JP6256513B2 - Imaging system, imaging apparatus, method, and program - Google Patents

Imaging system, imaging apparatus, method, and program Download PDF

Info

Publication number
JP6256513B2
JP6256513B2 JP2016080181A JP2016080181A JP6256513B2 JP 6256513 B2 JP6256513 B2 JP 6256513B2 JP 2016080181 A JP2016080181 A JP 2016080181A JP 2016080181 A JP2016080181 A JP 2016080181A JP 6256513 B2 JP6256513 B2 JP 6256513B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
image
omnidirectional
omnidirectional image
imaging
processing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2016080181A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2016171577A (en
Inventor
真人 森岡
真人 森岡
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ricoh Co Ltd filed Critical Ricoh Co Ltd
Priority to JP2016080181A priority Critical patent/JP6256513B2/en
Publication of JP2016171577A publication Critical patent/JP2016171577A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6256513B2 publication Critical patent/JP6256513B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Description

本発明は、撮像装置および撮像システムに関する。   The present invention relates to an imaging apparatus and an imaging system.

魚眼レンズや超広角レンズなどの広角なレンズを複数使用して全方位(以下、全天球という。)を一度に撮像する全天球撮像システムが知られている(例えば、特開2013−187860号公報(特許文献1))。この全天球撮像システムでは、各々のレンズからの像をセンサ面に投影し、得られる各画像を画像処理によってつなぎ合わせることで、全天球画像を生成する。例えば、180度を超える画角を有する2つの広角なレンズを用いて、全天球画像を生成することができる。   There is known an omnidirectional imaging system that uses a plurality of wide-angle lenses such as fish-eye lenses and super-wide-angle lenses to image omnidirectional (hereinafter referred to as omnidirectional sphere) at once (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2013-187860). Publication (Patent Document 1)). In this omnidirectional imaging system, an image from each lens is projected onto a sensor surface, and the obtained images are connected by image processing to generate an omnidirectional image. For example, an omnidirectional image can be generated using two wide-angle lenses having an angle of view exceeding 180 degrees.

しかしながら、上記特許文献1のような全天球撮像システムで生成される全天球画像は、典型的には球面座標系にて表現されているため、そのまま表示した場合に歪みが生じ、閲覧者に違和感を与えてしまう。このため、全天球画像を表示する際には、通常、全天球画像を平面デバイスに適合した画像へ変換する専用ビューアが用いられる。   However, since the omnidirectional image generated by the omnidirectional imaging system as in Patent Document 1 is typically expressed in a spherical coordinate system, distortion occurs when displayed as it is, and the viewer Give a sense of incongruity. For this reason, when displaying an omnidirectional image, a dedicated viewer for converting the omnidirectional image into an image suitable for a planar device is usually used.

一方、専用ビューアを用いずに、汎用ビューアやディスプレイから、撮影された全天球画像を表示させたいという要望がある。また、カメラ本体が備えるディスプレイ、カメラ本体に接続されるディスプレイ、またはカメラ本体と通信する端末装置のディスプレイで被写体を確認しながら撮影する、いわゆるライブビューを行いたいという要望もある。上述した専用ビューアと同等の処理を全天球撮像システムのカメラ本体に設けることで対応することができるが、しかしながら、計装コスト、消費電力、発熱量の増大につながってしまう。   On the other hand, there is a demand for displaying a captured omnidirectional image from a general-purpose viewer or display without using a dedicated viewer. There is also a desire to perform a so-called live view in which a subject is photographed on a display provided in the camera body, a display connected to the camera body, or a display of a terminal device that communicates with the camera body. This can be dealt with by providing the camera body of the omnidirectional imaging system with processing equivalent to that of the dedicated viewer described above, however, it leads to an increase in instrumentation cost, power consumption, and heat generation.

本発明は、上記従来技術における不充分な点に鑑みてなされたものであり、本発明は、閲覧者にとって違和感のない画像を、負荷の小さな処理で生成することができる、撮像装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the insufficiency of the above-described conventional technology, and the present invention provides an imaging apparatus capable of generating an image that does not feel uncomfortable for a viewer by a process with a small load. For the purpose.

本発明では、上記課題を解決するために、下記特徴を有した、撮像装置を提供する。本撮像装置は、表示手段に表示する動画データを出力する撮像装置であって、複数のレンズ光学系および撮像素子を含み、画像データを撮影するための撮像体と、入力される画像データの一部の画像データを出力する第一の手段と、コントローラから入力される上記表示手段における閲覧時の注目点を変更するための姿勢角に応じて、入力される画像データの座標を変換し、変換した画像データを出力する第二の手段と、上記第一の手段と前記第二の手段とで処理された画像データを前記表示手段に表示する動画データとして出力する第三の手段とを含む。   In order to solve the above problems, the present invention provides an imaging device having the following characteristics. The imaging apparatus is an imaging apparatus that outputs moving image data to be displayed on a display unit, and includes a plurality of lens optical systems and imaging elements, an imaging body for imaging image data, and one of input image data The coordinates of the input image data are converted in accordance with the attitude angle for changing the attention point at the time of browsing in the display means input from the controller and the first means for outputting the image data of the part, and the conversion Second means for outputting the image data, and third means for outputting the image data processed by the first means and the second means as moving image data to be displayed on the display means.

上記構成により、閲覧者にとって違和感のない画像を、負荷の小さな処理で生成することができる。   With the configuration described above, an image that does not feel uncomfortable for the viewer can be generated by a process with a small load.

本実施形態による全天球カメラの断面図。Sectional drawing of the omnidirectional camera by this embodiment. 本実施形態による全天球カメラのハードウェア構成図。The hardware block diagram of the omnidirectional camera by this embodiment. 本実施形態による全天球カメラ上に実現される表示画像出力機能に関連する主要な機能ブロック図。The main functional block diagram relevant to the display image output function implement | achieved on the omnidirectional camera by this embodiment. 本実施形態による全天球カメラにおいて(A)生成される変換後全天球画像および(B)生成される表示画像を例示する図。The figure which illustrates the omnidirectional image after conversion produced | generated in the omnidirectional camera by this embodiment, and the display image produced | generated by (B). 本実施形態による全天球カメラが実行する、第1の処理の流れにおける記録処理を示すフローチャート。The flowchart which shows the recording process in the flow of the 1st process which the omnidirectional camera by this embodiment performs. 本実施形態による全天球カメラが実行する、第1の処理の流れにおける表示画像出力処理を示すフローチャート。The flowchart which shows the display image output process in the flow of the 1st process which the omnidirectional camera by this embodiment performs. 本実施形態による全天球カメラが実行する、第2の処理の流れによる表示画像出力処理を示すフローチャート。The flowchart which shows the display image output process by the flow of the 2nd process which the omnidirectional camera by this embodiment performs. 本実施形態による全天球カメラにおける射影関係を説明する図。The figure explaining the projection relationship in the omnidirectional camera by this embodiment. 本実施形態で用いられる全天球画像の画像データのデータ構造を説明する図。The figure explaining the data structure of the image data of the omnidirectional image used by this embodiment. 本実施形態による全天球カメラが用いる変換パラメータを説明する図。The figure explaining the conversion parameter which the omnidirectional camera by this embodiment uses. 本実施形態による全天球カメラが2つの部分画像から生成する全天球画像を示す図。The figure which shows the omnidirectional image which the omnidirectional camera by this embodiment produces | generates from two partial images. 本実施形態による全天球カメラが実行する座標変換処理を説明する図。The figure explaining the coordinate conversion process which the omnidirectional camera by this embodiment performs. 本実施形態による全天球カメラが各注目点での画像回転により生成する変換後全天球画像を例示する図。The figure which illustrates the omnidirectional image after conversion which the omnidirectional camera by this embodiment produces | generates by the image rotation in each attention point.

以下、本実施形態について説明するが、実施形態は、以下に説明する実施形態に限定されるものではない。なお、以下の実施形態では、画像処理システムおよび撮像システムの一例として、2つの魚眼レンズによる撮像機能および画像処理機能の両方を備える全天球カメラ100を用いて説明する。   Hereinafter, although this embodiment is described, the embodiment is not limited to the embodiment described below. In the following embodiments, an omnidirectional camera 100 including both an imaging function and an image processing function using two fisheye lenses will be described as an example of an image processing system and an imaging system.

以下、図1および図2を参照しながら、本実施形態による全天球カメラ100の全体構成について説明する。図1は、本実施形態による全天球カメラ100の断面図である。図1に示す全天球カメラ100は、撮像体12と、上記撮像体12その他コントローラボードやバッテリなどの部品を保持する筐体14と、上記筐体14に設けられた撮影ボタン18とを備える。   Hereinafter, the overall configuration of the omnidirectional camera 100 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. 1 is a sectional view of an omnidirectional camera 100 according to the present embodiment. The omnidirectional camera 100 shown in FIG. 1 includes an imaging body 12, a housing 14 that holds the imaging body 12 and other components such as a controller board and a battery, and a shooting button 18 provided on the housing 14. .

図1に示す撮像体12は、2つの結像光学系20A,20Bと、2つの撮像素子22A,22Bとを含み構成される。撮像素子22A,22Bは、CCD(Charge Coupled Device)センサやCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)センサなどである。結像光学系20は、例えば6群7枚の魚眼レンズとして構成される。上記魚眼レンズは、図1に示す実施形態では、180度(=360度/n;光学系の数n=2)より大きい全画角を有し、好適には、190度以上の画角を有する。このような広角な結像光学系20と撮像素子22とを1個ずつ組み合わせたものを広角撮像光学系と参照する。   The imaging body 12 shown in FIG. 1 includes two imaging optical systems 20A and 20B and two imaging elements 22A and 22B. The image sensors 22A and 22B are CCD (Charge Coupled Device) sensors, CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) sensors, and the like. The imaging optical system 20 is configured as, for example, 6 groups of 7 fisheye lenses. In the embodiment shown in FIG. 1, the fisheye lens has a total angle of view larger than 180 degrees (= 360 degrees / n; the number of optical systems n = 2), and preferably has an angle of view of 190 degrees or more. . A combination of such a wide-angle imaging optical system 20 and the image sensor 22 is referred to as a wide-angle imaging optical system.

2つの結像光学系20A,20Bの光学素子(レンズ、プリズム、フィルタおよび開口絞り)は、撮像素子22A,22Bに対して位置関係が定められる。結像光学系20A,20Bの光学素子の光軸が、対応する撮像素子22の受光領域の中心部に直交して位置するように、かつ、受光領域が、対応する魚眼レンズの結像面となるように位置決めが行われる。   The optical elements (lens, prism, filter, and aperture stop) of the two imaging optical systems 20A and 20B have a positional relationship with respect to the imaging elements 22A and 22B. The optical axes of the optical elements of the imaging optical systems 20A and 20B are positioned so as to be orthogonal to the center of the light receiving area of the corresponding image sensor 22, and the light receiving area is the image plane of the corresponding fisheye lens. Positioning is performed as follows.

図1に示す実施形態では、結像光学系20A,20Bは、同一仕様のものであり、それぞれの光軸が合致するようにして、互いに逆向きに組み合わせられる。撮像素子22A,22Bは、受光した光分布を画像信号に変換し、コントローラボード上の画像処理ブロックに、順次、画像フレームを出力する。詳細は後述するが、撮像素子22A,22Bでそれぞれ撮像された画像は、合成処理されて、これにより、立体角4πステアラジアンの画像(以下「全天球画像」と参照する。)が生成される。全天球画像は、撮影地点から見渡すことのできる全ての方向を撮影したものとなる。説明する実施形態では、全天球画像を生成するものとして説明するが、水平面のみ360度を撮影した、いわゆるパノラマ画像であってもよく、全天球または水平面360度の全景のうちの一部を撮影した画像であってもよい。また、全天球画像は、静止画として保存することもできるし、動画として保存することもできる。   In the embodiment shown in FIG. 1, the imaging optical systems 20A and 20B have the same specifications, and are combined in opposite directions so that their optical axes match. The image sensors 22A and 22B convert the received light distribution into image signals, and sequentially output image frames to the image processing block on the controller board. Although details will be described later, the images picked up by the image pickup devices 22A and 22B are combined, thereby generating a solid angle 4π steadian image (hereinafter referred to as a “spherical image”). The The omnidirectional image is an image of all directions that can be seen from the shooting point. In the embodiment to be described, the description will be made on the assumption that an omnidirectional image is generated. However, a so-called panoramic image obtained by photographing 360 degrees only in the horizontal plane may be used. It may be an image obtained by shooting. In addition, the omnidirectional image can be saved as a still image or as a moving image.

図2は、本実施形態による全天球カメラ100のハードウェア構成を示す。全天球カメラ100は、CPU(Central Processing Unit)112と、ROM(Read Only Memory)114と、画像処理ブロック116と、動画圧縮ブロック118と、DRAM(Dynamic Random Access Memory)インタフェース120を介して接続されるDRAM132と、外部センサインタフェース124を介して接続される姿勢センサ136とを含み構成される。   FIG. 2 shows a hardware configuration of the omnidirectional camera 100 according to the present embodiment. The omnidirectional camera 100 is connected via a CPU (Central Processing Unit) 112, a ROM (Read Only Memory) 114, an image processing block 116, a moving picture compression block 118, and a DRAM (Dynamic Random Access Memory) interface 120. And a posture sensor 136 connected via an external sensor interface 124.

