JP6645245B2 - 全天球撮影システム - Google Patents
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Description
画像データを出力する複数の撮像手段と、
前記複数の撮像手段の少なくとも1の撮像手段の姿勢情報を検出する姿勢検出手段と、
前記画像データを前記姿勢検出手段により出力された前記姿勢情報に基づいて座標変換した全天球画像を生成する制御手段と、
を具え、
前記制御手段は、前記画像データについて、グローバル座標における鉛直方向に対する傾き補正と、グローバル座標における水平面内での揺れは微小揺れ成分を除いた補正による座標変換を行なって全天球画像を生成する。
前記姿勢検出手段から前記少なくとも1の撮像手段の姿勢情報に基づいて、前記全天球フレームデータの座標を変換する補正量データを作成する補正量算出部と、
前記全天球フレームデータと前記補正量データを関連付けて全天球画像を得る関連付け手段と、
を具え、
前記補正量算出部は、前記全天球フレームデータについて、グローバル座標における鉛直方向に対する傾き補正と、グローバル座標における水平面内での揺れは微小揺れ成分を除いた補正を行なう補正量データを作成する構成とすることができる。
前記補正量算出部は、前記姿勢情報に基づいて前記全天球フレームデータの座標を、前記グローバル座標に補正するためのグローバル座標補正量を補正量データとして作成し、前記グローバル座標補正量は、全天球フレームデータの鉛直方向に対する傾きを補正し、鉛直方向軸周りの回転に対しては揺れの高周波成分のみを補正する補正量とすることができる。
前記補正量算出部は、前記姿勢検出手段から入力される1フレーム前の全天球フレームデータの姿勢情報に基づいて補正量データを作成することができる。
複数の撮像手段と、
前記複数の撮像手段の少なくとも1の撮像手段の姿勢情報を検出する姿勢検出手段と、
前記複数の撮像手段の出力である画像データと、
前記姿勢検出手段の出力である姿勢検出信号に基づいて画像信号を生成して表示する制御手段と、
を具え、
互いに直交するX軸、Y軸及び鉛直方向のZ軸を含むグローバル座標に対し、
前記複数の撮像手段をX軸方向に第1の角度だけ回転して撮影することにより生成した第1の画像信号、
前記複数の撮像手段をY軸方向に前記第1の角度だけ回転して撮影することにより生成した第2の画像信号、
前記複数の撮像手段をZ軸方向に前記第1の角度だけ回転して撮影することにより生成した第3の画像信号、
から前記制御手段で画像信号を生成して表示したとき、
前記制御手段は、前記第1の画像信号及び第2の画像信号は略回転動きのない画像を表示し、前記第3の画像信号は略前記第1の角度の回転動きのある画像を表示する。
i2=j2=k2=ijk=−1
ij=−ji=k,jk=−kj=i,ki=−ik=j
q0=cos(θ/2)
q1=nx・sin(θ/2)
q2=ny・sin(θ/2)
q3=nz・sin(θ/2)
nx2+ny2+nz2=1
P=R・p
ここで、Rは3×3の回転行列であり、クオータニオンqから次式で算出される。
P=Rc・p
qd0=cos(−θz_lpf/2)
qd1=0
qd2=0
qd3=sin(−θz_lpf/2)
qs=qd*qc(t)
ここで、*はクオータニオン乗算を表し、各要素を用いて次式で定義される。
qs0=qd0・qc0−qd1・qc1−qd2・qc2−qd3・qc3
qs1=qd0・qc1+qd1・qc0+qd2・qc3−qd3・qc2
qs2=qd0・qc2−qd1・qc3+qd2・qc0+qd3・qc1
qs3=qd0・qc3+qd1・qc2−qd2・qc1+qd3・qc0
上記実施形態では、一旦姿勢クオータニオンqをオイラー角Rzxyに変換し、Z軸周りの回転量θzを算出し、再度センタリングクオータニオンqdを算出しているが、姿勢クオータニオンqcから直接センタリングクオータニオンqdを算出しても構わない。例えば、姿勢クオータニオンqcの成分において、Z軸周りの回転を表す成分qzを
qz=qc0 2+qc3 2
