ４１に供給されるので、パルスモータ４１が回転してカメラ本体１０が回転駆動される（ステップ１００、１０１）。さらに、シャッタレリーズボタン５が操作されたか否かが判定される（ステップ１０２）。シャッタレリーズボタン５が操作された場合には（ステップ１０２；ＹＥＳ）、磁気ヘッド１５の検出出力を受けた位置検出回路３８の出力信号に基づいてカメラ本体１０が基準位置に位置しているか否かが判定される（ステップ１０３）。カメラ本体１０が基準位置に達した場合には（ステップ１０３；ＹＥＳ）、画像データの取り込みが開始され（ステップ１０４）、かつＣＰＵ５０内にソフト的に実現されたカウンタＮがリセットされる（ステップ１０５）。このカウンタＮはカメラ本体１０の回転角を計数できるようになっている。
【００６４】
次いで、パルス発生回路４２からのパルスが位置検出回路３８に入力されると、位置検出回路３８は、カメラ本体１０の単位回転角（例えば１度）を示すパルス出力信号を制御回路３９に与える。制御回路３９は、このパルス出力信号をコンピュータ３からの取込みタイミングでバッファ回路４０、入出力インターフェース回路５４を介してコンピュータ３のＣＰＵ５０に与える。ＣＰＵ５０では、当該パルス出力信号が入力されたか否かを常時判定している（ステップ１０６；ＮＯ）。ここで、パルス出力信号が入力されたとＣＰＵ５０で判定されたときには（ステップ１０６；ＹＥＳ）、ＣＰＵ５０は回転角カウンタＮの内容を＋１だけインクリメントする（ステップ１０７）。
【００６５】
ついで、カメラ本体１０が回転角△θだけ回転した際に、固体撮像素子３１Ｒ、３１Ｇ、３１Ｂで得られた画像データは信号処理回路３６Ｒ、３６Ｇ、３６Ｂに入力されて、信号処理回路３６Ｒ、３６Ｇ、３６Ｂで所定のＲ、Ｇ、Ｂのアナログ信号に処理される。これらＲ、Ｇ、Ｂのアナログ画像データは、それぞれＡ／Ｄ変換回路３７Ｒ、３７Ｇ、３７Ｂにそれぞれ入力されて、Ｒ、Ｇ、Ｂのデジタルデータに変換される。このようにＲ、Ｇ、Ｂのデジタルデータに変換された画像データは、制御回路３９に入力される。制御回路３９では、これら画像データを一旦蓄積しておき、コンピュータ３のＣＰＵ５０からの取込みタイミングでそれぞれ出力する。
【００６６】
このようにしてＲ、Ｇ、Ｂのデジタル画像データは、コンピュータ３のＣＰＵ５０に取り込まれ、その取り込まれた画像データがＲ、Ｇ、Ｂのどのデータかを判定する（ステップ１０８）。
【００６７】
ここで、Ｒのデジタル画像データの場合には（ステップ１０８；Ｒ）、ＣＰＵ５０は所定の遅延処理を実行して（ステップ１０９）、ステップ１１２の処理に移行する。また、Ｇのデジタル画像データの場合には（ステップ１０８；Ｇ）、ＣＰＵ５０は所定の遅延処理を実行して（ステップ１１０）、ステップ１１２の処理に移行する。あるいは、Ｂのデジタル画像データの場合には（ステップ１０８；Ｂ）、ＣＰＵ５０は所定の遅延処理を実行して（ステップ１１１）、ステップ１１２の処理に移行する。
【００６８】
このようにＣＰＵ５０は、各Ｒ、Ｇ、Ｂのデジタル画像データに応じて遅延処理を実行する。しかしながら、例えば図４に示すように固体撮像素子３１Ｒ、３１Ｇ、３１Ｂが配置されていて、かつ図７に示すようにカメラ本体１０が図示矢印ＣＣＷ方向に一定回転数で回転しているものとすると、Ｘ点の被写体は、カメラ本体１０内の固体撮像素子３１Ｒに一番早く入射され、ついで一定時間Ｔ後に固体撮像素子３１Ｇに入射され、さらに固体撮像素子３１Ｇの時点から一定時間Ｔ（最初からだと２Ｔ）後に固体撮像素子３１Ｂに入射されることになる。したがって、Ｒ、Ｇ、Ｂのデジタル画像データは、そのままではＲ、Ｇ、Ｂの画像データがずれてしまうことになる。そこで、ＣＰＵ５０は、プログラムに従って、ステップ１０９の遅延処理においては遅延時間２Ｔだけデジタル遅延処理を実行し、ステップ１１０の遅延処理においては遅延時間Ｔだけデジタル遅延処理を実行し、ステップ１１１の遅延処理においては遅延時間ゼロの遅延処理（すなわち遅延処理なし）を実行する。
【００６９】
このようにＣＰＵ５０は、取り込んだ画像データがＲの画像データのときには（ステップ１０８；Ｒ）、Ｒの画像データを遅延時間２Ｔだけ遅延処理を実行した後（ステップ１０９）、その遅延したＲの画像データを画像メモリ５１の所定のエリアに格納する（ステップ１１２）。その後、ＣＰＵ５０は、Ｒ、Ｇ、Ｂの画像データの全てを取り込んだかを判定する（ステップ１１３）。ここでは、Ｒの画像データを取り込んだだけであるので（ステップ１１３；ＮＯ）、再びＲ、Ｇ、Ｂの画像データの判定に移行する（ステップ１０８）。
【００７０】
ＣＰＵ５０は、取り込んだ画像データがＧの画像データであると判定すると（ステップ１０８；Ｇ）、Ｇの画像データに対して遅延時間Ｔだけ遅延処理を実行した後（ステップ１０９）、その遅延したＧの画像データを画像メモリ５１に格納する（ステップ１１２）。その後、ＣＰＵ５０は、Ｒ、Ｇ、Ｂの画像データの全てを取り込んだかを判定する（ステップ１１３）。ここでは、Ｇの画像データを取り込んだだけであるので（ステップ１１３；ＮＯ）、再びＲ、Ｇ、Ｂの画像データの判定に移行する（ステップ１０８）。
【００７１】
ＣＰＵ５０は、取り込んだデータがＢの画像データであると判定すると（ステップ１０８；Ｂ）、Ｂの画像データに対して遅延時間０（遅延なし）だけ遅延処理を実行した後（ステップ１０９）、その遅延したＧの画像データを画像メモリ５１に格納する（ステップ１１２）。その後、ＣＰＵ５０は、Ｒ、Ｇ、Ｂの画像データの全てを取り込んだかを判定する（ステップ１１３）。ここでは、Ｒ、Ｇ、Ｂの全ての画像データを取り込んだので（ステップ１１３；ＹＥＳ）、ステップ１１４の処理に移行する。
【００７２】
なお、Ｒ、Ｇの画像データを取り込んだ時点で、ステップ１０８の判定及びステップ１１１の遅延処理を行わずに、Ｂの画像データを画像メモリ５１に格納し（ステップ１１２）、以降の処理に移すようにしてもよいが、上述のようなステップ１０８〜１１１にしてあると、例えば固体撮像素子３１Ｒ、３１Ｇ、３１Ｂの位置が変更なったときにも、プログラムを変更するだけで直ぐに対応することができることになる。
【００７３】
次のステップ１１３において、ＣＰＵ５０は、回転角カウンタＮの計数内容ＮがＮ＝ｎであるか否かを判定する（３６０度＝ｎ・△θ）。ただし、ｎはｎ＜３６０の整数である。すなわちカメラ本体１０が３６０度回転し、パノラマ画像１駒分の画像データの全てが画像メモリ５１に格納されたか否かが判定される（ステップ１１４）。
【００７４】
上述したようにＣＰＵ５０は動作することになる。そして、ＣＰＵ５０は、カウンタＮの値がＮ≠ｎのあいだは（ステップ１１４；ＮＯ）、ステップ１０６からステップ１１４までの処理を実行する。
【００７５】
このようにＣＰＵ５０がステップ１０６〜１１４の処理を実行すると同時に、図８に示すような被写体Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄが存在する被写界に対してカメラ１が３６０度回転することになる。この被写界は、図８に示すように、例えば点Ｐから一定距離（半径ｒ）に被写体Ａが存在し、右回りに、被写体Ａから所定距離に被写体Ｂが存在し、被写体Ｂから所定距離に被写体Ｃが存在し、被写体Ｃから所定距離に被写体Ｄが存在し、被写体Ｄから所定距離に被写体Ａが存在するようなものであるとする。また、被写体Ａの近くにマーク１２１を付しておくものとする。
【００７６】
そして、ＣＰＵ５０がカウンタＮの値はＮ＝ｎであると判定しれた場合には（ステップ１１４；ＹＥＳ）、画像メモリ５１には図９に示すようなカラーパノラマ画像１２０が得られることになる。この画像メモリ５１に記憶されているカラーパノラマ画像１２０は、図９に示すように、マーク１２２の点を０度として基準点とし、この基準点に被写体Ａ’が存在し、かつ各被写体Ａ’、Ｂ’、Ｃ’、Ｄ’、Ａ’が図８の各被写体Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ａの位置関係を保ち、３６０度の位置（マーク１２２）に再び被写体Ａ’が存在するデータとなる。なお、図９に示すようにパノラマ画像１２０に写し込まれているマーク１２２を使用して、カメラ１が全周３６０度にわたって被写界像を撮影したか否かの判定もできる。
【００７７】
ついで、ＣＰＵ５０は、ＣＲＴディスプレイ４の１画面分にまとめるための画像処理を実行する（ステップ１１５）。
【００７８】
このようにしてＣＰＵ５０は画像メモリ５１のカラー画像データを１画面分にまとめる処理をし（ステップ１１５）、その処理後のカラー画像データをＣＲＴディスプレイ４に表示する（ステップ１１６）。これにより、ＣＲＴディスプレイ４の画面１３０上には、図１０に示すように、マーク１２２が写し込まれかつ被写体Ａ’、Ｂ’を含む１画面の半分の画面１４０と、被写体Ｃ’、Ｄ’を含む１画面の半分の画面１４１とが表示されることになる。
【００７９】
このようにしてＣＲＴディスプレイ４の画面１３０上には、ステップ１００における初期設定において選択された画像処理モードに応じて各種のパノラマ画像が得られることになる。
【００８０】
次いで、ステップ１１５で画像処理されたパノラマ画像を示す画像データは、、ＣＰＵ５０の制御下にディスクドライバ６によりフロッピーディスク等の磁気ディスクに記録される（ステップ１１７）。
【００８１】
さらに、ステップ１１４の画像処理により得られたパノラマ画像は、プリンタ６によりハードコピーが出力されると共に（ステップ１１８）、カメラ本体１０を回転駆動するパルスモータ４１の駆動が停止される（ステップ１１９）。
【００８２】
上述したように本実施例によれば、固体撮像素子３１Ｒ、３１Ｇ、３１Ｂを配置し、かつ固体撮像素子３１Ｒ、３１Ｇ、３１Ｂの配置位置の違いによるＲ、Ｇ、Ｂ画像データの遅延をなくしたので、鮮明なカラーパノラマ画像を得ることができる。
【００８３】
また、上記実施例では、必要な画像データに対する遅延操作が容易であるほか、遅延時間の調整が容易である。
【００８４】
なお、上記実施例では、Ｒ、Ｇ、Ｂの画像データをデジタル化した後に、ＣＰＵ５０において所定の画像データをデジタル的に遅延させたが、信号処理回路３６Ｒ、３６Ｇ、３６Ｂにおいて遅延回路等を用いて所定の画像データをアナログ的に遅延させてもよい。
【００８５】
＜第２の実施例＞
【００８６】
次に、本発明に係るパノラマ撮影装置の第２の実施例を図１１〜図１７に基づいて説明する。
【００８７】
まず、図１１を参照して本発明の第２の実施例をカメラの原理と共に説明することにする。図１１に示す第２の実施例が第１の実施例と異なるところは、カメラの構造にあり、他の電気回路系等には変更がないので、同一部材には同一符号を付して説明をする。
【００８８】
図１１において、カメラ１’は回転自在に固定体５８に固定されている。このカメラ１’はコンピュータ３に電気的に接続されており、カメラ１’で得られた画像データをコンピュータ３に入力すると共にコンピュータ３によってカメラ１’が回転駆動されるようになっている。コンピュータ３は、カメラ１’から出力される画像データの内必要なデータに対して遅延処理すると共に、所定の画像処理を行ない、かつ前記カメラ１の回転を制御できるようになっている。このコンピュータ３には、ＣＲＴディスプレイ４、シャッタレリーズボタン５、プリンタ６、ディスクドライバ７、キーボード８がそれぞれ電気的に接続されている。ＣＲＴディスプレイ４には、 前記コンピュータ３によって処理された画像データに基づいてパノラマ画像が表示される。
【００８９】
また、カメラ１’は、大別してカメラ本体６０と、カメラ本体６０を回転させる回転機構部５９と、カメラ本体６０内の固体撮像素子３１Ｒ（３１Ｇ、３１Ｂ）で得られた信号を処理する信号処理部（図示せず）とから構成されている。このカメラ本体６０は回転機構部５９を介して回転自在に固定体５８に固定されている。
