JP6143612B2 - パノラマ画像表示装置 - Google Patents
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Description
図1を参照し、本願発明の第1実施形態に係るパノラマ画像表示システム1について、説明する。なお、各実施形態において、同一の機能を有する手段には同一の符号を付し、説明を省略した。
例えば、本実施形態では、パノラマ画像表示システム1は、屋内のパノラマ画像を生成して表示することとする。
撮影装置10は、パノラマ要素画像及びステレオ画像を撮影するものであり、撮影部11R,11C,11Lと、駆動部12と、制御部13と、を備える。
撮影部11R,11Lは、後記する距離情報を生成するためのステレオ画像を撮影するステレオカメラである。
撮影部11Cは、後記するパララマ画像を生成するためのパノラマ要素画像を撮影するカメラである。
駆動部12は、撮影部11R,11C,11Lをパン方向及びチルト方向に駆動する雲台である。
制御部13は、パノラマ画像の生成に必要な画像を撮影できるように、撮影装置10を制御するものである。具体的には、制御部13は、撮影部11R,11C,11Lが上を向くように駆動部12を駆動し、撮影部11R,11C,11Lに撮影させる。続いて、制御部13は、上を向いた撮影部11R,11C,11Lが回転するように駆動部12を駆動し、撮影部11R,11C,11Lに撮影させる。この制御を繰り返して、制御部13は、上部一周分のパノラマ要素画像を撮影させる。そして、制御部13は、撮影部11R,11C,11Lが下を向くように駆動部12を駆動した後、一周分のパノラマ要素画像を撮影させることを繰り返す。このようにして、撮影装置10は、パノラマ画像の生成に必要なパノラマ要素画像及びステレオ画像を自動的に撮影できる。その後、制御部13は、撮影部11Cが撮影したパノラマ要素画像と、撮影部11R,11Lが撮影したステレオ画像とを、画像記憶部31に書き込む。
また、制御部13がパノラマ要素画像及びステレオ画像をSDカード等の記憶媒体に書き込んで、パノラマ画像表示装置30が記憶媒体からパノラマ要素画像及びステレオ画像を読み出してもよい。
入力装置20は、ユーザの操作に応じて、パノラマ画像の観察方向及び観察位置を表示制御部35及びパノラマ画像表示部36に出力するものである。例えば、入力装置20は、図示を省略したキーボード及びマウスで構成される。
図3に示すように、表示装置40に表示されたパノラマ画面50には、観察方向51と、観察位置を示す矢印52とが含まれている。例えば、観察方向51は、3次元座標空間で北を基準として、中心位置から見た方向を表している。また、観察位置52は、一定の方向毎に矢印として表示され、現在の観察位置から矢印の方向に一定量だけ移動することを示す。
なお、図3では、球体状のパノラマ画像のうち、一定の角度に収まって表示装置40に表示された部分をパノラマ画面50として図示した。
以下、説明を簡易にするため、水平軸、垂直軸及び奥行軸からなる3次元仮想空間において、観察位置は、水平軸及び奥行軸の平面上で入力され、その高さが撮影部11Cの同じ高さで一定であることとする。一方、観察方向は、水平軸、垂直軸及び奥行軸の3次元方向で入力されることとする。
図1に戻り、パノラマ画像表示装置30について、説明する。
パノラマ画像表示装置30は、球体状のパノラマ画像を表示するものであり、画像記憶部31と、記憶部32と、パノラマ画像生成部33と、距離情報生成部34と、表示制御部35と、パノラマ画像表示部36と、を備える。
記憶部32は、パノラマ画像50及び距離情報を記憶する、例えば、メモリ、ハードディスク等の記憶装置である。
図4を参照し、パノラマ画像生成部33によるパノラマ画像50の生成について、詳細に説明する(適宜図1参照)。
具体的には、パノラマ画像生成部33は、予め設定されたパノラママップ60の板モデル61にパノラマ要素画像をマッピングすることで、パノラマ画像50を生成する。
パノラママップ60は、複数の板モデル61を球体状に配置して構成されている。パノラママップ60(複数の板モデル61によって構成された球体)の中心位置は、撮影装置10の設置位置に対応している。各板モデル61は、撮影部11Cのパノラマ要素画像の撮影範囲に対応している。すなわち、板モデル61は、撮影部11Cのパノラマ要素画像と同数である。
また、パノラマ画像表示装置30は、パノラマ画像50の生成手法がこれに限定されない。
図5を参照し、距離情報生成部34による距離情報の生成について、詳細に説明する(適宜図1参照)。
図5では、屋内を表した3次元仮想空間を符号70で図示した。また、図5では、水平軸上での左右と、奥行軸上での前後とを図示した。
表示制御部35は、パノラマ画像50の表示制御を行うものであり、表示半径算出部35aを備える。