CPU112は、全天球カメラ100の各部の動作および全体動作を制御する。ROM114は、CPU112が解読可能なコードで記述された制御プログラムや各種パラメータを格納する。画像処理ブロック116は、2つの撮像素子130A,130B(図1における撮像素子22A,22Bである。)と接続され、それぞれで撮像された画像の画像信号が入力される。画像処理ブロック116は、ISP(Image Signal Processor)などを含み構成され、撮像素子130から入力された画像信号に対し、シェーディング補正、ベイヤー補間、ホワイト・バランス補正、ガンマ補正などを行う。画像処理ブロック116は、さらに、複数の撮像素子130A,130Bから上記処理を経て取得された複数の画像を合成処理し、これにより、上述した全天球画像を生成する処理を行う。   The CPU 112 controls the operation and overall operation of each part of the omnidirectional camera 100. The ROM 114 stores a control program and various parameters described by codes that can be read by the CPU 112. The image processing block 116 is connected to two image pickup devices 130A and 130B (the image pickup devices 22A and 22B in FIG. 1), and image signals of images picked up by the respective image pickup devices 130A and 130B are input. The image processing block 116 includes an ISP (Image Signal Processor) and the like, and performs shading correction, Bayer interpolation, white balance correction, gamma correction, and the like on the image signal input from the image sensor 130. The image processing block 116 further synthesizes a plurality of images acquired through the above processing from the plurality of image sensors 130A and 130B, thereby performing the above-described processing for generating an omnidirectional image.

動画圧縮ブロック118は、MPEG−4 AVC/H.264などの動画圧縮および伸張を行うコーデック・ブロックである。動画圧縮ブロック118は、生成された全天球画像の動画データを保存するため、または、保存された動画データを再生出力するために用いられる。DRAM132は、各種信号処理および画像処理を施す際にデータを一時的に保存する記憶領域を提供する。   The video compression block 118 is an MPEG-4 AVC / H. It is a codec block that performs video compression and decompression such as H.264. The moving image compression block 118 is used to store the generated moving image data of the omnidirectional image or to reproduce and output the stored moving image data. The DRAM 132 provides a storage area for temporarily storing data when performing various signal processing and image processing.

姿勢センサ136は、加速度センサ、ジャイロセンサ、地磁気センサまたはこれらの組み合わせで構成され、全天球カメラ100の姿勢を特定するために用いられる。例えば、3軸の加速度センサは、3軸の加速度成分を検出することができる。3軸のジャイロセンサは、3軸の角速度を検出することができる。地磁気センサは、磁界の向きを計測することができる。これらのセンサの出力を単独でまたは組み合わせることにより、全天球カメラ100の3つの姿勢角が与えられる。姿勢センサ136から得られる情報は、全天球画像の天頂補正を施すために用いられ、また、後述する注目点に応じた画像回転処理を施すために用いることができる。   The attitude sensor 136 includes an acceleration sensor, a gyro sensor, a geomagnetic sensor, or a combination thereof, and is used to specify the attitude of the omnidirectional camera 100. For example, a triaxial acceleration sensor can detect a triaxial acceleration component. The triaxial gyro sensor can detect the triaxial angular velocity. The geomagnetic sensor can measure the direction of the magnetic field. Three attitude angles of the omnidirectional camera 100 are given by combining the outputs of these sensors alone or in combination. Information obtained from the posture sensor 136 is used for performing zenith correction of the omnidirectional image, and can also be used for performing image rotation processing corresponding to the attention point described later.

全天球カメラ100は、さらに、外部ストレージインタフェース122と、USB(Universal Serial Bus)インタフェース126と、シリアルブロック128と、映像出力インタフェース129とを含み構成される。外部ストレージインタフェース122には、メモリカードスロットに挿入されたメモリカードなどの外部ストレージ134が接続される。外部ストレージインタフェース122は、外部ストレージ134に対する読み書きを制御する。   The omnidirectional camera 100 further includes an external storage interface 122, a USB (Universal Serial Bus) interface 126, a serial block 128, and a video output interface 129. The external storage interface 122 is connected to an external storage 134 such as a memory card inserted in the memory card slot. The external storage interface 122 controls reading and writing with respect to the external storage 134.

USBインタフェース126には、USBコネクタ138が接続される。USBインタフェース126は、USBコネクタ138を介して接続されるパーソナル・コンピュータなどの外部機器とのUSB通信を制御する。シリアルブロック128は、パーソナル・コンピュータなどの外部機器とのシリアル通信を制御し、無線NIC(Network Interface Card)140が接続される。映像出力インタフェース129は、HDMI(High-Definition Multimedia Interface,HDMIは登録商標である。)などの外部ディスプレイと接続するためのインタフェースであり、記録前や記録中の画像または、記録した画像を外部ディスプレイなどに映像出力することができる。   A USB connector 138 is connected to the USB interface 126. The USB interface 126 controls USB communication with an external device such as a personal computer connected via the USB connector 138. The serial block 128 controls serial communication with an external device such as a personal computer, and is connected to a wireless NIC (Network Interface Card) 140. The video output interface 129 is an interface for connecting to an external display such as HDMI (High-Definition Multimedia Interface, HDMI is a registered trademark), and an image before or during recording, or a recorded image is displayed on the external display. Video output.

なお、一例として、USBコネクタ138、無線NIC140、HDMI(登録商標)による映像出力インタフェース129を示しているが、特定の規格に限定されるものではない。他の実施形態では、有線LAN(Local Area Network)などの有線通信、Bluetooth(登録商標)やワイヤレスUSBなどの他の無線通信、DisplayPort(登録商標)やVGA(Video Graphics Array)などの他の映像出力インタフェースを介して、外部機器と接続されてもよい。   Note that the video output interface 129 using the USB connector 138, the wireless NIC 140, and HDMI (registered trademark) is shown as an example, but the present invention is not limited to a specific standard. In other embodiments, wired communication such as a wired LAN (Local Area Network), other wireless communication such as Bluetooth (registered trademark) and wireless USB, other video such as DisplayPort (registered trademark) and VGA (Video Graphics Array). It may be connected to an external device via an output interface.

電源スイッチの操作によって通電状態になると、上記制御プログラムがメインメモリにロードされる。CPU112は、メインメモリに読み込まれたプログラムに従って、装置各部の動作を制御するとともに、制御に必要なデータをメモリ上に一時的に保存する。これにより、全天球カメラ100の後述する各機能部および処理が実現される。   When the power switch is turned on by operating the power switch, the control program is loaded into the main memory. The CPU 112 controls the operation of each part of the apparatus according to a program read into the main memory, and temporarily stores data necessary for control on the memory. Thereby, each function part and process which the omnidirectional camera 100 mentions later are implement | achieved.

上述したように、本実施形態による全天球カメラ100は、全天球画像の静止画または動画を撮影する機能を有する。記録された全天球画像を閲覧するため、全天球画像を平面デバイスに適合した画像へ変換する専用ビューアが提供される場合がある。一方で、上記専用ビューアを用いずに、入力される画像をそのまま表示するような汎用ビューアやディスプレイから、全天球カメラ100で撮影される画像を表示させたいという要望がある。また、カメラ本体と通信可能に構成されたディスプレイ上で被写体を確認しながら撮影する、いわゆるライブビューを行いたいという要望もある。   As described above, the omnidirectional camera 100 according to the present embodiment has a function of capturing a still image or a moving image of an omnidirectional image. In order to view the recorded omnidirectional image, a dedicated viewer that converts the omnidirectional image into an image suitable for a planar device may be provided. On the other hand, there is a demand to display an image captured by the omnidirectional camera 100 from a general-purpose viewer or display that displays an input image as it is without using the dedicated viewer. There is also a desire to perform a so-called live view in which a subject is photographed on a display configured to be communicable with the camera body.

しかしながら、上述した専用ビューアと同等の処理を全天球カメラ100本体に設けようとすると、全天球カメラ100の計装コストを増大させ、ひいては、画像処理の消費電力、発熱量を増大させてしまうことになる。   However, if the omnidirectional camera 100 main body is provided with processing equivalent to the above-described dedicated viewer, the instrumentation cost of the omnidirectional camera 100 is increased, which in turn increases the power consumption and heat generation amount of the image processing. Will end up.

そこで、本実施形態では、センサ情報により決定された注目点に基づき、全天球画像に対する座標変換処理を実行し、座標変換処理の実行により生成された変換後の全天球画像の一部を切り出すことにより、出力する表示画像を生成する構成を採用する。好ましい実施形態では、変換後の全天球画像の中央部分を切り出す処理を行うことにより、全天球画像における注目点を中心とした部分に対応した画像を表示画像として生成することができる。   Therefore, in this embodiment, based on the attention point determined by the sensor information, a coordinate conversion process is performed on the omnidirectional image, and a part of the converted omnidirectional image generated by the execution of the coordinate conversion process is obtained. A configuration for generating a display image to be output by cutting out is adopted. In a preferred embodiment, by performing the process of cutting out the central portion of the converted omnidirectional image, an image corresponding to the portion centered on the target point in the omnidirectional image can be generated as a display image.

上記構成により、全天球画像の一部を映し出した、閲覧者にとって違和感のない表示画像を、負荷の小さな処理で生成することができる。好ましい実施形態では、全天球画像における歪みが少ない中央部分に注目点を中心とした画像が配置されるよう座標変換処理が施され、中央部分に対応する画像が切り出されて表示画像として出力される。このため、閲覧者は、専用ビューアを用いなくとも、自然な画像を閲覧することができる。また、座標変換処理は、天頂補正のために全天球カメラ100に組み込まれた処理であるため、全天球カメラ100に対する余分な計装コストを生じさせない。ひいては、画像処理による電力消費量、発熱を削減することも可能となる。   With the above configuration, it is possible to generate a display image that shows a part of the omnidirectional image and that does not feel uncomfortable for the viewer by a process with a small load. In a preferred embodiment, coordinate conversion processing is performed so that an image centered on the attention point is arranged in a central portion with less distortion in the omnidirectional image, and an image corresponding to the central portion is cut out and output as a display image. The For this reason, the viewer can browse natural images without using a dedicated viewer. Moreover, since the coordinate conversion process is a process incorporated in the omnidirectional camera 100 for zenith correction, an extra instrumentation cost for the omnidirectional camera 100 does not occur. As a result, it is possible to reduce power consumption and heat generation by image processing.

なお、以下に説明する実施形態においては、上述した映像出力インタフェース129を介して接続した外部ディスプレイに対し表示画像を映像出力するように構成するものとする。しかしながら、このような実施形態に限定されるものではない。他の実施形態では、全天球画像の表示画像を表示するために、USBコネクタ138、無線NIC140のような有線または無線の通信を介して接続されるスマートフォンやタブレットコンピュータなどのユーザ端末装置を用いてもよい。この場合、ユーザは、ユーザ端末装置上で稼働する汎用ビューアのアプリケーションを起動し、全天球カメラ100から出力される画像を汎用ビューアで表示することができる。その他の実施形態では、全天球カメラ100自体がディスプレイを備える場合、全天球カメラ100が備えるディスプレイに表示画像を表示するように構成してもよい。   In the embodiment described below, the display image is output to the external display connected via the video output interface 129 described above. However, the present invention is not limited to such an embodiment. In another embodiment, a user terminal device such as a smartphone or a tablet computer connected via wired or wireless communication such as the USB connector 138 and the wireless NIC 140 is used to display the display image of the omnidirectional image. May be. In this case, the user can start an application of a general-purpose viewer that runs on the user terminal device, and display an image output from the omnidirectional camera 100 using the general-purpose viewer. In other embodiments, when the omnidirectional camera 100 itself includes a display, the display image may be displayed on the display included in the omnidirectional camera 100.

以下、図3および図4を参照しながら、本実施形態による全天球カメラ100が備える表示画像出力機能について概略を説明する。図3は、本実施形態による全天球カメラ100上に実現される表示画像出力機能に関連する主要な機能ブロック200を示す。   Hereinafter, an outline of the display image output function of the omnidirectional camera 100 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 3 and 4. FIG. 3 shows main functional blocks 200 related to the display image output function realized on the omnidirectional camera 100 according to the present embodiment.

全天球カメラ100の機能ブロック200は、図3に示すように、撮像画像取得部202と、つなぎ合わせ処理部204と、天頂補正部206と、全天球画像生成部208と、画像圧縮部210と、画像展開部212と、注目点決定部214と、画像回転部216と、変換後全天球画像生成部218と、切出処理部220と、拡大/レターボックス処理部222と、出力部224とを含み構成される。   As shown in FIG. 3, the functional block 200 of the omnidirectional camera 100 includes a captured image acquisition unit 202, a stitching processing unit 204, a zenith correction unit 206, an omnidirectional image generation unit 208, and an image compression unit. 210, an image development unit 212, an attention point determination unit 214, an image rotation unit 216, a post-conversion omnidirectional image generation unit 218, a clipping processing unit 220, an enlargement / letterbox processing unit 222, and an output Part 224.

