JPH024236A - 立体画像表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ユ　−の“１ 本発明は写真測量用の立体画像表示装置に関するもので
ある。

１１些炎五 写真測量は、２台のカメラで撮影した２枚の写真を立体
視して同一対象物にメスマーク（測定するための点）を
それぞれ合せ、両メスマークの写真上での座標関係から
対象物の三次元的位置を計測するものである。

この分野においては、測定部と描画部が連動した図化ｌ
１ｊｌ（アナログ図化機とも呼ばれる）が古くから使用
され、また最近においては測定部の出力を計算機処理で
座標計算を行う解折回化機が使用されている。

これら両者の図化機における測定部は、光学機械手段に
よるところが大きく、立体視もその多くはファインダで
のぞくものである。

ところで、写真測量用の写真撮影は、２台のカメラが固
定されたステレオカメラで同時に２枚撮影する場合と、
１台のカメラで２カ所から固形する場合の２通りがある
。

ステレオカメラを用いた時の特徴は、２つのカメラが所
定の関係で配置しているので、それで撮影した写真は特
別の補正をすることなく、いわゆる立体視づ゛る条件が
整っている。

しかし、このステレオカメラを用いることのできる場合
は対象物が比較的近距離の時である。遠距離の場合は２
台のカメラを所〜定の関係に保つことは難しく、一般に
１台のカメラで位置を変えて撮影する方法がとられる。

この場合、始めのカメラの状態と次の状態との傾き関係
は規制できず、立体視するために補正が必要である。

このため、従来の図化機、解析図化機には光学機械式の
補正機構が付いていた。なお補正には相互標定要素（２
つのカメラの各方向に対する傾き角の成分）が用いられ
る。

ここで相互標定要素には一方のカメラを基準に他方のカ
メラの状態を示す場合（片側固定）と、２つのカメラの
投影中心を結ぶ線をｇｌに両カメラの状態を示す場合（
投影中心）の２種類がある。

しようとする 従来の装置による測定は人間の操作に頼らざるを得ず、
かなりの熟練が要求され、また疲労も多かった。このた
め現在２枚の写真における対応位置を計ＩＮｊｌで自動
的に検出する相関処理等のステレオマツチングが研究さ
れている。そして、従来の画像記録媒体である写真フィ
ルムあるいは印画紙は、保管状態により画像に歪みを与
えたり、よごれ、きず等保管に十分注意しなければなら
ないという問題があった。

こうした状況と最近のデジタル情報記録の高密度化が相
俟って写真画像をデジタル情報にし、磁気テープ、光デ
ィスク等に記録し、必要に応じて計算機で処理しようと
いう要求が増でいる。

しかしながら計９機の入力と出力に関する従来の装置に
ついて見てみると、次のような問題があった。

入力である画像入力装置においては、写真画像の情報を
写真側聞の要求に対応できる高精度、高分解でデジタル
情報に変換するものがなく、また変換されたデータは全
画像の一走査線分を単位として扱わなければならず、計
算処理に不向きであった。

また、出力である画像のモニタは、奥いぎのない平面的
なものであり、人間が計算処理の結果を正当なものかど
うかを簡単に評価することはできなかった。計算機処理
におけるステレオマツチング処理はまだ完全でなく、人
間のチエツクおよび修正を必要とされるものであるが、
これに向いた画像表示猪首がなかった。

このように入力、出力装置に関する問題があり、計算機
処理を用いて自動化、省力化を進めることは難しかった
。

ｎ（１）（− 本発明の目的は、計算機に対する人間の対話処理を可能
にするためのらのであり、分割画像方式で記録された画
像データを用い、画像を立体表示させる立体画像表示装
置を提供するところにある。そして立体視条件の整って
いない画像情報のため画像を補正して立体視可能な表示
にするところにある。

１１匹１Ｅ この発明は特許請求の範囲に記載の立体画像表示装置を
要旨としている。

を　　するための 第７図を参照する。

第７図の立体画像表示装置７０は、左右２つの画像をモ
ニタ８２．８２ａに表示させ、それを左右分離してそれ
ぞれの画像を左右眼に入るにうにしたものである。

この立体画像表示装置７０においては、入力源である画
像情報は写真画像を分割して得られた分割画像であり、
実施例では光ディスク４５ａ、４５ｂに記録されている
。

立体画像表示装ｆｆｆｉ７０は、少なくとも右用または
左用の一方の分割画像を複数記憶するバッファメモリ７
３と、 バッファメモリ７３に記憶された複数の分割画像を組合
せ切出す画像変換手段と、画像変換手段で得られる結果
を記憶する映像メモリ７４とを有し、映像メモリ７４の
出力を右用または左用の画像として表示させるのである
。右用の画像変換手段は、実施例ではメモリ制御部７６
、処理指令部８０．アドレスセレクタ７８から成る。ま
た左用の画像変換手段はメモリ制御部７６ａ、処理指令
部８０ａ、アドレスセレクタ７８ａから成る。

この発明はこのような構成により次のようなことができ
る。分割画像を繋いだ状態でバッファメモリに記憶し、
必要な部分を切出して映像メモリに記憶させ、その出力
を表示させるものである。

