JPH0923385A - 高解像度視覚システム - Google Patents

高解像度視覚システム

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JPH0923385A
JPH0923385A JP8163270A JP16327096A JPH0923385A JP H0923385 A JPH0923385 A JP H0923385A JP 8163270 A JP8163270 A JP 8163270A JP 16327096 A JP16327096 A JP 16327096A JP H0923385 A JPH0923385 A JP H0923385A
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JP
Japan
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image
segment
sensor
lens
high resolution
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JP8163270A
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English (en)
Inventor
Vishvjit Singh Nalwa
シン ナルワ ヴィシュフジット
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A T and T I P M CORP
AT&T Corp
Original Assignee
A T and T I P M CORP
AT&T Corp
AT&T IPM Corp
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Publication date
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    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 高解像度の画像を低解像度のセンサ列を用い
て、また低解像度の表示装置（例、液晶表示装置）を用
いて、高解像度の画像の投影を提供する。 【解決手段】 本発明の視覚システムは、視野をセグメ
ント化するピラミッド形状４０の反射表面群４２を有す
る。このピラミッド形状４０をした各反射表面４２は、
視野８２のセグメントをレンズ６２に提供し、このレン
ズが画像セグメントをセンサ上に集光し、このセンサが
データを蓄積したり、あるいは画像の電子表示を提供す
る。このピラミッド形状４０をした反射表面４２の集合
体は、各センサに対し共通の投影中心を与える。これに
より異なる投影中心を有する複数のセンサを用いたこと
により発生する歪を回避できる。各セグメントを受光す
るのに用いられるセンサは、低解像度であるが、この低
解像度センサは、画像のセグメント（一部）のみを捕獲
するため全体としては、全部の画像を高解像度で捕獲す
ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、高解像度の視覚シ
ステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来画像を捕獲したりあるいは投影する
のに高解像度のシステムは、高解像度のセンサあるいは
表示装置を用いていた。例えば、高解像度の機器を用い
て画像を捕獲するには、１０２４×１０２４のセンサの
列を有するＣＣＤを用いていた。このようなセンサの価
格は、例えば５１２×５１２の列を有する装置のような
低解像度の装置に比較すると高価であった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】したがって本発明の目
的は、高解像度の画像を低解像度のセンサ列を用いて得
ることが望ましい。同様にまた低解像度の表示装置、例
えば液晶表示装置（ＬＣＤ）を用いて、高解像度の画像
の投影を提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明の視覚システム
は、視野をセグメント（細かく切る）化するピラミッド
形状の反射表面群を有する。このピラミッド形状をした
各反射表面は、視野のセグメントをレンズに提供し、こ
のレンズが画像セグメントをセンサ上に集光し、このセ
ンサがデータを蓄積したり、あるいは他の用途用に画像
の電子表示を提供する。このピラミッド形状をした反射
表面の集合体は、各センサに対し共通の投影中心を与え
る。これにより異なる投影中心を有する複数のセンサを
用いたことにより発生する歪を回避できる。各セグメン
トを受光するのに用いられるセンサは、低解像度である
がこの低解像度センサは、画像のセグメント（一部）の