なお、図3には、2つの画像処理の流れが示されている。第1の流れは、全天球カメラ100で撮像された全天球画像を一旦保存し、ユーザ操作に応答して、保存された全天球画像の表示画像を出力する処理の流れである。保存される全天球画像の画像データは、静止画であってもよいし、動画であってもよい。第1の流れは、記録後に閲覧する場合に対応する。第2の流れは、全天球カメラ100で全天球画像を撮影しながら、生成される全天球画像の表示画像を出力する処理の流れである。記録前や記録中に撮影状態をリアルタイムに閲覧する場合に対応する。   FIG. 3 shows two image processing flows. The first flow is a flow of processing for temporarily storing an omnidirectional image captured by the omnidirectional camera 100 and outputting a display image of the stored omnidirectional image in response to a user operation. The stored omnidirectional image data may be a still image or a moving image. The first flow corresponds to the case of browsing after recording. The second flow is a process flow of outputting a display image of the generated omnidirectional image while photographing the omnidirectional image with the omnidirectional camera 100. This corresponds to the case where the shooting state is viewed in real time before or during recording.

以下、まず、記録後の閲覧に対応した第1の処理の流れについて説明する。撮像画像取得部202は、上述した2つの撮像素子130A,130Bを制御し、それぞれからの撮像画像を取得する。静止画の場合は、シャッターが押されたタイミングで取得された1フレーム分の2つの撮像画像が取得される。動画の場合は、連続したフレームが順次撮像され、各フレーム毎に2つの撮像画像が取得される。撮像素子130各々で撮像される画像は、概ね全天球のうちの半球を視野に収めた魚眼画像であり、全天球画像の部分的な画像を構成する。以下、撮像素子130それぞれが撮像した画像を部分画像と参照する場合がある。   Hereinafter, first, the flow of the first process corresponding to browsing after recording will be described. The captured image acquisition unit 202 controls the two imaging elements 130A and 130B described above, and acquires captured images from each of them. In the case of a still image, two captured images for one frame acquired at the timing when the shutter is pressed are acquired. In the case of a moving image, consecutive frames are sequentially captured, and two captured images are acquired for each frame. An image picked up by each of the image pickup elements 130 is a fish-eye image in which the hemisphere of the entire celestial sphere is generally included in the field of view, and constitutes a partial image of the omnidirectional image. Hereinafter, an image captured by each image sensor 130 may be referred to as a partial image.

つなぎ合わせ処理部204は、取得された2つの部分画像間のつなぎ位置を検出し、2つの部分画像をつなぎ合わせるための処理を実行する。つなぎ位置検出処理では、フレーム毎に、複数の部分画像間に存在する重複領域において、複数の対応点各々の位置ずらし量を検出する処理が行われる。   The stitching processing unit 204 detects a stitching position between two acquired partial images, and executes a process for stitching the two partial images together. In the joint position detection process, for each frame, a process of detecting a position shift amount of each of a plurality of corresponding points in an overlapping region existing between a plurality of partial images is performed.

天頂補正部206は、図2に示した姿勢センサ136を制御し、全天球カメラ100の姿勢角を検出し、生成される全天球画像の天頂方向が所定の基準方向に一致するようにするための補正処理を実行する。ここで、所定の基準方向とは、典型的には、鉛直方向であり、重力加速度が作用する方向である。全天球画像の天頂方向が鉛直方向(天方向)に一致するよう補正することにより、特に動画像において、閲覧時に視野の変更を行う場合でもユーザに3次元酔いなどの違和感を与えないようにすることが可能となる。   The zenith correction unit 206 controls the attitude sensor 136 shown in FIG. 2 to detect the attitude angle of the omnidirectional camera 100 so that the zenith direction of the generated omnidirectional image matches a predetermined reference direction. Correction processing is performed. Here, the predetermined reference direction is typically a vertical direction and is a direction in which gravity acceleration acts. By correcting so that the zenith direction of the omnidirectional image coincides with the vertical direction (the celestial direction), even in the case of a moving image, even when the field of view is changed at the time of browsing, the user does not feel uncomfortable such as three-dimensional sickness. It becomes possible to do.

全天球画像生成部208は、つなぎ合わせ処理部204および天頂補正部206の処理結果が反映された状態で、撮像された2つの部分画像から全天球画像を生成する処理を実行する。なお、説明する実施形態においては、2つの部分画像から全天球画像を生成するための変換パラメータが存在し、つなぎ合わせ処理部204は、この変換パラメータに対し、つなぎ位置検出の結果を反映する。天頂補正部206も、変換パラメータに対し天頂補正の結果を反映する。そして、全天球画像生成部208は、これらの処理結果が反映された変換パラメータを用いて、2つの部分画像から全天球画像を生成する。このように処理することにより、最終的な全天球画像を得るための処理負荷を軽減することができる。   The omnidirectional image generation unit 208 executes a process of generating an omnidirectional image from the two captured partial images in a state in which the processing results of the stitching processing unit 204 and the zenith correction unit 206 are reflected. In the embodiment to be described, there is a conversion parameter for generating an omnidirectional image from two partial images, and the splicing processing unit 204 reflects the result of joint position detection on the conversion parameter. . The zenith correction unit 206 also reflects the result of zenith correction on the conversion parameter. Then, the omnidirectional image generation unit 208 generates an omnidirectional image from the two partial images by using conversion parameters reflecting these processing results. By processing in this way, the processing load for obtaining the final omnidirectional image can be reduced.

しかしながら、上述した実施形態に限定されるものではなく、2つの部分画像をつなぎ合わせて全天球画像を生成し、生成された全天球画像に対して天頂補正処理を施して、天頂補正が施された全天球画像を生成するよう構成することもできる。なお、変換パラメータについては後述する。   However, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and an omnidirectional image is generated by connecting two partial images, and the zenith correction processing is performed on the generated omnidirectional image so that the zenith correction is performed. It can also be configured to generate an applied omnidirectional image. The conversion parameter will be described later.

画像圧縮部210は、静止画圧縮ブロックを含み構成され、静止画を撮影する場合、撮像された画像を、JPEG(Joint Photographic Experts Group)などの所定の静止画形式の画像データに圧縮する。画像圧縮部210は、また、図2に示した動画圧縮ブロック118を含み構成され、動画を撮影する場合、撮像された連続する画像フレームを所定の動画形式の画像データに圧縮する。動画圧縮形式としては、特に限定されるものではないが、H.264/MPEG−4 AVC(Advanced Video Coding)、H.265/HEVC(High Efficiency Video Coding)、Motion JPEG、Motion JPEG2000などの種々の動画圧縮形式を挙げることができる。生成された画像データは、全天球カメラ100に装着された外部ストレージ134や、その他全天球カメラ100が備えるフラッシュメモリなどのストレージに保存される。   The image compression unit 210 includes a still image compression block, and compresses a captured image into image data of a predetermined still image format such as JPEG (Joint Photographic Experts Group) when capturing a still image. The image compression unit 210 is configured to include the moving image compression block 118 shown in FIG. 2, and compresses captured image frames into image data in a predetermined moving image format when shooting a moving image. The moving image compression format is not particularly limited. H.264 / MPEG-4 AVC (Advanced Video Coding), H.264. Various video compression formats such as H.265 / HEVC (High Efficiency Video Coding), Motion JPEG, and Motion JPEG 2000 can be listed. The generated image data is stored in an external storage 134 attached to the omnidirectional camera 100 or other storage such as a flash memory provided in the omnidirectional camera 100.

第1の処理の流れにおいては、例えば全天球カメラ100のユーザからの再生対象を指定した映像出力指示に応答して、機能部212〜224が動作する。画像展開部212は、上述したストレージに保存された画像データを読み出し、全天球画像を取得する。取得された全天球画像は、メモリ上に展開される。   In the first processing flow, for example, the function units 212 to 224 operate in response to a video output instruction specifying a reproduction target from the user of the omnidirectional camera 100. The image development unit 212 reads the image data stored in the above-described storage and acquires an omnidirectional image. The acquired omnidirectional image is developed on the memory.

注目点決定部214は、姿勢センサ136から出力されるセンサ情報に基づいて、注目点を決定する。この第1の流れでは、以降の映像出力処理中、全天球カメラ100は、もはや撮像動作を行っていないので、注目点を操作するための操作コントローラとして用いることができる。姿勢センサ136からのセンサ情報に基づいて、全天球カメラ100が向く方向に対応した注目点(カメラの姿勢角α,β,γ)が決定される。注目点決定部214は、本実施形態における決定手段を構成する。   The attention point determination unit 214 determines the attention point based on the sensor information output from the posture sensor 136. In this first flow, during the subsequent video output processing, the omnidirectional camera 100 is no longer performing an imaging operation, and thus can be used as an operation controller for operating the attention point. Based on sensor information from the attitude sensor 136, a point of interest (camera attitude angles α, β, γ) corresponding to the direction in which the omnidirectional camera 100 faces is determined. The attention point determination unit 214 constitutes determination means in the present embodiment.

なお、第1の処理の流れにおいて、表示の対象となる全天球画像には既に天頂補正が施されている。このため、特に限定されるものではないが、操作コントローラとしての全天球カメラ100を真上に向けた状態(つまり、図1に示す全天球カメラ100を、撮像体12側を上にして垂直に設置した状態)を基準とし、全天球カメラ100の姿勢角を定義することができる。なお、説明する実施形態では、全天球カメラ100を操作コントローラとして用いるものとして説明する。しかしながら、操作専用コントローラ、スマートフォン、タブレットコンピュータ、ヘッドマウントディスプレイなど、姿勢センサを備え全天球カメラ100と通信可能な外部装置を操作コントローラとして別途用意してもよい。   In the first processing flow, the zenith correction has already been performed on the omnidirectional image to be displayed. For this reason, although not particularly limited, the omnidirectional camera 100 as the operation controller is directed directly upward (that is, the omnidirectional camera 100 shown in FIG. The attitude angle of the omnidirectional camera 100 can be defined on the basis of a vertically installed state). In the embodiment to be described, the omnidirectional camera 100 is described as being used as an operation controller. However, an external device that includes an attitude sensor and can communicate with the omnidirectional camera 100, such as an operation-dedicated controller, a smartphone, a tablet computer, or a head-mounted display, may be separately prepared as an operation controller.

画像回転部216は、注目点決定部214により決定された注目点に応じて、全天球画像に対する座標変換処理を実行する。座標変換処理は、より具体的には、全天球画像の各座標を、注目点に応じた角度で3次元回転変換する処理である。座標変換処理については後述する。画像回転部216は、本実施形態による座標変換処理手段を構成する。   The image rotation unit 216 executes coordinate conversion processing on the omnidirectional image according to the attention point determined by the attention point determination unit 214. More specifically, the coordinate conversion process is a process of three-dimensionally rotating and converting each coordinate of the omnidirectional image at an angle corresponding to the point of interest. The coordinate conversion process will be described later. The image rotation unit 216 constitutes a coordinate conversion processing unit according to the present embodiment.

変換後全天球画像生成部218は、座標変換処理の実行の結果に基づき、元の全天球画像から、注目点に応じた変換後の全天球画像を生成する処理を実行する。変換後全天球画像生成部218は、本実施形態における画像生成手段を構成する。図4(A)は、本実施形態による全天球カメラ100において、生成される変換後全天球画像を例示する。変換後全天球画像は、注目点が画像の中心に配置されるように座標変換されているので、図4(A)に示す全天球画像の中心が、決定された注目点に対応する。   The post-conversion omnidirectional image generation unit 218 executes processing for generating a post-conversion omnidirectional image corresponding to the point of interest from the original omnidirectional image based on the result of the coordinate conversion process. The post-conversion omnidirectional image generation unit 218 constitutes image generation means in the present embodiment. FIG. 4A illustrates the converted omnidirectional image generated in the omnidirectional camera 100 according to the present embodiment. Since the post-conversion omnidirectional image is coordinate-transformed so that the point of interest is arranged at the center of the image, the center of the omnidirectional image shown in FIG. 4A corresponds to the determined point of interest. .

切出処理部220は、座標変換処理の実行により生成された変換後全天球画像の一部を切り出して、切出画像を生成する。好ましい実施形態では、切出処理部220は、変換後全天球画像の中央部分を切り出す処理であり、これにより、全天球画像における注目点を中心とした一定サイズの部分に対応した画像が切り出される。図4(A)には、全天球画像から切り出される中央部分の領域が破線の矩形で示されている。切出処理部220は、本実施形態における切出手段を構成する。   The cutout processing unit 220 cuts out a part of the converted omnidirectional image generated by executing the coordinate conversion process, and generates a cutout image. In a preferred embodiment, the cutout processing unit 220 is a process of cutting out the central portion of the converted omnidirectional image, whereby an image corresponding to a portion of a certain size centered on the point of interest in the omnidirectional image is obtained. Cut out. In FIG. 4 (A), the central portion region cut out from the omnidirectional image is indicated by a broken-line rectangle. The cut-out processing unit 220 constitutes cut-out means in the present embodiment.

なお、説明する実施形態では、切出手段は、画像の一部を切り出して切出画像を生成する機能を有するものとして説明する。しかしながら、他の実施形態では、切出手段が備える機能としては、画像の一部を切り出して切出画像を生成するという機能のみならず、解像度を低下させる機能であってもよい。また、説明する実施形態では、画像回転部216による処理を行った後に、切出処理部220による処理を行うものとして説明したが、順序は、これに限定されるものではない。   Note that, in the embodiment to be described, the clipping unit is described as having a function of cutting out a part of an image and generating a clipped image. However, in another embodiment, the function included in the clipping unit may be not only a function of cutting out a part of an image and generating a clipped image, but also a function of reducing the resolution. Further, in the embodiment to be described, it has been described that the processing by the clipping processing unit 220 is performed after the processing by the image rotation unit 216, but the order is not limited thereto.

