JPH0537847A - テレビジヨン画像の位置決め装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】傾斜角センサ等が不要で、かつ簡単な操作によ
り画像を見ながら調整することができ、個人間の誤差も
少なく、再現性の良いテレビジョン画像の位置決め装置
を提供する。 【構成】撮像素子からの出力信号の一部の指定領域をス
イッチ回路２２により１フィールド期間ずつ交互に表示
する。これにより指定された指定領域内の画像は、通常
の画像が表示されるフレーム期間と、左右反転画像が表
示される次のフレーム期間とが交互に現れるフリッカ現
象となって見える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、例えば被写体撮像時
に画像の位置決めを行うときに用いる装置におけるテレ
ビジョン画像の位置決め装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】以下、従来のテレビジョン画像の位置決
め装置の例を、図４を参照しながら詳細に説明する。

【０００３】電荷結合撮像素子（以下ＣＣＤ撮像素子と
記す）を中心とした固体撮像素子の発達により、小型の
テレビジョンカメラが民生用途、産業用途等種々の分野
で広く使われている。

【０００４】民生用途ではテレビジョンカメラとビデオ
・テープ・レコーダ（以下ＶＴＲと記す）が一体化され
た、いわゆるムービーが広く普及している。しかし操作
に熟練している使用者はそれほど多くはなく、図４に示
すように画像の天地方向が傾いて撮像されてしまい見苦
しい画像となることが多かった。

【０００５】産業用途でもテレビジョンカメラは監視
用、各種画像情報入力装置、ロボットの視覚センサ等に
広く使われている。これらの用途でも、例えば移動可能
なロボットの視覚センサとして使われる場合、ロボット
本体の空間的位置が常に正常に保たれている場合は良い
が、そのときの場所の制約上ロボット本体が傾いてしま
う場合は、やはり画像の天地方向が傾いて撮像されてし
まい見苦しい画像となっていた。

【０００６】上記のようなことを簡易に防ぐ為、ムービ
ー等では水準器の装備された三脚を用いるなどの手法し
かとられていなかった。しかし実際問題としてこのよう
な三脚を常に保有していることは少なく、多くの場合は
画像を見ながら傾きがだいたい正常になるようにカメラ
の位置を補正することぐらいしかしていなかった。この
ため個人間の誤差も大きく、さらには同一の個人でも再
現性が乏しかった。

【０００７】また、産業用途の高級システムでは、内蔵
された傾斜角センサ等からの情報により、傾斜の度合い
をテレビジョンカメラのビューファインダやテレビジョ
ン受像機上に表示して撮影者にカメラの傾斜角情報を与
えたり、テレビジョンカメラの保持機構を制御して画像
の傾きが正常になるようにテレビジョンカメラの空間的
位置を戻していた。

【０００８】しかし、システム全体が複雑で高価なもの
になり、民生用途では採用し難いという問題点もあっ
た。また、撮像時における手揺れが原因である画面の揺
れを自動的に補正する機能のあるムービーもあるが、画
面の天地方向の傾きまでは補正することができなかっ
た。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】このように従来の装置
においては、民生用途では水準器の装備された三脚を用
いなければならず、また、産業用途では傾斜角センサ等
を備える必要があり、システム全体が複雑で高価なもの
になってしまっていた。

【００１０】この発明は上記のような従来技術の欠点を
除去し、傾斜角センサ等が不要で、かつ簡単な操作によ
り画像を見ながら調整することができ、個人間の誤差も
少なく、再現性の良いテレビジョン画像の位置決め装置
を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、この発明においては、撮像装置により撮像された
画像信号を出力する画像信号供給手段と、この画像信号
の所定の領域を指定する領域指定手段と、この領域指定
手段により指定された前記所定の領域について、所定の
軸を中心にして反転した前記画像信号を出力する反転画
像手段と、前記領域指定手段により指定された前記所定
の領域について、前記画像信号供給手段の出力と反転画
像手段の出力とを所定の間隔で交互に表示する表示手段
とを備えたことを特徴とするテレビジョン画像の位置決
め装置を提供する。