【００９０】
カメラ本体６０は所定の断面で台形を変形した立方体をしており、この台形は、底面６１と、垂直面６２、６３と、垂直面６３に対して角度αをもたせた第一斜面６４と、垂直面６２から角度βを持たせた第２斜面６５と、第１の斜面６４と第２の斜面６５とにつながる上面６６とから構成されている。この第一斜面６４には、固体撮像素子３１Ｒ（３１Ｇ、３１Ｂ）が配設されている。また、第２斜面６５には光学系固定部が設けられており、光学系固定部に撮影光学系３０が固定されている。
【００９１】
このようなカメラ１’によれば、撮影光学系３０が垂直面６２に対して角度βだけ傾いているので、カメラ１’を回転させると、第１の実施例とは異なり回転軸に対して平行でなく回転軸と直角面の撮影が可能になる。また、撮影光学系３０を角度βだけ傾けると、固体撮像素子３１Ｒ（３１Ｇ、３１Ｂ）の図示上端と図示下端とで画像が歪むため、固体撮像素子３１Ｒ（３１Ｇ、３１Ｂ）を垂直面６３に対して角度αだけ傾けた第一斜面６４に固定し、画像の歪みを防止している。
【００９２】
図１２は、同第２の実施例の斜視図である。同図において、カメラ１’の機構部は、カメラ本体６０と、このカメラ本体６０が固定された回転機構部５９とからなる。
【００９３】
カメラ本体６０は台形を変形した立方体形状をしており、回転機構部５９に固定されている底面６１と、垂直面６２、６３、６７、６８と、垂直面６３の面に対して角度αだけ傾けた第一斜面６４と、垂直面６２の面に対して角度βだけ傾けた第２斜面６５と、第２斜面６５につながる垂直面６９と、垂直面６４、６７、６８、６９につながる上面６６とから構成されている。
【００９４】
また、上記回転機構部５９は、カメラ本体６０が固定されたターンテーブル７１と、このターンテーブル７１が回転自在に固定される固定部材８０とからなる。ターンテーブル７１には磁気ヘッド１５が設けてある。固定部材８０には、支持部材２４の一端が固定されており、この支持部材２４の他端に磁石２３を固定している。そして、支持部材２４は、磁石２３が磁気ヘッド１５に対峙するようにその長さが調整されている。なお、固定部材８０にはケーブル４３が接続されており、このケーブル４３は接栓４４で固定されている。
【００９５】
図１３は同カメラ１’について主に回転機構部を説明するための分解斜視図である。図１４は、同回転機構部を含むカメラの断面構造を示す断面図である。
【００９６】
このようなカメラ１’について、まず回転機構部の構造を説明すると、上記ターンテーブル７１の一面には撮像部等を含むカメラ本体６０が固定されている。このターンテーブル７１の他面には、円環状に一定の幅で溝７２が形成されており、これによりその中央部に凸部７３が形成されている。また、ターンテーブル７１には、前記凸部７３から垂直に延設された係合軸７４が設けられており、係合軸７４にねじ７５が設けられている。係合軸７４は、内部が中空になっており、その内部に一部にカプラ固定部７６が設けられている。
【００９７】
さらに、上記固定部材８０はほぼ円筒形状をしており、その側面中央部にベアリング収納部８１を設けると共に、中心軸から所定の距離はなれた位置にピンチローラ２５が突出させて設けてある。また、固定部材８０の外周面上には一定長さの支持部材２４が固定されており、この支持部材２４の先端内側に磁石２３が固定されている。固定部材８０の内部には一定の肉圧部８２があり、その肉圧部８２に係合孔８３が穿設されている。また、肉圧部８２の図示上側であって、係合孔８３の周囲にはベアリング収納部８４を設けている。さらに、肉圧部８２には、係合孔８３の中心から所定の距離だけ偏った位置にモータ固定穴８５を形成されている。このモータ固定穴８５には、パルスモータ４１が回転軸を図示下側に向けて収納されて固定されている。また、モータ固定穴８５にパルスモータ４１を収納した後に、パルス発生回路４２を収納固定している。また、パルスモータ４１の回転軸にピンチローラ２５を固定する。そして、固定部材８０のベアリング収納部８１、８４にスラストベアリング８６、８７を固定する。
【００９８】
このような状態の固定部材８０の係合孔８３に対して、ターンテーブル７１の凸部７３を挿入し、ねじ７５とナット８８とで固定することによりターンテーブル７１は固定部材８０に回転自在に固定される。この際に、凸部７３の外周面ｎにピンチローラ２５がころがり接触するので、カメラ本体６０はパルスモータ４１の回転により回転することになる。
【００９９】
そして、係合軸７４の端部のナット８８等の回転部分に接触しない構造に形成されたホトカプラ固定部材９０を肉圧部８２の内部の図示上部に固定する。
【０１００】
次に、図１４を基に図１１も参考にしてカメラ１’の主に信号処理系の説明をする。同図において、カメラ本体６０は、撮影レンズを含む撮影光学系３０と、撮影光学系３０の焦点面に配設された赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）用の各ＣＣＤ等の固体撮像素子３１Ｒ（３１Ｇ、３１Ｂ）と、これら固体撮像素子３１Ｒ（３１Ｇ、３１Ｂ）から出力される映像信号を所定の形式に変換処理すると共に、カメラの基準位置を検出する磁気ヘッド１５の検出出力を処理する画像前処理部３２とを有している。
【０１０１】
また、ターンテーブル７１の係合軸７４の内部には、その中心軸に沿って円筒形状の光通路ＬＧａが穿設されている。この光通路ＬＧａの一部にはカプラ固定部７６が形成されており、このカプラ固定部７６にホトカプラ３３が固定されている。また光通路ＬＧａの一部に光学系ＬＺａが配置されている。
【０１０２】
また、ホトカプラ固定部材９０内部には、その中心軸に沿って円筒形状の光通路ＬＧｂが穿設されている。この光通路ＬＧｂの端部にはカプラ固定部９１が形成されており、この固定部９１にホトカプラ３４が固定されている。また光通路ＬＧｂの一部に光学系ＬＺｂが配置されている。
【０１０３】
前記画像前処理部３２には固体撮像素子３１Ｒ、３１Ｇ、３１Ｂと磁気ヘッド１５とが電気的に接続されており、固体撮像素子３１Ｒ、３１Ｇ、３１Ｂからの信号と磁気ヘッド１５からの信号とが画像前処理部３２に入力されるようになっている。また、画像前処理部３２にはホトカプラ３３が接続されている。このホトカプラ３３と光学的に係合するホトカプラ３４はバッファ回路４０に電気的に接続されている。これにより、上記画像前処理部３２とバッファ回路４０とはホトカプラ３３、３４により光学的に結合されることになり、画像前処理部３２とバッファ回路４０との間でデータの交換ができることになる。また、画像前処理部３２の回路構成は、上記第１の実施例と同一である。
【０１０４】
またパルスモータ４１は、パルス発生回路４２に電気的に接続されたおり、パルス発生回路４２からのパルスが供給されることにより回転するようになっている。そして、パルスモータ４１の回転にともなってピンチローラ２５が回転し、ターンテーブル１１を回転駆動するようにしてある。このパルス発生回路４２は、バッファ回路４０に電気的に接続されている。バッファ回路４０は、コンピュータ３からの制御信号に応じてパルス発生回路４２を制御できるうようになっている。
【０１０５】
また、固定部材８０の内部に設置されたバッファ回路４０は、ケーブル４３を介してコンピュータ３に接続されている。
【０１０６】
なお、上記パノラマ撮影装置の電気回路部の構成は、図５のものと全く同一であるので説明を省略する。
【０１０７】
図１５は、上述した構成のパノラマ撮影装置ヘリコプタに搭載し、かつそのカメラ１’を機体の下部に取り付けた具体例を示す説明図である。
【０１０８】
図１５において、ヘリコプタ１５１は、大別して機体１５２と、主回転翼１５３と、補助回転翼１５４と、飛行安定板１５５、１５６と、着陸用ソリ１５７とを具備している。このようなヘリコプタ１５１において、機体１５２の前部には操縦席１５８が設けられており、この操縦席１５８の下部にパノラマ撮影装置のカメラ１’が設けられている。このカメラ１’は、説明の都合でヘリコプタ１５１と比較して拡大して表示しているが、実際にはヘリコプタ１５１より相当小いさなものである。
【０１０９】
このような第２の実施例の動作を図１１〜図１７を参照して説明する。
【０１１０】
まず、例えばヘリコプタ１５１により所定の撮影場所に移動し、キーボード８でコンピュータ３に対して所定の初期設定をすると共に、シャッタレリーズボタン５を押すと、コンピュータ３が動作して当該カメラ１’を３６０度回転させる。このようにパノラマ撮影装置を作動させることにより、図１５に示すように、円環状に水平面の被写界１５５を撮影することができる。
【０１１１】
このとき、ヘリコプタ１５１に搭載したコンピュータ３（図では表示されていない）により、第１の実施例と同様の被写界の撮影処理がなされる。これにより、コンピュータ３内の画像メモリには、カラーパノラマ画像データが記憶されることになる。このようにして撮影が終了したときには、カメラ１’の回転を終了させる。
【０１１２】
そして、コンピュータ３により画像メモリに格納されたパノラマ画像データをＣＲＴディスプレイ４の画面１３０上に表示させると、図１６に示すように、円環状のカラーパノラマ画像１２０’が表示されることになる。このＣＲＴディスプレイ４の画面１３０上に表示されているカラーパノラマ画像１２０’は、図１６に示すように、マーク１２２’の点を０度として基準点とし、各被写体（図示せず）が所定の位置関係を保ち、３６０度展開した円環状の形状をしている。なお、図１６に示すようにパノラマ画像１２０’に写し込まれているマーク１２２’を使用して、カメラ１が全周３６０度にわたって被写界像を撮影したか否かの判定もできる。
【０１１３】
また、上述したように、コンピュータ３の画像メモリに蓄積された円環状のパノラマ画像データを、ＣＲＴディスプレイ４にそのまま表示するのではなくて、例えば長方形状の画面としてＣＲＴディスプレイ４に表示させるためには、コンピュータ３によって画像補正処理を行なう必要がある。この画像補正処理は、画像メモリから読み出したパノラマ画像データに対して、円環状の画像データの最内周の画像データ量を基準とし、最外周側のデータに近ずけば近ずくほど画像データを間引く量を多くし、画像データの最内周のデータ量と最外周の画像データの量が一致するように処理を行なうものであり、これにより長い一枚の画像データとなる。この長い一枚の画像データをコンピュータ３の内部の表示用メモリに記憶させ、その表示用メモリ内の画像データをＣＲＴディスプレイ４に表示させると、ＣＲＴディスプレイ４の画面１３０上には、図１７に示すように、マーク１２２”が写し込まれた１画面１２０”として表示されることになる。
【０１１４】
なお、コンピュータ３により実行する他の画像補正処理について説明すると、上記画像処理では、画像メモリから読み出したパノラマ画像データに対して、円環状の画像データの最内周の画像データを基準とし、外周側のデータが外周に近ずけば近ずほど画像データを間引き、画像データの最内周のデータ量と最外周の画像データの量が一致するようにしたものであったが、当該他の画像処理は、最外周の画像データを基準として内周側に近ずけば近ずほど画像データを補完する量を増大させるようにして画像データの最内周のデータ量と最外周の画像データの量を一致させるようにするものである。このようにしても、円環状のパノラマ画像データの内周側の画質は若干落ちるが、長方形のパノラマ画像データを得ることができる。
【０１１５】