拡大/レターボックス処理部222は、切出処理部220で切り出された画像に対し、出力先のディスプレイやプロジェクタなどの映像出力装置の解像度およびアスペクト比に応じて拡大処理を実行し、切り出された画像部分の上下に黒帯を追加する処理を行い、表示画像を生成する。出力部224は、拡大/レターボックス処理部222により処理されて生成された表示画像を、映像出力インタフェース129を介して出力する。なお、拡大/レターボックス処理部222による処理は、切出画像が映像出力装置の解像度およびアスペクト比に対応している場合には省略することができる。   The enlargement / letterbox processing unit 222 performs enlargement processing on the image cut out by the cut-out processing unit 220 according to the resolution and aspect ratio of the video output device such as the output destination display or projector, and the cut-out A process of adding black bands above and below the image portion is performed to generate a display image. The output unit 224 outputs the display image processed and generated by the enlargement / letterbox processing unit 222 via the video output interface 129. Note that the processing by the enlargement / letterbox processing unit 222 can be omitted when the cut image corresponds to the resolution and aspect ratio of the video output device.

図4(B)は、本実施形態による全天球カメラ100において、図4(A)に示される全天球画像に基づいて出力部224により出力される表示画像を例示する。図4(A)に示されるように、全天球画像の周辺部分は歪みが大きいが、中央部分は比較的に歪みが少ない。このため、中央部分を切り出して生成された表示画像は、図4(B)に示すように、閲覧者にとって自然に見える画像となっている。   FIG. 4B illustrates a display image output by the output unit 224 based on the omnidirectional image shown in FIG. 4A in the omnidirectional camera 100 according to the present embodiment. As shown in FIG. 4A, the peripheral portion of the omnidirectional image has a large distortion, but the central portion has a relatively small distortion. For this reason, the display image generated by cutting out the central portion is an image that looks natural to the viewer as shown in FIG.

静止画の場合は、少なくとも注目点が変化する毎、典型的には所定インターバル毎に、同一の全天球画像に対し、上記機能部214〜224による映像出力処理が繰り返し実行され、その時点の注目点に応じて表示画像が更新される。動画の場合は、典型的にはフレーム毎に、上記機能部212〜224による映像出力処理が繰り返し実行され、表示画像が更新される。   In the case of a still image, video output processing by the functional units 214 to 224 is repeatedly executed on the same omnidirectional image at least every time the point of interest changes, typically every predetermined interval, The display image is updated according to the attention point. In the case of a moving image, typically, the video output processing by the functional units 212 to 224 is repeatedly executed for each frame, and the display image is updated.

ユーザは、操作コントローラとしての全天球カメラ100を、真上方向に向けた状態を基準とし、前後左右に傾けたり、回転させることにより、注目点を変更し、変更された注目点に応じた全天球画像の表示画像を閲覧することが可能となる。   The user changes the point of interest by tilting or rotating the omnidirectional camera 100 as the operation controller in front, back, left and right with reference to a state in which the omnidirectional camera is directed directly upward, and according to the changed point of interest. It becomes possible to view the display image of the omnidirectional image.

以下、引き続き、図3を参照しながら、記録前または記録中のリアルタイムな閲覧に対応した第2の処理の流れについて説明する。第2の処理の流れにおいては、ユーザからのライブビュー開始の指示に応答して、機能部202,204,214〜224が動作する。   Hereinafter, the flow of the second process corresponding to real-time browsing before or during recording will be described with reference to FIG. In the second processing flow, the functional units 202, 204, 214 to 224 operate in response to a live view start instruction from the user.

撮像画像取得部202は、第1の流れと同様に、上述した2つの撮像素子130A,130Bを制御し、フレーム毎に2つの部分画像を取得し、メモリ上に展開する。つなぎ合わせ処理部204は、取得された2つの部分画像間のつなぎ位置を検出し、つなぎ位置検出の結果を変換パラメータに反映させる。   Similar to the first flow, the captured image acquisition unit 202 controls the two imaging elements 130A and 130B described above, acquires two partial images for each frame, and develops them on the memory. The stitching processing unit 204 detects the stitching position between the two acquired partial images, and reflects the result of stitching position detection in the conversion parameter.

注目点決定部214は、操作コントローラの姿勢センサのセンサ情報に基づいて、注目点を決定する。この第2の流れでは、映像出力処理中も全天球カメラ100は、撮像動作を行っているので、注目点を操作するための操作コントローラを別途用意するものとする。ここでは、操作専用コントローラ、スマートフォン、タブレットコンピュータ、ヘッドマウントディスプレイなどの姿勢センサを備え、全天球カメラ100と通信可能な外部装置を操作コントローラとして用いることができる。操作コントローラから送信される姿勢センサのセンサ情報に基づいて、操作コントローラの向いている方向に対応した注目点(操作コントローラの姿勢角α,β,γ)が取得される。   The attention point determination unit 214 determines the attention point based on the sensor information of the attitude sensor of the operation controller. In this second flow, since the omnidirectional camera 100 is performing the imaging operation even during the video output process, an operation controller for operating the attention point is separately prepared. Here, an external device that includes posture sensors such as a dedicated controller for operation, a smartphone, a tablet computer, and a head-mounted display and can communicate with the omnidirectional camera 100 can be used as the operation controller. Based on the sensor information of the attitude sensor transmitted from the operation controller, the attention point (the attitude angles α, β, γ of the operation controller) corresponding to the direction in which the operation controller is facing is acquired.

画像回転部216は、注目点決定部214により決定された注目点に応じて、全天球画像の各座標を、注目点に応じた角度で3次元回転変換する座標変換処理を実行する。画像回転部216による結果は、2つの部分画像から全天球画像を生成するための変換パラメータに反映される。   The image rotation unit 216 executes a coordinate conversion process in which each coordinate of the omnidirectional image is three-dimensionally rotated and converted at an angle corresponding to the target point according to the target point determined by the target point determination unit 214. The result of the image rotation unit 216 is reflected in the conversion parameter for generating the omnidirectional image from the two partial images.

変換後全天球画像生成部218は、つなぎ合わせ処理部204および画像回転部216の処理の実行の結果が反映された変換パラメータを用いて、撮像された2つの部分画像を合成し、変換後の全天球画像を直接生成する処理を実行する。   The post-conversion omnidirectional image generation unit 218 synthesizes the two captured partial images using the conversion parameters reflecting the execution results of the processing of the stitching processing unit 204 and the image rotation unit 216, and after conversion The process of directly generating the omnidirectional image is executed.

なお、第2の処理の流れにおいては、注目点を制御する操作コントローラに加えて、全天球画像を撮像する全天球カメラ100の姿勢も変化し得る。このため、画像回転部216による3次元回転変換は、好ましくは、全天球カメラ100の姿勢に応じた天頂補正を加味して行われる。例えば、全天球カメラ100が真上を向いた状態で、かつ、操作コントローラが真上を向いた状態で、全天球画像の天頂が重力方向(天方向)に一致するように基準を定義し、3次元回転変換が施される。   In the second processing flow, in addition to the operation controller that controls the point of interest, the attitude of the omnidirectional camera 100 that captures the omnidirectional image can also change. For this reason, the three-dimensional rotation conversion by the image rotation unit 216 is preferably performed in consideration of zenith correction according to the attitude of the omnidirectional camera 100. For example, the reference is defined so that the zenith of the omnidirectional image coincides with the direction of gravity (the celestial direction) with the omnidirectional camera 100 facing directly upward and the operation controller facing directly upward. Then, three-dimensional rotation conversion is performed.

以降、第1の処理の流れと同様に、切出処理部220は、変換後全天球画像の一部を切り出して、切出画像を生成する。拡大/レターボックス処理部222は、切出処理部220で切り出された画像に対し、拡大処理および黒帯追加処理を行う。出力部224は、拡大/レターボックス処理部222により処理されて生成された表示画像を、映像出力インタフェース129を介して出力する。上記機能部202,204,214〜224による処理は、フレーム毎に繰り返し実行される。   Thereafter, similarly to the flow of the first process, the cutout processing unit 220 cuts out a part of the converted omnidirectional image and generates a cutout image. The enlargement / letterbox processing unit 222 performs enlargement processing and black band addition processing on the image cut out by the cut-out processing unit 220. The output unit 224 outputs the display image processed and generated by the enlargement / letterbox processing unit 222 via the video output interface 129. The processing by the functional units 202, 204, 214 to 224 is repeatedly executed for each frame.

第2の処理の流れでは、ユーザは、例えば、全天球カメラ100を固定配置して撮影を行い、外部の操作コントローラを、真上方向を基準として、前後左右に傾けたり、回転させることにより、注目点を変化させて、注目点に応じた全天球画像のライブビューを閲覧することが可能となる。なお、上述した説明では、全天球カメラ100の天頂補正を回転変換に反映するものとして説明した。これにより、全天球カメラ100の鉛直方向に対する傾きに関わらず、操作コントローラの姿勢を変化させることによって、ユーザが体感する重力の方向を基準として直観的に注目点を設定し易くなる。しかしながら、他の実施形態では、全天球カメラ100の姿勢に応じた天頂補正を行わず、操作コントローラの姿勢のみによって注目点を制御するように構成することを妨げるものではない。   In the flow of the second process, for example, the user performs shooting by fixing the omnidirectional camera 100 and tilting or rotating the external operation controller forward, backward, left and right with reference to the directly above direction. By changing the point of interest, it is possible to view a live view of the omnidirectional image corresponding to the point of interest. In the above description, the zenith correction of the omnidirectional camera 100 has been described as being reflected in the rotation conversion. As a result, regardless of the tilt of the omnidirectional camera 100 with respect to the vertical direction, it is easy to intuitively set the attention point based on the direction of gravity experienced by the user by changing the posture of the operation controller. However, in other embodiments, it is not prevented that the zenith correction according to the attitude of the omnidirectional camera 100 is performed and the attention point is controlled only by the attitude of the operation controller.

以下、図5〜図13を参照しながら、本実施形態による全天球カメラ100が備える表示画像出力機能について、より詳細に説明する。図5および図6は、本実施形態による全天球カメラ100が実行する、第1の処理の流れにおける記録処理および表示画像出力処理を示すフローチャートである。図7は、本実施形態による全天球カメラ100が実行する第2の処理の流れによる表示画像出力処理を示すフローチャートである。   Hereinafter, the display image output function of the omnidirectional camera 100 according to the present embodiment will be described in more detail with reference to FIGS. 5 and 6 are flowcharts showing the recording process and the display image output process in the first process flow, which are executed by the omnidirectional camera 100 according to the present embodiment. FIG. 7 is a flowchart showing display image output processing according to the second processing flow executed by the omnidirectional camera 100 according to the present embodiment.

以下、図5および図6を参照しながら、第1の処理の流れにおいて実行される処理について説明する。図5に示す記録処理は、ユーザによる撮影ボタンの押下などの記録指示に応答して、ステップS100から開始される。なお、図5および図6に示す処理では、静止画を撮影し、閲覧する場合に対応する。ステップS101では、全天球カメラ100は、撮像画像取得部202により、撮像素子130A,130Bからの撮像画像を取得する。   Hereinafter, processing executed in the flow of the first processing will be described with reference to FIGS. 5 and 6. The recording process shown in FIG. 5 is started from step S100 in response to a recording instruction such as pressing of the photographing button by the user. Note that the processing shown in FIGS. 5 and 6 corresponds to the case where a still image is taken and viewed. In step S <b> 101, the omnidirectional camera 100 acquires captured images from the imaging elements 130 </ b> A and 130 </ b> B by the captured image acquisition unit 202.

図8は、本実施形態による全天球カメラ100における射影関係を説明する図である。本実施形態において、1つ魚眼レンズで撮影された画像は、撮影地点から概ね半球分の方位を撮影したものとなる。また、魚眼レンズは、図8(A)に示すように、光軸に対する入射角度φに対応した像高hで画像を生成する。像高hと、入射角度φとの関係は、所定の投影モデルに応じた射影関数で決定される。   FIG. 8 is a diagram for explaining the projection relationship in the omnidirectional camera 100 according to the present embodiment. In the present embodiment, an image photographed with one fisheye lens is a photograph of the direction of approximately a hemisphere from the photographing point. Further, as shown in FIG. 8A, the fisheye lens generates an image with an image height h corresponding to the incident angle φ with respect to the optical axis. The relationship between the image height h and the incident angle φ is determined by a projection function corresponding to a predetermined projection model.

射影関数は、魚眼レンズの性質によって異なる。上記投影モデルとしては、等距離射影方式(h=f・φ)、中心投影方式(h=f・tanφ)、立体射影方式(h=2f・tan(φ/2))、等立体角射影方式(h=2f・sin(φ/2))および正射影方式(h=f・sinφ)を挙げることができる。いずれの方式においても、光軸からの入射角度φと焦点距離fとに対応して結像の像高hが決定される。また、本実施形態では、画像対角線よりもイメージサークル径が小さな、いわゆる円周魚眼レンズの構成を採用するものとし、得られる部分画像は、図8(B)に示すように、撮影範囲の概ね半球分が投影されたイメージサークル全体を含む平面画像となる。   The projection function varies depending on the nature of the fisheye lens. Examples of the projection model include an equidistant projection method (h = f · φ), a central projection method (h = f · tan φ), a stereoscopic projection method (h = 2f · tan (φ / 2)), and an equal solid angle projection method. (H = 2f · sin (φ / 2)) and orthographic projection method (h = f · sinφ). In either method, the image height h of the image is determined corresponding to the incident angle φ from the optical axis and the focal length f. In the present embodiment, a configuration of a so-called circumferential fisheye lens having an image circle diameter smaller than the image diagonal line is adopted, and the obtained partial image is approximately a hemisphere of the photographing range as shown in FIG. The plane image includes the entire image circle onto which the minutes have been projected.