みを捕獲するため全体としては、全部の画像を高解像度
で捕獲することができる。
【０００５】本発明の他の実施例による装置は、レンズ
を介して画像のセグメントをピラミッド形状をした反射
表面群に提供する。この反射表面は、画像セグメントを
視野に向け、そこで画像セグメントは１つの高解像度画
像として見ることができる。このような画像セグメント
を反射表面に与えるのに用いられるプロジェクタは、低
解像度であるが、この低解像度プロジェクタは画像のセ
グメントのみを生成するため全体として全画像を高解像
度で提供できる。
【０００６】
【発明の実施の形態】図１は画像をセグメント化した
り、あるいは投影するイメージプロセッサを表してい
る。このイメージプロセッサは、レンズとカメラのよう
な画像捕獲装置とを有し、あるいはレンズとＬＣＤのよ
うな画像表示装置を有する。画像を捕獲し、セグメント
化する際にＣＣＤ（charge coupled device） のような
センサは、焦点面５２，５４，５６，５８の各々に配置
されセグメント化された画像を投影する場合には、ＬＣ
Ｄあるいはフィルムのような表示装置が、焦点面５２，
５４，５６，５８の各々に配置される。
【０００７】ピラミッド４０は、反射面４２，４４，４
６，４８を有する。実施例においては、反射面はベース
面５０に平行な面に対し４５度傾いており、ピラミッド
４０の頂点を通っている。焦点面５２，５４，５６，５
８に配置されたセンサあるいは表示装置は、それぞれ反
射面４８，４２，４４，４６に関連している。このセン
サは光学スキャナあるいはＣＣＤのような画像収集装置
で、表示装置はフィルムＬＣＤパネルあるいはＬＥＤパ
ネルのような電子表示パネルである。以下の説明は、画
像を捕獲する観点から説明しているが、焦点面５２，５
４，５６，５８に配置された表示装置でもって、画像を
生成することにも適応できるものである。その結果、焦
点面５２は反射面４８からの反射を見ることができ、そ
れにより矢印８４の矢印方向で視野８２の画像セグメン
ト８０を見ることができる。焦点面５４は反射面４２か
らの反射を見ることができ、矢印８８の方向の画像セグ
メント８６を見ることができる。焦点面５６は反射面４
４からの反射を見て矢印９２の方向の画像セグメント９
０を見ることができ、焦点面５８は反射面４６からの反
射を見て矢印９６の方向の画像セグメント９４を見るこ
とができる。
【０００８】各レンズの投影の中心、即ち光学中心をピ
ラミッド４０のベース面５０に平行で頂点７０を横切る
面に配置することが望ましい。さらにレンズの投影中心
は頂点７０を通過し、焦点面の反射表面のベースライン
に直交するライン上に配置しなければならない。例え
ば、レンズ６２の投影中心はライン１００上にある。こ
のライン１００は、反射面４２のベースライン１０２に
直交する。またライン１００は頂点７０を通り、ベース
面５０に平行な面上にある。同様にレンズ６４の投影中
心は、ライン１０４上にあり、このライン１０４は、ベ
ースライン１０６に直交する。レンズ６８の投影中心
は、ベースライン１１０に直交するライン１０８上にあ
り、レンズ６０の投影中心はベースライン１１４に直交
するライン１１２上にある。
【０００９】各レンズの投影中心は、上記のラインの上
の１つのライン上で頂点７０から距離Ｘの場所にあり、
レンズの光軸はそのラインに沿っている。（この距離Ｘ
は、レンズが必要なだけ反射表面から画像を得られるよ
うなもので、この反射表面上の欠陥は、レンズが反射表
面により近くに移動するとよりよく見えるようにな
る。）このようにレンズを配置した結果、レンズは仮想
光学中心１２０にある仮想光学中心を共有する。この仮
想光学中心１２０は、頂点７０を通過しベース面５０に
直交するライン上の頂点７０から距離Ｘだけ離れた場所
にある。このように仮想光学中心を共有する結果、視野
８２は異なる投影中心を有する複数のセンサを用いるこ
とにより生成される歪を導入することなく捕獲するため
に細分化される。
【００１０】図２はピラミッド４０の上面図である。図
２はレンズ６２の投影光学中心がライン１００に沿って
配置されている状態を示す。このライン１００は頂点７
０を通過し、ベース面５０に平行な面内に配置されなけ
ればならない。このライン１００は、またピラミッド４
０のベースライン１０２に直交しなければならない。こ
のライン１００の投影中心は、ライン１００に沿って頂
点７０から距離Ｘだけ離れた場所に位置する。この距離
Ｘは、反射表面が画像セグメント８６の大部分を反射す
るような位置である。ポイント１３０は、ベース面５０
の上でこのベース面５０を直角に横切る頂点７０からの
ライン上に配置される。同様にレンズ６４，６８，６６
の投影中心は、それぞれライン１０４，１０８，１１２
に沿った距離Ｘの位置に配置される。
【００１１】図３は、１つの焦点面上に形成される画像
を示す。ここで図３は、焦点面５６を表すものとする
が、他の焦点面についても同様に考えることができる。
