JP6551687B2 - 3d形状生成のための被写体全周囲撮像装置 - Google Patents
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Description
一つ目は、撮影者、或いは、撮影手段を中心として、中心から見た周囲の空間を被写体として撮影するものある。その目的としては、Google Inc.製ストリートビューの画像や、自動車の周囲画像を撮影するものなどがある。この撮影手段には、全方位カメラと呼ばれ、複数のカメラを各方面の周囲に向けて設置し、一度に最大周囲360度の空間を撮影するものや、魚眼カメラと呼ばれ、特定方位の空間をできるだけ広角で撮影するものがある。これらの撮影手段は、中心から見た周囲の空間を被写体としていることから、本発明技術とは異なる。
このため、これら画像の撮影では、人がカメラを持ち、細心の注意をして被写体の回りを移動しながら、連続した、かつ、70%以上の重なりを持つ画像を撮影している。
しかしながら、人が持つカメラの位置と方向にはバラツキがあり、連続しなかったり、70%以上の重なりがない画像が撮影され、その結果、3D形状が生成できなかったり、歪んだ3D形状が生成されることが多くある。
又、回転アームは、回転角度制御モータ付きベアリングで、電動にて、一定回転角度毎に停止させることができる。
或いは、ベース板に貼り付けされた角度表示板を参照しながら回転アームを手動で回転、停止させることもでき、或いは、より安定して固定するには、回転角度ロックピンで、一定角度毎回転毎にロックすることもできる。
又、被写体テーブルや垂直座標軸には、生成する3D形状に縮尺を入れるための、寸法目盛が付いている。
撮影要件である、連続し、隣同士の画像の重なりが70%以上を満足させる画像を撮影するためには、回転アーム8を、式1より得られる角度54°以下毎の一定角度で回転させればよい。
回転角度 <180°X (100%−70%)/100 =54°・・・・・式1
但し、カメラ視野角度を180°とする。
従って、例えば、45°で順次回転させる場合では、8枚の撮影を行うことにより、連続し、隣同士の画像の重なりが70%以上の全周囲の画像を撮影できる。
形式の一つ目は、図3のギア付き回転角度制御モータ10が付いた回転アーム8で、設定角度ずつ、電動で回転し、停止する。
形式の二つ目は、図4のベース板7に貼られた回転角度表示板11を参照して、回転アーム8を一定角度分、手動で回転させ、回転角度ロックピン13がベース板7に一定角度毎に空けられたロックピン固定凹穴14に入ることにより固定される。
いずれの形式でも、被写体1の正面位置と回転角度表示板11のゼロ位置に合わせ、撮影手段15により1枚目の写真を撮影する。この後、回転アーム8を設定角度ずつ、順次回転し、停止し、撮影を行う。
撮影手段15の位置調整では 高さと方向調整を、高さ及び方向向調整手段16で行い、被写体1との距離調整を、回転アームの溝や外形に沿って移動する前後移動調整手段17により行う。
それぞれの隣同士の画像の重複度は、(45°x3)/180°=75%で、70%以上の重複した画像が得られる。
3D形状生成ソフトウェアで本撮影画像を処理すると、被写体1に、被写体テーブル18と、垂直座標軸20が付加された図10に示す3D形状が生成される。3D形状の中の被写体テーブル18の前面上辺をX軸、側面上辺をY軸、垂直座標軸20をZ座軸と見なすことにより、XYZ軸空間の中で、図11に示すように、各軸面の3D形状を任意に設定し、各面の展開図を作成できる。
2:回転アームユニット
3:被写体ユニット
4:撮像ユニット
5:照明ユニット
6:バックスクリーン
7:ベース板
8:回転アーム
9:ギア付きベアリング
10:ギア付き回転角度制御モータ
11:回転角度表示板
12:ベアリング
13:回転角度ロックピン
14:ロックピン固定凹穴
15:撮像手段
16:高さ及び方向調整手段
17:前後移動調整手段
18:被写体テーブル
19:被写体テーブル用固定軸
20:垂直座標軸
Claims (8)
- 被写体の全周囲撮影を行うための被写体全周囲撮像装置において、
ベース板および該ベース板に取り付けられベース板に対して回転可能に取り付けられた回転アームを有する回転アームユニットと、
前記回転アームユニットのベース板の中央に固定され、前記被写体を載置する被写体ユニットと、
回転アームの一方端に取り付けられ、回転アームとともに回転する撮像手段を有する撮像ユニットおよび
前記回転アームの他方端に取りつけられ、前記被写体の背景が撮像手段によって撮像されるのを遮るバックスクリーンとからなり、
前記被写体ユニットが、XY軸を形成する矩形の辺を持つ被写体テーブルと、Z軸を形成する垂直座標軸から構成され、前記Z軸を形成する垂直座標軸はZ方向に延在する略棒状の部材であり、前記被写体テーブルの面上に設置されており、前記被写体と、寸法の付いたXY軸を形成する矩形の辺を持つ被写体テーブルと、Z軸を形成する寸法の付いた垂直座標軸を持つ前記被写体ユニットを同時に撮影した画像を用いて、前記X軸、Y軸、Z軸によって作られる寸法を持ったXYZ軸空間の中に前記被写体の3D形状を生成し、前記XYZ軸を利用して、前記被写体の正面図であるZX面、側面図であるYZ面、上面図であるXY面などの展開図を作成し、かつ、前記被写体の寸法を計測することを特徴とする被写体全周囲撮像装置。
- 前記撮像ユニットは前記被写体に対する撮像手段の位置を調整する位置調整手段を含むことを特徴とする請求項1に記載の被写体全周囲撮像装置。
- 前記位置調整手段は被写体との距離を調整する前後方向距離調整手段と撮像手段の高さおよび撮像方向を調整する高さおよび方向調整手段とを含むことを特徴とする請求項1あるいは2に記載の被写体全周囲撮像装置。
- 前記回転アームユニットのベース板に固定された被写体ユニットの周囲を、回転アームユニットの回転アームが回転することを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の被写体全周囲撮像装置。
- 回転アームユニットが、回転角度制御モータ、或いは、手動により、一定間隔の回転角度毎に回転、停止することを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の被写体全周囲撮像装置。
- 回転アームユニットの片方の一端に取り付けられた撮像手段が、回転アームユニットと常時同期して回転しながら被写体を撮影することを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の被写体全周囲撮像装置。
- 回転アームユニットに取り付けられた照明ユニットが、撮像手段と常時同期して回転しながら被写体を照らすことを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の被写体全周囲撮像装置。
- 回転アームユニットの撮像ユニットの反対側の一端に取り付けられたバックスクリーンが、撮像手段と常時同期して回転し、被写体以外の背景が画像に写ることを妨げることを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載の被写体全周囲撮像装置。
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