図9は、本実施形態で用いられる全天球画像の画像データのデータ構造を説明する図である。図9に示すように、全天球画像のフォーマットは、所定の軸に対するなす角度に対応する垂直角度φと、上記軸周りの回転角に対応する水平角度θとを座標とした画素値の配列として表現される。各座標値(θ,φ)は、撮影地点を中心とした全方位を表す球面上の各点と対応付けられており、全方位が全天球画像上にマッピングされる。   FIG. 9 is a diagram for explaining the data structure of the image data of the omnidirectional image used in the present embodiment. As shown in FIG. 9, the format of the omnidirectional image is an array of pixel values with a vertical angle φ corresponding to an angle formed with respect to a predetermined axis and a horizontal angle θ corresponding to a rotation angle around the axis as coordinates. Is expressed as Each coordinate value (θ, φ) is associated with each point on the spherical surface representing the omnidirectional centered on the photographing point, and the omnidirectional is mapped on the omnidirectional image.

図10は、本実施形態による全天球カメラが用いる変換パラメータを説明する図である。変換パラメータは、平面座標系で表現される部分画像から、球面座標系で表現される画像への射影を規定する。変換パラメータは、図10(A)および(B)に示すように、各魚眼レンズ毎に、補正後画像の座標値(θ,φ)と、該座標値(θ,φ)にマッピングされる補正前の部分画像の座標値(x、y)とを対応付ける情報を、全座標値(θ,φ)に対して保持したものである。図10の例示では、1画素が担当する角度は、φ方向およびθ方向いずれも1/10度であり、変換パラメータは、各魚眼レンズについて、3600×1800の対応関係を示す情報を有している。オリジナルの変換パラメータは、事前に製造元等で理想的なレンズモデルからの歪みを補正した上で計算され、テーブル化されたものを用いることができる。   FIG. 10 is a diagram illustrating conversion parameters used by the omnidirectional camera according to the present embodiment. The conversion parameter defines a projection from a partial image expressed in a plane coordinate system to an image expressed in a spherical coordinate system. As shown in FIGS. 10 (A) and 10 (B), the conversion parameters are as follows: for each fisheye lens, the coordinate value (θ, φ) of the corrected image and the pre-correction mapped to the coordinate value (θ, φ). The information for associating the coordinate values (x, y) of the partial image is held for all coordinate values (θ, φ). In the example of FIG. 10, the angle handled by one pixel is 1/10 degrees in both the φ direction and the θ direction, and the conversion parameter has information indicating a correspondence relationship of 3600 × 1800 for each fisheye lens. . As the original conversion parameter, a table that is calculated in advance after correcting distortion from an ideal lens model by a manufacturer or the like can be used.

再び図5を参照すると、ステップS102では、全天球カメラ100は、つなぎ合わせ処理部204により、取得された2つの部分画像間の重複領域にてつなぎ位置を検出し、変換パラメータに対し、つなぎ位置検出の結果を反映する。つなぎ位置検出の結果の反映により、図10(A)に示す変換パラメータは、補正後画像の座標値(θ,φ)に対し、つなぎ位置補正を反映した部分画像の座標値(x、y)が対応付けられるように修正される。   Referring to FIG. 5 again, in step S102, the omnidirectional camera 100 detects the connection position in the overlapping region between the two acquired partial images by the connection processing unit 204, and connects the connection parameters for the conversion parameters. Reflects the result of position detection. By reflecting the result of joint position detection, the conversion parameter shown in FIG. 10A has the coordinate values (x, y) of the partial image reflecting the joint position correction with respect to the coordinate values (θ, φ) of the corrected image. Are modified to be associated with each other.

ステップS103では、全天球カメラ100は、天頂補正部206により、全天球カメラ100の重力方向に対する姿勢角を検出し、生成される全天球画像の天頂方向が鉛直方向に一致するように変換パラメータを修正する。天頂補正は、詳細を後述する3次元回転変換と同様の処理により実施することができるが、ここでは詳細には立ち入らない。ステップS104では、全天球カメラ100は、全天球画像生成部208により、変換パラメータを用いて、撮像された2つの部分画像から全天球画像を生成する処理を実行する。ステップS104においては、まず、変換パラメータを用いて、部分画像が、平面座標系から球面座標系へ変換される。そして、2つの球面座標系の部分画像が画像合成されて、全天球画像が生成される。   In step S103, the omnidirectional camera 100 detects the attitude angle of the omnidirectional camera 100 with respect to the gravity direction by the zenith correction unit 206, and the zenith direction of the generated omnidirectional image matches the vertical direction. Correct the conversion parameters. The zenith correction can be performed by the same processing as the three-dimensional rotation conversion described later in detail, but does not go into detail here. In step S104, the omnidirectional camera 100 causes the omnidirectional image generation unit 208 to perform processing for generating an omnidirectional image from the two captured partial images using the conversion parameter. In step S104, first, the partial image is converted from the plane coordinate system to the spherical coordinate system using the conversion parameter. Then, the partial images of the two spherical coordinate systems are combined to generate an omnidirectional image.

図11は、本実施形態による全天球カメラ100が2つの部分画像から生成する全天球画像を示す。なお、図11には、全天球カメラ100の真上方向と鉛直線が一致していない状態で撮影された2つの部分画像と、この2つの部分画像から天頂補正が施されて生成された全天球画像とが例示されている。図11に示す例では、一方の魚眼レンズが地面を向き、他方の魚眼レンズが空を向くように全天球カメラ100が傾けられた状態で、第1部分画像および第2部分画像が撮像されている。図11を参照する理解されるように、上述した天頂補正により、風景における水平線が中央に位置するように全天球画像が補正される。   FIG. 11 shows an omnidirectional image generated by the omnidirectional camera 100 according to the present embodiment from two partial images. In FIG. 11, two partial images taken in a state in which the vertical direction of the omnidirectional camera 100 does not coincide with the vertical line, and the zenith correction are generated from the two partial images. An omnidirectional image is illustrated. In the example shown in FIG. 11, the first partial image and the second partial image are captured with the omnidirectional camera 100 tilted so that one fisheye lens faces the ground and the other fisheye lens faces the sky. . As will be understood with reference to FIG. 11, the zenith image is corrected by the above-described zenith correction so that the horizontal line in the landscape is located at the center.

再び図5を参照すると、ステップS105では、全天球カメラ100は、画像圧縮部210により、生成された全天球画像の画像データを画像圧縮し、ステップS106で、生成された画像データをストレージに保存する。そして、ステップS107で一旦処理を終了する。   Referring to FIG. 5 again, in step S105, the omnidirectional camera 100 compresses the image data of the generated omnidirectional image by the image compression unit 210, and stores the generated image data in step S106. Save to. And a process is once complete | finished by step S107.

図6に示す表示画像出力処理は、ユーザからの画像データを指定した映像出力指示に応答して、ステップS200から開始される。ステップS201では、全天球カメラ100は、画像展開部212により、指定の全天球画像の画像データをストレージから読み出し、ステップS202で、メモリ上に全天球画像を展開する。   The display image output process shown in FIG. 6 is started from step S200 in response to a video output instruction designating image data from the user. In step S201, the omnidirectional camera 100 reads out image data of the designated omnidirectional image from the storage by the image expansion unit 212, and expands the omnidirectional image on the memory in step S202.

ステップS203では、全天球カメラ100は、注目点決定部214により、全天球カメラ100の姿勢センサ136から出力されるセンサ情報に基づいて、注目点(カメラ本体の姿勢角α,β,γ)を決定する。ここでは、加速度センサ、ジャイロセンサ、地磁気センサの組み合わせにより、カメラ本体を真上に向けた状態を基準としたカメラ本体の姿勢角α,β,γが得られるものとして説明する。ステップS204では、全天球カメラ100は、画像回転部216により、ステップS203で決定された注目点に応じて、全天球画像に対する座標変換処理を実行する。ステップS204に示す座標変換処理では、全天球画像の各座標値(θ1,φ1)を入力値として座標変換が行われ、変換後の各座標値(θ2、φ2)が計算される。   In step S <b> 203, the omnidirectional camera 100 determines the attention point (camera body posture angles α, β, γ) based on the sensor information output from the posture sensor 136 of the omnidirectional camera 100 by the attention point determination unit 214. ). Here, description will be made on the assumption that the camera body posture angles α, β, and γ can be obtained with a combination of the acceleration sensor, the gyro sensor, and the geomagnetic sensor as a reference when the camera body is directed upward. In step S204, the omnidirectional camera 100 performs coordinate conversion processing on the omnidirectional image by the image rotation unit 216 according to the attention point determined in step S203. In the coordinate conversion process shown in step S204, coordinate conversion is performed using the coordinate values (θ1, φ1) of the omnidirectional image as input values, and the converted coordinate values (θ2, φ2) are calculated.

ここで、座標変換処理について説明する。図12は、本実施形態による全天球カメラ100が実行する座標変換処理を説明する図である。ここで、座標変換前の3次元直交座標を(x1,y1,z1)、球面座標を(θ1,φ1)と表記し、座標変換後の3次元直交座標を(x2,y2,z2)、球面座標を(θ2,φ2)と表記する。   Here, the coordinate conversion process will be described. FIG. 12 is a view for explaining coordinate conversion processing executed by the omnidirectional camera 100 according to the present embodiment. Here, the three-dimensional orthogonal coordinates before coordinate conversion are expressed as (x1, y1, z1), the spherical coordinates are (θ1, φ1), the three-dimensional orthogonal coordinates after coordinate conversion are (x2, y2, z2), and the spherical surface The coordinates are expressed as (θ2, φ2).

座標変換処理では、下記式(1)〜(6)を用いて、球面座標(θ1、φ1)から球面座標(θ2、φ2)への変換を行う。座標変換処理は、下記式(1)〜(3)による座標変換と、下記式(4)による座標変換と、下記式(5)および(6)による座標変換とを含む。   In the coordinate conversion processing, conversion from spherical coordinates (θ1, φ1) to spherical coordinates (θ2, φ2) is performed using the following equations (1) to (6). The coordinate conversion process includes coordinate conversion by the following formulas (1) to (3), coordinate conversion by the following formula (4), and coordinate conversion by the following formulas (5) and (6).

まず、3次元直交座標を用いて回転変換する必要があるため、上記式(1)〜(3)を用いて、球面座標(θ1,φ1)から3次元直交座標(x1、y1、z1)へ変換する処理が行われる。   First, since it is necessary to rotationally transform using three-dimensional orthogonal coordinates, the spherical coordinates (θ1, φ1) are changed to three-dimensional orthogonal coordinates (x1, y1, z1) using the above formulas (1) to (3). Processing to convert is performed.

次に、注目点として与えられるカメラ本体の姿勢角α、β、γを用いて、上記式(4)により、3次元直交座標系(x1,y1,z1)を、3次元直交座標系(x2,y2,z2)に変換する。換言すれば、上記式(4)は、姿勢角(α、β、γ)の定義を与える。つまり、上記式(4)は、元の座標系を、x軸を軸にα回転させ、y軸を軸にβ回転させ、z軸を軸にγ回転させることにより、変換後の座標系になることを意味している。   Next, using the posture angles α, β, and γ of the camera body given as a point of interest, the three-dimensional orthogonal coordinate system (x1, y1, z1) is converted into the three-dimensional orthogonal coordinate system (x2) according to the above equation (4). , Y2, z2). In other words, the above equation (4) gives the definition of the posture angle (α, β, γ). In other words, the above equation (4) is obtained by converting the original coordinate system by α with respect to the x axis, β rotation with respect to the y axis, and γ rotation with respect to the z axis. Is meant to be.

最後に、上記式(5)および式(6)式を用いて、変換後の3次元直交座標(x2,y2,z2)を球面座標(θ2,φ2)に戻す変換を行う。   Finally, using the above formulas (5) and (6), the transformed three-dimensional orthogonal coordinates (x2, y2, z2) are converted back to the spherical coordinates (θ2, φ2).

再び図6を参照すると、ステップS205では、全天球カメラ100は、変換後全天球画像生成部218により、座標変換処理の実行の結果に基づき、元の全天球画像から、注目点に応じた変換後全天球画像を生成する処理を実行する。上述したステップS204の処理により、全天球画像の座標値(θ1,φ1)各々に対し、変換後の座標値(θ2、φ2)各々が計算されている。このため、変換後全天球画像生成処理は、変換後の全天球画像の入力座標値(θ1,φ1)の画素値として、この座標値(θ1,φ1)に対応して計算された変換後の座標値(θ2、φ2)の画素値を設定する処理となる。これにより、変換後の全天球画像が生成される。   Referring to FIG. 6 again, in step S205, the omnidirectional camera 100 uses the converted omnidirectional image generation unit 218 to change the original omnidirectional image from the original omnidirectional image to the point of interest. A process for generating a converted omnidirectional image is executed. By the processing in step S204 described above, the converted coordinate values (θ2, φ2) are calculated for each coordinate value (θ1, φ1) of the omnidirectional image. Therefore, the post-conversion omnidirectional image generation processing is performed by converting the pixel values of the input coordinate values (θ1, φ1) of the converted omnidirectional image corresponding to the coordinate values (θ1, φ1). This is a process of setting the pixel values of the later coordinate values (θ2, φ2). Thereby, the converted omnidirectional image is generated.

