JPH10122481A - 立体画像撮影装置 - Google Patents
立体画像撮影装置Info
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- JPH10122481A JPH10122481A JP9049896A JP4989697A JPH10122481A JP H10122481 A JPH10122481 A JP H10122481A JP 9049896 A JP9049896 A JP 9049896A JP 4989697 A JP4989697 A JP 4989697A JP H10122481 A JPH10122481 A JP H10122481A
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Abstract
せるようにする。 【解決手段】 左右二つの撮影手段11、12からなる
ものであって、これら左右の撮影手段11、12間に形
成される輻輳角(θ)が遠隔操作にて制御される立体カ
メラ1を設ける。この立体カメラ1と一体的に設けられ
るものであって、当該立体カメラ1にて撮影されるべき
視野を特定するパイロットカメラ13を設ける。これら
各カメラのチルト方向(α)及びターン方向(β)の首
振り運動を可能なように支持するベース14を設ける。
このベース14は、駆動部15、195、及びエレベー
タ装置16を介して直交する2本のスライドレール1
8、19上に搭載され、当該2本のスライドレール1
8、19を介してXY方向及びZ方向の、いわゆる3次
元方向に移動可能なように設置される。各種カメラ及び
駆動部等の制御は、操作装置6からの遠隔操作にて行な
われる。
Description
に関するものであり、特に、物体を立体カメラにて撮影
するに当って、各撮影手段の各種操作を、遠隔操作手段
にて離れたところから行なえるようにした立体画像撮影
装置に関するものである。
位置に設置した状態で撮影するものがほとんどである。
また、二つの撮影手段間に形成される輻輳角も、固定さ
れているものがほとんどである。
ものは、ある特定の物体を定位置にて撮影するものであ
るため、物体の裏側等を撮影する場合、カメラにて捉え
ることのできる視野の範囲に限度があり、所望の画像を
得ることができないという問題点がある。また、二つの
撮影手段間に形成される輻輳角が固定されているため、
カメラ位置が大きく変化をすると、鮮明な立体画像を得
ることができないという問題点がある。このような問題
点を解決するために、上記カメラを3次元空間内にて移
動させることができるようにするとともに、上記カメラ
の移動を含めた各種作動を、遠隔操作手段にて自由に行
なうことのできるようにした、立体画像撮影装置を提供
しようとするのが、本発明の目的(課題)である。
に、本発明においては次のような手段を講ずることとし
た。すなわち、請求項1記載の発明においては、立体画
像を得るための立体画像撮影装置に関して、二つの撮影
手段からなるものであって、これら二つの撮影手段間に
おける輻輳角の調整が可能なように形成された立体カメ
ラを設け、当該立体カメラにて撮影される視野を予め設
定するのに用いられるパイロットカメラを設け、これら
各カメラを一体的に支持するベースを設け、更に、当該
ベースを介して上記各カメラを上下方向及び左右方向に
首振り運動させるとともに、上記ベースを3次元空間内
にて所定の方向へ移動させることが可能なようにし、そ
して更に、上記カメラの首振り運動、更には上記ベース
の3次元空間内における所定の方向への移動を、遠隔操
作手段にて制御することができるようにした構成を採る
こととした。
ては、次のような作用を呈することとなる。すなわち、
立体画像を得るようにするためには、立体カメラ等の各
カメラを所定の状態に設置(セッティング)する必要が
ある。そのためには、まず、上記立体カメラを、対象物
に向かって所定の状態に設置(セッティング)する。こ
のセッティングにあたっては、コンピュータ等からなる
コントローラを作動させる操作装置を操作して、上記立
体カメラ全体を目標対象物の方向に向ける。具体的に
は、ベース上に一体的に設けられているパイロットカメ
ラを遠隔操作にて所定の方向に向ける。すなわち、立体
カメラで捉えるべき視野を特定する。なお、この視野の