さらに立体視条件の整っていない画像のための補正とし
て、相互標定で得られる射影変換要素に用いて切出し、
座標変換を行うものである。

このバッフ７メモリ、切出し、座標変換、映像メモリは
２つの写真画像のうち一方の分割画像を基準にするもの
とすれば他方の画像のみに適用すれば良い。ｌノかし画
像の任意の位置をモニタ中央に映したり、あるいは中心
投影による相互標定で得られる射影変換要素を用いる場
合は両方の画像に適用してやる必要がある。実施例にお
いては両方に適用した例を示す。

複数の分割画像を組合せて切出し記憶して、その記憶画
像をモニタに表示する。

支克九 明細書における画像とは、走査線−本分の一次元的な情
報群は意味しておらず、走査線が複数で二次元的な情報
群を意味するものとする。

［画像入力用ステージ］ 第１図は、本発明の立体画像表示装置と組合せるのが好
ましい画像入力用ステージを示ず図である。

ベース１に取付けられたＸ軸モータ２により、Ｘ軸ガイ
ド３．４に沿ってＸステージ５が移動する。またＸステ
ージ５に取付けられたＹ軸モータ６により、Ｙ軸ガイド
７．８に沿ってＹステージ９が移動する。

ベース１に取付けられたリニアエンコーダ１０とＸステ
ージ、５に取付けられたＸ検出器１１は、Ｘステージ５
の位置を測定するものである。Ｘ検出器１１はその出力
にＸステージ５の移ｆＪ＋　ｆｆｉに応じたパルス数を
発生する。

また同様にＸステージ５に取付けられたリニアエンコー
ダ１２とＹステージ９に取付けられたＹ検出器１３はＹ
ステージ９の位置を測定するものである。Ｙ検出器１３
はその出力にＹステージ９の移動量に応じたパルス数を
発生する。

ベース１の内部には扼像系が取付けられている。またベ
ース１とつながっている照明用アーム１４の内部には照
明系が取付けられている。これらのＷｉ像系と照明系は
あとで説明する。

［フィルム固定部］ Ｙステージ９には、フィルム２２を固定するためのフィ
ルム固定部１５が載せられ、図示なきネジで固定されて
いる。また第１図には別のフィルム２２ａも示されてい
る。これらのフィルム２２．２２ａは、たとえば１台の
カメラで位置を変えて撮影した航空写真である。

第２図はフィルム固定部１５とフィルム２２の関係を示
す。フィルム固定部１５は、ガラス板１６．１７、固定
金具１８．１９、ねじ２０、金具２１を有する。

フィルム２２はガラス板１６．１７で挟まれて固定され
る。ガラス板１６はガラス板１７に取付【プられた固定
金具１８．１９に押え金具２１をねじ２０で４カ所留め
ることで固定される。このように画像情報源をガラス板
によってしっかりと固定するので、画像情報源が不要に
動くことがない。このため高分解、高積度に画像情報源
を取込める。

［光学系］ 第３図は画像を入力するための光学系を示す。実施例で
は、対象となる画像情報源はフィルム２２であり、透過
照明光学系の例である。この光学系は反射照明系でも良
く、この場合フィルム２２の片面側がガラス板であれば
良い。

照明系２３において、ランプ２３ａとレンズ２４の焦点
位置は、レンズ２５によって共役な関係にあり、均一な
照明をフィルム２２に与える光学系になっている。また
レンズ２５の焦点位置には絞り２６を配置し、そしてそ
の近傍にはよりいっそう均一な照明を得るための拡散板
２７を設けている。

撮像系３０は、フィルム２２の画像をレンズ３１．３２
を介してエリアＣＯＤ等で知られる半導体の撮像素子３
３上に結像させる。

レンズ３１の焦点位置には絞り３４が取付けてあり、い
わゆるテレセントリック光学系となっている。このため
光軸外の主光線Ｑ１゜９２、・・・も光軸に平行であり
、フィルム２２とレンズ３１の距離が変化しても結像の
大きさには影響を与えない。このことはガラス板１７の
屈折率が結像の大きさに影響を与えなく、またガラス板
１７の厚さも結像の大きさに無関係であることも意味し
ている。

またレンズ３１．３２は同一のレンズを使用しており、
それを対象形に配置した等倍のテレセントリック光学系
となっている。従ってデイスートジョン等の非対称収差
が除去（原理的には完全に除去）される。

［電気系］ 第４図は画像入力装置の電気系を示す図である。第１図
も参照する。

処理制罪部４０は、第１図のＸステージ５、Ｙステージ
９を所定の位置に移動させるため、ｘＴ：一タ駆動部４
１とＹモータ駆動部４２にそれぞれＸ位置指定、７位首
指定のデータを送る。これによりＸモータ駆動部４１と
Ｙモータ駆動部４２の出力をそれぞれＸ軸モータ２、Ｙ
軸モータ６が受け、Ｘステージ５、Ｙステージ９を移動
させる。