ステップS206では、全天球カメラ100は、切出処理部220により、変換後の全天球画像の中央部分を切り出して、切出画像を生成する。例えば、全天球画像のサイズの縦横1/2のサイズで中心から切り出すことができる。ステップS207では、全天球カメラ100は、拡大/レターボックス処理部222により、出力先映像出力装置の解像度およびアスペクト比に応じて、切り出された画像を拡大および黒帯の追加を行い、表示画像を生成する。ステップS208では、全天球カメラ100は、出力部224により、生成された表示画像を、映像出力インタフェース129を介して出力し、ステップS209で本処理を終了する。   In step S206, the omnidirectional camera 100 uses the cutout processing unit 220 to cut out the central portion of the converted omnidirectional image and generate a cutout image. For example, the image can be cut out from the center at a size that is 1/2 of the size of the omnidirectional image. In step S207, the omnidirectional camera 100 uses the enlargement / letterbox processing unit 222 to enlarge the clipped image and add a black belt according to the resolution and aspect ratio of the output destination video output device, and display the displayed image. Is generated. In step S208, the omnidirectional camera 100 causes the output unit 224 to output the generated display image via the video output interface 129, and the process ends in step S209.

なお、静止画の場合、図6に示すステップS203〜ステップS208の処理は、全天球カメラ100の姿勢が変化し注目点が変更される毎に、または、所定インターバル毎に繰り返される。動画の場合は、図6に示すステップS201〜ステップS208の処理が、各フレームの画像毎に繰り返される。   Note that in the case of a still image, the processing in steps S203 to S208 shown in FIG. 6 is repeated every time the attitude of the omnidirectional camera 100 changes and the point of interest is changed, or every predetermined interval. In the case of a moving image, the processes in steps S201 to S208 shown in FIG. 6 are repeated for each frame image.

以下、図7を参照しながら、第2の処理の流れにおいて実行される処理について説明する。図7に示す表示画像出力処理は、ユーザによるライブビュー開始指示に応答して、ステップS300から開始される。ステップS301では、全天球カメラ100は、撮像画像取得部202により、撮像素子130A,130Bからの撮像画像を取得する。   Hereinafter, the process executed in the flow of the second process will be described with reference to FIG. The display image output process shown in FIG. 7 is started from step S300 in response to a live view start instruction from the user. In step S301, the omnidirectional camera 100 uses the captured image acquisition unit 202 to acquire captured images from the image sensors 130A and 130B.

ステップS302では、全天球カメラ100は、つなぎ合わせ処理部204により、取得された2つの部分画像間の重複領域におけるつなぎ位置を検出し、変換パラメータに対し、つなぎ位置検出の結果を反映する。つなぎ位置検出の結果の反映により、図10(A)に示す変換パラメータは、補正後画像の座標値(θ,φ)に対し、つなぎ位置の補正を反映した部分画像の座標値(x、y)が対応付けられるように修正される。   In step S302, the omnidirectional camera 100 detects the connection position in the overlapping region between the two acquired partial images by the connection processing unit 204, and reflects the result of the connection position detection on the conversion parameter. By reflecting the result of the joint position detection, the conversion parameter shown in FIG. 10A has the coordinate values (x, y) of the partial image reflecting the joint position correction with respect to the coordinate values (θ, φ) of the corrected image. ) Are associated with each other.

ステップS303では、全天球カメラ100は、注目点決定部214により、外部操作コントローラの姿勢センサから出力されるセンサ情報に基づいて、注目点(操作コントローラの姿勢角α,β,γ)を決定する。ここでは、加速度センサ、ジャイロセンサ、地磁気センサの組み合わせにより、操作コントローラを真上に向けた状態を基準とした操作コントローラの姿勢角α,β,γが得られるものとして説明する。なお、ステップS303では、全天球カメラ100の姿勢角も検出され、操作コントローラが真上に向けられた状態(姿勢角(α,β,γ)=(0,0,0))で全天球画像の天頂方向が鉛直方向に一致するように、決定された姿勢角α,β,γに対し補正がかけられる。以下の説明では、説明の便宜上、全天球カメラ100が真上を向けて配置固定された状態で撮影が行われているものとして説明する。   In step S303, the omnidirectional camera 100 determines the point of interest (attitude angles α, β, and γ of the operation controller) based on the sensor information output from the attitude sensor of the external operation controller by the attention point determination unit 214. To do. Here, description will be made on the assumption that the attitude angles α, β, γ of the operation controller can be obtained by combining the acceleration sensor, the gyro sensor, and the geomagnetic sensor with reference to a state in which the operation controller is directed upward. In step S303, the attitude angle of the omnidirectional camera 100 is also detected, and the omnidirectional camera is in a state where the operation controller is pointed directly upward (attitude angle (α, β, γ) = (0, 0, 0)). The determined posture angles α, β, and γ are corrected so that the zenith direction of the spherical image matches the vertical direction. In the following description, for convenience of explanation, it is assumed that shooting is performed with the omnidirectional camera 100 placed and fixed directly upward.

ステップS304では、全天球カメラ100は、画像回転部216により、ステップS303で決定された注目点に応じて変換パラメータを修正する。ステップS304に示す座標変換処理では、全天球画像の座標値に対応する図10に示した変換パラメータの各変換後座標値(θ,φ)を入力値(θ1,φ1)として座標変換が行われ、上記式(1)〜(6)に従い変換後の座標値(θ2、φ2)が計算される。座標変換処理については、図12を参照して説明しているため、ここでは割愛する。   In step S304, the omnidirectional camera 100 uses the image rotation unit 216 to correct the conversion parameter according to the attention point determined in step S303. In the coordinate conversion processing shown in step S304, coordinate conversion is performed with the converted coordinate values (θ, φ) of the conversion parameters shown in FIG. 10 corresponding to the coordinate values of the omnidirectional image as input values (θ1, φ1). Thus, the converted coordinate values (θ2, φ2) are calculated according to the above formulas (1) to (6). The coordinate conversion process has been described with reference to FIG.

ステップS305では、全天球カメラ100は、変換後全天球画像生成部218により、座標変換処理の実行の結果が反映された変換パラメータを用いて、撮像された2つの部分画像から変換後全天球画像を直接生成する処理を実行する。変換パラメータの各座標値(θ,φ)に対し、これらを入力値(θ1,φ1)として変換後の各座標値(θ2、φ2)が計算されている。このため、変換後全天球画像生成処理は、変換後全天球画像の入力座標値(θ1,φ1)の画素値として、座標値(θ1,φ1)に対応して計算された変換後の座標値(θ2、φ2)に対応付けられる部分画像の座標値(x,y)の画素値を設定する処理となる。これにより、球面座標系に展開された2つの部分画像が得られ、2つの球面座標系の部分画像が画像合成されて、変換後の全天球画像が生成される。   In step S305, the omnidirectional camera 100 uses the conversion parameter reflecting the result of the coordinate conversion process by the converted omnidirectional image generation unit 218 to convert all of the captured partial images from the converted omnidirectional image. A process of directly generating a celestial sphere image is executed. For each coordinate value (θ, φ) of the conversion parameter, the converted coordinate values (θ2, φ2) are calculated using these as input values (θ1, φ1). For this reason, the post-conversion omnidirectional image generation process is a post-conversion post-conversion calculation that is calculated corresponding to the coordinate values (θ1, φ1) as the pixel values of the input coordinate values (θ1, φ1) of the post-conversion omnidirectional image. This is a process of setting the pixel value of the coordinate value (x, y) of the partial image associated with the coordinate value (θ2, φ2). Thereby, two partial images developed in the spherical coordinate system are obtained, and the partial images of the two spherical coordinate systems are combined to generate a converted omnidirectional image.

ステップS306では、全天球カメラ100は、切出処理部220により、変換後全天球画像の中央部分を切り出して、切出画像を生成する。ステップS307では、全天球カメラ100は、拡大/レターボックス処理部222により、出力先の解像度およびアスペクト比に応じて、切り出された画像を拡大および黒帯追加を行い、表示画像を生成する。ステップS308では、全天球カメラ100は、出力部224により、生成された表示画像を、映像出力インタフェース129を介して出力し、ステップS309で本処理を終了する。   In step S306, the omnidirectional camera 100 uses the cutout processing unit 220 to cut out the central portion of the converted omnidirectional image and generate a cutout image. In step S307, the omnidirectional camera 100 causes the enlargement / letterbox processing unit 222 to enlarge the clipped image and add a black band according to the resolution and aspect ratio of the output destination, and generate a display image. In step S308, the omnidirectional camera 100 causes the output unit 224 to output the generated display image via the video output interface 129, and the process ends in step S309.

なお、図7に示すステップS301〜ステップS308の処理は、フレーム間隔毎に繰り返される。   Note that the processing in steps S301 to S308 shown in FIG. 7 is repeated for each frame interval.

図13は、本実施形態による全天球カメラ100が各注目点に応じた画像回転により生成する変換後全天球画像を、切り出される中央部分とともに示す図である。図13(B)は、基準となる注目点における変換後全天球画像および切り出される中央部分を示す。図13(B)は、ユーザが操作コントローラ(全天球カメラ100/外部操作コントローラ)を垂直に保持している状態に対応する。   FIG. 13 is a diagram showing a converted omnidirectional image generated by the omnidirectional camera 100 according to the present embodiment by image rotation corresponding to each point of interest together with a central portion to be cut out. FIG. 13B shows the converted omnidirectional image at the reference point of interest and the center portion to be cut out. FIG. 13B corresponds to a state where the user holds the operation controller (the omnidirectional camera 100 / external operation controller) vertically.

これに対し、図13(A)は、操作コントローラを図13(B)に対応する姿勢から傾け、図13(B)において注目点を下に移動させた場合の変換後全天球画像および切り出される中央部分を示す。また、図13(C)は、操作コントローラを図13(B)に対応する姿勢から本体軸周りに回転させて、図13(B)において注目点を右に移動させた場合の変換後全天球画像および切り出される中央部分を示す。   On the other hand, FIG. 13A shows the converted omnidirectional image and the clipped image when the operation controller is tilted from the posture corresponding to FIG. 13B and the attention point is moved downward in FIG. 13B. The center part is shown. FIG. 13C shows the entire sky after conversion when the operation controller is rotated around the main body axis from the posture corresponding to FIG. 13B and the point of interest is moved to the right in FIG. 13B. A sphere image and a center portion to be cut out are shown.

図13に示すように、上記実施形態では、姿勢センサなどのセンサ情報により決定された注目点に基づき、全天球画像に対する座標変換処理を実行し、座標変換処理の実行により生成された変換後の全天球画像の一部を切り出すことにより、出力する表示画像が生成される。好ましい実施形態では、変換後の全天球画像の中央部分を切り出す処理を行うことにより、全天球画像における注目点を中心とした部分に対応した画像が表示画像として生成される。   As illustrated in FIG. 13, in the above-described embodiment, a coordinate conversion process is performed on the omnidirectional image based on a point of interest determined by sensor information such as a posture sensor, and a post-conversion generated by executing the coordinate conversion process. By cutting out a part of the omnidirectional image, a display image to be output is generated. In a preferred embodiment, by performing a process of cutting out the central portion of the converted omnidirectional image, an image corresponding to a portion centered on the point of interest in the omnidirectional image is generated as a display image.

上記実施形態によれば、全天球画像の一部を映し出した、閲覧者にとって違和感のない表示画像を、負荷の小さな処理で生成することが可能となる。好ましい実施形態によれば、全天球画像における歪みが少ない中央部分に注目点を中心とした画像が配置されるよう座標変換処理が施されるため、閲覧者は、専用ビューアを用いなくとも、自然な画像を閲覧することが可能となる。また、座標変換処理は、天頂補正のために全天球カメラ100に組み込まれた処理であるため、計装コストの削減、ひいては、画像処理による電力消費量、発熱を削減することも可能となる。   According to the above-described embodiment, it is possible to generate a display image that displays a part of the omnidirectional image and that does not feel uncomfortable for the viewer by a process with a small load. According to a preferred embodiment, since the coordinate conversion process is performed so that an image centered on the point of interest is arranged in the central portion with less distortion in the omnidirectional image, the viewer can use the dedicated viewer without using a dedicated viewer. It becomes possible to view natural images. In addition, since the coordinate conversion process is a process incorporated in the omnidirectional camera 100 for zenith correction, it is possible to reduce instrumentation costs and, in turn, power consumption and heat generation by image processing. .

以上説明したように、上述した実施形態によれば、閲覧者にとって違和感のない対象画像の表示画像を、負荷の小さな処理で生成することができる画像処理システム、画像処理方法、プログラムおよび撮像システムを提供することができる。   As described above, according to the above-described embodiment, an image processing system, an image processing method, a program, and an imaging system that can generate a display image of a target image that does not feel uncomfortable for a viewer by a process with a small load. Can be provided.

なお、上述までの実施形態では、全天球カメラ100を一例として、画像処理システムおよび撮像システムについて説明した。しかしながら、画像処理システムおよび撮像システムの構成は、上述した構成に限定されるものではない。   In the embodiments described above, the image processing system and the imaging system have been described using the omnidirectional camera 100 as an example. However, the configurations of the image processing system and the imaging system are not limited to the configurations described above.