特定に当っては、離れたところに居るオペレータが、手
元にある表示手段(ディスプレイ)画面上の画像を見な
がら、上記操作装置を操作することによって、上記パイ
ロットカメラの移動を行なわせる。また、この操作装置
の操作によって、上記カメラを搭載したベースがコント
ローラからの制御信号に基づき遠隔操作にて作動して
(3次元空間内にて移動して)、所望の位置(状態)に
設置(セッティング)されることとなる。このような操
作によって、表示手段(ディスプレイ)の画面上に所望
の立体画像が形成されることとなる。
る。このものも、その基本的な点は、上記請求項1記載
のものと同じである。その特徴とするところは、二つの
撮影手段間における輻輳角の調整も含めて、カメラの首
振り運動、更には上記ベースの3次元空間内における所
定の方向への移動のすべてを、遠隔操作手段にて制御す
ることができるようにしたことである。
においては、次のような作用を呈することとなる。すな
わち、立体画像を得るようにするためには、立体カメラ
等の各カメラを所定の状態に設置(セッティング)する
必要がある。そのためには、まず、上記立体カメラを、
対象物に向かって所定の状態に設置(セッティング)す
る。このセッティングにあたっては、コンピュータ等か
らなるコントローラを作動させる操作装置の操作レバー
等を操作して、上記立体カメラ全体を目標対象物の方向
に向ける。具体的には、離れたところに居るオペレータ
が、遠隔操作手段にて、ベース上に一体的に設けられて
いるパイロットカメラを移動させる。また、このような
遠隔操作によって、上記カメラを搭載したベースがコン
トローラからの制御信号に基づき3次元空間内にて所定
の方向に移動して、所望の位置(状態)に設置(セッテ
ィング)されることとなる。このような状態において、
上記遠隔操作用の操作装置を操作して、左右各撮影手段
の間に形成される輻輳角を所定の状態に調整する。すな
わち、左右各撮影手段の視点を合致させる。なお、この
視点の調整(輻輳角の調整)は、手元にある表示手段
(ディスプレイ)画面上の画像を見ながら行なう。これ
らによって、表示手段(ディスプレイ)の画面上に所望
の立体画像が形成されることとなる。
る。このものも、その基本的な点は、上記請求項2記載
のものと同じである。その特徴とするところは、カメラ
アセンブリを搭載したベースが、3次元空間内におい
て、その垂直方向(上下方向)と水平方向(左右方向)
とに移動することができるようにしたことである。すな
わち、本発明のものにおいては、二つの撮影手段からな
るものであって、これら二つの撮影手段間における輻輳
角の調整が可能なように形成された立体カメラと、当該
立体カメラにて撮影される視野を予め設定するのに用い
られるパイロットカメラと、これら各カメラを一体的に
支持するベースと、からなるものであって、当該ベース
を介して上記各カメラを上下方向及び左右方向に首振り
運動させるとともに、上記ベースを垂直方向(上下方
向)及び水平方向(左右方向)に移動させることが可能
なように形成された立体画像撮影装置に関して、上記輻
輳角の調整及びカメラの首振り運動、更には上記ベース
の垂直方向(上下方向)及び水平方向(左右方向)への
移動を、遠隔操作手段にて制御することのできるように
した構成を採ることとした。このような構成を採ること
により、立体カメラ等からなるカメラアセンブリの搭載
されたベースを、3次元空間内にて、その上下方向及び
左右方向に自由に移動させることができるようになる。
これによって、ワーク等の対象物の、その背面側等につ
いても、自由に撮影をすることができるようになる。ま
た、このようなカメラアセンブリを保持する上記ベース
は、本発明においては、上下方向及び左右方向の2次元
方向にのみ移動することができるようになっているもの
であるので、その構造が簡単になり、例えば一組の平行
リンク機構等にて形成することができるようになる。
1ないし図4を基に説明する。本発明の実施の形態に関
するものの、その構成は、図1に示す如く、左右二つの
撮影手段11、12からなるものであって、これら二つ
の撮影手段間に形成される輻輳角(θ:図4参照)の調
整を遠隔操作あるいは手動にて行なえるようにした立体
カメラ1と、当該立体カメラ1と一体となって作動する
ものであって、当該立体カメラ1にて特定される視野の