Ｘ、Ｙステージ５，９の移動に従いＸ、　Ｙ検出器１１
．１３の出力に発生するパルスをそれぞれＸ、Ｙカウン
タ４３，４４で計数づる。このＸ、Ｙカウンタ４３．４
４での計数値はそれぞれＸ、Ｙモータ駆動部４１．４２
に送られ、Ｘ、Ｙ軸モータ２，６は処理制御部４０から
のＸ、Ｙ位置指定にそれぞれの計数値が一致すると停止
する。つまりＸ検出器１１、ｘカウンタ４３、Ｘ−Ｅ−
夕駆動部４１、Ｘ軸モータ２で構成される系がＸサーボ
系である。またＹ検出器１３、Ｙカウンタ４４、Ｙモー
タ駆動部４２、Ｙ軸モータ６で構成される系がＹサーボ
系である。

ここでＸ、Ｙカウンタ４３．４４の計数値は処理制御部
４０で読取られ、必要に応じてランダムアクセス可能な
記録装置である光ディスク４５で記録される。

画性情報がタイミング発生器４６からのタイミングパル
スに従いＣＣＤＩ像素子３３で電気信号に変換される。

この電気信号はＡ／Ｄ変換器４７でデジタル信号に変換
され、第１メモリ４８に送られる。このときアドレスカ
ウンタ４９はタイミング発生器４６からのタイミングパ
ルスを計数することで、第１メモリ４８のアドレスを管
理している。従ってＡ／Ｄ変換器４７でデジタル信号に
変換された画像情報は第１メモリ４８に記憶されること
になる。

ここでアドレスカウンタ４９は行１列アドレスに対応し
たカウンタで構成され、列用カウンタのキャリイを行用
カウンタが計数するよう構成されている。またこのアド
レスカウンタ４９は、列用カウンタ及び行用カウンタの
キャリイを発生させる計数値が処理制御部４０で変更設
定できるように構成されている。

つまり第１メモリ４８に対して書込み読取りを行う場合
、順次指定する行、列アドレスの範囲を処理制御部４０
で変更できるようになっている。

第１メモリ４８にはｃｃｏＩｌｉＩ＆素子３３で（りら
れる画像情報すべてが一時的に記憶される。ここで必ず
しもＣＣＤ１ｆｆｌ像素子３３の画素数と分割画像の画
素数が一致している必要がな（、分割画像を単位とした
画像データは第１メモリ４８から光デイスクドライブ４
５に画像データを転送する時に、分割画像の画素数分を
転送することで得られる。

第１メモリ４８に記憶されている分？１画像のデータは
、処理制御部４０がタイミング発生器４６へ指令を出す
ことにより、データセレクタ４９ａを通して光デイスク
ドライブ４５に送られて光ディスク４５ａ、または４５
ｂに記録される。ここで光ディスク４５ａ。

＝１５ｂはそれぞれフィルム２２．２２ａによって得ら
れる情報を記録する媒体である。データセレクタ４９ａ
は第１メモリ４８の出力と第２メモリ５０の出力を選択
して光デイスクドライブ４５に送るものである。この場
合は処理制御部４０からの信号に従って第１メモリ４８
の出力を光デイスクドライブ４５に送っている。また第
１メモリ４８から光デイスクドライブ４５にデータを転
送している間、そのデータは第２メモリ５０にも供給さ
れている。

第２メモリ５０は圧縮画像を記憶するための記憶部であ
る。

圧縮画像はサンプリング（例えば１６×１６に１データ
をサンプリング）や、平均（例えば１６Ｘ１６を平均し
て１データとする）処理によるものが考えられる。ここ
では説明を簡潔にするためサンプリング処理の例を上げ
る。

アドレスセレクタ５１は処理制御部４０からの信号に従
ってアドレス変換器５２の出力を第２メモリ５０に送っ
ている。アドレス変換器５２は圧縮画像を得るための第
２メモリ５０のアドレス指定部である。つまりこのアド
レス変換器５２はアドレスカウンタ４９の出力値に圧縮
率を掛け、それに処理制御部４０で示される先頭アドレ
スを加えたものを出力する。

例えば圧縮率が１／１６で、先頭アドレスが０，０（行
９列アドレス）の場合のアドレス変換器５２の出力は、
行９列値で０．０から順にアドレスカウンタ４つの行９
列の値がそれぞれ１６増加するたびに、行１列値がそれ
ぞれ１増加する。すなわち、アドレスカウンタ４９の内
容に対応して分割画像のデータが順次第１メモリ４８か
ら第２メモリ５０に供給されるが、アドレス変換器５２
の出力は１６Ｘ１６の微小画像域において同一値であり
、結局１６Ｘ１６の微小画像域において最後に供給され
た画素データが第２メモリ５０内に残り、分割画像の全
データが供給され終わると分割画像を１／１６に圧縮し
た画像が第２メ［す５０内に記憶される。

この分割画像を圧縮した画像である分割圧縮画像の第２
メモリ５０における記憶位置は、その先頭アドレスが処
理制御部４０で示される先頭アドレスとなる。

なお、１／１６の演算は、アドレスカウンタ４９の出力
を下位方向に４ビツトシフトすることで代用することか
でき、また第１メモリ４８に記憶されている分割画像の
行及び列の画素数をともに２の整数乗とすることにより
、先頭アドレスは分割画像内を示す行９列アドレスのビ
ットより上位のピッ！〜で構成される。つまり圧縮率が
１／１６で、分割画像の行９列画素数がともに２の整数
乗の場合、アドレス変換器５２は行及び列の両方に関し
て、アドレスカウンタ４９の５ビット目以上のビットを
下位のビットとし、処理制御部４Ｏからの先頭アドレス
のビットを上位のビットとして出力するように結線する
゛だけで達成される。