【００１２】また、前記表示手段によって得られる画像
の所定の部分が重なるように前記画像信号を所定の方向
に回転させる回転手段と、回転手段により回転された前
記画像信号の端部が欠けないようッズーム処理を行うズ
ーム手段とを備えたことを特徴とする請求項１記載のテ
レビジョン画像の位置決め装置を提供する。

【００１３】

【作用】このように構成されたものにおいては、まずユ
ーザがテレビジョン画像内の一部の領域を指定し、この
指定領域内の画像に関し、通常の画像と左右反転画像と
を、テレビジョンの１フィールド期間の整数倍の期間
（例えば１フレーム期間）ずつ交互に表示する。これに
より指定された指定領域内の画像は、通常の画像が表示
されるフレーム期間と、左右反転画像が表示される次の
フレーム期間とが交互に現れるフリッカ現象となって見
える。そして画像の水平方向の線を重ねることにより、
天地方向の傾きを正常にすることができる。

【００１４】したがって例えばテレビジョンカメラ撮像
時には、ビューファインダやテレビジョン受像機の画像
のみを見ながら、上記の線が両フレーム間で重なるよう
にテレビジョンカメラの位置を回転、調整すれば良い。

【００１５】また、回転手段により所定領域内の画像の
所定の部分が重なるように画像信号を所定の方向に回転
させることにより、ユーザは指定領域を指定するだけで
カメラの傾きを自動修正することができる。

【００１６】

【実施例】以下、この発明の実施例について、図１から
図３を参照して詳細に説明する。図１はこの発明に係る
一実施例の構成を示すブロック図である。

【００１７】図１において、端子１０にはテレビジョン
カメラの撮像素子からの出力信号が供給される。端子１
０に供給された撮像素子からの出力信号は、プリアンプ
１１にて所定のレベルに増幅され、アナログ−ディジタ
ル変換器（以下Ａ／Ｄ変換器）１２にてディジタル信号
に変換され、プロセス回路１３にてγ補正等の非線形処
理が施された後、２Ｈ（１Ｈ：水平走査期間）遅延線１
４と加算器２６に供給される。

【００１８】２Ｈ遅延線１４に供給された信号は、現信
号，１Ｈ遅延信号，２Ｈ遅延信号の３Ｈ分の信号とな
り、それぞれ水平輪郭補正信号発生回路１５および垂直
輪郭補正信号発生回路１６に供給され、さらに２Ｈ遅延
信号はスイッチ回路２２の一方の端子２１に供給され
る。ここで２Ｈ遅延信号が選ばれているのは、２Ｈメモ
リ１９の出力信号との位相を合わせるためである。水平
輪郭補正信号発生回路１５は、供給された３Ｈ分の信号
を演算し、水平輪郭補正信号を加算器１７に供給する。
垂直輪郭補正信号発生回路１６は、供給された３Ｈ分の
信号を演算し、垂直輪郭補正信号を加算器１７および２
Ｈメモリ１９に供給する。これら水平輪郭補正信号発生
回路１５および垂直輪郭補正信号発生回路１６から供給
された信号は加算器１７により混合され、ノイズ抑圧回
路１８により不要なノイズ成分を抑圧され加算器２６に
供給される。

【００１９】加算器２６にはプロセス回路１３とノイズ
抑圧回路１８との出力が供給され、これらを加算した輪
郭補正が施された画像信号はフレームメモリ２７にて書
込まれ、回転・ズーム処理回路２８にて電子的に回転処
理およびズーム処理が行われ、ディジタル−アナログ
（Ｄ／Ａ）変換器２９によりアナログ信号に変換され出
力端３０に供給される。回転・ズーム処理回路２８は、
単に回転処理のみだと画像の端部が欠落することがある
ので、必要があればズーム処理を行い端部の欠落を防ぐ
ため画像の中央部分が画面全体となるように拡大および
補間を行う。