他の実施形態では、上述した機能部202〜224の一部の処理を、外部のパーソナル・コンピュータやサーバ、操作コントローラとして動作させることができるコンピュータなどの1以上の画像処理装置上で分散実装してもよい。特定の実施形態において、上述した注目点決定部214、画像回転部216、変換後全天球画像生成部218、切出処理部220、拡大/レターボックス処理部222および出力部224は、撮像素子130を備える撮像装置である全天球カメラ、または、全天球カメラから分離された画像処理装置上に備えることができる。また、操作コントローラは、全天球カメラ、上述した画像処理装置、または全天球カメラおよび画像処理装置とは分離した装置とすることができる。   In another embodiment, a part of the processes of the functional units 202 to 224 described above is distributedly mounted on one or more image processing apparatuses such as an external personal computer, a server, and a computer that can operate as an operation controller. May be. In a specific embodiment, the attention point determination unit 214, the image rotation unit 216, the converted omnidirectional image generation unit 218, the clipping processing unit 220, the enlargement / letterbox processing unit 222, and the output unit 224 described above are It can be provided on an omnidirectional camera, which is an imaging device including 130, or on an image processing apparatus separated from the omnidirectional camera. Further, the operation controller can be an omnidirectional camera, the above-described image processing apparatus, or an apparatus separated from the omnidirectional camera and the image processing apparatus.

さらに、つなぎ合わせ処理部204によるつなぎ合わせ処理、画像回転部216による画像回転、および、切出処理部220による切り出し処理の順序は、図3に示した具体的な実施形態に限定されるものではない。(1)つなぎ合わせ処理をして、画像回転をして、切り出し処理をして出力する他、他の実施形態では、(2)画像回転をして、つなぎ合わせ処理をして、切り出し処理をして出力したり、(3)画像回転をして、切り出し処理をして、つなぎ合わせ処理をして出力したり、(4)つなぎ合わせ処理をして、切り出し処理をして、画像回転をして、出力したり、(5)切り出し処理をして、つなぎ合わせ処理をして、画像回転をして出力したり、(6)切り出し処理をして、画像回転をして、つなぎ合わせ処理をして出力したりすることを妨げるものではない。さらに、動画の状態で画像回転および切出処理を実行してもよい。   Furthermore, the order of the joining process by the joining processing unit 204, the image rotation by the image rotating unit 216, and the clipping process by the clipping processing unit 220 is not limited to the specific embodiment shown in FIG. Absent. In addition to (1) splicing processing, image rotation, clipping processing, and outputting, in another embodiment, (2) image rotation, splicing processing, clipping processing is performed. (3) Rotate the image and perform cut-out processing, and then output by joining, (4) Perform the joint processing, cut-out, and rotate the image. Or (5) cutout processing, stitching processing, image rotation and output, or (6) cropping processing, image rotation, splicing processing It does not interfere with the output. Further, the image rotation and extraction process may be executed in the state of a moving image.

なお、上記機能部は、アセンブラ、C、C++、C#、Java(登録商標)などのレガシープログラミング言語やオブジェクト指向プログラミング言語などで記述されたコンピュータ実行可能なプログラムにより実現でき、ROM、EEPROM、EPROM、フラッシュメモリ、フレキシブルディスク、CD−ROM、CD−RW、DVD−ROM、DVD−RAM、DVD−RW、ブルーレイディスク、SDカード、MOなど装置可読な記録媒体に格納して、あるいは電気通信回線を通じて頒布することができる。また、上記機能部の一部または全部は、例えばフィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ(FPGA)などのプログラマブル・デバイス(PD)上に実装することができ、あるいはASIC(特定用途向集積)として実装することができ、上記機能部をPD上に実現するためにPDにダウンロードする回路構成データ(ビットストリームデータ)、回路構成データを生成するためのHDL(Hardware Description Language)、VHDL(Very High Speed Integrated Circuits Hardware Description Language)、Verilog−HDLなどにより記述されたデータとして記録媒体により配布することができる。   The functional unit can be realized by a computer-executable program written in a legacy programming language such as an assembler, C, C ++, C #, Java (registered trademark), an object-oriented programming language, or the like. ROM, EEPROM, EPROM , Stored in a device-readable recording medium such as a flash memory, a flexible disk, a CD-ROM, a CD-RW, a DVD-ROM, a DVD-RAM, a DVD-RW, a Blu-ray disc, an SD card, an MO, or through an electric communication line Can be distributed. In addition, a part or all of the functional unit can be mounted on a programmable device (PD) such as a field programmable gate array (FPGA) or mounted as an ASIC (application-specific integration). Circuit configuration data (bit stream data) downloaded to the PD in order to realize the above functional unit on the PD, HDL (Hardware Description Language) for generating the circuit configuration data, VHDL (Very High Speed Integrated Circuits) Hardware Description Language), Verilog-HDL, and the like can be distributed on a recording medium as data.

これまで本発明の実施形態について説明してきたが、本発明の実施形態は上述した実施形態に限定されるものではなく、他の実施形態、追加、変更、削除など、当業者が想到することができる範囲内で変更することができ、いずれの態様においても本発明の作用・効果を奏する限り、本発明の範囲に含まれるものである。本願は、以下も開示する。
(付記)
(付記1)
表示手段に表示する動画データを出力する画像処理システムであって、
入力される画像データの一部の画像データを出力する第一の手段と、
入力される画像データの座標を変換した画像データを出力する第二の手段と、
前記第一の手段と前記第二の手段とで処理された画像データを前記表示手段に表示する動画データとして出力する第三の手段と
を含む、画像処理システム。
(付記2)
複数の画像を合成して1つの画像を生成する画像処理システムであって、
入力される画像データの一部の画像データを出力する第一の手段と、
入力される画像データの座標を変換した画像データを出力する第二の手段と、
入力される複数の画像の画像データを合成して1つの画像データとして出力する第四の手段と、
前記第一の手段と前記第二の手段と前記第四の手段とで処理された画像データを出力する第三の手段と
を含む、画像処理システム。
(付記3)
前記第一の手段は、前記入力される画像データの一部を切り出す切出手段であり、前記第二の手段は、センサ情報に基づいて決定される注目点に基づき、前記入力される画像データに対する座標変換処理を実行する座標変換処理手段である、付記1または2に記載の画像処理システム。
(付記4)
前記第二の手段に入力される画像データは、球面座標系の画像であり、前記座標変換処理は、
前記第二の手段に入力される画像データの座標を3次元座標に座標変換する第1の座標変換と、
前記第1の座標変換処理により得られた3次元座標を3次元回転変換する第2の座標変換と、
前記3次元回転変換により得られた3次元座標を球面座標系に座標変換する第3の座標変換と
を含む、付記3に記載の画像処理システム。
(付記5)
前記切出手段は、前記入力される画像データの中央部分を切り出す処理であり、これにより、前記入力される画像データにおける注目点を中心とした部分に対応した画像が前記一部の画像データとして出力される、付記3または4に記載の画像処理システム。
(付記6)
前記センサ情報は、加速度センサ、ジャイロセンサおよび地磁気センサの少なくとも1つのセンサから得られる情報を含む、付記3〜5のいずれか1つに記載の画像処理システム。
(付記7)
それぞれレンズ光学系および撮像素子を含む複数の撮像手段であって、互いに異なる方向を撮像する前記複数の撮像手段からの複数の画像の画像データを取得する画像取得手段をさらに含む、付記1〜6のいずれか1つに記載の画像処理システム。
(付記8)
前記複数の撮像手段は、それぞれ、所定画角を有し、前記複数の撮像手段の画角を合わせることにより4πステアラジアンの立体角が満たされ、前記第三の手段により出力される画像データは、全天球画像である、付記7に記載の画像処理システム。
(付記9)
表示手段に表示する動画データを出力する画像処理方法であって、画像処理装置が、
入力される画像データの一部の画像データを出力する第一のステップと、
入力される画像データの座標を変換した画像データを出力する第二のステップと、
前記第一のステップと前記第二のステップとで処理された画像データを前記表示手段に表示する動画データとして出力する第三のステップと
を含む、画像処理方法。
(付記10)
複数の画像を合成して1つの画像を生成する画像処理方法であって、画像処理装置が、
入力される画像データの一部の画像データを出力する第一のステップと、
入力される画像データの座標を変換した画像データを出力する第二のステップと、
入力される複数の画像の画像データを合成して1つの画像データとして出力する第四のステップと、
前記第一のステップと前記第二のステップと前記第四のステップとで処理された画像データを出力する第三のステップと
を含む、画像処理方法。
(付記11)
前記第一のステップは、前記入力される画像データの一部を切り出すステップであり、前記第二のステップは、センサ情報に基づいて決定される注目点に基づき、前記入力される画像データに対する座標変換処理を実行するステップである、付記9または10に記載の画像処理方法。
(付記12)
前記第二のステップで入力される画像データは、球面座標系の画像であり、前記座標変換処理は、
前記第二のステップで入力される画像データの座標を3次元座標に座標変換する第1の座標変換と、
前記第1の座標変換処理により得られた3次元座標を3次元回転変換する第2の座標変換と、
前記3次元回転変換により得られた3次元座標を球面座標系に座標変換する第3の座標変換と
を含む、付記11に記載の画像処理方法。
(付記13)
表示手段に表示する動画データを出力する画像処理装置を実現するためのプログラムであって、コンピュータを、
入力される画像データの一部の画像データを出力する第一の手段、
入力される画像データの座標を変換した画像データを出力する第二の手段、および
前記第一の手段と前記第二の手段とで処理された画像データを前記表示手段に表示する動画データとして出力する第三の手段
として機能させるためのプログラム。
(付記14)
複数の画像を合成して1つの画像を生成する画像処理装置を実現するためのプログラムであって、コンピュータを、
入力される画像データの一部の画像データを出力する第一の手段、
入力される画像データの座標を変換した画像データを出力する第二の手段、
入力される複数の画像の画像データを合成して1つの画像データとして出力する第四の手段、および
前記第一の手段と前記第二の手段と前記第四の手段とで処理された画像データを出力する第三の手段
として機能させるためのプログラム。
(付記15)
表示手段に表示する動画データを出力する撮像システムであって、
複数のレンズ光学系および撮像素子を含み、画像データを撮影するための撮像手段と、
注目点を変更するためのコントローラ手段と、
入力される画像データの一部の画像データを出力する第一の手段と、
入力される画像データの座標を変換した画像データを出力する第二の手段と、
前記第一の手段と前記第二の手段とで処理された画像データを前記表示手段に表示する動画データとして出力する第三の手段と
を含む、撮像システム。
(付記16)
複数の画像を合成して1つの画像を生成する撮像システムであって、
複数のレンズ光学系および撮像素子を含み、画像データを撮影するための撮像手段と、
注目点を変更するためのコントローラ手段と、
入力される画像データの一部の画像データを出力する第一の手段と、
入力される画像データの座標を変換した画像データを出力する第二の手段と、
入力される複数の画像の画像データを合成して1つの画像データとして出力する第四の手段と、
前記第一の手段と前記第二の手段と前記第四の手段とで処理された画像データを出力する第三の手段と
を含む、撮像システム。
Although the embodiments of the present invention have been described so far, the embodiments of the present invention are not limited to the above-described embodiments, and those skilled in the art may conceive other embodiments, additions, modifications, deletions, and the like. It can be changed within the range that can be done, and any embodiment is included in the scope of the present invention as long as the effects of the present invention are exhibited. The present application also discloses:
(Appendix)
(Appendix 1)
An image processing system for outputting moving image data to be displayed on a display means,
A first means for outputting a part of the input image data;
A second means for outputting image data obtained by converting the coordinates of the input image data;
An image processing system comprising: third means for outputting the image data processed by the first means and the second means as moving image data to be displayed on the display means.
(Appendix 2)
An image processing system that generates a single image by combining a plurality of images,
A first means for outputting a part of the input image data;
A second means for outputting image data obtained by converting the coordinates of the input image data;
A fourth means for synthesizing image data of a plurality of inputted images and outputting as one image data;
An image processing system comprising: third means for outputting image data processed by the first means, the second means, and the fourth means.
(Appendix 3)
The first means is cutting means for cutting out a part of the input image data, and the second means is the input image data based on a point of interest determined based on sensor information. The image processing system according to appendix 1 or 2, which is a coordinate conversion processing means for executing a coordinate conversion process on the.
(Appendix 4)
The image data input to the second means is an image of a spherical coordinate system, and the coordinate conversion process is
First coordinate conversion for converting the coordinates of the image data input to the second means into three-dimensional coordinates;
A second coordinate transformation for three-dimensional rotation transformation of the three-dimensional coordinates obtained by the first coordinate transformation processing;
The image processing system according to appendix 3, further comprising: a third coordinate transformation that coordinates the three-dimensional coordinates obtained by the three-dimensional rotation transformation into a spherical coordinate system.
(Appendix 5)
The cutout means is a process of cutting out a central portion of the input image data, whereby an image corresponding to a portion centered on a point of interest in the input image data is used as the partial image data. The image processing system according to appendix 3 or 4, which is output.
(Appendix 6)
The image processing system according to any one of appendices 3 to 5, wherein the sensor information includes information obtained from at least one of an acceleration sensor, a gyro sensor, and a geomagnetic sensor.
(Appendix 7)
Appendices 1 to 6, further comprising: a plurality of image pickup means each including a lens optical system and an image pickup device, wherein the image acquisition means acquires image data of a plurality of images from the plurality of image pickup means for picking up images in different directions. The image processing system according to any one of the above.
(Appendix 8)
Each of the plurality of imaging units has a predetermined angle of view, and the solid angle of 4π steadian is satisfied by matching the angle of view of the plurality of imaging units, and the image data output by the third unit is The image processing system according to appendix 7, which is a spherical image.
(Appendix 9)
An image processing method for outputting moving image data to be displayed on a display means, wherein the image processing apparatus
A first step of outputting a part of the input image data;
A second step of outputting image data obtained by converting coordinates of input image data;
An image processing method comprising: a third step of outputting the image data processed in the first step and the second step as moving image data to be displayed on the display means.
(Appendix 10)
An image processing method for generating a single image by combining a plurality of images, wherein the image processing apparatus includes:
A first step of outputting a part of the input image data;
A second step of outputting image data obtained by converting coordinates of input image data;
A fourth step of combining the image data of a plurality of input images and outputting as one image data;
An image processing method comprising: a third step of outputting the image data processed in the first step, the second step, and the fourth step.
(Appendix 11)
The first step is a step of cutting out a part of the input image data, and the second step is a coordinate for the input image data based on a point of interest determined based on sensor information. The image processing method according to appendix 9 or 10, which is a step of executing a conversion process.
(Appendix 12)
The image data input in the second step is an image of a spherical coordinate system, and the coordinate conversion process is
A first coordinate conversion for converting the coordinates of the image data input in the second step into a three-dimensional coordinate;
A second coordinate transformation for three-dimensional rotation transformation of the three-dimensional coordinates obtained by the first coordinate transformation processing;
The image processing method according to claim 11, further comprising: a third coordinate transformation that transforms the three-dimensional coordinates obtained by the three-dimensional rotation transformation into a spherical coordinate system.
(Appendix 13)
A program for realizing an image processing apparatus that outputs moving image data to be displayed on a display means, comprising:
A first means for outputting a part of the input image data;
Second means for outputting image data obtained by converting the coordinates of input image data; and image data processed by the first means and the second means as video data to be displayed on the display means. A program for functioning as a third means.
(Appendix 14)
A program for realizing an image processing apparatus that generates a single image by combining a plurality of images, the computer comprising:
A first means for outputting a part of the input image data;
A second means for outputting image data obtained by converting the coordinates of input image data;
4th means which synthesize | combines the image data of several input images, and outputs them as one image data, and the image data processed by said 1st means, said 2nd means, and said 4th means To function as a third means to output
(Appendix 15)
An imaging system that outputs moving image data to be displayed on a display means,
An image pickup means including a plurality of lens optical systems and an image pickup device, for taking image data;
Controller means for changing the point of interest;
A first means for outputting a part of the input image data;
A second means for outputting image data obtained by converting the coordinates of the input image data;
An imaging system comprising: third means for outputting the image data processed by the first means and the second means as moving image data to be displayed on the display means.
(Appendix 16)
An imaging system that generates a single image by combining a plurality of images,
An image pickup means including a plurality of lens optical systems and an image pickup device, for taking image data;
Controller means for changing the point of interest;
A first means for outputting a part of the input image data;
A second means for outputting image data obtained by converting the coordinates of the input image data;
A fourth means for synthesizing image data of a plurality of inputted images and outputting as one image data;
An imaging system comprising: third means for outputting image data processed by the first means, the second means, and the fourth means.