以後実施例において、アドレス変換器５２はこの様に構
成されたものとする。

順次踊影されて得られる各分割画像のデータは順次−時
的に第１メモリ４８に記憶された後、光デイスクドライ
ブ４５に転送される。

また各分割画像のデータが第１メモリ４８から転送され
る度に、それに基ずく分割圧縮画像が第２メモリ５０内
に形成される。この分割圧縮画像の形成にあたっては、
その都度各分割圧縮画像が繋がるように、処理制御部４
０から先頭アドレスが指定される。従って各分割画像の
データ転送が全て終わると、第２メモリ５０内には園影
した範囲の圧縮画像が形成されることになる。

第２メモリ５０内に形成された圧縮画像は、処理制御部
４０がアドレスセレクタ５１に対してアドレスカウンタ
４９の出力を第２メモリ５０に送るように信号を出し、
またデータセレクタ４９ａに対して第２メモリ５０の出
力を光デイスクドライブ４５に送るように信号を出し、
そしてタイミング発生器４６へ指令を出すことにより光
デイスクドライブ４５に転送されて光ディスク４５８ま
たは４５ｂに記録される。

この様にして得られた圧縮画像は各分割画像と完全に位
置対応がとれた低倍率の画像を意味づる。従って圧縮画
像は各分割画像の索引用としてら利用できる。

画像データを取る領域は、オペレータが入力部５５で指
定することにＪ：る。これにより処理制御部４０は分割
画像の配置を算出し、各分割画像のデータを取るように
各部を制御する。

［分割画像と搬像素子の関係］ 第５図は分割画像を撮像素子上に対応させて、その関係
を示したものである。分割画像の大きさに対応する分割
画像領域ＤＩＭは破線で囲まれる１つの部分である。分
割画像領域ＤＩＭは、ｃｃｏｉ像素子３３の大きさを示
す撮像領域ＳＩＭより小さく設定されている（分割画像
領域ＤＩＭは搬像領域８１Ｍ以下でなければな・らない
）。撮像領域ＳＩＭは太い実線で囲まれる部分である。

また、分割画像領域ＤＩＭの大きさは行。

列画素ピッチの整数倍に設定されるが、特に実施例の場
合は既に）ホべたように、圧縮画像を得るための構成が
簡単になるように行１列画素ピッチの２の整数乗倍にし
である。ここで第５図中のＷ、■は分割画像領域ＤＩＭ
内における行１列の画素数である。

第１図のＸ、Ｙステージ５．９の移動方向と第５図の分
割画像領域ＤＩＭの境界線は、制御の容易さから実施例
においては一致させである（１画素内）。また分割画像
領域ＤＩＭの境界線（分割画像の配列方向）と画素ＵＩ
Ｍの配列方向はほぼ一致させである（１画素内）。

［フイ°ルムに対する必要な画像情報の一例］第６図は
航空写真のフィルム２２に対する必要な画像情報の一例
を示す。

必要な画像情報は、フィルム２２の視野ＦＩＭ外にある
指標ＦＰ１．ＦＰ２．ＦＰ３゜ＦＰ４の画像情報と、必
要領域Ｎ［Ｍで示される画像情報である。従ってこの場
合の画像情報の取込みは分割画像ＤＩＦ１．２，３゜４
とＤ　Ｉ　ＦＯ，Ｏ−Ｎ、Ｍである。

指標画像情報つまり分割画像ＤＩＦ（１゜２．３．４）
の情報は、オペレータが対話形式で各々の指標座標の概
略値を入力し、Ｘ。

Ｙステージ５．９を移動させて取込んでもよい。また指
標ＦＰ１．ＦＰ２．ＦＰ３．ＦＰ４のフィルムに対する
位置はあらかじめ定まっているので、自動的に順次取込
むようにしてもよい。

ただし、この場合第１図のフィルムをＸ。

Ｙステージ５．９の定まった位置にセットでさるように
することが必要である。これにはフィルム固定部１５が
Ｙステージ９に定まった位置関係でセラ１〜されるよう
にし、フィルム固定部１５に位置だし用マークをつけて
おき、フィルム２２をそれに合せてセットするようにす
ると良い。

第４図〜第６図を参照する。必要領域ＮＩＭの画像情報
取込みに関する処理制御部４０の動作を次に述べる。

■　必要額ｉｉｉ１ｉＮＩＭはオペレータが必要領域指
定点ＳＰ１．ＳＰ２を設定することによる。これにより
第４図の処理制御部４０は２つの必要領域指定点ＳＰ１
．ＳＰ２のＸ、Ｙ軸に関する差をとり、必要領域ＮＩＭ
の大きさを示ずΔＸ、ΔＹを求める。そしてこの△Ｘ、
ΔＹを分割画像のＸ、Ｙ軸の長さで割り、Ｘ、Ｙ方向の
分割画像数を求める（ただし、小数点以下を切上げて求
める）。ここで第６図中の分割画像番号の最大を示すＮ
、ＭはＸ。