また、補完の方法は例えば次のように実行すればよい。すなわち、コンピュータ３において一定のタイミングで表示メモリに画像データを記憶させるものとすると、時刻ｔ1のタイミングで画像メモリから取り出した画像データＤ１を表示メモリに記憶させ、時刻ｔ2のタイミングで前記の同一画像データＤ１を表示メモリに記憶させ、時刻ｔ3のタイミングで再び画像メモリから画像データＤ２を取り出して表示メモリに記憶させ、時刻ｔ14のタイミングで前と同じ画像データＤ２を表示メモリに記憶させ、……、円環状パノラマ画像データの円周分が終了したら、次の内周側に移行し、再び時刻ｔ11のタイミングで画像メモリから取り出した画像データＤ１を表示メモリに記憶させ、時刻ｔ12のタイミングで前記の同一画像データＤ１を表示メモリに記憶させ、時刻ｔ13のタイミングで前記の同一画像データＤ１を表示メモリに記憶させ、時刻ｔ14のタイミングで再び画像メモリから画像データＤ２を取り出して表示メモリに記憶させ、時刻ｔ15のタイミングで前と同じ画像データＤ２を表示メモリに記憶させ、時刻ｔ16のタイミングで前と同じ画像データＤ２を表示メモリに記憶させ、……というように円環状画像データの内周側に移動すればするほど補完量を多くするようにしている。このようにして表示メモリには、長い一枚の画像データを表示用メモリに記憶させることができる。
【０１１６】
そして、その表示用メモリ内の画像データをＣＲＴディスプレイ４に表示させると、ＣＲＴディスプレイ４の画面１３０上には、図１７に示すように、マーク１２２”が写し込まれた１画面１２０”として表示されることになる。
【０１１７】
本実施例によれば、鮮明なカラーパノラマ画像を得ることができ、かつ被写界を環状に撮影できる。
【０１１８】
【発明の効果】
請求項１記載の発明に係るパノラマ撮影装置によれば、三原色用撮像手段をカメラ内に内蔵されているので、被写界を撮影して該被写界像に対応した三原色の映像信号を得ることができる。
【０１１９】
また、請求項１記載の発明に係るパノラマ撮影装置によれば、三原色の映像信号の各画像のずれを、ずれ補正処理手段で補正できるので、この画像データを表示手段に表示しても、カラー画像に色ずれがなく、かつ鮮明な画像を得ることができる。
【０１２０】
請求項２記載の補正処理手段によれば、前記三原色用撮像手段の配置位置により生じる画像のずれを、所定の三原色信号に対して所定の時間だけ遅延処理手段で遅延させて、各三原色信号の色ずれを確実に解消することができる。
【０１２１】
請求項３記載の遅延処理手段は、画像のずれをデジタル遅延処理手段によりデジタル的に遅延処理しているので、各三原色信号の時間的ずれを解消して色ずれのないカラー画像をえることができる。
【０１２２】
請求項４記載の遅延処理手段は、撮像手段からの映像信号を遅延部材でアナログ的に遅延処理させているので、各三原色信号の色ずれを解消して色ずれのないカラー画像をえることができる。
【０１２３】
請求項５記載のパノラマ撮影装置は、三原色用撮像手段をカメラ内に内蔵されているので、被写界を撮影して該被写界像に対応した三原色の映像信号を生成することができ、この前記三原色用撮像手段の配置位置により生じる画像のずれを、ずれ遅延処理手段で遅延させて補正しているので、この画像データを表示手段に表示しても、カラー画像に色ずれがなく、かつ鮮明な画像を得ることができる。
【０１２４】
請求項６記載のパノラマ撮影装置は、前記カメラについて撮影光学系と撮像素子を共に傾けて配置したので、水平面距離のちがいによる画像の歪みが補正でき、かつ水平面のパノラマ画像を撮影することができる。
【０１２５】
請求項７記載のカメラは、第１の傾斜面と第２の傾斜面とを非平行状態とし、かつ前記第１の傾斜面に撮影光学系を、前記第２の傾斜面に撮像手段を配置して構造となっているので、水平面距離のちがいによる画像の歪みが補正でき、かつ水平面のパノラマ画像を撮影することができる。
【０１２６】
請求項８記載の処理装置は、画像補正処理手段により、画像メモリに格納した円環状のパノラマ画像データを画像補正処理するので、長方形のパノラマ画像データを得ることができる。
【０１２７】
請求項９記載の画像補正処理手段によれば、円環状のパノラマ画像データの余分な画像データを間引いいるので、長方形のパノラマ画像データを得ることができる。
【０１２８】
請求項１０記載の画像補正処理手段よれば、円環状のパノラマ画像データの不足している画像データを補完するので、長方形のパノラマ画像データを得ることができる。
【０１２９】
請求項１１記載の撮影装置は、撮影光学系と撮像手段とを共に傾けたカメラと、長方形のパノラマ画像データに画像補正できる画像補正処理手段を備えた処理装置を具備したので、水平面のパノラマ画像を撮影することができ、かつ水平面距離のちがいによる画像の歪みを補正させることができ、しかも円環状のパノラマ画像データから長方形のパノラマ画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るパノラマ撮影装置の一実施例の概略構成を示す斜視図である。
【図２】図１におけるカメラの主に回転機構を示す分解斜視図である。
【図３】図１におけるカメラの断面構造を示す図である。
【図４】図１におけるカメラの内部を模式的に示す斜視図である。
【図５】図１に示したパノラマ撮影装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図６】図１乃至図４に示したパノラマ撮影装置の動作説明を行うためのフローチャートである。
【図７】図１に示したカメラの映像信号に時間的ずれの生じることを説明するための説明図である。
【図８】図１に示したパノラマ撮影装置によりパノラマ撮影を行う状態を示す説明図である。
【図９】図１に示したパノラマ撮影装置によりパノラマ撮影をした際に得られるデータ加工前の画像を示す説明図である。
【図１０】本発明によるパノラマ撮影装置によりＣＲＴの画面上に表示されるパノラマ画像の一例を示す説明図である。
【図１１】本発明の第２の実施例をカメラの原理図とともに示す図である。
【図１２】同第２の実施例で使用するカメラの外観を示す斜視図である。
【図１３】同第２の実施例のカメラの回転機構部の斜視図である。
【図１４】同第２の実施例のカメラを示す断面図である。
【図１５】同第２の実施例のパノラマ撮影装置をヘリコプタに搭載し、パノラマ撮影を行なう場合の説明図である。
【図１６】同第２の実施例のパノラマ撮影装置によりパノラマ撮影をした際に得られるデータをＣＲＴの画面上に表示したパノラマ画像の一例を示す説明図である。
【図１７】同第２の実施例のパノラマ撮影装置によりパノラマ撮影をした際に得られるデータを画像補正処理をしてＣＲＴの画面上に表示したパノラマ画像の一例を示す説明図である。
【図１８】従来のカメラを模式的に示す断面図である。
【図１９】図１８に示すカメラをヘリコプタに搭載し、パノラマ撮影をする例を示す説明図である。
【図２０】従来の他の構成のカメラを模式的に示す断面図である。
【符号の説明】
１ カメラ
２ 三脚
３ コンピュータ
４ ＣＲＴディスプレイ
５ シャッタレリーズボタン
６ プリンタ
７ ディスクドライバ
８ キーボード
９ 電源スイッチ
１４ 磁気ヘッド
３０ 撮影光学系
３１ 固体撮像素子
３２ 画像前処理部
３５ 撮像部
３６、３６Ｒ、３６Ｇ、３６Ｂ 信号処理回路
３７、３７Ｒ、３７Ｇ、３７Ｂ Ａ／Ｄ変換回路
３８ 位置検出回路
３９ 制御回路
４０ バッファ回路
４１ パルスモータ
４２ パルス発生回路
５０ ＣＰＵ
５１ 画像メモリ
５２ ＲＯＭ
５３ ＲＡＭ
５４ 入出力インターフェース回路
５９ 回転機構部
６０ カメラ本体
６１ 底面
６２ 垂直面
６３ 垂直面
６４ 第一斜面
６５ 第２斜面
６６ 上面[0001]
[Industrial applications]
The present invention relates to a panoramic photographing apparatus for photographing a scene while rotating a camera 360 degrees.
[0002]
[Prior art]
In a conventional panoramic photographing apparatus of this type, for example, a camera having a built-in solid-state image pickup device such as a CCD is provided on a tripod, and is installed at a place where the tripod is photographed, and the camera is rotated 360 degrees. There is a panoramic camera that shoots the scene around the camera.
[0003]
Such a panoramic photographing device includes a camera rotatably mounted on a fixed member such as a tripod, a processing device that controls the position of the camera and processes image data from the camera, and a processing device that processes the image data from the camera. And a display device for displaying the obtained image data. The camera includes a camera body including an imaging unit, a motor for rotating the camera body, and a rotation angle detector for detecting a rotation angle of the camera body.
[0004]
FIG. 18 is an explanatory diagram schematically showing an optical system of a camera of the above-mentioned conventional panoramic photographing apparatus. As shown in FIG. 18, the camera main body 212 of the camera 211 includes an imaging optical system 213 including an imaging lens, and a solid-state imaging device 214 such as a CCD disposed on a focal plane of the imaging optical system 213. Then, the optical image of the object scene 215 is formed on the solid-state imaging device 214 through the imaging optical system 213.
[0005]
In such a conventional panoramic photographing apparatus, generally only one solid-state imaging device 214 incorporated in the camera body 212 is provided, and only a monochrome screen is obtained.