範囲を設定するのに用いられるパイロットカメラ13
と、これら各撮影手段11、12及びパイロットカメラ
13を一体的に保持するとともに、これらを首振り可能
なように保持するベース14と、からなることを基本と
するものである。そして、このようなベース14は、直
交するように形成された2本のスライドレール18、1
9上に設置され、これによって直交する2方向(XY方
向)への移動が可能なようになっているものである。ま
た、上記ベース14の下方部にはエレベータ装置16が
設けられるようになっており、これによって、上下方向
(Z方向)への移動が可能なようになっているものであ
る。
メラ1は、図1に示す如く、左右の撮影手段11、12
にて形成されるようになっており、これら左右の撮影手
段11、12は、人間の両眼間の距離である眼軸距離に
合わせた状態で左右対称形に設置されるようになってい
るものである。また、このように設置された両撮影手段
11、12間には、人間の視差角に相当する輻輳角
(θ)が設定されるようになっているとともに、この輻
輳角(θ)は、図4に示す如く、オペレータ99の遠隔
操作にて、あるいは現場における手動にて、任意に制御
されるようになっているものである。また、このような
構成からなる本立体カメラ1のところには、ワーク等の
対象物9の全体を一体的に写し出すパイロットカメラ1
3が上記ベース14上に一体的に設けられるようになっ
ている。そして、これら各カメラの一体化されたもの
(カメラアセンブリ111)は、その上下方向(チルト
角α)及び左右方向(ターン角β)の首振り運動が、操
作レバー等からなる操作装置6の遠隔操作にて制御され
るようになっている(図4参照)。なお、このような構
成からなる上記左右の各撮影手段11、12、及びパイ
ロットカメラ13は、既存のCCD素子等にて形成され
るようになっているものである。
及びベース14は、直交する2本のスライドレール1
8、19上に搭載された状態で、XYZ方向の3次元方
向に移動することができるようになっているものであ
る。具体的には、図1に示す如く、Y矢印方向に設置さ
れたスライドレール18上に、当該スライドレール18
上を往復運動するように形成された駆動部15が設置さ
れ、この駆動部15上に、上記ベース14が搭載される
ようになっているものである。また、この駆動部15内
には上記ベース14を上下方向(Z矢印方向)に往復運
動させるエレベータ装置16が設けられるようになって
いる。そして、このようなベース14及び駆動部15の
設置された状態のスライドレール18が、その両端部に
設けられた駆動部195を介して、別のスライドレール
19上(多くの場合は2本平行に設けられている)に設
置されるようになっている。そして、上記各駆動部1
5、195は電動モータ等にて駆動されるようになって
おり、図4に示す操作装置6を操作することによって、
更にはコントローラ4を介した遠隔操作にて、XY方向
への駆動が制御されるようになっているものである。
を形成する左右の各撮影手段11、12間に形成される
輻輳角(θ)の調整(制御)、及びカメラアセンブリ1
11のチルト角(α)あるいはターン角(β)の調整、
更にはこれらカメラアセンブリ111を搭載したベース
14のXYZ方向への移動等を、上記操作装置6の遠隔
操作に基づいて制御するコントローラ4は、コンピュー
タ装置等からなるものである。そして、当該コントロー
ラ4に上記各種制御を指示する操作装置6は、上記ベー
ス14上に搭載されたカメラアセンブリ111の首振り
角度(α,β)を制御する操作レバー、及び各撮影手段
11、12間に形成される輻輳角(θ)の調整を行なう
ダイヤル(図示せず)、更には各駆動部15、195及
びエレベータ装置16の作動を制御する別の操作レバー
(図示せず)等からなるものである。なお、これらの外
に、別途設けられた操作手段7等からの操作信号に基づ
き、上記ワーク等の対象物9に加工等の所定の処置を施
すロボット8等を制御するためのロボット制御手段81
が設けられるようになっている(図4参照)。
のについての、その作用等について説明する。すなわ
ち、立体画像をリアルタイムで見ることができるように
するためには、まず、立体カメラ1等の各カメラを所定
の状態に設置(セッティング)する必要がある。そのた
めには、上記立体カメラ1を、対象物に向かって所定の