Ｙ方向の分割画像数から１減じた値となる（ここで、ｎ
＝Ｑ　〜Ｎ、ｍ＝Ｑ　〜Ｍとする）。

■　次に処理制御部４０は分割画像ＤＩＦ（０，０）が
ｉ像索子３３に第５図の関係で対応するようにＸ、Ｙス
テージ５，９を移動させ、ステージが佇止したら搬像素
子で画像情報を取込む。ここでＸ、Ｙステージが静止し
ている状態で、画像情報を取込んでいる。

これは振動等の悪影響を受けることがなく、高分解、高
精度化に有用である。

■　そして圧縮画像データ作成のため、Ｖｘ、ｎ／１６
とＷｘｍ　／１６を算出し、それぞれの値を先頭アドレ
スの列９行値として第４図のアドレス変１！ｉｌ！器５
２に送る。

■　処理制御部４０がタイミング発生器４６へ指令を出
すことにより、前述のごとく光デイスクドライブ４５に
分割画像が転送され、また、第２メモリ５０に分割圧縮
画像が形成される。

■　■における分割画像ＤＩＦ（０，０＞に対する動作
を分割画像ＤＩＦ（１，０＞に対して行い、■から■の
動作を同様に行う。

同様にして分割画（ＩＤＩＦ（Ｎ、Ｍ）まで行う。ここ
までの動作が終了すると、分割画像の転送が完了し、圧
縮画商が第２メモリ５０に形成されたことになる。

■　圧縮画像の転送のため、１ｙｒ述のごとくアドレス
セレクタ５１とデータセレクタ４９を第２メモリ５０の
出力データ用に設定し、タイミング発生器４６へ指令を
出す。これにより、光デイスクドライブ４５に第２メモ
リ５０に形成された圧縮画像が転送される。

ただし上記ステップ中において、処理制御部４０はアド
レスカウンタ４９の行用カウンタ及び列用カウンタのキ
ャリイを発生させる計数値として、■の時は搬像素子の
画素数（行１列）、■の時は分割画像の画素数（Ｖ。

Ｗ）、■の時は圧縮画像のデータ数（行９列）に対応し
たものを設定する。

なお、光ディスク４５ａ、４５ｂに第１図のフィルム２
２から得た分割画像を転送して記録する際、その画像の
位（αを明確にするためにＸ、Ｙカウンタ４３．４４の
内容を一緒に転送して記録しても良い。

このにうにして、第１図のフィルム２２゜２２ａから得
た分割画像及び分割圧縮画像（さらにはＸＹカウンタの
内容）はそれぞれ光ディスク４５ａ　、４５ｂに記録さ
れる。

［立体画像表示装置７０］ 第７図は本発明の立体画像表示装置７０の構成例を示す
。右画像表示系７１と左画像表示系７２は同一の構成と
なっている。左画像表示系７２の各部分は、右画像表示
系７１の対応する各部分の符号にａを付加して表示する
。以下に右画像表示系７１の構成を代表して説明する。

ランダムアクセス可能な記録装置である前記光ディスク
４５ａ　、４５ｂには、右、左画像情報が第６図で示さ
れるような分割画像を単位とした画像で記録されている
。これら光ディスク４５ａ、４５ｂは光デイスクドライ
ブ６０，６０ａにセットされ、データの読出しくあるい
は書込み）が行われる。

バッファメモリ７３は光デイスクドライブ６０から転送
される画像データを一時的に記憶するためのメモリであ
り、ざらに゛画像の組合せ切出し処理′”（あとで説明
する）に応じるために分割画像データを複数弁収容でき
る容量（ここでは４分割画像以上とする）を持っている
。

映像メモリ７４はバッファメモリ７３から転送される表
示用画像データを記憶するためのメモリである。メスマ
ークメモリ７５は映像メモリ７４に対応したアドレス配
列となっており、メスマーク（実施例では２１１ｔｊ画
像、つまり１ビツトのデータである）を記憶するための
メモリである。

メモリ制御部７６は光デイスクドライブ６０からバッフ
ァメモリ７３に、あるいはバッファメモリ７３から映像
メモリ７４にデータを転送するとき、メモリのアドレス
を管理するための制御部である。

走査制御部７７は映像メモリ７４とメスマークメモリ７
５の内容を表示させるため、これらのメモリのアドレス
を順次走査づるものである。

アドレスセレクタ７８は処理指令部８０の信号に従って
メモリ制御部７６の出力と走査制御部７７の出力とを選
択して映像メモリ７４にアドレス信号として供給する。

メモリ制御部、７６と処理指令部８０およびアドレスヒ
レフタ７８は、画像変換手段を構成プる。画像変換手段
はバッファメモリ７３に記憶された複数の分割画像を組
合せ切出すものである。

合成部７９は映像メモリ７４とメスマークメモリ７５の
出力を合成し、メスマークメモリ７５からの信号があっ
たときに、これを優先してメスマークを表示するための
出力値（例えば８ピツ１〜データで“ＦＦ”：最も高輝
度な表示）を出力する。