なお、表示半径算出部35aの詳細は、後記するパノラマ画像の表示半径算出で説明する。
なお、パノラマ画像表示部36は、後記するパノラマ画像非表示通知が入力された場合、表示装置40にパノラマ画像50の表示領域を出力しない。
表示装置40は、パノラマ画像表示装置30から入力されたパノラマ画像50(正確にはパノラマ画像50の表示領域)を表示するものである。例えば、表示装置40としては、液晶ディスプレイ又は有機EL(Electro Luminescence)ディスプレイがあげられる。
図6を参照し、パノラマ画像の表示半径算出について、第1例を説明する(適宜図1参照)。
図6では、観察位置を黒丸521,522で図示し、各観察位置521,522から見た観察方向を矢印511,512で図示した。
また、図5の距離情報が記憶部32に記憶されていることとする。
図6に示すように、表示半径算出部35aは、記憶部32から、観察方向511と同じ方向の距離情報を取得する。つまり、表示半径算出部35aは、観察方向511が右を向いているので、右方向の距離情報を記憶部32から取得する。従って、取得した距離情報は、距離L1を示している。
表示半径算出部35aは、観察方向512が右を向いているので、観察方向511と同様、パノラマ画像50の表示半径をL1と算出する。つまり、表示半径算出部35aは、観察方向511,512だけを考慮し、観察位置521,522を考慮せずに、パノラマ画像50の表示半径を算出する。
図7を参照し、パノラマ画像の表示半径算出について、第2例を説明する(適宜図1,図6参照)。
図7に示すように、表示半径算出部35aは、観察方向511が後を向いているので、後方向の距離情報を記憶部32から取得する。従って、取得した距離情報は、距離L2を示している。
表示半径算出部35aは、観察方向512が後を向いているので、観察方向511と同様、パノラマ画像50の表示半径をL2と算出する。つまり、表示半径算出部35aは、第1例と同様、観察方向511,512だけを考慮して、観察位置521,522を考慮せずに、パノラマ画像50の表示半径を算出する。
図8を参照し、パノラマ画像の表示半径算出について、第3例を説明する(適宜図1参照)。
パノラマ画像50の表示半径L3が距離L4以上の場合、表示半径算出部35aは、パノラマ画像50の表示半径L3をそのまま利用する。この場合、パノラマ画像50が表示されることになる。
パノラマ画像50の表示半径L3が距離L4未満の場合、表示半径算出部35aは、距離L4と、距離L5とを比較する。この距離L5は、中心位置50aと距離L4との線分を壁面(想定壁)まで延長した延長線が示す距離である。つまり、距離L5は、距離L4を想定壁まで延長した距離である。
距離L4が距離L5を超える場合、表示半径算出部35aは、観察位置52が想定壁面の向こう側に移動したと考えられるため、パノラマ画像50を表示しない旨の通知(パノラマ画像非表示通知)を、パノラマ画像表示部36に出力する。
図9を参照し、図1のパノラマ画像表示装置30の動作について、説明する(適宜図1参照)。
図6,図7に示すように、パノラマ画像表示装置30は、パノラマ画像の表示半径に実際の被写体までの距離を反映させることで、パノラマ画像の歪みが減少し、移動感が自然に近くなるので、視点を移動させたときの違和感を少なくできる。
さらに、図8に示すように、パノラマ画像表示装置30は、パノラマ画像50の表示半径L3が距離L4以上となるように、パノラマ画像50の表示半径を拡大する。これによって、パノラマ画像表示装置30は、パノラマ画像50の表示範囲から観察位置が外れることを防止できる。
図10を参照し、本願発明の第2実施形態に係るパノラマ画像表示システム1Bについて、第1実施形態と異なる点を説明する。
パノラマ画像表示システム1Bは、異なる撮影位置で撮影された複数のパノラマ画像を切り替えて表示する点が、第1実施形態と異なる。
パノラマ画像選択部35bは、記憶部32に記憶された複数のパノラマ画像50から、観察位置が中心位置に最も近くなるパノラマ画像50を選択するものである。
なお、表示半径算出部35aは、パノラマ画像選択部35bが選択したパノラマ画像50の表示半径を、第1実施形態と同様に算出するので、詳細な説明を省略する。
図11を参照して、パノラマ画像選択部35bによるパノラマ画像50の選択について、第1例を説明する(適宜図10参照)。
この場合、中心位置50a1と観察位置521との距離が、中心位置50a2と観察位置521との距離よりも短い。従って、パノラマ画像選択部35bは、パノラマ画像501を選択する。
この場合、中心位置50a2と観察位置522との距離が、中心位置50a1と観察位置522との距離よりも短い。従って、パノラマ画像選択部35bは、パノラマ画像502を選択する。
続いて、パノラマ画像選択部35bによるパノラマ画像50の選択について、第2例を説明する。