[0006]
FIG. 19 is an explanatory diagram showing a helicopter equipped with the above-mentioned conventional panoramic photographing device.
[0007]
In FIG. 19, the helicopter 221 roughly includes a fuselage 222, a main rotor 223, an auxiliary rotor 224, flight stabilizers 225 and 226, and a landing sled 227. In such a helicopter 221, a cockpit 228 is provided at the front of the body 222, and a camera 211 of a panoramic photographing device is provided below the cockpit 228. The camera 211 is enlarged and displayed as compared to the helicopter 221 for the sake of explanation, but is actually considerably smaller than the helicopter 221.
[0008]
Then, for example, the user can move to a predetermined place with the helicopter 221, rotate the camera 211, and take an image of the object scene 215.
[0009]
By the way, in a case where the camera 211 is mounted on the helicopter 221 or the like to perform panoramic shooting, the relative position between the imaging optical system 213 and the imaging optical system 213 inside the camera body 212 is changed as shown in FIG. In some cases, it is not possible to photograph the lower side of the scene 215 when the scene 215 is on a straight line.
[0010]
Therefore, as shown in FIG. 20, a camera 211 in which an imaging optical system 213 is arranged below a camera body 212 in the drawing has been proposed. Thus, the object field 215 below the camera body 212 can be photographed.
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
In the above-described conventional panoramic photographing apparatus, the solid-state imaging device 214 built in the camera body 212 of the camera 211 is generally provided with only one, as can be seen from FIG. However, there is a disadvantage that only a black and white screen can be obtained.
[0012]
Further, if the solid-state imaging devices 214 for the three primary colors are provided in the camera body 212 of the camera 211, it is impossible to physically install the solid-state imaging devices 214 at the same position. However, there is a disadvantage that the three primary color images are shifted.
[0013]
Further, even when the imaging optical system 213 of the camera 211 is installed so as to be biased downward in the figure of the camera body 212 as shown in FIG. As shown in FIG. 19, there is a disadvantage in that the image 215 can only be taken as if the inner peripheral surface of the cylinder was taken.
[0014]
The present invention has been made in view of such circumstances, and has as its object to provide a panoramic photographing apparatus capable of obtaining a color image.
[0015]
It is another object of the present invention to provide a panoramic photographing apparatus that can match three primary color images even when three solid state imaging devices for three primary colors are provided in order to obtain a color screen.
[0016]
Still another object of the present invention is to provide a panoramic photographing apparatus capable of photographing a scene in a ring shape.
[0017]
[Means for Solving the Problems]
A panoramic photographing apparatus according to the present invention is a panoramic photographing apparatus that rotatably fixes a camera to a fixed body via a rotation mechanism, and photographs an object scene while rotating the camera by 360 degrees by rotation driving means. A three-primary-color image pickup unit that is built in the camera and shoots an object scene to generate three primary-color image signals corresponding to the object scene image; Signal processing means for converting the image data into image data of a format, an image memory capable of storing the image data indicating a captured panoramic image, a display means for displaying the panoramic image, and an output based on the output of the signal processing means. The image data obtained is stored in the image memory for each predetermined rotation angle of the camera for the image of the predetermined rotation angle, and finally the image data for one panorama image is stored in the image memory. The image data indicating one panorama image is read out from the image memory and displayed on the display means so as to fit into one screen of the display means. And a shift correction processing unit for correcting the shift of the image that occurs.
[0018]
The shift correction processing means of the present invention corrects the shift of the image by delaying the shift of the image caused by the arrangement position of the three primary color image pickup means based on the arrangement position by a predetermined time to a predetermined three primary color signal. And a delay processing means for performing the processing.
[0019]
The delay processing means according to the present invention is characterized in that the delay processing means is configured to digitally perform a delay processing when an image of a predetermined angle is stored in the image memory.
[0020]
The delay processing means according to the present invention is characterized in that the delay processing means is a delay member that performs analog delay processing in the signal processing means.
[0021]
A panoramic photographing apparatus according to the present invention is a panoramic photographing apparatus that rotatably fixes a camera to a fixed body via a rotation mechanism, and photographs an object scene while rotating the camera by 360 degrees by rotation driving means. A three-primary-color image pickup means built in the camera and for photographing the object scene to generate three primary-color image signals corresponding to the object scene image; Signal processing means for converting the image data into image data of a format, an image memory capable of storing as image data indicating a captured panoramic image, a display means for displaying the panoramic image, and an output obtained from the signal processing means. For each predetermined rotation angle of the camera, the image data corresponding to the predetermined rotation angle is stored in the image memory, and finally the image data for one panorama image is stored in the image memory. In addition, the image data is read out from the image memory by displaying image data representing one frame of a panoramic image and displayed on the display means so as to fit into one screen of the display means, and the arrangement position of the three primary color imaging means is generated. A delay processing means for correcting the image shift by delaying the image shift as a time difference based on the arrangement position by a predetermined time to a predetermined three primary color signal.
[0022]
A panoramic photographing apparatus according to the present invention includes: a camera body including an image pickup means for photographing an object scene and generating a video signal corresponding to the object scene image; and a camera including a rotation mechanism unit; Signal processing means for converting the captured video signal into image data of a predetermined format, an image memory capable of storing image data representing a captured panoramic image, display means for displaying the panoramic image, and signal processing means The image data obtained based on the output of the camera is stored in the image memory for each predetermined rotation angle of the camera for the image of the predetermined rotation angle, and finally the image data of one panorama image is stored in the image memory. Processing means for reading image data representing one panorama image from the image memory and displaying the image data on the display means, and What is claimed is: 1. A panoramic photographing apparatus, which is rotatably fixed to a fixed body and photographs an object scene while rotating said camera by 360 degrees by rotation driving means, wherein said camera is connected to one side of a photographing optical system and an image pickup means. The imaging optical system and the imaging means are arranged at a position where the distance on one side is short and the distance between the other side of the imaging optical system and the other side of the imaging means is long.
[0023]
According to the camera of the present invention, a first inclined surface is provided on one surface of a cubic shape, and a second inclined surface is provided on a surface opposite to the first inclined surface, and the first inclined surface and the second inclined surface are provided. Are arranged in a non-parallel state, and a photographic optical system is arranged on the first inclined surface, and an image pickup means is arranged on the second inclined surface.
[0024]
The processing device according to the present invention is characterized in that the processing device is provided with image correction processing means for performing image correction processing on the circular panoramic image data to the rectangular panoramic image data.
[0025]
The image correction processing means according to the present invention is characterized in that the image data on the outer peripheral side is thinned out from the annular panoramic image data and the rectangular panoramic image data is corrected.
[0026]
The image correction processing means according to the present invention is characterized in that the image data on the inner peripheral side is complemented from the annular panoramic image data and the rectangular panoramic image data is corrected.
[0027]
A panoramic photographing apparatus according to the present invention includes: a camera body including an image pickup means for photographing an object scene and generating a video signal corresponding to the object scene image; and a camera including a rotation mechanism unit; Signal processing means for converting the captured video signal into image data of a predetermined format, an image memory capable of storing image data representing a captured panoramic image, display means for displaying the panoramic image, and signal processing means The image data obtained based on the output of the camera is stored in the image memory for each predetermined rotation angle of the camera for the image of the predetermined rotation angle, and finally the image data of one panorama image is stored in the image memory. Processing means for reading image data representing one panorama image from the image memory and displaying the image data on the display means, and What is claimed is: 1. A panoramic photographing apparatus, which is rotatably fixed to a fixed body and photographs an object scene while rotating said camera by 360 degrees by rotation driving means, wherein said camera is connected to one side of a photographing optical system and an image pickup means. The photographing optical system and the image pickup means are disposed at a position where the distance on one side is short and the distance between the other side of the photographing optical system and the other side of the image pickup means is long, and the processing device is provided with an annular panoramic image. The image processing apparatus further comprises image correction processing means for performing image correction processing on the rectangular panoramic image data.
[0028]
[Action]
Since the panoramic photographing apparatus according to the present invention includes the image pickup means for three primary colors in the camera, it can photograph the object scene and generate a video signal of three primary colors corresponding to the object scene image. Further, since the shift of the image caused by the arrangement position of the three primary color imaging means is corrected by the shift correction processing means, a clear image can be obtained even if the color image data is displayed without any shift.
[0029]
In the shift correction processing means of the present invention, the shift processing means is constituted by delay processing means, the shift of the image caused by the arrangement position of the three primary color imaging means is delayed by a predetermined time with respect to a predetermined three primary color signal by the delay processing means, The deviation of each of the three primary color signals is eliminated.
[0030]
The delay processing means of the present invention is constituted by digital delay processing means, and when storing an image of a predetermined angle in the image memory, digitally delay processing is performed by the digital delay processing means to eliminate a shift of each of the three primary color signals. ing.
[0031]
The delay processing means of the present invention performs analog delay processing on the video signal from the imaging means using a delay member to eliminate the deviation of each of the three primary color signals.
[0032]
Since the panoramic photographing device of the present invention has the image pickup means for three primary colors built in the camera, it can photograph the object scene and generate a video signal of three primary colors corresponding to the scene image. Further, since the shift of the image caused by the arrangement position of the three primary color image pickup means is corrected by delaying the shift by the shift delay processing means, a clear image can be obtained even if the color image data is displayed without any shift. it can.
[0033]
The panoramic photographing device of the present invention can photograph a panoramic image of a horizontal plane because the photographing optical system and the image sensor are both inclined with respect to the camera, and the photographing optical system is inclined with respect to the rotation angle. The distortion of the image due to the difference in the horizontal plane distance is corrected by the inclination of the imaging means.
[0034]
According to the camera of the present invention, the first inclined surface and the second inclined surface are set in a non-parallel state, an imaging optical system is arranged on the first inclined surface, and an imaging unit is arranged on the second inclined surface. Therefore, a panoramic image of a horizontal plane can be taken, and image distortion due to a difference in horizontal plane distance can be corrected.
[0035]
The processing apparatus of the present invention includes image correction processing means, and can obtain rectangular panoramic image data from the annular panoramic image data stored in the image memory.
[0036]
In the image correction processing means of the present invention, rectangular panoramic image data is obtained by thinning out extra image data of the annular panoramic image data.
[0037]
In the image correction processing means of the present invention, rectangular panoramic image data is obtained by complementing image data in which the annular panoramic image data is insufficient.
[0038]
A panoramic photographing apparatus according to the present invention includes a camera in which a photographing optical system and an image pickup unit are both tilted, and a processing apparatus including an image correction processing unit that performs image correction processing on circular annular panoramic image data into rectangular panoramic image data. The panoramic image of the horizontal plane can be photographed, and the image distortion due to the difference in the horizontal plane distance can be corrected by the inclination of the imaging means. Can be obtained.
[0039]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described with reference to the illustrated embodiments.
[0040]
<First embodiment>
[0041]
FIG. 1 is a perspective view showing a schematic configuration of a first embodiment of a panoramic photographing apparatus according to the present invention. In FIG. 1, a panoramic photographing apparatus according to the present invention is roughly divided into a camera 1 rotatably mounted on a tripod 2 as a fixed body, and necessary data among image data output from the camera 1. A processing device (computer) 3 for performing delay processing and performing predetermined image processing and controlling the rotation of the camera 1; and a display device (CRT display) for displaying a panoramic image based on image data processed by the computer 3. 4) and a shutter release button 5. The computer 3 also includes a printer 6 for outputting a hard copy of a panoramic image, a disk driver 7 for recording image data of the panoramic image on a magnetic recording medium such as a floppy disk, and a keyboard 8 for inputting necessary data. And are connected. The computer 3 is provided with a power switch 9.
