JP5357902B2 - 撮像装置向き検出装置および当該装置を備える移動体 - Google Patents
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Description
図1Fは、本実施形態に係る画像入力装置の構成を示している。この画像入力装置は、青空偏光位相画像取得部100、カメラ向き推定部101、出力部102を備えている。青空偏光位相画像取得部100は、シーン画像・シーン偏光画像取得部100a、ロール水平度補正部100b、青空偏光画像処理部100cを有し、青空偏光位相画像φskyを出力する。
図21は、本発明の第2の実施形態に係るカメラ向き検出装置の構成を示すブロック図である。図21において、図1Fに示す構成要素と共通の構成要素には同一の符号を付しており、ここではその詳細な説明を省略する。
図28は、本発明の第3の実施形態に係るカメラ向き検出装置の構成を示す図である。図28において、図21の構成要素と共通の構成要素には同一の符号を付しており、ここでは、その詳細な説明を省略する。
・時刻、緯度経度データ 2402
・天球座標上でのカメラ向き(方位・仰角)情報 2403・2404
・カメラ座標上での太陽位置情報 2405
・青空領域分割結果データ 2406
・青空領域偏光位相画像 2407
・デジカメ画像データ 2408
などを同時に有することを特徴とする。もちろん、その他一般的な画像フォーマットが有するような情報を同時に有していてもよい。
i)撮影位置とカメラ向きから、撮影対象・撮影物体の認識、ラベリング
ii)カメラ位置と太陽位置から、逆光補正・色補正などの画像補正
iii)青空領域の色変換
iv)画像の真贋判断
等の処理を行うことが可能である。これらの4つの適用例について、以下で説明する。
以下、本発明の第4の実施形態を説明する。
以下、本発明の第5の実施形態を説明する。
本発明の第6の実施形態について以下で説明する。
100 青空偏光位相画像取得部
100a シーン画像・シーン偏光画像取得部
100b ロール水平度補正部
100c 青空偏光画像処理部
101 カメラ向き推定部
102 出力部
1301 太陽位置取得部
1302 全天偏光位相マップ取得部
1303 青空領域方向推定部
1304 画角取得部
1305 青空領域方向計算部
1901 ピッチ方向水平度取得部
1902 太陽高度判定部
1904 信頼度判定部
2301 座標変換部
2401 画像フォーマット
Claims (28)
- 偏光位相画像を含む偏光画像、および輝度画像を撮影によって取得する撮像部を備えた撮像装置の向きを検出する撮像装置向き検出装置であって、
前記偏光画像および輝度画像に基づいて、前記輝度画像に含まれる青空領域の偏光位相を示す青空偏光位相画像を生成する画像処理部と、
前記撮像部の向きによって決まる撮像装置向きを前記青空偏光位相画像に基づいて推定する向き推定部と、
前記向き推定部で推定された撮像装置向きを示す情報を出力する出力部と
を備える撮像装置向き検出装置。 - 撮影時における太陽の位置に関する情報を取得する太陽位置取得部を備え、
前記向き推定部は、前記情報を用いて撮像装置向きの推定を行う、請求項1に記載の撮像装置向き検出装置。 - 前記太陽の位置に関する情報に基づいて、撮影時における空の偏光状態を示す全天偏光マップを取得する全天偏光マップ取得部を備え、
前記向き推定部は、前記青空偏光位相画像および前記全天偏光マップに基づいて、前記撮像装置向きを推定する請求項2に記載の撮像装置向き検出装置。 - 前記全天偏光マップ取得部は、全天偏光マップを含むデータベースから撮影時における空の偏光状態を示す全天偏光マップを取得する、請求項3に記載の撮像装置向き検出装置。
- 前記データベースを格納する記憶装置を備える請求項4に記載の撮像装置向き検出装置。
- 前記データベースを格納する外部の記憶装置にアクセスする通信装置を備える請求項4に記載の撮像装置向き検出装置。
- 前記全天偏光マップ取得部は、撮影時における空の偏光状態を示す全天偏光マップを計算によって生成する請求項3に記載の撮像装置向き検出装置。
- 前記向き推定部は、前記青空領域の偏光位相から前記青空領域の方向を計算し、前記撮像装置の向きを推定する請求項1に記載の撮像装置向き検出装置。
- 撮影時における空の偏光状態を示す全天偏光マップを取得する全天偏光マップ取得部を備え、
前記向き推定部は、サーチモードおよび計算モードの少なくとも一方で動作し、
