JPH024237A - 立体画像表示用装置 - 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】 、・−５十のＬ［１ 本発明は写真側分用の立体画像表示用装置に関づるもの
である。

【胆へＬＬ η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
１ｌ（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
標計算を行う解析図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
にるところが大きく、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ケ所から瓦影する場合の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、いわゆる立体視する条件が整
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やり方がとられる。

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′ｌＩＡ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
メラの状態を示ず場合（片、側固定）と、２つのカメラ
の投影中心を結ぶ線を基準に両カメラの状態を示す場合
（投影中心）の２種類がある。

が　　しよ　と　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算機で自動的に
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１ｍ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
写真測畿の要求に対応できる高精瓜、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
算処理に不向ぎであった。

また、出力である画像のモニタは、奥いきのない平面的
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装置がなかった。

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
。

１１東１江 本発明の目的は、計算機に対する人間の対話処理を可能
にするためのものであり、デジタル情報に変換された画
像データを・扱い、立体視条件の整っていない画像情報
を補正して立体視可能な表示をさせる立体画像表示用装
置を提供するところにある。

さらに本発明の目的は、測定点を明確にするため、立体
表示にあたってはメスマークを合成して表示し、マニア
ル測定や計算処理結果のチＬツク、修正を対話形式で行
えるようにするところにある。

ｇＪＢ以ｔＬ 本発明は特許請求の範囲の立体画像表示用装置を要旨と
している。

ｆ　°をｒｏ　るための− 第７図を参照する。第７図の立体画像表示用装置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ように
したものである。

この装置７０は、少なくとも右用または左円の一方の画
像を座標変換する画像変換手段と、 画像変換手段の結果を記憶する映像メモリ７４．７４ａ
とを有し、映像メモリ７４，７４８の出力を右用または
左用の画像として表示させる。

前記右用の画像変換手段は、実施例ではメモリ制御部７
６と処理指令部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、立体視条件の整っていない画像を座標交換
して映像メモリに記憶してその出力を表示させるもので
ある。

さらに両画像に対応してそれぞれのメスマークを合成表
示させる。ここでの座標変換は一方の画像を基準とする
ならば他方の画像情報にのみ適用すればよい。しかし中
心投影による相互標定で得られる射影変ｙＡ要素を用い
て座標変換をする場合などは、両画像情報に座標変換を
適用する必要がある。実施例においては両方に適用した
例を示す。

さらに多数のメスマークを同時に発生させ、同時に多数
の処理結果を評価できるようにする。このためにメスマ
ークの発生は映像メモリに対応したメスマークメモリを
用い、メスマークメモリにメスマークを書込んで映像メ
モリとメスマークメモリとの出力を合成して表示させる
。このような表示方法はメスマークのかわりに等高松０
輪郭線を用いることにより、等貴翰処理２輪郭線処理の
妥当性も評価できることになる。

ＪＬ 右用または左用の画像を座標変換し、その変換結果を記
憶し、右用または左用の画像として表示する。

丸ｉ乳 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用装置と組合せるのが
好ましい画像入力用ステージを示す図である。

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３９．４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の移動量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の位置を測定づ°るものである。Ｙ検出器１
３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１最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ｉ像光と照明系は
あとで説明プる。

［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に取付けられた固定金
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、高精度に画像情報源を
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２／１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
その近隣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。

搬像系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索子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１ｆ！１ｌＱ１゜９２、・・・ら光軸に平
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図は画像入力猪首の電気系を示す図である。第１図
も参照する。

処理制御部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、Ｘモータ駆動部４１
とＹモータ駆動部４２にそれぞれＸ位置指定、Ｙ位置指
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の出力に発生ずるパルスをそれぞれＸ、Ｙカウンタ
４３．４４で計数する。このＸ、Ｙカウンタ４３，４４
での計数値はぞれぞれ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位眠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モータ駆
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。