[0042]
FIG. 2 is an exploded perspective view for mainly explaining a rotation mechanism unit of the camera. FIG. 3 is a cross-sectional view showing a cross-sectional structure of the camera including the rotation mechanism.
[0043]
In these figures, the camera 1 is roughly divided into a camera main body 10, a rotation mechanism for rotating the camera main body 10, and a signal processing unit for processing a signal obtained by a solid-state image sensor in the camera main body 10. Have been.
[0044]
First, the structure of the rotation mechanism of the camera 1 will be described. The rotation mechanism is roughly composed of a disk-shaped turntable 11 and a cylindrical fixing member 20. A camera body 10 including an imaging unit and the like is fixed to one surface of the turntable 11. On the other surface of the turntable 11, an engaging portion 12 having a radius smaller than the radius of the turntable 11 is provided so as to protrude at a predetermined length. A recess 13 is formed in the lower surface of the engagement portion 12 with a predetermined radius from the center axis. An annular bearing groove 14a is formed on the lower surface of the engaging portion 12 at a predetermined radial position from the center axis. A magnetic head 15 for detecting a reference position of the camera body 10 is provided on an outer peripheral surface of the turntable 11.
[0045]
Further, a fixing member 20 is fixed to the tripod 2. A ring is projected and fixed to a part of the outermost peripheral surface of the fixing member 20, and a support member 24 having a fixed length is fixed on the ring. A magnet 23 is fixedly provided inside the distal end of the support member 24. The magnet 23 is used by the magnetic head 15 to detect the position of a reference point, which is the start position of panoramic imaging by the camera. A bearing 27 is formed on the fixing member 20. In the bearing 27, a recess 28 having a diameter slightly larger than the diameter of the engaging portion 12 of the turntable 11 and a predetermined depth is formed, and a central portion of the recess 28 A projection 21 is formed to project from the bottom at a predetermined length, and has a diameter slightly smaller than the diameter of the recess 13 of the engagement portion 12. A bearing groove 14b is formed on the bottom surface of the concave portion 28 of the bearing portion 27 at a position corresponding to the bearing groove 14a of the engaging portion 12, and the bearing 26 is disposed in the bearing groove 14b. A cutout 29 having a predetermined cubic shape is formed in a part of the outer inner peripheral surface M of the recess 28 of the bearing 27, and the cutout 29 is fixed to the rotating shaft of the pulse motor 41 in the cutout 29. The pinch roller 25 is provided, and a part of the pinch roller 25 projects from the outer inner peripheral surface M of the notch 29 of the bearing 27.
[0046]
Then, by inserting the engaging portion 12 of the turntable 11 into the concave portion 28 of the bearing portion 27 and simultaneously inserting the projection 21 of the bearing portion 27 into the concave portion 13, the camera body 10 is fixed to the tripod 2. . When the recess 13 of the engaging portion 12 formed at the lower portion of the turntable 11 is fitted into the protrusion 21 of the bearing portion 27 of the fixing member 20, the pinch roller 25 is driven to rotate by a motor (not shown). Since the outer peripheral surface of the engaging portion 12 is in rolling contact, the camera body 10 is rotatably supported by the tripod 2.
[0047]
Next, a signal processing system mainly of the camera 1 will be described with reference to FIG. In FIG. 1, a camera body 10 includes a photographing optical system 30 including a photographing lens, and red (R), green (G), and blue (B) CCDs and the like disposed on a focal plane of the photographing optical system 30. The solid-state imaging device 31R (31G, 31B) converts the video signals output from the solid-state imaging devices 31R, 31G, 31B into a predetermined format, and detects the output of the magnetic head 15 for detecting the reference position of the camera. And an image pre-processing unit 32 for processing.
[0048]
Further, inside the concave portion 13 formed in the engaging portion 12 of the turntable 11, a cylindrical optical path LGa is formed along the center axis thereof. A photocoupler fixing portion is formed at an end of the light path LGa, and the photocoupler 33 is fixed to the fixing portion. An optical system LZa is arranged in a part of the light path LGa.
[0049]
A cylindrical optical path LGb is formed inside the projection 21 along the center axis thereof. A photocoupler fixing portion is formed at an end of the light path LGb, and the photocoupler 34 is fixed to the fixing portion. An optical system LZb is arranged in a part of the light path LGb.
[0050]
The solid-state imaging devices 31R, 31G, and 31B and the magnetic head 15 are connected to the image pre-processing unit 32. The signals from the solid-state imaging devices 31R, 31G, and 31B and the signal from the magnetic head 15 are subjected to image pre-processing. The data is input to the unit 32. Further, a photocoupler 33 is connected to the image preprocessing unit 32. The photocoupler 34 optically engaged with the photocoupler 33 is electrically connected to the buffer circuit 40. As a result, the image preprocessing unit 32 and the buffer circuit 40 are optically coupled by the photocouplers 33 and 34, and data can be exchanged between the image preprocessing unit 32 and the buffer circuit 40. . The image preprocessing unit 32 is supplied with power from, for example, a battery (not shown) mounted on the turntable 11. The image pre-processing unit 32 includes a signal processing circuit, an A / D conversion circuit, a position detection circuit, and a control circuit including a chip CPU, which will be described in detail later.
[0051]
The pulse motor 41 is configured to rotate when a pulse from the pulse generation circuit 42 is supplied. Then, the pinch roller 25 rotates with the rotation of the pulse motor 41, and the turntable 11 is driven to rotate. The pulse generation circuit 42 is controlled by data from the buffer circuit 40. The buffer circuit 40 controls the pulse generation circuit 42 according to a control signal from the computer 3.
[0052]
The buffer circuit 40 installed inside the fixing member 20 is connected to the computer 3 via a cable 43.
[0053]
FIG. 4 is a perspective view showing a schematic configuration of the internal structure of the camera body 10. In this figure, for the camera body 10, only the photographing optical system 30, the solid-state imaging devices 31R, 31G, 31B, and the image preprocessing unit 32 are displayed. That is, in this embodiment, the prismatic solid-state imaging devices 31R, 31G, and 31B are arranged in a horizontal line on the focal plane of the imaging optical system 30 inside the camera body 10. Output terminals of the solid-state imaging devices 31R, 31G, and 31B are connected to the image preprocessing unit 32, respectively.
[0054]
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of an electric circuit unit of the panoramic photographing apparatus. In the figure, the electric circuit section of the panoramic photographing apparatus is roughly composed of a camera 1, a computer 3, a shutter release button 5, and other peripheral devices.
[0055]
In this figure, the electric circuit system of the camera 1 includes a magnetic head 15, an imaging unit 35, a pulse motor 41, a pulse generation circuit 42, and a buffer circuit 40. The imaging unit 35 includes a photographic optical system 30, solid-state imaging devices 31R, 31G, and 31B such as CCDs that generate video signals corresponding to a scene image formed by the photographic optical system 30, and an image processing unit 32. And The image processing unit 32 includes signal processing circuits 36R, 36G, and 36B that process video signals corresponding to the scene images generated by the solid-state imaging devices 31R, 31G, and 31B, and these signal processing circuits 36R, 36G, and 36B. A / D conversion circuits 37R, 37G, and 37B for A / D converting output signals from the microcomputer, a magnetic head 15 for detecting a reference position (reference point) at which the camera body 10 starts panoramic imaging, and a pulse generation circuit 42. The position detection circuit 38 detects the timing when the camera body 10 is located at the reference position, the rotation angle of the camera body 10 from the reference position, and the A / D conversion circuits 37R, 37G, and 37B. The output signal is switched by a timing signal from the computer 3 and output, and a pulse generation circuit 4 is output based on data from the computer 3. A control circuit 39 formed of a one-chip CPU for forming a control signal for controlling the CPU and exchanging signals with a buffer circuit 40, and transferring data output from the control circuit 39 to the computer 3 and And a buffer circuit 40 for supplying data from the control circuit 39 to the control circuit 39.
[0056]
The position detection circuit 38 detects the actual rotation angle of the camera body 10 based on the output signals of the magnetic head 15 and the pulse generation circuit 42. That is, the position detection circuit 38 starts the camera release according to the number of pulse signals output from the pulse generation circuit 42 from the time when the shutter release button 5 is operated and the camera main body 10 reaches the reference position which is the start position of panorama shooting. The actual angle of the main body 10 is obtained (for example, it is detected that the main body 10 is rotated by one degree per pulse).
[0057]
The output terminal of the position detection circuit 38 is connected to the control circuit 39. When the control circuit 39 selects the data from the position detection circuit 38, the rotation angle data from the position detection circuit 38 is output to the computer 3 via the buffer circuit 40.
[0058]
The computer 3 includes a CPU 50 capable of executing the process according to various programs and executing a delay process of an image signal, an image memory 51 storing image data indicating a panoramic image, and a ROM 52 storing various programs and fixed data. And a RAM 53 for storing a program and the like when the program is executed, an input / output interface circuit 54 for connecting an external device, and a bus line 55 for connecting these.
[0059]
The CRT display 4, the shutter release button 5, the printer 6, the disk driver 7, and the keyboard 8 are connected to the input / output interface circuit 54. A predetermined signal is input to the input / output interface circuit 54 from the shutter release button 5, the keyboard 8, the A / D conversion circuits 37R, 37G, 37B, and the position detection circuit 38. Further, various signals are output from the input / output interface circuit 40 to the pulse generating circuit 42 for generating a pulse signal for driving the camera body 10 to rotate, the CRT 4, the printer 5, and the disk driver 6.
[0060]
Next, the operation of the first embodiment will be described based on FIGS. 1 to 5 and with reference to FIGS.
[0061]
FIG. 6 is a flowchart for explaining the operation of the embodiment. FIG. 7 is an explanatory diagram of an image forming state in the camera body 10. FIG. 8 is an explanatory diagram showing a state in which panoramic photography is performed in the embodiment. FIG. 9 is an explanatory diagram showing an image before data processing obtained by the solid-state imaging devices 31R, 31G, and 31B in which panoramic imaging is performed in the embodiment. FIG. 10 is an explanatory diagram showing an example of a panoramic image displayed on the screen of the CRT display in the embodiment.
[0062]
As shown in FIG. 7, the panoramic photographing apparatus is installed such that the camera 1 is on a vertical line at a certain point P by a tripod 2, and photographs the surrounding scene around the entire circumference of the camera 1.
[0063]
First, when the power switch 9 of the computer 3 is operated, power is supplied to the computer 3 and each circuit unit other than the computer 3, and each circuit unit enters an operation state. Next, initial settings such as the rotation speed of the camera body 10 are made in the computer 3 by the keyboard 8. Next, a signal based on the initial setting is given from the computer 3 to the pulse generation circuit 42 via the input / output interface circuit 54 and the buffer circuit 40. As a result, a pulse is supplied from the pulse generation circuit 42 to the pulse motor 41, so that the pulse motor 41 rotates and the camera body 10 is rotationally driven (steps 100 and 101). Further, it is determined whether or not the shutter release button 5 has been operated (step 102). When the shutter release button 5 is operated (Step 102; YES), it is determined whether or not the camera body 10 is located at the reference position based on the output signal of the position detection circuit 38 which has received the detection output of the magnetic head 15. Is determined (step 103). If the camera body 10 has reached the reference position (step 103; YES), the capture of image data is started (step 104), and the counter N implemented as software in the CPU 50 is reset (step 105). ). This counter N can count the rotation angle of the camera body 10.