【００２０】一方、ユーザにより指定された画像の位置
決め表示の指定領域は、端子２３を介して指定領域検出
回路２４に供給される。指定領域検出回路２４は端子２
３からの情報に基づいて、画像の一部（または全部）の
位置決め表示の指定領域を指定したときに、この指定領
域の位置情報（例えば矩形上の互いに対角上にある２つ
の頂点の座標値）を検出して記憶する機能を有してい
る。そしてこの指定領域の位置情報をテレビジョンカメ
ラの撮像素子またはフレームメモリ２７の水平および垂
直方向の画素位置に換算し、後述する読出し制御信号を
２Ｈメモリ１９へ、スイッチ制御信号をスイッチ回路２
２へ供給する。

【００２１】垂直輪郭補正信号は、画像信号の時間方向
の順序に従い２Ｈメモリ１９に次々と書込まれていき、
指定領域検出回路２４からの読出し制御信号により読出
されスイッチ回路２２のもう一方の端子２０に供給され
る。スイッチ２２は指定領域検出回路２４からのスイッ
チ制御信号により制御され、画像の位置決め表示の指定
領域では端子２０を選択し、また、これ以外の領域では
端子２１を選択して表示装置２５へ供給する。表示装置
２５はスイッチ２２を介して供給された信号を画像表示
する。以下、図２を参照してスイッチ回路２２および２
Ｈメモリ１９をより詳しく説明する。図２（ａ）では、
画像全体の画枠４１内の中心に画像の位置決め表示の指
定領域４２が設定されている。

【００２２】このとき画像全体の画枠４１を垂直方向で
指定領域４２の存在する部分と存在しない部分とに分け
るとＡ，Ｂ，Ｃの３つの部分に分けることができ、指定
領域４２はＢ部分にのみ存在する。このＢ部分について
更に水平方向で指定領域４２の存在する部分と存在しな
い部分とに分けるとＢ１，Ｂ２，Ｂ３の３つの部分に分
けることができ、指定領域４２はＢ２部分にのみ存在す
る。そして、スイッチ回路２２は読出し制御信号により
指定領域４２のＢ２部分以外の領域では端子２１を選択
し通常の画像信号を得る。

【００２３】また、スイッチ回路２２は読出し制御信号
により指定領域４２のＢ２部分についてはもう一方の端
子２０を選択する。この２Ｈメモリ１９の読みだし制御
信号は第１フレームと、これに続く第２フレームとで読
出す方向が異なる。すなわち同図（ｂ）に示すように１
Ｈ分のメモリＭ１，Ｍ２という２Ｈ分のメモリがあり、
書込みに関しては画像信号通りにＭ１，Ｍ２，Ｍ１，Ｍ
２、…と次々に書込んでいく。また読出しに関してはＭ
２に書込んでいるときはＭ１から読出し、Ｍ１に書込ん
でいるときはＭ２から読出しすという形で、特に指定領
域４２であるＢ２部分に関しては次のように読出す。ま
ず、第１フレームでは書込みと同じ順番で画素４３から
画素４４の方向に読出し、これに続く第２フレームでは
書込みと逆の順番で画素４４から画素４３の方向に読出
す。

【００２４】この動作により、指定領域４２のＢ２部分
の画像のみ通常の画像とは異なり、垂直輪郭補正信号の
みが、第１フレームと第２フレームとで通常画像と左右
反転画像とが交互に現れるフリッカ現象となって見える
画像信号が得られる。以下図３を参照し、ユーザがテレ
ビジョン画像の位置決め装置を用いて、画像の位置決め
を行う方法を説明する。図３（ａ）はテレビジョンカメ
ラを通してテレビジョンカメラのビューファインダやテ
レビジョン受像機に写っている天地方向が傾いた画像で
ある。

【００２５】まず、ユーザは水平であるべき画像である
指定領域５１を指定する。するとこの指定領域５１の画
像は同図（ｂ）に示すように通常画像と左右反転画像が
１フレーム期間ずつ交互に表示され、斜めの線がクロス
した画像となる。ここでユーザは同図（ｃ）となるよう
にカメラ本体を回転することにより結果として天地方向
の傾きが正常となった画像が、図１のＤ／Ａ変換器２９
を介して端子３０から得られる。