状態に設置(セッティング)する。このセッティングに
あたっては、図4に示す如く、コントローラ4を作動さ
せる操作装置(操作レバー)6等を操作して、上記立体
カメラ1等の一体化されたカメラアセンブリ111を目
標対象物9の方向に向ける。具体的には、ベース14上
に一体的に設けられているパイロットカメラ13を遠隔
操作にて所定の方向に向ける。すなわち、立体カメラ1
で捉えるべき視野を特定する。なお、この視野の特定に
当っては、離れたところに居るオペレータ99が、上記
操作レバー等からなる操作装置6を操作することによっ
て、上記各カメラ等を搭載したベース14を遠隔操作に
てXYZ方向の所定の位置に作動(移動)させる等し
て、所望の位置(状態)に設置(セッティング)する。
このような状態において、上記操作装置6の一部を形成
するダイヤル(図示せず)等を操作して、左右各撮影手
段11、12の間に形成される輻輳角(θ)を所定の状
態に調整する。すなわち、左右各撮影手段11、12の
視点を合致させる。なお、この視点の調整(輻輳角の調
整)については、手元にある表示手段(ディスプレイ)
3の画面上の画像を見ながら遠隔操作にて行なうか、あ
るいは現場にてオペレータが手動により、直接、上記立
体カメラ1を操作することによって行なう方法が考えら
れる。そして、これらによって、表示手段(ディスプレ
イ)3の画面上に所望の立体画像が形成されることとな
る。
て、上記立体カメラ1等からなるカメラアセンブリ11
1を保持するベース14を一体的に移動させる移動装置
17の、その変形例(他の実施の形態)について、図2
及び図3を基に説明する。まず、上記ベース14を3次
元方向に移動させる図2のものは、上記カメラアセンブ
リ111を保持するベース14が、平行リンクを主体と
するリンク機構にて、上方から吊り下げられるようにな
っているものである。すなわち、このものは、図2に示
す如く、2組の平行リンク171、172を主体に形成
されるようになっているものであって、これら2組の平
行リンク171、172が、所定の基盤179上にター
ンテーブル178を介して設置されるようになっている
ものである。
78上に第一の平行リンク171、171’が設置され
るとともに、当該平行リンク171、171’のうちの
いずれか一方のもの、例えば外側のリンク171が、上
記ターンテーブル178に、伸縮自在なように作動する
アクチュエータ175を介して連結されるようになって
いるものである。そして、このような第一の平行リンク
171、171’の上方部には、中間部材176を介し
て、第二の平行リンク172、172’が設けられるよ
うになっているものである。そして、このような構成に
おいて、両平行リンク171、172を形成するものの
うち、内側のリンク171’、172’を形成するもの
どうしの間には、伸縮自在に作動するアクチュエータ1
73が設けられるようになっている。そして、このよう
な第二の平行リンク172の上方部(上端部)のところ
には、プラットホーム状のアタッチメント177が設け
られるようになっている。そして、このアタッチメント
177のところに、上記カメラアセンブリ111を保持
するベース14が、水平方向への回転(ターン角β)及
び垂直方向への回転(チルト角α)が可能なように取り
付けられるようになっているものである。
保持するベース14は、所定の基盤179を基礎に、タ
ーンテーブル178の水平面内での回転運動及び両アク
チュエータ173、175の作動により、3次元空間内
においての任意位置への移動が可能なようになっている
ものである。そして、このような任意位置(ポジショ
ン)を基礎に、上記ベース14を水平方向への回転運動
(ターン角β)及び垂直方向への回転運動(チルト角
α)させることによって、上記立体カメラ1にて任意の
方向から上記目標対象物9を捉えることができるように
なる。なお、このようなリンク方式のカメラ移動装置1
7の制御も、上記スライドレール方式の場合と同様、離
れたところにある操作装置6の遠隔操作によって行なわ
れる。具体的には、図4に示す操作装置6をオペレータ
99が操作することによって上記コントローラ4を作動
させ、このコントローラ4からの制御信号に基づき、上
記ターンテーブル178、各アクチュエータ173、1
75、及びベース14等を作動させるようにしているも