12…撮像体、14…筐体、18…撮影ボタン、20…結像光学系、22…撮像素子、100…全天球カメラ、112…CPU、114…ROM、116…画像処理ブロック、118…動画圧縮ブロック、120…DRAMインタフェース、122…外部ストレージインタフェース、124…外部センサインタフェース、126…USBインタフェース、128…シリアルブロック、129…映像出力インタフェース、130…撮像素子、132…DRAM、134…外部ストレージ、136…姿勢センサ、138…USBコネクタ、140…無線NIC、200…機能ブロック、202…撮像画像取得部、204…つなぎ合わせ処理部、206…天頂補正部、208…全天球画像生成部、210…画像圧縮部、212…画像展開部、214…注目点決定部、216…画像回転部、218…変換後全天球画像生成部、220…切出処理部、222…拡大/レターボックス処理部、224…出力部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 12 ... Image pick-up body, 14 ... Housing | casing, 18 ... Shooting button, 20 ... Imaging optical system, 22 ... Imaging device, 100 ... Spherical camera, 112 ... CPU, 114 ... ROM, 116 ... Image processing block, 118 ... Video compression block, 120 ... DRAM interface, 122 ... external storage interface, 124 ... external sensor interface, 126 ... USB interface, 128 ... serial block, 129 ... video output interface, 130 ... image sensor, 132 ... DRAM, 134 ... external storage DESCRIPTION OF SYMBOLS 136 ... Attitude sensor, 138 ... USB connector, 140 ... Wireless NIC, 200 ... Functional block, 202 ... Captured image acquisition part, 204 ... Connection processing part, 206 ... Zenith correction | amendment part, 208 ... Omni-sphere image generation part, 210: Image compression unit, 212: Image development unit, 214 Target point determination unit, 216 ... image rotation unit, omnidirectional image generating unit after 218 ... converter, 220 ... clipping processor, 222 ... Enlarge / letterbox processor, 224 ... output unit

特開2013−187860号公報JP2013-187860A

Claims (10)

複数のレンズ光学系および撮像素子を備えた撮像と、
前記撮像部により撮像された複数の画像に基づく全天球画像を生成する画像生成部と、
領域を指定するための信号を受信する受信部と、
受信した前記信号に基づいて前記領域が表示位置に含まれるように前記全天球画像の座標が変換された後に、前記全天球画像の一部が切り出され、切り出された前記全天球画像の一部を表示する表示部
備えた、撮像システム
An imaging unit including a plurality of lens optical systems and an imaging device;
An image generator that generates an omnidirectional image based on a plurality of images captured by the imaging unit;
A receiver for receiving a signal for designating an area;
After the coordinates of the omnidirectional image are transformed so that the region is included in the display position based on the received signal, a part of the omnidirectional image is cut out, and the cut out omnidirectional image imaging system that includes a display unit for displaying a portion of.
前記全天球画像の一部は、前記全天球画像から切り出された後に歪み補正されないことを特徴とする、請求項1に記載の撮像システム。The imaging system according to claim 1, wherein a part of the omnidirectional image is not subjected to distortion correction after being cut out from the omnidirectional image. 前記表示部は、前記受信部が受信する信号が変化する毎に前記全天球画像から切り出す画像を変更し、変更された前記画像を表示する、請求項1に記載の撮像システム。The imaging system according to claim 1, wherein the display unit changes an image cut out from the omnidirectional image every time a signal received by the receiving unit changes, and displays the changed image. 前記表示部は、周辺部に対して歪みの少ない領域として前記全天球画像の中央部分を前記一部として切り出し、これにより、前記全天球画像における前記信号が示す注目点を中心とした部分に対応した画像が表示画像として出力される、請求項1〜3のいずれか1項に記載の撮像システム。The display unit cuts out the central part of the omnidirectional image as the part as a region with less distortion with respect to the peripheral part, and thereby a part around the attention point indicated by the signal in the omnidirectional image The imaging system according to claim 1, wherein an image corresponding to is output as a display image. 前記領域を指定するための信号は、センサを用いて計測された姿勢角を含み、前記センサは、加速度センサ、ジャイロセンサおよび地磁気センサの少なくとも1つのセンサである、請求項1〜4のいずれか1項に記載の撮像システム。The signal for designating the region includes an attitude angle measured using a sensor, and the sensor is at least one of an acceleration sensor, a gyro sensor, and a geomagnetic sensor. The imaging system according to item 1. 前記複数の撮像素子からの複数の画像を取得する画像取得手段をさらに含む、請求項1〜5のいずれか1項に記載の撮像システム。The imaging system according to claim 1, further comprising image acquisition means for acquiring a plurality of images from the plurality of imaging elements. 前記複数のレンズ光学系および撮像素子は、それぞれ、所定画角を有し、画角を合わせることにより4πステラジアンの立体角が満たされ、取得した前記複数の画像に基づき全天球画像が生成される、請求項6に記載の撮像システム。The plurality of lens optical systems and the imaging elements each have a predetermined angle of view, and the solid angle of 4π steradians is satisfied by matching the angle of view, and an omnidirectional image is generated based on the acquired plurality of images. The imaging system according to claim 6. 複数のレンズ光学系および撮像素子を備えた撮像装置であって、An imaging device including a plurality of lens optical systems and an imaging device,
前記撮像装置により撮像された複数の画像に基づく全天球画像を生成する画像生成部と、An image generation unit that generates an omnidirectional image based on a plurality of images captured by the imaging device;
領域を指定するための信号を受信する受信部と、A receiver for receiving a signal for designating an area;
受信した前記信号に基づいて前記領域が表示位置に含まれるように前記全天球画像の座標が変換された後に、前記全天球画像の一部が切り出され、切り出された前記全天球画像の一部を出力する出力部とAfter the coordinates of the omnidirectional image are transformed so that the region is included in the display position based on the received signal, a part of the omnidirectional image is cut out, and the cut out omnidirectional image Output part that outputs a part of
を備えた、撮像装置。An imaging apparatus comprising:
コンピュータが、Computer
複数のレンズ光学系および撮像素子を備えた撮像部により撮像された複数の画像に基づく全天球画像を生成するステップと、Generating an omnidirectional image based on a plurality of images captured by an imaging unit including a plurality of lens optical systems and an imaging element;
領域を指定するための信号を受信するステップと、Receiving a signal for designating a region;
前記受信するステップで受信された前記信号に基づいて前記領域が表示位置に含まれるように前記全天球画像の座標が変換された後に、前記全天球画像の一部が切り出され、切り出された前記全天球画像の一部を出力するステップとAfter the coordinates of the omnidirectional image are transformed so that the region is included in the display position based on the signal received in the receiving step, a part of the omnidirectional image is cut out and cut out. Outputting a part of the omnidirectional image;
を含む、方法。Including a method.
コンピュータを、Computer
複数のレンズ光学系および撮像素子を備えた撮像部により撮像された複数の画像に基づく全天球画像を生成する画像生成部、An image generating unit that generates an omnidirectional image based on a plurality of images captured by an imaging unit including a plurality of lens optical systems and an imaging element;
領域を指定するための信号を受信する受信部、およびA receiver for receiving a signal for designating an area; and
受信した前記信号に基づいて前記領域が表示位置に含まれるように前記全天球画像の座標が変換された後に、前記全天球画像の一部が切り出され、切り出された前記全天球画像の一部を出力する出力部After the coordinates of the omnidirectional image are transformed so that the region is included in the display position based on the received signal, a part of the omnidirectional image is cut out, and the cut out omnidirectional image Output part that outputs a part of
として機能させるためのプログラム。Program to function as.
JP2016080181A 2016-04-13 2016-04-13 Imaging system, imaging apparatus, method, and program Active JP6256513B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016080181A JP6256513B2 (en) 2016-04-13 2016-04-13 Imaging system, imaging apparatus, method, and program

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016080181A JP6256513B2 (en) 2016-04-13 2016-04-13 Imaging system, imaging apparatus, method, and program

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015046943A Division JP5920507B1 (en) 2015-03-10 2015-03-10 Image processing system, image processing method, and program

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2016171577A JP2016171577A (en) 2016-09-23
JP6256513B2 true JP6256513B2 (en) 2018-01-10

Family

ID=56984271

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016080181A Active JP6256513B2 (en) 2016-04-13 2016-04-13 Imaging system, imaging apparatus, method, and program

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6256513B2 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6262890B1 (en) * 2017-01-13 2018-01-17 株式会社日本エスシーマネージメント Viewing device, underwater space viewing system, and underwater space viewing method
JP7271296B2 (en) * 2018-05-17 2023-05-11 キヤノン株式会社 IMAGING DEVICE, IMAGING DEVICE CONTROL METHOD AND PROGRAM
JP7379884B2 (en) 2019-06-27 2023-11-15 株式会社リコー Imaging device, image processing system, method and program

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4931055B2 (en) * 2006-11-22 2012-05-16 ソニー株式会社 Image processing apparatus and image processing method
JP5918618B2 (en) * 2011-06-03 2016-05-18 任天堂株式会社 Information processing program, information processing apparatus, information processing system, and information processing method
JP6003135B2 (en) * 2012-03-22 2016-10-05 株式会社リコー Image processing apparatus, image processing method, and imaging apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
JP2016171577A (en) 2016-09-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5920507B1 (en) Image processing system, image processing method, and program
JP7226484B2 (en) Imaging system, imaging device, video display device, image processing device, method and program.
KR102009122B1 (en) Imaging system, imaging apparatus, computer program, and system
JP5846549B1 (en) Image processing system, image processing method, program, imaging system, image generation apparatus, image generation method and program
JP7031280B2 (en) Image processing equipment, image processing systems and programs
JP6256513B2 (en) Imaging system, imaging apparatus, method, and program
JP7306089B2 (en) Image processing system, imaging system, image processing device, imaging device, and program
US20220230275A1 (en) Imaging system, image processing apparatus, imaging device, and recording medium
JP2018037786A (en) Imaging apparatus, method and program
JP2020096349A (en) Image processing device, imaging device, moving image reproduction system, method, and program
JP7206797B2 (en) Imaging device, information processing device, correction value calculation method and program
JP2020078065A (en) Imaging apparatus, information processing apparatus, correction amount setting method, and program

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20170606

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170807

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20171107

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20171120

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 6256513

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151