[0064]
Next, when a pulse from the pulse generation circuit 42 is input to the position detection circuit 38, the position detection circuit 38 supplies a pulse output signal indicating a unit rotation angle (for example, 1 degree) of the camera body 10 to the control circuit 39. The control circuit 39 supplies the pulse output signal to the CPU 50 of the computer 3 via the buffer circuit 40 and the input / output interface circuit 54 at the timing of receiving the pulse output signal from the computer 3. The CPU 50 constantly determines whether or not the pulse output signal has been input (step 106; NO). Here, when the CPU 50 determines that a pulse output signal has been input (Step 106; YES), the CPU 50 increments the content of the rotation angle counter N by +1 (Step 107).
[0065]
Next, when the camera body 10 rotates by the rotation angle △ θ, the image data obtained by the solid-state imaging devices 31R, 31G, and 31B is input to the signal processing circuits 36R, 36G, and 36B, and the signal processing circuits 36R, 36G , 36B are processed into predetermined R, G, B analog signals. These R, G, and B analog image data are input to A / D conversion circuits 37R, 37G, and 37B, respectively, and are converted into R, G, and B digital data. The image data thus converted into the R, G, B digital data is input to the control circuit 39. The control circuit 39 temporarily accumulates these image data and outputs them at the timing of taking in from the CPU 50 of the computer 3.
[0066]
In this way, the R, G, and B digital image data are captured by the CPU 50 of the computer 3, and the captured image data is determined to be R, G, or B (step 108).
[0067]
Here, in the case of R digital image data (Step 108; R), the CPU 50 executes a predetermined delay process (Step 109), and proceeds to the process of Step 112. In the case of G digital image data (Step 108; G), the CPU 50 executes a predetermined delay process (Step 110), and proceeds to the process of Step 112. Alternatively, in the case of digital image data of B (Step 108; B), the CPU 50 executes a predetermined delay process (Step 111) and proceeds to the process of Step 112.
[0068]
As described above, the CPU 50 executes the delay processing according to each of the R, G, and B digital image data. However, for example, it is assumed that the solid-state imaging devices 31R, 31G, and 31B are arranged as shown in FIG. 4 and that the camera body 10 rotates at a constant rotation speed in the direction of the arrow CCW shown in FIG. , The subject at the point X is first incident on the solid-state imaging device 31R in the camera body 10, then is incident on the solid-state imaging device 31G after a certain time T, and further, for a certain time T (from the beginning) from the time of the solid-state imaging device 31G. 2T), the light is incident on the solid-state imaging device 31B. Therefore, the R, G, and B digital image data are shifted as they are. Therefore, the CPU 50 performs the digital delay processing for the delay time 2T in the delay processing of step 109, executes the digital delay processing for the delay time T in the delay processing of step 110, and executes the digital delay processing for the delay time T in the delay processing of step 111 according to the program. Performs delay processing with a delay time of zero (that is, no delay processing).
[0069]
As described above, when the captured image data is the R image data (Step 108; R), the CPU 50 executes the delay processing on the R image data by the delay time 2T (Step 109), and then executes the delayed R image. The data is stored in a predetermined area of the image memory 51 (Step 112). Thereafter, the CPU 50 determines whether all the R, G, and B image data have been captured (step 113). Here, since only the R image data has been fetched (step 113; NO), the processing shifts to the determination of R, G, B image data again (step 108).
[0070]
When the CPU 50 determines that the captured image data is G image data (Step 108; G), the CPU 50 performs a delay process on the G image data by a delay time T (Step 109), and then executes the delayed G Is stored in the image memory 51 (step 112). Thereafter, the CPU 50 determines whether all the R, G, and B image data have been captured (step 113). Here, since only the G image data has been fetched (step 113; NO), the processing shifts to the determination of R, G, B image data again (step 108).
[0071]
When the CPU 50 determines that the captured data is the B image data (Step 108; B), the CPU 50 performs a delay process on the B image data by a delay time 0 (no delay) (Step 109), The delayed G image data is stored in the image memory 51 (step 112). Thereafter, the CPU 50 determines whether all the R, G, and B image data have been captured (step 113). Here, since all the image data of R, G, and B have been fetched (Step 113; YES), the process proceeds to Step 114.
[0072]
When the R and G image data are fetched, the B image data is stored in the image memory 51 without performing the determination in step 108 and the delay processing in step 111 (step 112), and the processing proceeds to the subsequent processing. However, if steps 108 to 111 are performed as described above, for example, even when the positions of the solid-state imaging devices 31R, 31G, and 31B are changed, it is possible to immediately respond by simply changing the program. You can do it.
[0073]
In the next step 113, the CPU 50 determines whether or not the count content N of the rotation angle counter N is N = n (360 degrees = n · Δθ). Here, n is an integer of n <360. That is, it is determined whether or not the camera body 10 has rotated 360 degrees and all the image data for one frame of the panoramic image has been stored in the image memory 51 (step 114).
[0074]
As described above, the CPU 50 operates. Then, while the value of the counter N is N ≠ n (Step 114; NO), the CPU 50 executes the processing from Step 106 to Step 114.
[0075]
As described above, at the same time when the CPU 50 executes the processing of steps 106 to 114, the camera 1 rotates 360 degrees with respect to the object scene where the subjects A, B, C, and D exist as shown in FIG. As shown in FIG. 8, the subject A has a subject A at a certain distance (radius r) from the point P, a subject B exists at a predetermined distance from the subject A clockwise, and a predetermined It is assumed that the subject C exists at a distance, the subject D exists at a predetermined distance from the subject C, and the subject A exists at a predetermined distance from the subject D. It is assumed that a mark 121 is provided near the subject A.
[0076]
Then, when the CPU 50 determines that the value of the counter N is N = n (Step 114; YES), a color panoramic image 120 as shown in FIG. As shown in FIG. 9, the color panoramic image 120 stored in the image memory 51 is used as a reference point with the point of the mark 122 set to 0 degree, and the subject A 'exists at this reference point, and each subject A' , B ′, C ′, D ′, and A ′ maintain the positional relationship among the subjects A, B, C, D, and A in FIG. 8, and the data in which the subject A ′ exists again at the 360-degree position (the mark 122). It becomes. Note that it is also possible to determine whether or not the camera 1 has photographed the object scene image over 360 degrees around the circumference using the mark 122 imprinted on the panoramic image 120 as shown in FIG.
[0077]
Next, the CPU 50 executes image processing for combining the images into one screen of the CRT display 4 (step 115).
[0078]
In this way, the CPU 50 performs a process of combining the color image data of the image memory 51 into one screen (step 115), and displays the processed color image data on the CRT display 4 (step 116). As a result, as shown in FIG. 10, the mark 122 is imprinted on the screen 130 of the CRT display 4 and a half screen 140 including the subjects A ′ and B ′, and the subjects C ′ and D ′. Is displayed on the screen 141 which is half of one screen.
[0079]
In this way, various panoramic images are obtained on the screen 130 of the CRT display 4 according to the image processing mode selected in the initial setting in step 100.
[0080]
Next, the image data representing the panoramic image subjected to the image processing in step 115 is recorded on a magnetic disk such as a floppy disk by the disk driver 6 under the control of the CPU 50 (step 117).
[0081]
Further, a hard copy of the panoramic image obtained by the image processing in step 114 is output by the printer 6 (step 118), and the driving of the pulse motor 41 for rotating the camera body 10 is stopped (step 119). .
[0082]
As described above, according to the present embodiment, the solid-state imaging devices 31R, 31G, and 31B are arranged, and the delay of the R, G, and B image data due to the difference in the arrangement positions of the solid-state imaging devices 31R, 31G, and 31B is eliminated. Therefore, a clear color panoramic image can be obtained.
[0083]
Further, in the above embodiment, the delay operation for the necessary image data is easy, and the adjustment of the delay time is easy.
[0084]
In the above-described embodiment, after the R, G, and B image data are digitized, predetermined image data is digitally delayed in the CPU 50. However, a delay circuit or the like is used in the signal processing circuits 36R, 36G, and 36B. The predetermined image data may be delayed in an analog manner.
[0085]
<Second embodiment>
[0086]
Next, a second embodiment of the panoramic photographing apparatus according to the present invention will be described with reference to FIGS.
[0087]
First, with reference to FIG. 11, a second embodiment of the present invention will be described together with the principle of a camera. The difference between the second embodiment shown in FIG. 11 and the first embodiment lies in the structure of the camera, and there is no change in other electric circuit systems and the like. do.
[0088]
In FIG. 11, the camera 1 'is rotatably fixed to a fixed body 58. The camera 1 'is electrically connected to the computer 3, so that the image data obtained by the camera 1' is input to the computer 3, and the camera 3 'is driven to rotate by the computer 3. The computer 3 performs delay processing on necessary data among image data output from the camera 1 ′, performs predetermined image processing, and controls the rotation of the camera 1. A CRT display 4, a shutter release button 5, a printer 6, a disk driver 7, and a keyboard 8 are electrically connected to the computer 3, respectively. The CRT display 4 displays a panoramic image based on the image data processed by the computer 3.
[0089]
The camera 1 ′ is roughly divided into a camera body 60, a rotation mechanism 59 that rotates the camera body 60, and a signal processing unit that processes signals obtained by the solid-state imaging devices 31 </ b> R (31 G, 31 B) in the camera body 60. (Not shown). The camera body 60 is rotatably fixed to a fixed body 58 via a rotation mechanism 59.
[0090]
The camera body 60 has a cubic shape obtained by deforming a trapezoid with a predetermined cross section. The trapezoid has a bottom surface 61, vertical surfaces 62 and 63, a first inclined surface 64 having an angle α with respect to the vertical surface 63, It comprises a second slope 65 having an angle β from the vertical face 62, and an upper surface 66 connected to the first slope 64 and the second slope 65. The solid-state imaging device 31R (31G, 31B) is disposed on the first slope 64. Further, an optical system fixing portion is provided on the second slope 65, and the photographing optical system 30 is fixed to the optical system fixing portion.
[0091]
According to such a camera 1 ', since the photographing optical system 30 is inclined by the angle β with respect to the vertical plane 62, when the camera 1' is rotated, unlike the first embodiment, the camera 1 'is rotated with respect to the rotation axis. This makes it possible to take images of planes that are not parallel but are perpendicular to the rotation axis. Further, when the photographing optical system 30 is inclined by the angle β, an image is distorted at the illustrated upper and lower ends of the solid-state imaging device 31R (31G, 31B), so that the solid-state imaging device 31R (31G, 31B) is To the first slope 64 inclined by the angle α to prevent image distortion.
[0092]
FIG. 12 is a perspective view of the second embodiment. In the figure, the mechanism of the camera 1 'includes a camera body 60 and a rotation mechanism 59 to which the camera body 60 is fixed.
[0093]
The camera body 60 has a cubic shape obtained by deforming a trapezoid, and has an angle α with respect to the bottom surface 61 fixed to the rotation mechanism 59, the vertical surfaces 62, 63, 67, 68, and the vertical surface 63. A first inclined surface 64 inclined, a second inclined surface 65 inclined by an angle β with respect to the plane of the vertical surface 62, a vertical surface 69 connected to the second inclined surface 65, and an upper surface connected to the vertical surfaces 64, 67, 68, 69 66.