のである。
されるベース14を上下方向及び左右方向の2次元方向
に移動させるタイプの、その移動装置17について、図
3を基に説明する。このものは、上記カメラアセンブリ
111を搭載するベース14が、その下端部に設けられ
たロッド144を介して、プラットホーム状のアタッチ
メント177のところに、上下動が可能なように設置さ
れるようになっているものである。そして、このロッド
144の上下動は、上記アタッチメント177に設けら
れたエレベータ装置16にて行なわれるようになってい
るものである。このような構成からなるアタッチメント
177は、同じ長さからなる4本の(一組の)平行リン
ク171にて、相対回転運動が可能なように支持される
ようになっているものである。そして、これらの平行リ
ンク171は、上記アタッチメント177に連結される
側とは反対側の端部が、基盤179に、相対回転運動可
能なように連結されるようになっているものである。な
お、このような平行リンク171の、少なくともいずれ
か一本のものには、図3に示す如く、ヨーク174が相
対回転運動可能なように取り付けられるようになってい
るものである。そして、当該ヨーク174は、その一端
がアクチュエータ175のピストンロッドに連結される
ようになっているものである。また、上記アクチュエー
タ175は、ブラケット等を介して上記基盤179上に
取り付けられるようになっているものである。従って、
上記アクチュエータ175を作動させることによって、
上記ヨーク174が作動し、上記平行リンク171を揺
動運動させるようになっているものである。その結果、
上記アタッチメント177は上記基盤179に対して水
平方向に往復直線運動することとなる。これによって、
上記ベース14及び当該ベース14上に搭載されるカメ
ラアセンブリ111は、水平面内にて往復直線運動をす
ることとなる。この往復直線運動に加えて、上記エレベ
ータ16の作動により、上記ベース14を上下運動させ
ることによって、上記ベース14及びカメラアセンブリ
111を、垂直方向(上下方向)及び水平方向(左右方
向)に移動させることができるようになる。
動により所定の状態にセットされた本立体カメラ1にて
撮影された画像信号(データ)は、図4に示す如く、画
像制御手段2にて左眼用信号及び右眼用信号として、そ
れぞれ時分割処理され、次の表示手段3へと送り出され
る。そして、この時分割処理された左右各眼用の画像信
号(データ)に基づいてモニタ用ディスプレイ装置等か
らなる表示手段3には、その所定の場所に左右各眼用の
画像が時分割処理された状態で表示される。一方、この
時分割処理された信号と同期した信号が、ゴーグルタイ
プの眼鏡(メガネ)等からなる立体画像認識手段5の左
右に設けられた各電子シャッタ51、52のところに送
られる。そして、この時分割処理された信号に応じて左
右の電子シャッタ51、52が開閉作動をする。これに
よって、当該立体画像認識手段5を装着したオペレータ
99の左右の各眼には、上記表示手段画面上の左右の画
像が、それぞれ別個に入力されることとなる。その結
果、当該オペレータ99は、上記表示手段3の画面上に
再生された左右の画像を、所定の視差角をもって認識す
ることができるようになり、最終的に上記立体カメラ1
にて撮影された画像をリアルタイムで立体的に認識する
ことができるようになる。また、このような立体画像を
見る(モニタリングする)ことによって、上記立体カメ
ラ1を、所望の状態に遠隔操作することができるように
なる。
用いられる立体画像撮影装置に関して、二つの撮影手段
からなるものであって、これら二つの撮影手段間におけ
る輻輳角の調整が可能なように形成された立体カメラを
設け、これら立体カメラにて撮影される視野を予め設定
するのに用いられるパイロットカメラを設け、これら各
カメラを一体的に支持するベースを設け、更に、当該ベ
ースを介して上記各カメラを上下方向及び左右方向に首
振り運動させるようにするとともに、上記ベースを3次
元空間内にて所定の方向に自由に移動させることができ
るようにし、そして更に、上記カメラの首振り運動、更
には上記ベースの3次元空間内における所定の方向への
移動を、遠隔操作手段にて制御することのできるように
した構成を採ることとしたので、立体画像を得るための
操作を、離れたところから、遠隔操作にて、随時、行な