Ｄ／Ａ変換器８１は合成部７９からのデータをアナログ
信号に変換し、モニタ８２に送る。、モニタ８２は走査
制御部７７からのタイミング信号を同期信号とし、Ｄ／
Ａ変換器８１からの信号に従って画像を映し出す。

ここでモニタ８２が画像を映しているときは、アドレス
セレクタ７８が走査制御部７７の出力を映像メモリ７４
に供給するように処理指令部８０から信号を受けており
、よって映像メモリ７４とメスマークメモリ７５はそれ
ぞれのアドレスが対応して同じタイミングで動作する。

メモリ制御部７６はバッファメモリ７３と映像メモリ７
４のアドレスを指定するため、行１列用アドレスカウン
タを１組ずつ有している。処理指令部８０の指令（分割
画像転送指令）に従ってメモリ制御部７６は分割画像の
データを光デイスクドライブ６０からバッフ１メモリ７
３に転送する。そして処理指令部８０の次の指令に従っ
て、メモリ制御部７６はバッファメモリ７３内における
表示に必要な画像データのアドレスを順次バックアメモ
リ７３に指定するとともに、それに対応する転送先の映
像メモリ７４のアドレスも順次指定し、バッフ７メモリ
７３から映像メモリ７４にデータを転送する。

バッフ７メモリ７３から映像メモリ７４へのデータ転送
は映像メモリ７４の１ライン分を単位に転送するもので
あり、処理指令部８０の指令とメモリ制御部７６の動作
を繰り返すことで必要な画像データ全部を転送するもの
である。ここで１ライン分の転送は、バッファメモリ７
３のアドレス指定に関してバッフ７メモリ７３の行また
は列方向に必ずしも沿っているわけではなく、行列方向
に対して斜方向にアドレスを指定していくことができる
にうにメモリ制御部７６が構成されている。

メモリ制御部７６のそのようなアドレス指定はメモリ制
御部７６のバッファメモリ７３用の行および列用アドレ
スカウンタを加算器等で構成し、計数時の増分値（１カ
ウント肖りの増加量）を外部から変更できるようにして
、行９列カウンタを同時に動作させることで可能となる
（任意の方向に向かってのアドレス変化が可能となる）
。

なおこの時の処理指令部８０からのメモリ制御部７６へ
の指令（変換転送指令）の内容はバッファメモリ７３に
対ブる転送開始アドレス、行１列に関する増分値（以後
行列増分値と記する〉、転送数、映像メモリ７４に対す
る転送先の開始アドレス等である。

左画像表示系７２は光デイスクドライブ６０ａに左画像
情報が記録されている光ディスり４５ａがセットされて
いる以外は、右画像表示系７１と同じ構成である。

モニタ８２．８２ａの画面は互に直交する偏光フィルタ
を通し、ハーフミラ−で重ね合わせられることで立体視
される（図示せず）。

ただしこのようにしてモニタ８２．８２ａを重ね合わせ
ると左右方向が逆になるので、走査制御部７７．７７ａ
は互に逆方向に走査するようにしている。あるいはバッ
フ７メモリから映像メモリへの転送を左画像表示系７２
と右画像表示系７１とで逆方向の転送としてもよい。

第８図は、ステレオカメラで撮影した写真を用いた場合
における光ディスク４５ａ、４５ｂ、バッファメモリ７
３．７３ａ、映像メモリ７４．７４ａの内容を示したも
のである。

第８図（ａ）、（ｂ）は光ディスク４５ｂ。

４５ａに記録されている左画像情報、右画像情報を示す
。この例においてはＮ−５，Ｍ＝６の４２の分割画像で
構成されている画像を示した。

また、説明を簡単にするため、対象物体は平面図の正方
形（あるいは立方体の上面）とし、撮影角度はその平面
にステレオカメラの光軸が垂直であると（）た。従って
第８図（ａ）（ｂ）中の斜線部のごとく両方とも正方形
で、縦視差のない画像となる。

なお第８図（ａ）、（ｂ）中の点Ｐはそれぞれの画像に
おいて対応する一点を示したものである。

ノを右両画像のそれぞれの点Ｐの位置が求まっていると
しくこれは左右の圧縮画像を用いて概略の位置で表して
も良いし、またそのようにして得られた概略位置をもと
に以後説明する°゛組合せ切出し処理パシた画像を観測
し、正確な位置を求めても良い）、いま第７図の処理制
御部８０に左右両画像のそれぞれの点Ｐの位ＩＮが指示
されたとする。

第７図の処理指令部８０はメモリ制御部７６．７６ａへ
分？Ｊ画像転送指令をだし、第８図（ａ）、（ｂ）にお
ける点Ｐを含む分割画像とそれに隣接する分割画像のデ
ータを光デイスクドライブ６０，６０ａからバッファメ
モリ７３．７３ａに転送させる（この例においてはそれ
ぞれ４つの分割画像）。