【００２６】従って、例えばテレビジョンカメラ撮像時
に、ビューファインダやテレビジョン受像機の画像のみ
を見ることにより天地方向の傾きが正常になったこと
を、誰もが簡単に、個人間の誤差が少なく、しかも再現
性よく判断することができる。また、高価な傾斜角セン
サ等を使わずに済むので、システム全体が小型で安価に
できる。

【００２７】また、この実施例では指定領域に表示する
画像を垂直輪郭補正信号としたが、これは天地方向の傾
きを判断するのに不必要な情報の少ない垂直輪郭画像の
方が判断しやすいからである。しかしこれに限るもので
はなく通常の画像（および左右反転画像）を指定領域に
表示してもよい。

【００２８】また、この発明ではテレビジョンカメラの
場合はその空間的位置を調整することにより、図１の端
子１０に天地方向の傾きが修正された画像信号を供給す
ることができる。また、ＶＴＲ等からの画像の場合は空
間的位置を変えることができないので、画像の回転およ
びズーミング処理を図１の回転・ズーム処理回路２８に
て行ってもよい。こうすることでユーザは指定領域を指
定するだけでカメラの傾きを自動修正することが可能で
ある。

【００２９】また、この実施例では指定範囲を通常の画
像と左右反転画像とを交互に表示したが、左右反転画像
に限定せずに上下反転等所定の方向に回転させた画像と
を交互に表示するようにしてもよい。

【００３０】また、この実施例では特に色の種類を指定
していなかったが、カラー画像として考える場合には
Ｒ，Ｇ，Ｂ信号のそれぞれで先の実施例と同一の処理を
行えばよい。また、この発明はレンズや色分解プリズム
などの光学系に対する撮像素子の空間的位置を決めると
きなどの分野にも応用することができる。

【００３１】

【発明の効果】この発明によれば、ユーザがテレビジョ
ン画像内の一部の領域を指定し、この指定領域内の画像
に関し、通常の画像と左右反転画像とを、テレビジョン
の１フィールド期間の整数倍の期間（例えば１フレーム
期間）ずつ交互に表示するので、ビューファインダやテ
レビジョン受像機の画像のみを見ることにより天地方向
の傾きが正常になったことを、誰もが簡単に、個人間の
誤差が少なく、しかも再現性よく判断することができ
る。また、高価な傾斜角センサ等を使わずに済むのでシ
ステム全体が小型で安価にすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係るテレビジョン画像の位置決め装
置の一実施例のブロック図である。

【図２】この発明の一実施例のスイッチ回路および２Ｈ
メモリの説明図である。

【図３】画像の位置決めを行う方法の説明図である。

【図４】天地方向が傾いた画像の図である。

【符号の説明】

１４ ２Ｈ遅延線 １５ 水平輪郭補正信号発生回路 １６ 垂直輪郭補正信号発生回路 １７ 加算器 １８ ノイズ抑圧回路 １９ ２Ｈメモリ ２０，２１，２３ 端子 ２２ スイッチ回路 ２４ 指定領域検出回路 ２５ 表示装置 ２６ 加算器 ２７ フレームメモリ ２８ 回転・ズーム処理回路

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 撮像装置により撮像された画像信号を出
   力する画像信号供給手段と、 この画像信号の所定の領域を指定する領域指定手段と、 この領域指定手段により指定された前記所定の領域につ
   いて、所定の軸を中心にして反転した前記画像信号を出
   力する反転画像手段と、 前記領域指定手段により指定された前記所定の領域につ
   いて、前記画像信号供給手段の出力と反転画像手段の出
   力とを所定の間隔で交互に表示する表示手段とを備えた
   ことを特徴とするテレビジョン画像の位置決め装置。
2. 【請求項２】 前記表示手段によって得られる画像の所
   定の部分が重なるように前記画像信号を所定の方向に回
   転させる回転手段と、 回転手段により回転された前記画像信号の端部が欠けな
   いようッズーム処理を行うズーム手段とを備えたことを
   特徴とする請求項１記載のテレビジョン画像の位置決め
   装置。