うことができるようになった。すなわち、オペレータ
は、諸操作装置を操作することによって、カメラの視野
方向等を所定の状態に制御するとともに、対象物体の所
望方向からの立体画像を、上記遠隔操作にて得る(撮影
する)ことができるようになった。
斜視図である。
る移動装置についての他の実施の形態に関するものの、
その全体構成を示す斜視図である。
水平方向(左右方向)に移動させるようにした移動装置
の全体構成を示す斜視図である。
ステムの全体構成を示す概観図である。
Claims (3)
- 【請求項1】 二つの撮影手段からなるものであって、
これら二つの撮影手段間における輻輳角の調整が可能な
ように形成された立体カメラと、当該立体カメラにて撮
影される視野を予め設定するのに用いられるパイロット
カメラと、これら各カメラを一体的に支持するベース
と、からなるものであって、当該ベースを介して上記各
カメラを上下方向及び左右方向に首振り運動させるとと
もに、上記ベースを3次元空間内にて所定の方向へ移動
させることが可能なように形成された立体画像撮影装置
に関して、上記カメラの首振り運動、更には上記ベース
の3次元空間内における所定の方向への移動を、遠隔操
作手段にて制御することができるようにした構成からな
ることを特徴とする立体画像撮影装置。 - 【請求項2】 二つの撮影手段からなるものであって、
これら二つの撮影手段間における輻輳角の調整が可能な
ように形成された立体カメラと、当該立体カメラにて撮
影される視野を予め設定するのに用いられるパイロット
カメラと、これら各カメラを一体的に支持するベース
と、からなるものであって、当該ベースを介して上記各
カメラを上下方向及び左右方向に首振り運動させるとと
もに、上記ベースを3次元空間内にて移動させることが
可能なように形成された立体画像撮影装置に関して、上
記輻輳角の調整及びカメラの首振り運動、更には上記ベ
ースの3次元空間内における移動を、遠隔操作手段にて
制御することができるようにした構成からなることを特
徴とする立体画像撮影装置。 - 【請求項3】 二つの撮影手段からなるものであって、
これら二つの撮影手段間における輻輳角の調整が可能な
ように形成された立体カメラと、当該立体カメラにて撮
影される視野を予め設定するのに用いられるパイロット
カメラと、これら各カメラを一体的に支持するベース
と、からなるものであって、当該ベースを介して上記各
カメラを上下方向及び左右方向に首振り運動させるとと
もに、上記ベースを垂直方向(上下方向)及び水平方向
(左右方向)に移動させることが可能なように形成され
た立体画像撮影装置に関して、上記輻輳角の調整及びカ
メラの首振り運動、更には上記ベースの垂直方向及び水
平方向への移動を、遠隔操作手段にて制御することがで
きるようにした構成からなることを特徴とする立体画像
撮影装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9049896A JPH10122481A (ja) | 1996-08-29 | 1997-02-17 | 立体画像撮影装置 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8-248996 | 1996-08-29 | ||
JP24899696 | 1996-08-29 | ||
JP9049896A JPH10122481A (ja) | 1996-08-29 | 1997-02-17 | 立体画像撮影装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10122481A true JPH10122481A (ja) | 1998-05-15 |
Family
ID=26390340
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9049896A Pending JPH10122481A (ja) | 1996-08-29 | 1997-02-17 | 立体画像撮影装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH10122481A (ja) |
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