で定義すると、qzが1に近い場合は、Z軸周りの回転が支配的になる。このとき、センタリングクオータニオンqdを
qd0=−k・qz・q0
qd1=0
qd2=0
qd3=(1−qd0 2)1/2
kは減衰係数(0<k<1)
としてセンタリングクオータニオンを算出しても構わない。
11 制御手段
22 イメージセンサー(撮像手段)
30 画像合成部
40 姿勢検出手段
42 角速度センサー
44 加速度センサー
50 姿勢算出部
60 補正量算出部
62 回転角度抽出部
63 ローパスフィルター
64 座標変換部
65 座標乗算部
70 関連付け手段
Claims (6)
- 画像データを出力する複数の撮像手段と、
前記複数の撮像手段の少なくとも1の撮像手段の姿勢情報を検出する姿勢検出手段と、
前記画像データを前記姿勢検出手段により出力された前記姿勢情報に基づいて座標変換した全天球画像を生成する制御手段と、
を具え、
前記制御手段は、前記画像データについて、グローバル座標における鉛直方向に対する傾き補正と、グローバル座標における水平面内での揺れは微小揺れ成分を除去する補正による座標変換を行なって全天球画像を生成する、
ことを特徴とする、全天球撮影システム。 - 前記複数の撮像手段によって撮影された画像データから全天球フレームデータを作成する画像合成部と、
前記姿勢検出手段から前記少なくとも1の撮像手段の姿勢情報に基づいて、前記全天球フレームデータの座標を変換する補正量データを作成する補正量算出部と、
前記全天球フレームデータと前記補正量データを関連付けて全天球画像を得る関連付け手段と、
を具え、
前記補正量算出部は、前記全天球フレームデータについて、グローバル座標における鉛直方向に対する傾き補正と、グローバル座標における水平面内での揺れは微小揺れ成分を除去する補正を行なう補正量データを作成する、
請求項1に記載の全天球撮影システム。 - 前記姿勢情報は、前記撮像手段を基準とした互いに直交するx軸、y軸及びz軸を含むローカル座標と、互いに直交するX軸、Y軸及び鉛直方向のZ軸を含むグローバル座標との間の回転変位量を表す情報であって、
前記補正量算出部は、前記姿勢情報に基づいて前記全天球フレームデータの座標を、前記グローバル座標に補正するためのグローバル座標補正量を補正量データとして作成し、前記グローバル座標補正量は、全天球フレームデータの鉛直方向に対する傾きを補正し、鉛直方向軸周りの回転に対しては揺れの高周波成分のみを補正する補正量である、
請求項2に記載の全天球撮影システム。 - 前記関連付け手段は、前記補正量データを前記全天球フレームデータのヘッダ情報として関連付ける、
請求項2又は請求項3に記載の全天球撮影システム。 - 前記撮像手段は、動画像を撮影し、
前記補正量算出部は、前記姿勢検出手段から入力される1フレーム前の全天球フレームデータの姿勢情報に基づいて補正量データを作成する、
請求項2乃至請求項4の何れかに記載の全天球撮影システム。 - 複数の撮像手段と、
前記複数の撮像手段の少なくとも1の撮像手段の姿勢情報を検出する姿勢検出手段と、
前記複数の撮像手段の出力である画像データと、
前記姿勢検出手段の出力である姿勢検出信号に基づいて画像信号を生成して表示する制御手段と、
を具え、
互いに直交するX軸、Y軸及び鉛直方向のZ軸を含むグローバル座標に対し、
前記複数の撮像手段をX軸周りに第1の角度だけ回転して撮影することにより生成した第1の画像信号、
前記複数の撮像手段をY軸周りに前記第1の角度だけ回転して撮影することにより生成した第2の画像信号、
前記複数の撮像手段をZ軸周りに前記第1の角度だけ回転して撮影することにより生成した第3の画像信号、
から前記制御手段で画像信号を生成して表示したとき、
前記制御手段は、前記第1の画像信号及び第2の画像信号は略回転動きのない画像を表示し、前記第3の画像信号は略前記第1の角度の回転動きのある画像を表示する、
ことを特徴とする全天球撮影システム。
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