第８図（ｃ）、（ｄ）はバッファメモリ７３ａ、７３の
内容を示したものであり、バッファメモリ７３ａには左
画像の分割円＠（３゜０＞、（４，０＞、（３，１）、
（４，１）のデータが記憶され、バッファメモリ７３に
は右画像の分割画像（０，０）、（１，０）。

（０，１）、（１，１）のデータが記憶される。

次に第７図の処理指令部８０はメモリ制御部７６．７６
ａへ画像変換転送指令を繰り返し出しくただし行増分値
＝０１列増分値＝１゜転送数−映像メモリの１行分の画
素数で、これらの値は毎回同じであり、転送開始アドレ
ス、転送先の開始アドレスが毎回具なる）、映像メモリ
７４．７４ａの１行分を単位としてバッファメモリ７３
．７３ａから映像メモリ７４．７４ａへ繰り返し転送さ
せる。

第８図（ｃ）、（ｄ）中の点線の領域が映像メモリ７４
ａ、７４に記憶される内容である。このようにして隣接
する分割画像を“組合せ切出し″を行うことで左右のモ
ニタ中央に左右画像の点Ｐを映し出すことができ、また
立体視させることができる。

第８図はステレオカメラで撮影した写真の例で、立体視
するための条件が整っており、パ組合せ切出し処理”を
行うことだけで立体視が可能となる。

ここでいう“組合せ切出し処理″とは、複数の分割画像
（例では４つの分割画像）を組合せて作られた画像上に
おいて、映像メモリに対応した画像領域を平行移動させ
ることで得られる画像変換であり、角度、倍率、歪等の
変換を伴う、例えばヘルマート変換、アフィン変換、射
影変換等の座標変換は含まない。

第９図は第８図と同じ対象物体を１台のカメラで位置を
変えて撮影した例を示す。この場合は第８図の場合とち
がい射影変換を用いて画像変換する。始めのカメラの状
態と次の状態との傾き関係は規制できず第９図（ａ）。

（ｂ）のごとく歪んだ画像となり、また縦視差ＨＤの大
きい画像となる。このような状態では人間が立体視する
ことはできず、とくに縦視差ＨＤがあると立体視するこ
とが難しい。

なおこの縦視差ＨＤは第９図（ａ）、（ｂ）のように画
像の歪が左右一致していないと対応点の位置により、そ
の大きさが異なる。

第７図の光デイスクドライブ６０．６０ａからバッフ・
アメモリ７３．７３ａへの転送は、第８図の場合と同様
に行うと、その内容は第９図（ｃ）、（ｄ）のように、
第７図のバッファメモリ７３ａには左画像の分割画像（
２゜１＞、（３，１）、（２，２）、（３，２）のデー
タが記憶され、バッフ７メモリ７３には右画像の分割画
像（１，０＞、（２，０）。

（１，１＞、＜２．１）のデータが記憶される。

中心投影による相互標定で得られる射影変換要素（相互
標定で得られる回転行列の成分）が与えられると、第９
図（Ｃ）〜（ｆ）に示すごとく、第７図の映像メモリ７
４ａにおいて点Ｐを中心に位置させるためのｒｉ、　　
ｒ２゜ｒｏ、　ｒｅに対応するバッファメモリ７３ａに
おけるｔｌ、　　ｔ２．　ｔｏ、　ｔｅを射影変換式に
よって求めることができる。これは映像メモリ７４、バ
ッフ７メモリ７３に関しても同様である。従って第７図
の処理指令部８０ではｔｌ。

ｔ２．　ｔｏ、　ｔｅを算出し、ｔｌ、　　ｔ２におけ
る行列増分値、ｔｏ、　ｔｅにおける行列増分値を求め
る。また映像メモリ７４．バッファメモリ７３に関して
も同様に行う。

ここで、メモリ制御部７６への指令（変換転送指令）は
１ライン毎に射影変換式で転送開始アドレス（ｔｌ、ｔ
３．・・・ｔｏ）、転送終了アドレス（１２，ｔ４．・
・・ｔｅ）を算出し、そして行列増分値を求めて行って
も良いが１、演算時間を短縮するためライン（ｔｌ、ｔ
２）からライン（ｔｏ、　ｔｅ）までにおける転送開始
アドレス、転送終了アドレス、行列増分値が直線的に変
化するものと゛して近似計算で１ライン毎の８値を求め
ても良い。

このようにして得られる値を用い、第７図の処理指令部
８０はメモリ制御部７６へ変換転送指令を繰り返して出
す。このことで組合せ切出し処理″を座標変換しながら
行うことになり、この結果第９図（ｅ）、（ｆ）に示す
ように補正されて歪、縦視差がなくなった画像が得られ
る。よって立体視が可能となる。

以上の射影変換要素に基づく座標変換は圧縮画像のよう
な全体画像の場合でも同様に行うことができる。これは
第９図（ａ＞、（ｂ）の全範囲が（ｃ）、（ｄ）の全範
囲に入ったと考えることで容易に推察できる。

第９図において、第７図のバッフ７メ七りから１１．ｔ
２等のデータを読み出しく第９図（Ｃ）、（ｄ）参照）
、映像メモリにｒ１ｒ２等のデータとして記憶させる場
合（第９図（ｅ）、（ｆ）参照）に、そのデータは転送
アドレスの位置のデータをそのまま記憶させてもよい。