画像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ＣＣＤＩＩＮＣＣＤ撮像素子３３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
′Ｉ！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９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１？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ＣＣＤ撮像素子３３で得られる画像
情報すべてが一時的に記憶される。ここで必ずしもＣＣ
ＤＩＩＣＣＤ撮像素子３３と分割画像の画素数が一致し
ている必要がなく、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４５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割画像のデータは、
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４５ｂ
に記録される。ここで光ディスク４５ａ。

４５ｂはそれぞれフィルム２２，２２８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
て光デイスダドライブ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
では説明を簡漂に覆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５ｏ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１列値でＯ２０から順にアドレスカウンタ４９の行１
列の値がそれぞれ１６増加するたびに、行９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メモリ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が
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Ｊ：
す、先頭アドレスは分割画像内を示す行９列アドレスの
ビットより上位のビットで構成される。つまり圧縮率が
１／１６で、分割画像の行１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４０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１ｆｆＱ彰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内には撮影
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５ｏ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（）
、そしてタイミング発生器４６へ指令を出すことにＪ：
り光デイスクドライブ４５に転送されて光ディスク４５
ａ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する。従って圧縮画
像は各分割画像の索引用としても利用できる。

画像データを取る領域は、オペレータが入カ部５５で指
定することによる。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、ＣＯＤ岡像素像素子３３きさを示
ｔ　ｕｉｉ像領域ＳＩＭＪ：り小さく設定されている（
分割画像領域ＤＩＭは顕像領域ＳＩＭ以下でなければな
らない）。１層像領域ＳＩＭは太い実線で囲まれる部分
ぐある。

Ｊ：た、分割画像領域ＤＩＭの大ぎさは行。

列画素ピッチの整数倍に設定されるが、特に実施例の場
合は既に述べたように、圧縮画像を得るための溝成が簡
単になるように行９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０１Ｍ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画素以内）。また分割画
像領域Ｄ］Ｍの境界線（分割画像の配列方向）と画業Ｕ
ＩＭの配列方向はほぼ一致させである（１画素以内）。

［フィ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ＦＰ−１，ＦＰ２．ＦＰ３゜ＦＰ４の画像情報と、
必要領域ＮＩＭ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ＤＩＦｏ、０〜Ｎ、Ｍである。

指標画像情報つまり分割画像ＤｒＦ（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Ｊ：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きるように
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ットされるように
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Ｎ１Ｍ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。

■　必要領域ＮＩＭはオペレータが必要領域指定点ＳＰ
１．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
を示すΔＸ、ΔＹを求める。そしてこのΔＸ、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」：ばて求める）
。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（ココテ、ｎ
−０〜Ｎ、　ｍ＝ｏ　〜Ｍとする）二〇　次に処理制御
部４０は分割画ｆｌｌＤ　Ｉ　Ｆ（０，０）がｉ像素子
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、ステージが停止したら撮像素子で画像
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。

これは撮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、Ｖｘｎ　／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図のアドレス変換器５２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ＤｒＦ　（１，０＞に対して行い、■から■
の動作を同様に行う。

同様ニ１ノテ分割画（’ｌ＋Ｄ　ｒ　Ｆ　（Ｎ、　Ｍ）
　マｒ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、圧縮画像が第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、前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Ｊ：り光デイスクドライブ４５に第２メモリ５
０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
キセリイを発生させる計数値として、■の時は顕像素子
の画素数（行９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１列）に対応し
たものを設定する。

なお、光ディスク４５９．４５ｂに第１図のフィルム２
２から１１だ分割画像を転送して記録する際、その画像
の位置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。

このようにして、第１図のフィルム２２゜２２８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、ｆスフ４５ａ　、４５ｂに記録
される。

［立体画像表示用装置７０］ 第７図は本発明の立体画像表示用装置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
６０．６０８にセットされ、データの読出しくあるいは
占込み）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、さらに“画像の組合せ切出し処理パ（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２値画像、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は光ディスクドライブ６Ｏ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
を順次走査するものである。