前記サーチモードでは、前記青空偏光位相画像および前記全天偏光マップに基づいて、前記青空領域の方向を探索し、前記計算モードでは、前記青空領域の偏光位相から前記青空領域の方向を計算する、請求項1に記載の撮像装置向き検出装置。 - 前記撮像装置の傾きを補正する水平度補正部を備える請求項1に記載の撮像装置向き検出装置。
- 前記撮像装置の傾きは、ロール方向の傾きを含む請求項10に記載の撮像装置向き検出装置。
- 前記撮像装置は、水準器を備えており、
前記水準器によって水平度を取得し、取得した水平度に基づいて撮像装置の傾きを補正する請求項11に記載の撮像装置向き検出装置。 - 撮像範囲の画角を取得し、取得した画角に基づいて青空領域の範囲を決定する画角取得部を有する請求項1に記載の撮像装置向き検出装置。
- 前記撮像部は、偏光主軸角度が異なる複数の偏光子を備え、
前記複数の偏光子を透過してくる光に応じて前記偏光画像を取得する、請求項1に記載の撮像装置向き検出装置。 - 前記偏光画像は、前記偏光位相画像に加えて偏光度画像を含む、請求項1に記載の撮像装置向き検出装置。
- 前記画像処理部は、空の偏光度が基準値以上の場合、偏光度を利用して前記青空領域を切り出し、前記偏光度が前記基準値よりも低い場合、色相を利用して前記青空領域を切り出し、前記青空偏光位相画像を出力する請求項1に記載の撮像装置向き検出装置。
- 推定結果の信頼度を判定し、使用者に情報を提示する信頼度判定部を備える請求項2に記載の撮像装置向き検出装置。
- 撮影時における太陽の位置に関する情報から得られる太陽の高度に応じて推定の可否を判定する太陽高度判定部を備えた請求項17に記載の撮像装置向き検出装置。
- 太陽の高度および方位、ならびに撮像装置向きに基づいて、座標変換を行ってカメラ座標での太陽位置を取得する請求項2に記載の撮像装置向き検出装置。
- 偏光位相画像を含む偏光画像、および輝度画像を取得する撮像部を有する撮像装置と、
請求項1に記載の撮像装置向き検出装置と、
を備える撮像装置。 - 請求項1に記載の撮像装置向き検出装置を備える移動体であって、
偏光位相画像を含む偏光画像、および輝度画像を取得する撮像部を有する撮像装置と、
前記移動体の向きと前記撮像装置向きとの関係に応じて、検出された前記撮像装置向きから前記移動体の向きを決定する移動体向き推定部と、
を備えている、移動体。 - 請求項1に記載の撮像装置向き検出装置を備える携帯機器であって、
偏光位相画像を含む偏光画像、および輝度画像を取得する撮像部を有する撮像装置と、
前記携帯機器の向きと前記撮像装置向きとの関係に応じて、検出された前記撮像装置向きから前記携帯機器の向きを決定する携帯機器向き推定部と、
を備えている、携帯機器。 - 偏光位相画像を含む偏光画像、および輝度画像を撮影によって取得する撮像部と、
前記偏光画像および輝度画像に基づいて、前記輝度画像に含まれる青空領域の偏光位相を示す青空偏光位相画像を生成する画像処理部と、
前記撮像部の向きによって決まる撮像装置向きを前記青空偏光位相画像に基づいて推定する向き推定部と、
前記撮像部によって撮像された画像のデータ、および前記向き推定部で推定された撮像装置向きを示す情報を出力する出力部と
を備える画像入力装置。 - 撮影したカラー画像、および前記カラー画像と同時に撮影した青空領域偏光画像を含む画像データと、
撮影時の日時を示すデータと、
撮影場所の経度緯度を示すデータと、
撮像装置向きを示すデータとを保持する画像フォーマット。 - 撮像装置によって偏光画像および輝度画像を取得するステップと、
前記偏光画像および輝度画像に基づいて、前記輝度画像に含まれる青空領域の偏光位相を示す青空偏光位相画像を生成するステップと、
撮像装置向きを前記青空偏光位相画像に基づいて推定するステップと、
撮像装置向きを示す情報を出力するステップと
を含む撮像装置向き検出方法。 - 撮影時の撮像装置向きを天空の偏光パターンを利用して検出する撮像装置向き検出装置のためのプログラムであって、
撮像装置によって偏光画像および輝度画像を取得するステップと、
前記偏光画像および輝度画像に基づいて、前記輝度画像に含まれる青空領域の偏光位相を示す青空偏光位相画像を生成するステップと、
撮像装置向きを前記青空偏光位相画像に基づいて推定するステップと、
撮像装置向きを示す情報を出力するステップと
をコンピュータに実行させるプログラム。 - 撮像装置向きを示すデータは、仰角を含む請求項24に記載の画像フォーマット。
- 画像データは、更に青空領域分割結果データを含む請求項24に記載の画像フォーマット。
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