しかし、第１０図のように近傍のデータに重みをつけて
映像メモリ７４，７４８に入力させればさらに補正の程
度がよくなる。すなわちｔｎに対応する映像メモリのデ
ータＮ、Ｊｌを近傍の交点Ｏｎのまわりの４つのデータ
にＯｎからの距離方向を考慮してｋｌ　（１、Ｊ）　、
＋　ｋ２　（１＋　１　、　Ｊ　）・←に３　　（ｒ、
Ｊ＋１）＋　ｋ４　　（１＋１．Ｊ＋１）から求める。

ここでに１．　　ｋ２．　　ｋ３．　　ｋ４はＱｎから
の距離を考慮した重みづけである。

本実施例によれば、メスマークの修正あるいはマニアル
操作においては、縦視差がないため対応する点が横方向
に存在することを意味しており、左右画像の一方の点に
対応する他方の点は横方向にのみ探索すればよい。つま
り対応点探索のためのメスマーク移動は、メスマークメ
モリ上において同一行内でのみ移動させれば良く、操作
が簡単となる。

メスマークメモリ７５．７５ａにはメスマークを記憶さ
せるかわりに右、左対応する等貴翰、あるいは輪郭線を
記憶させて画像゛と合成させて立体視させてもよい。輪
郭線の作成は輪郭を特徴づける複数の特徴点に、順次マ
ニアル操作で左、右のメスマークを一致させ、特徴点上
のメスマークを連結させる線で得ることができる。。

なお、座標変換の精度にもにるが、人間の立体視には問
題どならない微小な縦視差が残りうる。この場合はメス
マークが縦視差のため縦方向に微小ではあるが一致しな
くなりうるので、メスマークの形状を縦方向に長い（座
標変換で残った縦視差を吸収できる程度）ものを用いる
と良い。

ところで、右用と左用の画像変換手段を１つの画像変換
手段で兼用してもよい。つまりこの１つの画像変換手段
により右用と左用の画像を画像変換するのである。

１１匹１１ 請求項１の発明によれば、２枚の写真の対応画像に無関
係に分割された画像を用いても“′組合せ切出し′°に
より立体視のための画像を作ることができる。

また、２つの画像に組合せ切出し°′を適用させること
で画像の任意の位置をモニタ中央に映し出すことができ
る。

さらに請求項２によれば、“′組合せ切出し″を座標変
換しながら行うことにＪ：す、立体視条件を満たさない
写真撮影の画像も立体視することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の立体画像表示装置に関連する画像入力
装置を示す図、第２図はフィルム固定部とフィルムの関
係を示す図、第３図は画像入力装置の光学系を示す図、
第４図は画像入力装置の電気系を示す図、第５図は分割
画像を撮像素子に対応させた図、第６図はフィルムの必
要な画像情報の一例を示す図、第７図は本発明の立体画
像表示装置の実施例を示ず図、第８図はステレオカメラ
で撮影した写真の例を示す図、第９図は第８図と同じ対
像物体を１台のカメラで位置を変えて撮影した例を示す
図、第１０図は第９図における補正例とは別の補正例を
示す図である。 １・・・・・・・・・・・・・・・・・・ベース２・・
・・・・・・・・・・・・・・・・Ｘ軸モータ５・・・
・・・・・・・・・・・・・・・Ｘステージ６・・・・
・・・・・・・・・・・・・・Ｙ軸モータ９・・・・・
・・・・・・・・・・・・・Ｙステージ１５・・・・・
・・・・・・・・・・フィルム固定部２２・・・・・・
・・・・・・・・・フィルム４５．４５ａ・・・光ディ
スク ７０・・・・・・・・・・・・・・・立体画像表示装置
７１・・・・・・・・・・・・・・・右画像表示系７２
・・・・・・・・・・・・・・・左画像表示系７３・・
・・・・・・・・・・・・・バッファメモリ７４・・・
・・・・・・・・・・・・映像メモリ７６・・・・・・
・・・・・・・・・メモリ制御部８２・・・・・・・・
・・・・・・・モニタ８２ａ・・・・・・・・・・・・
モニタ代　　理　　人　　　弁理士 田 第 図 第 図 第 図 第 図 （ａ） （ｂ） （ｃ） （ｄ） 第 因 （ａ） （ｂ） （ｃ） （ｄ） （ｅ） （ｆ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、左右２つの画像をモニタに表示させ、 それを左右分離してそれぞれの画像を左右眼に入るよう
   にした立体画像表示装置において、入力源である画像情
   報は写真画像を分割して得られた分割画像であり、 少なくとも右用または左用の一方の分割画像を複数記憶
   するバッファメモリと、 バッファメモリに記憶された複数の分割画像を組合せ切
   出す画像変換手段と、 画像変換手段で得られる結果を記憶する映像メモリとを
   有し、 映像メモリの出力を右用または左用の画像として表示さ
   せることを特徴とした立体画像表示装置。 ２、画像変換手段は立体視条件を満足するよう組合せ切
   出の画像変換を行う請求項１に記載の立体画像表示装置
   。