レンズ６４に生成される画像は、焦点面５６上に現れ
る。画像セグメント９０のフィールドに関連する画像の
部分のみが問題である。セグメント９０の画像は、焦点
面５６上の三角形状１４０内に現れる。コストを最小に
するためにセグメント９０の画像を捕獲する際に、三角
形状１４０内の画像検出要素のみを提供するのがよい。
画像が投影される場合には、三角形状１４０内の要素の
み表示することによりコストを低減するのが好ましい。
【００１２】視野を三角形状のセグメントではなく矩形
のセグメントに細分化するのが好ましい。この実施例に
おいては、図１の長方形１４２に示される視野は、図３
の矩形形状１４４のように構成されたセンサ要素によっ
て得られる。
【００１３】図４において、八面ピラミッド１５０は反
射表面１５２を有し、各反射表面１５２は頂点１６０を
通りベース１５４に平行な面に対し４５度傾いている。
図１の四面ピラミッドの場合と同じように図４の各反射
表面は、レンズとそれに関連するセンサあるいは表示装
置を有する。各レンズの投影中心は、ラインに沿った光
学軸のライン上に配置される。このラインは頂点１６０
を通り、ベース１５４に平行な面内にある。この面はま
た配置されるべきレンズの反射表面のベースライン１６
２に直交する。八面のピラミッドを用いることにより低
解像度（低価格）のセンサあるいは表示装置を用いる利
点が得られる。
【００１４】図５は、八面ピラミッド１５０の上面図で
ある。図４に関し説明したように、各レンズの投影中心
はライン１６４に沿って配置され、このライン１６４は
頂点１６０を通過しベース１５４に平行な面内にある。
この投影中心は、ライン１６４に沿って距離Ｘだけ離れ
た場所にあり、かつベースライン１６２に直交する。ポ
イント１７０はベース１５４上で、ベース１５４と頂点
１６０を通りベース１５４に直交するライトの交点にあ
る。
【００１５】
【発明の効果】以上説明したように本発明のは、上記の
四面あるいは八面以外の数の反射表面を有するピラミッ
ドも用いることができる。多数の反射表面を有するピラ
ミッドを用いる利点は、より低解像度のセンサあるいは
表示装置を用いることができる点である。この低解像度
の装置は、高解像度の装置より安価である。ピラミッド
の反射表面の数は、センサあるいは表示装置の提供でき
る数のコストで制限され、また多数の反射表面を有する
ピラミッドの製造コストでも制限される。
【図面の簡単な説明】
【図１】分割化された視野と画像処理装置のピラミッド
形状の反射表面とレンズと焦点面との関係を表す図
【図２】ピラミッドの上面図
【図３】焦点面上に形成された画像セグメントを表す図
【図４】八面ピラミッドを表す図
【図５】八面ピラミッドの上面図
【符号の説明】
４０ ピラミッド ４２，４４，４６，４８ 反射面 ５０ ベース ５２，５４，５６，５８ 焦点面 ６０，６２，６４，６８ レンズ ７０ 頂点 ８０，８６，９０，９４ 画像セグメント ８２ 視野 ８４，８８，９２，９６ 矢印 １００，１０４，１０８，１１２ ライン １０２，１０６，１１０，１１４ ベースライン １２０ 仮想光学中心 １３０，１７０ ポイント １４０ 三角形状 １４２ 長方形 １４４ 矩形形状 １５０ 八面ピラミッド １５２ 反射表面 １５４ ベース １６０ 頂点 １６２ ベースライン １６４ ライン

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 複数の画像処理装置と、 複数の反射表面（４２）を有するピラミッド形状をした
    素子（４０）とを有する高解像度視覚システムにおい
    て、 前記複数の反射表面は、位置方向からの視野の一部を複
    数の画像処理装置の１つに反射させ、 前記各複数の画像処理装置は、共通の仮想投影中心（１
    ２０）を有することを特徴とする高解像度視覚システ
    ム。
  2. 【請求項２】 前記ピラミッドは、４個の反射表面を有
    することを特徴とする請求項１のシステム。
  3. 【請求項３】 前記ピラミッドは、８個の反射表面を有
    することを特徴とする請求項１のシステム。
  4. 【請求項４】 前記反射表面は、前記ピラミッド形状の
    素子のベース面に対し、約４５度傾斜していることを特
    徴とする請求項１のシステム。
  5. 【請求項５】 前記画像処理装置は、画像収集装置であ
    ることを特徴とする請求項１のシステム。
  6. 【請求項６】 前記画像収集装置は、カメラであること
    を特徴とする請求項５のシステム。
  7. 【請求項７】 前記画像処理装置は、画像生成装置であ
    ることを特徴とする請求項１のシステム。
JP8163270A 1995-06-30 1996-06-24 高解像度視覚システム Pending JPH0923385A (ja)

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