[0094]
The rotating mechanism 59 includes a turntable 71 to which the camera body 60 is fixed, and a fixing member 80 to which the turntable 71 is rotatably fixed. The turntable 71 is provided with a magnetic head 15. One end of the support member 24 is fixed to the fixing member 80, and the magnet 23 is fixed to the other end of the support member 24. The length of the support member 24 is adjusted so that the magnet 23 faces the magnetic head 15. The cable 43 is connected to the fixing member 80, and the cable 43 is fixed by the plug 44.
[0095]
FIG. 13 is an exploded perspective view for mainly explaining a rotation mechanism of the camera 1 '. FIG. 14 is a cross-sectional view showing a cross-sectional structure of a camera including the rotation mechanism.
[0096]
First, the structure of the rotation mechanism of the camera 1 ′ will be described. A camera body 60 including an imaging unit and the like is fixed to one surface of the turntable 71. On the other surface of the turntable 71, a groove 72 is formed in a circular shape with a constant width, and thereby a convex portion 73 is formed at the center. The turntable 71 is provided with an engagement shaft 74 extending vertically from the projection 73, and the engagement shaft 74 is provided with a screw 75. The inside of the engagement shaft 74 is hollow, and a coupler fixing portion 76 is provided in a part of the inside.
[0097]
Further, the fixing member 80 has a substantially cylindrical shape, and a bearing accommodating portion 81 is provided at a center portion of a side surface thereof, and a pinch roller 25 is provided so as to protrude at a position separated from the central axis by a predetermined distance. A fixed length support member 24 is fixed on the outer peripheral surface of the fixing member 80, and the magnet 23 is fixed inside the distal end of the support member 24. A fixed pressure portion 82 is provided inside the fixing member 80, and an engagement hole 83 is formed in the pressure portion 82. A bearing storage portion 84 is provided on the upper side in the drawing of the wall portion 82 and around the engagement hole 83. Further, a motor fixing hole 85 is formed in the wall portion 82 at a position deviated by a predetermined distance from the center of the engagement hole 83. The pulse motor 41 is housed and fixed in the motor fixing hole 85 with the rotating shaft directed downward in the figure. After the pulse motor 41 is housed in the motor fixing hole 85, the pulse generation circuit 42 is housed and fixed. Further, the pinch roller 25 is fixed to the rotation shaft of the pulse motor 41. Then, the thrust bearings 86, 87 are fixed to the bearing storage portions 81, 84 of the fixing member 80.
[0098]
By inserting the projection 73 of the turntable 71 into the engagement hole 83 of the fixing member 80 in such a state and fixing it with the screw 75 and the nut 88, the turntable 71 can be freely rotated by the fixing member 80. Fixed. At this time, the pinch roller 25 comes into rolling contact with the outer peripheral surface n of the projection 73, so that the camera body 60 is rotated by the rotation of the pulse motor 41.
[0099]
Then, a photocoupler fixing member 90 formed so as not to come into contact with a rotating portion such as a nut 88 at the end of the engagement shaft 74 is fixed to the upper part of the inside of the wall pressure part 82 in the drawing.
[0100]
Next, the signal processing system of the camera 1 'will be mainly described based on FIG. 14 and also with reference to FIG. In FIG. 1, a camera body 60 includes a photographing optical system 30 including a photographing lens, and red (R), green (G), and blue (B) CCDs and the like disposed on a focal plane of the photographing optical system 30. Of the solid-state imaging device 31R (31G, 31B), and the video signal output from the solid-state imaging device 31R (31G, 31B) is converted into a predetermined format, and the magnetic head 15 that detects the reference position of the camera is detected. And an image pre-processing unit 32 for processing the output.
[0101]
A cylindrical optical path LGa is formed in the engagement shaft 74 of the turntable 71 along the center axis thereof. A coupler fixing portion 76 is formed in a part of the optical path LGa, and the photocoupler 33 is fixed to the coupler fixing portion 76. An optical system LZa is arranged in a part of the light path LGa.
[0102]
Further, inside the photocoupler fixing member 90, a cylindrical light path LGb is formed along the center axis thereof. A coupler fixing portion 91 is formed at an end of the light path LGb, and the photocoupler 34 is fixed to the fixing portion 91. An optical system LZb is arranged in a part of the light path LGb.
[0103]
The solid-state imaging devices 31R, 31G, 31B and the magnetic head 15 are electrically connected to the image pre-processing unit 32, and the signals from the solid-state imaging devices 31R, 31G, 31B and the signals from the magnetic head 15 are exchanged. The image is input to the image pre-processing unit 32. Further, a photocoupler 33 is connected to the image preprocessing unit 32. The photocoupler 34 optically engaged with the photocoupler 33 is electrically connected to the buffer circuit 40. As a result, the image preprocessing unit 32 and the buffer circuit 40 are optically coupled by the photocouplers 33 and 34, and data can be exchanged between the image preprocessing unit 32 and the buffer circuit 40. . The circuit configuration of the image preprocessing unit 32 is the same as that of the first embodiment.
[0104]
The pulse motor 41 is electrically connected to a pulse generation circuit 42, and is configured to rotate by receiving a pulse from the pulse generation circuit 42. Then, the pinch roller 25 rotates with the rotation of the pulse motor 41, and the turntable 11 is driven to rotate. This pulse generation circuit 42 is electrically connected to the buffer circuit 40. The buffer circuit 40 can control the pulse generation circuit 42 according to a control signal from the computer 3.
[0105]
The buffer circuit 40 installed inside the fixing member 80 is connected to the computer 3 via the cable 43.
[0106]
The configuration of the electric circuit section of the panoramic photographing apparatus is exactly the same as that of FIG.
[0107]
FIG. 15 is an explanatory view showing a specific example in which the camera 1 'is mounted on the lower part of the fuselage and mounted on the panoramic photographing apparatus helicopter having the above-described configuration.
[0108]
In FIG. 15, the helicopter 151 includes an airframe 152, a main rotor 153, an auxiliary rotor 154, flight stabilizers 155 and 156, and a landing sled 157. In such a helicopter 151, a cockpit 158 is provided in front of the body 152, and a camera 1 ′ of the panoramic photographing device is provided below the cockpit 158. The camera 1 'is enlarged and displayed as compared with the helicopter 151 for convenience of explanation, but is actually considerably smaller than the helicopter 151.
[0109]
The operation of the second embodiment will be described with reference to FIGS.
[0110]
First, the user moves to a predetermined photographing place by, for example, the helicopter 151, performs predetermined initial settings for the computer 3 using the keyboard 8, and presses the shutter release button 5. The computer 3 operates to move the camera 1 'to 360. Rotate degrees. By operating the panoramic photographing apparatus in this manner, as shown in FIG. 15, an object field 155 on a horizontal plane can be photographed in a ring shape.
[0111]
At this time, the computer 3 (not shown in the figure) mounted on the helicopter 151 performs the same shooting processing of the object scene as in the first embodiment. As a result, the image memory in the computer 3 stores the color panoramic image data. When the shooting is completed in this way, the rotation of the camera 1 'is ended.
[0112]
When the panoramic image data stored in the image memory is displayed on the screen 130 of the CRT display 4 by the computer 3, an annular color panoramic image 120 'is displayed as shown in FIG. As shown in FIG. 16, the color panoramic image 120 'displayed on the screen 130 of the CRT display 4 has the mark 122' as a reference point with the point of the mark 122 'being 0 degree, and each subject (not shown) has a predetermined point. It maintains a positional relationship and has an annular shape expanded 360 degrees. Note that it is also possible to determine whether or not the camera 1 has photographed the object scene image over 360 degrees around the circumference by using the mark 122 'which is imprinted on the panoramic image 120' as shown in FIG.
[0113]
Further, as described above, the annular panoramic image data stored in the image memory of the computer 3 is not displayed on the CRT display 4 as it is, but is displayed on the CRT display 4 as, for example, a rectangular screen. Needs to perform image correction processing by the computer 3. This image correction process is based on the amount of image data at the innermost circumference of the ring-shaped image data with respect to the panoramic image data read from the image memory. Is thinned out, and processing is performed so that the innermost data amount and the outermost image data amount of the image data coincide with each other, whereby long single image data is obtained. When this one long image data is stored in the display memory inside the computer 3 and the image data in the display memory is displayed on the CRT display 4, the screen 130 of the CRT display 4 becomes as shown in FIG. As shown, the screen is displayed as one screen 120 "on which the mark 122" is imprinted.
[0114]
The other image correction processing executed by the computer 3 will be described. In the above image processing, the panoramic image data read from the image memory is determined based on the innermost image data of the annular image data and the outer image data. The closer the outer data is to the outer circumference, the thinner the image data is, so that the innermost data amount of the image data matches the outermost image data amount. The image processing is performed such that the closer to the inner circumference side with respect to the outermost image data, the larger the amount of complementing the image data is, and the innermost data amount of the image data and the outermost image data Are to be matched. Even in this case, although the image quality on the inner peripheral side of the annular panoramic image data is slightly reduced, rectangular panoramic image data can be obtained.
[0115]
Further, the complementing method may be executed as follows, for example. That is, assuming that the computer 3 stores the image data in the display memory at a certain timing, the time t 1 The image data D1 taken out of the image memory at the timing of is stored in the display memory at time t. Two The same image data D1 is stored in the display memory at the timing of Three The image data D2 is taken out of the image memory again at the timing of and stored in the display memory at time t. 14 The same image data D2 as before is stored in the display memory at the timing of...,..., When the circumference of the annular panoramic image data is completed, the process proceeds to the next inner circumference side, and again at time t. 11 The image data D1 taken out of the image memory at the timing of is stored in the display memory at time t. 12 The same image data D1 is stored in the display memory at the timing of 13 The same image data D1 is stored in the display memory at the timing of 14 The image data D2 is taken out of the image memory again at the timing of and stored in the display memory at time t. 15 The same image data D2 as before is stored in the display memory at the timing of 16 The same image data D2 as before is stored in the display memory at the timing of, and the complement amount increases as the position moves to the inner peripheral side of the ring-shaped image data. In this way, one long image data can be stored in the display memory in the display memory.
[0116]
Then, when the image data in the display memory is displayed on the CRT display 4, it is displayed on the screen 130 of the CRT display 4 as one screen 120 ″ with a mark 122 ″ imprinted thereon, as shown in FIG. Will be done.
[0117]
According to this embodiment, a clear color panoramic image can be obtained, and the object scene can be photographed in a ring shape.
[0118]
【The invention's effect】
According to the panoramic photographing apparatus according to the first aspect of the present invention, since the image pickup means for three primary colors is built in the camera, the object scene is photographed to obtain three primary color video signals corresponding to the object scene image. be able to.
[0119]
Further, according to the panoramic photographing apparatus according to the first aspect of the present invention, the shift of each image of the video signals of the three primary colors can be corrected by the shift correction processing means, so that even if this image data is displayed on the display means, A clear image without color shift can be obtained.
[0120]
According to the correction processing means of the second aspect, the image shift caused by the arrangement position of the three primary color image pickup means is delayed by a predetermined time with respect to a predetermined three primary color signal by a delay processing means, and each of the three primary color signals is delayed. Color shift can be reliably eliminated.
[0121]
According to the third aspect of the present invention, since the image shift is digitally delayed by the digital delay processor, the time shift of each of the three primary color signals can be eliminated to obtain a color image without color shift. it can.
[0122]
The delay processing means according to the present invention delays the video signal from the imaging means in an analog manner by the delay member, so that it is possible to eliminate the color shift of each of the three primary color signals and obtain a color image without color shift. it can.