具体的には、パノラマ画像選択部35bは、表示中のパノラマ画像501の中心位置50a1から観察位置52までの取得基準方向を求める。また、パノラマ画像選択部35bは、記憶部32から、求めた取得基準方向と同じ方向の距離情報を取得し、取得した距離情報が示す距離を、パノラマ画像501の有効範囲とする。そして、パノラマ画像選択部35bは、中心位置50a1から観察位置52までの判定基準距離を求める。さらに、パノラマ画像選択部35bは、求めた判定基準距離がパノラマ画像501の有効範囲を超えたか否かを判定する。
その後、パノラマ画像選択部35bは、選択したパノラマ画像50の識別情報を、パノラマ画像表示部36Bに出力する。
なお、パノラマ画像選択部35bは、第1例又は第2例の何れを用いるか、手動で設定される。
パノラマ画像表示部36Bは、パノラマ画像選択部35bから入力された識別情報のパノラマ画像を、表示装置40に表示させるものである。具体的には、パノラマ画像表示部36Bは、パノラマ画像選択部35bから入力された識別情報に一致するパノラマ画像を記憶部32Bから読み出す。そして、パノラマ画像表示部36Bは、第1実施形態と同様、表示半径算出部35aから入力された表示半径で、パノラマ画像を表示装置40に表示させる。
図12を参照し、図10のパノラマ画像表示装置30Bの動作について、説明する(適宜図10参照)。
ステップS1〜S4は、図9と同様のため、説明を省略する。
パノラマ画像表示装置30Bは、第1実施形態と同様、視点を移動させたときの違和感を少なくすると共に、パノラマ画像50の表示範囲から観察位置が外れることを防止できる。
さらに、図11に示すように、パノラマ画像表示装置30Bは、複数のパノラマ画像50を切り替えるので、例えば、障害物の裏側を表示するように、様々な視点でパノラマ画像を表示することができる。
図13では、天井内部を表した3次元仮想空間70において、梁、ブリーズライン等の障害物が存在する箇所をハッチングで図示した。
本願発明に係るパノラマ画像表示装置は、前記した実施形態に限定されず、その趣旨を逸脱しない範囲で変形を加えることができる。
前記した実施形態では、ステレオ画像を用いて距離情報を生成することとして説明したが、これに限定されない。例えば、パノラマ画像表示装置は、レーザ距離計、GPS(Global Positioning System)等の計測装置により距離を計測し、距離情報を生成してもよい。さらに、パノラマ画像表示装置は、手動で測量された距離に基づいて、距離情報を生成してもよい。
10 撮影装置
11R,11C,11L 撮影部
12 駆動部
13 制御部
20 入力装置
30,30B パノラマ画像表示装置
31 パノラマ要素画像記憶部
32,32B 記憶部
33 パノラマ画像生成部
34 距離情報生成部
35,35B 表示制御部
35a 表示半径算出部
35b パノラマ画像選択部
36 パノラマ画像表示部
40 表示装置
Claims (3)
- 3次元仮想空間に配置された球体状のパノラマ画像を表示するパノラマ画像表示装置であって、
前記パノラマ画像を記憶すると共に、所定の方向毎に、前記パノラマ画像の中心位置から当該パノラマ画像で撮影された被写体までの距離情報を記憶する記憶部と、
前記3次元仮想空間におけるパノラマ画像の観察方向及び観察位置が入力されたときに、入力された前記観察方向に一致する方向の前記距離情報を前記記憶部から取得し、取得した当該距離情報が示す距離に応じて前記パノラマ画像の表示半径を算出する表示半径算出部と、
前記表示半径算出部が算出した表示半径で前記パノラマ画像を表示するパノラマ画像表示部と、
を備えることを特徴とするパノラマ画像表示装置。 - 前記記憶部は、中心位置が異なる前記パノラマ画像を複数記憶し、
前記記憶部に記憶された複数のパノラマ画像から、入力された前記観察位置に最も近い中心位置のパノラマ画像を選択するパノラマ画像選択部、をさらに備え、
前記表示半径算出部は、前記パノラマ画像選択部で選択されたパノラマ画像の表示半径を算出し、
前記パノラマ画像表示部は、前記パノラマ画像選択部で選択されたパノラマ画像を、当該表示半径算出部が算出した表示半径で表示することを特徴とする請求項1に記載のパノラマ画像表示装置。 - 前記記憶部は、中心位置が異なる前記パノラマ画像を複数記憶し、
前記記憶部に記憶された複数のパノラマ画像から、入力された前記観察位置と、前記距離情報が示す距離と、前記パノラマ画像の中心位置とに基づいて、1つのパノラマ画像を選択するパノラマ画像選択部、をさらに備え、
前記表示半径算出部は、前記パノラマ画像選択部で選択されたパノラマ画像の表示半径を算出し、
前記パノラマ画像表示部は、前記パノラマ画像選択部で選択されたパノラマ画像を、当該表示半径算出部が算出した表示半径で表示することを特徴とする請求項1に記載のパノラマ画像表示装置。
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