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（）て供給する
。

メモリ制御部７６と処理指令部８０およびアドレスセレ
クタ７８は、画像変換手段を構成する。画像変換手段は
バッフ７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ビツトデータで“ＦＦ”：最ち高輝度
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
、にって映像メモリ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
７４のアドレスを指定するため、行９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からバッフアメ七り
７３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７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ファメ
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、バッファメモ
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ライン分を中位に転送づるもので
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、バッフフッメモリ
７３のアドレス指定に関してバッファメモリ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
るようにメモリ制御部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１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
ウント当りの増加量）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
対する転送開始アドレス、行９列に関する増分値（以後
行列増分偵と記Ｊ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６Ｑａ、に左画
像情報が記録されている光１イスク４５ａがレットされ
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Ｄ偏光フィル
タを通し、ハーフミラ−で重ね合わゼられることで立体
視される（図示ぜず）。

ただしこのようにしてモニタ８２，８２８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
ファ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　、映像メ七り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した。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。

左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１ノで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″′した画像を観測
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の位置が指示さ
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
分割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７３．７３８に転送させる（この例においてｔよそれ
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
画像の分割画像〈３゜０）、（４，０）、（３，１）、
（４，１）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 （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
−〇１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７
３．７３ａ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。

？４５８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、゛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。

ここでいうパ組合せ切出し処理″とは、複数の分υＪｉ
ｉ！ｉｉ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
行移動ざぜることで１り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ｆｆＨＤ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からバッファ
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７メモリ７３ａには左画像の分割画ｆｇｌ
　（２゜１）、（３，１）、（２，２）、（３，２＞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（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ρを中心に位置させるためのｒｌ、　　
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
ッファメモリ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（ｔ２．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、演算時間を短縮するため１ライン（ｔｌ、
ｔ２）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・近似計算でライン毎の多値を求め
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−ヒ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１メモリからｔｌ、ｔ
２１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［ＩＪ］を近傍の交点Ｑｎのまわりの４つのデータ
にＱｎからの距離方向を考慮してに１　（１，Ｊ）＋　
ｋ２　（１＋１．　Ｊ）＋　ｋ３（ｆ、Ｊ　　→−１）
＋に４（Ｉ　　　−ト　１．Ｊ＋１）から求める。ここ
でに１．　　ｋ２．　　ｋ３．　　ｋ４はＯｎ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でおり、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７５．７５８にはメスマークを記憶さ
せるかわりに右、左対応する等高松、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Ｊ：るが、人間の立体視には
問題とならない縦視差が若干残りうる。この場合メスマ
ークが縦視差のため縦方向に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百合を画像変換するのである。

１１へ立ｉ 請求項１の発明によれば、座標変換してモニタ上に映す
ので立体視条件の整っていない画像も立体視させること
ができる。

また、２つの画像に座標変換を適用することで、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こと
ができる。

請求項２の発明によれば、立体視条件の整っていない画
像を立体視できるように調整できる。

請求項３の発明によれば、メスマークメモリを用いるこ
とで多数のメスマーク、及び等高松を画像に重ねて立体
視することができる。

そしてメスマークあるいは等高松１輪郭線の位置はメス
マークメモリ上での位置を変化させることで三次元的に
移動でき、よって左右画像における対応位置の修正がで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の立体画像表示用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ａｍ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藺、第７図は本発明の立体
画像表示用装置の実施例を示す図、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・・・・・・・・・・・・・・・立体画像表示用装
置７１・・・・・・・・・・・・・・・右画像表示系７
２・・・・・・・・・・・・・・・左画像表示系７３・
・・・・・・・・・・・・・・バッファメモリ７４・・
・・・・・・・・・・・・・映像メモリ７６・・・・・
・・・・・・・・・・メしり制御郡代 理 人

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用装置において、 少なくとも右用または左用の一方の画像を座標変換する
   画像変換手段と、 画像変換手段の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
   せることを特徴とする立体画像表示用装置。 ２、画像変換手段は射影変換要素に基づいて座標変換す
   るものである請求項１に記載の立体画像表示用装置。 ３、左右画像に対してメスマークを発生させるメスマー
   ク発生手段を有し、このメスマーク発生手段は映像メモ
   リに対応してなるメスマークメモリから構成される請求
   項１項または２項に記載の立体画像表示用装置。