[0123]
Since the panoramic photographing device according to claim 5 includes the image pickup means for three primary colors in the camera, it is possible to photograph the object scene and generate a video signal of three primary colors corresponding to the object scene image, Since the image shift caused by the arrangement position of the three primary color imaging units is corrected by delaying by the shift delay processing unit, even if this image data is displayed on the display unit, there is no color shift in the color image. And a clear image can be obtained.
[0124]
In the panoramic photographing device according to the sixth aspect, since the photographing optical system and the image pickup device are arranged at an angle with respect to the camera, distortion of an image due to a difference in horizontal plane distance can be corrected, and a panoramic image of a horizontal plane can be photographed. .
[0125]
8. The camera according to claim 7, wherein the first inclined surface and the second inclined surface are in a non-parallel state, and a photographing optical system is arranged on the first inclined surface and an image pickup unit is arranged on the second inclined surface. With such a structure, image distortion due to a difference in horizontal plane distance can be corrected, and a panoramic image of a horizontal plane can be taken.
[0126]
In the processing device according to the present invention, the annular panoramic image data stored in the image memory is subjected to image correction processing by the image correction processing means, so that rectangular panoramic image data can be obtained.
[0127]
According to the image correction processing means of the ninth aspect, since extra image data of the annular panoramic image data is thinned out, rectangular panoramic image data can be obtained.
[0128]
According to the image correction processing means of the tenth aspect, rectangular panoramic image data can be obtained because the image data lacking the annular panoramic image data is supplemented.
[0129]
The photographing apparatus according to claim 11, comprising: a camera in which the photographing optical system and the image pickup means are both tilted; and a processing apparatus including image correction processing means capable of correcting the image into rectangular panoramic image data. Can be photographed, image distortion due to differences in horizontal plane distance can be corrected, and a rectangular panoramic image can be obtained from annular panoramic image data.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing a schematic configuration of an embodiment of a panoramic photographing apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is an exploded perspective view mainly showing a rotation mechanism of the camera in FIG.
FIG. 3 is a diagram showing a cross-sectional structure of the camera in FIG.
FIG. 4 is a perspective view schematically showing the inside of the camera in FIG. 1;
FIG. 5 is a block diagram showing an electrical configuration of the panoramic photographing device shown in FIG.
FIG. 6 is a flowchart for explaining the operation of the panoramic photographing device shown in FIGS. 1 to 4;
FIG. 7 is an explanatory diagram for explaining that a temporal shift occurs in a video signal of the camera shown in FIG. 1;
FIG. 8 is an explanatory diagram showing a state in which panoramic photography is performed by the panoramic photography apparatus shown in FIG.
FIG. 9 is an explanatory diagram showing an image before data processing obtained when panorama shooting is performed by the panorama shooting apparatus shown in FIG. 1;
FIG. 10 is an explanatory diagram showing an example of a panoramic image displayed on a CRT screen by the panoramic photographing device according to the present invention.
FIG. 11 is a diagram showing a second embodiment of the present invention together with a principle diagram of a camera.
FIG. 12 is a perspective view showing the appearance of a camera used in the second embodiment.
FIG. 13 is a perspective view of a rotation mechanism of the camera of the second embodiment.
FIG. 14 is a sectional view showing the camera of the second embodiment.
FIG. 15 is an explanatory diagram of a case where the panoramic image capturing apparatus according to the second embodiment is mounted on a helicopter and performs panoramic image capturing.
FIG. 16 is an explanatory diagram showing an example of a panoramic image in which data obtained when panoramic image capturing is performed by the panoramic image capturing apparatus according to the second embodiment is displayed on a CRT screen.
FIG. 17 is an explanatory diagram showing an example of a panoramic image in which data obtained when panoramic image capturing is performed by the panoramic image capturing apparatus of the second embodiment is subjected to image correction processing and displayed on a CRT screen.
FIG. 18 is a cross-sectional view schematically showing a conventional camera.
19 is an explanatory diagram showing an example in which the camera shown in FIG. 18 is mounted on a helicopter and panoramic shooting is performed.
FIG. 20 is a cross-sectional view schematically showing another conventional camera.
[Explanation of symbols]
1 camera
2 tripod
3 Computer
4 CRT display
5 Shutter release button
6 Printer
7 Disk driver
8 Keyboard
9 Power switch
14 Magnetic head
30 Shooting optical system
31 Solid-state image sensor
32 Image preprocessing unit
35 Imaging unit
36, 36R, 36G, 36B signal processing circuit
37, 37R, 37G, 37B A / D conversion circuit
38 Position detection circuit
39 control circuit
40 buffer circuit
41 pulse motor
42 pulse generation circuit
50 CPU
51 Image memory
52 ROM
53 RAM
54 I / O interface circuit
59 Rotation mechanism
60 Camera body
61 Bottom
62 vertical plane
63 vertical
64 First Slope
65 2nd slope
66 Top

Claims (6)

被写界を撮影して該被写界像に対応した映像信号を生成する撮像手段を内蔵するカメラ本体、及び回転機構部からなるカメラと、
前記撮像手段により生成された映像信号を所定の形式の画像データに変換処理する信号処理手段と、
撮影されたパノラマ画像を示す画像データとして格納できる画像メモリと、
前記パノラマ画像を表示する表示手段と、
前記信号処理手段の出力に基づいて得られた画像データをカメラの所定回転角毎に、その所定回転角の画像分だけ前記画像メモリに格納して最終的にパノラマ画像１駒分の画像データを該画像メモリに格納すると共に、該画像メモリよりパノラマ画像１駒分を示す画像データを読み出し前記表示手段に表示する処理手段とを備え、
前記カメラを回転機構部を介して固定体に回動自在に固定し、かつ回転駆動手段により前記カメラを３６０度回転させながら被写界を撮影するパノラマ撮影装置であって、
前記カメラは、撮影光学系の一方側と撮像手段の一方側の距離が短くかつ撮影光学系の他方側と撮像手段の他方側の距離が長くなる位置に当該撮影光学系と当該撮像手段を配設してなることを特徴とするパノラマ撮影装置。A camera body including an imaging unit that captures an object scene and generates a video signal corresponding to the object scene image, and a camera including a rotation mechanism unit;
Signal processing means for converting the video signal generated by the imaging means into image data of a predetermined format,
An image memory that can be stored as image data indicating a captured panoramic image;
Display means for displaying the panoramic image,
The image data obtained based on the output of the signal processing means is stored in the image memory for each predetermined rotation angle of the camera for each predetermined rotation angle of the camera, and finally the image data of one panorama image is stored. Processing means for storing in the image memory, reading image data representing one panorama image from the image memory, and displaying the image data on the display means,
A panoramic photographing apparatus that rotatably fixes the camera to a fixed body via a rotation mechanism, and photographs an object scene while rotating the camera by 360 degrees by a rotation driving unit,
In the camera, the photographing optical system and the imaging unit are arranged at a position where the distance between one side of the photographing optical system and the one side of the imaging unit is short and the distance between the other side of the photographing optical system and the other side of the imaging unit is long. A panoramic photographing device characterized by being provided. 前記カメラは、立法体形状の一面に第１の傾斜面を設け、この第１の傾斜面に対向する面に第２の傾斜面を設け、第１の傾斜面と第２の傾斜面が非平行状態とし、かつ前記第１の傾斜面に撮影光学系を配置し、前記第２の傾斜面に撮像手段を配置してなることを特徴とする請求項１記載のパノラマ撮影装置。In the camera, a first inclined surface is provided on one surface of a cubic shape, and a second inclined surface is provided on a surface opposite to the first inclined surface, and the first inclined surface and the second inclined surface are not provided. 2. A panoramic photographing apparatus according to claim 1, wherein a photographing optical system is arranged on the first inclined surface in a parallel state, and an image pickup means is arranged on the second inclined surface. 前記処理装置は、円環状のパノラマ画像データを長方形のパノラマ画像データに画像補正処理をする画像補正処理手段を備えたことを特徴とする請求項１記載のパノラマ撮影装置。2. The panoramic photographing apparatus according to claim 1, wherein the processing device includes image correction processing means for performing image correction processing on the annular panoramic image data into rectangular panoramic image data. 前記画像補正処理手段は、円環状のパノラマ画像データから外周側の画像データを間引いて長方形のパノラマ画像データに補正処理をすることを特徴とする請求項３記載のパノラマ撮影装置。4. The panoramic photographing apparatus according to claim 3, wherein the image correction processing means corrects rectangular panoramic image data by thinning out image data on the outer peripheral side from the annular panoramic image data. 前記画像補正処理手段は、円環状のパノラマ画像データから内周側の画像データを補完して長方形のパノラマ画像データに補正処理をすることを特徴とする請求項３記載のパノラマ撮影装置。4. The panoramic photographing apparatus according to claim 3, wherein the image correction processing means complements the image data on the inner peripheral side from the annular panoramic image data to perform a correction process on the rectangular panoramic image data. 被写界を撮影して該被写界像に対応した映像信号を生成する撮像手段を内蔵するカメラ本体、及び回転機構部からなるカメラと、
前記撮像手段により生成された映像信号を所定の形式の画像データに変換処理する信号処理手段と、
撮影されたパノラマ画像を示す画像データとして格納できる画像メモリと、
前記パノラマ画像を表示する表示手段と、
前記信号処理手段の出力に基づいて得られた画像データをカメラの所定回転角毎に、その所定回転角の画像分だけ前記画像メモリに格納して最終的にパノラマ画像１駒分の画像データを該画像メモリに格納すると共に、該画像メモリよりパノラマ画像１駒分を示す画像データを読み出し前記表示手段に表示する処理手段とを備え、
前記カメラを回転機構部を介して固定体に回動自在に固定し、かつ回転駆動手段により前記カメラを３６０度回転させながら被写界を撮影するパノラマ撮影装置であって、
前記カメラは、撮影光学系の一方側と撮像手段の一方側の距離が短くかつ撮影光学系の他方側と撮像手段の他方側の距離が長くなる位置に当該撮影光学系と当該撮像手段を配設し、
かつ前記処理装置は、円環状のパノラマ画像データを長方形のパノラマ画像データに画像補正処理をする画像補正処理手段を備えたことを特徴とするパノラマ撮影装置。A camera body including an imaging unit that captures an object scene and generates a video signal corresponding to the object scene image, and a camera including a rotation mechanism unit;
Signal processing means for converting the video signal generated by the imaging means into image data of a predetermined format,
An image memory that can be stored as image data indicating a captured panoramic image;
Display means for displaying the panoramic image,
The image data obtained based on the output of the signal processing means is stored in the image memory for each predetermined rotation angle of the camera for each predetermined rotation angle of the camera, and finally the image data of one panorama image is stored. Processing means for storing in the image memory, reading image data representing one panorama image from the image memory, and displaying the image data on the display means,
A panoramic photographing apparatus that rotatably fixes the camera to a fixed body via a rotation mechanism, and photographs an object scene while rotating the camera by 360 degrees by a rotation driving unit,
In the camera, the photographing optical system and the imaging unit are arranged at a position where the distance between one side of the photographing optical system and the one side of the imaging unit is short and the distance between the other side of the photographing optical system and the other side of the imaging unit is long. Set up
A panoramic photographing apparatus, characterized in that the processing device includes image correction processing means for performing image correction processing on the circular panoramic image data into rectangular panoramic image data.
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