JPH1032755A - Large-screen image composing processor - Google Patents

Large-screen image composing processor

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Publication number
JPH1032755A
JPH1032755A JP8187526A JP18752696A JPH1032755A JP H1032755 A JPH1032755 A JP H1032755A JP 8187526 A JP8187526 A JP 8187526A JP 18752696 A JP18752696 A JP 18752696A JP H1032755 A JPH1032755 A JP H1032755A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
image
screen
angle
camera
foreground
Prior art date
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Pending
Application number
JP8187526A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yuiko Yamauchi
結子 山内
Nobuyuki Yagi
伸行 八木
Hideo Noguchi
英男 野口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Japan Broadcasting Corp
Original Assignee
Nippon Hoso Kyokai NHK
Japan Broadcasting Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Hoso Kyokai NHK, Japan Broadcasting Corp filed Critical Nippon Hoso Kyokai NHK
Priority to JP8187526A priority Critical patent/JPH1032755A/en
Publication of JPH1032755A publication Critical patent/JPH1032755A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To generate the image of ultrahigh resolution and a wide angle in short time by radioscopy-converting an image face and generating a large screen through the use of camera data obtained by means of the operation of a television camera. SOLUTION: The image-picked up image from the television camera 1, a swing angle (pan and tilt angle) and the angle of view on the image-picked up image outputted from a camera data detection part 2 at the same timing are inputted to the image conversion circuit 7 of a large-screen image generation part 3. An image conversion circuit 7 calculates a parameter necessary for the geometric conversion (radioscopy conversion) from the swing angle and the angle of view, converts the image-picked up image by using the obtained parameter and outputs a display position address and the converted image in the address. A large-screen background image written into a large screen background memory 9 in the large-screen image generation part 3 and the large-screen foreground image written into a large-screen foreground memory 10 are composed in an image composer 11 to obtain a large-screen composed image.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、リモートセンシン
グ画像の処理など画像信号処理装置に係わり、特に、同
一シーンを空間的に分割して撮像することにより得られ
た複数のテレビジョン画像信号を連続した大画面画像信
号に再構成する大画面画像合成処理装置、およびその再
構成した大画面画像に自動車などの動いている被写体を
そのまま、あるいはストロボ軌跡としてはめ込む大画面
画像合成処理装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image signal processing apparatus for processing a remote sensing image, and more particularly, to a method for successively dividing a plurality of television image signals obtained by spatially dividing and photographing the same scene. The present invention relates to a large-screen image synthesizing apparatus for reconstructing a reconstructed large-screen image signal, and a large-screen image synthesizing apparatus for fitting a moving subject such as a car into the reconstructed large-screen image as it is or as a strobe locus.

【0002】[0002]

【発明が解決しようとする課題】一般に、広視野の画像
を得るためには、広角レンズや魚眼レンズをカメラに取
付けて撮影する方法が考えられる。しかし、この方法で
は、低解像度でかつ歪のある画像しか撮影できないとい
う欠点がある。
Generally, in order to obtain an image with a wide field of view, a method of attaching a wide-angle lens or a fish-eye lens to a camera and taking an image is considered. However, this method has a drawback that only low-resolution and distorted images can be captured.

【0003】また、高解像度の画像を得るためには、写
真などの静止画をスキャナーで取込む方法などが考えら
れる。しかし、この方法では、動画が扱えず、また、取
込みなどに時間がかかるといった欠点もある。
In order to obtain a high-resolution image, a method of capturing a still image such as a photograph by a scanner is conceivable. However, this method has drawbacks that a moving image cannot be handled and it takes time to capture the moving image.

【0004】一方、分割して撮像される複数の画像から
連続した大画面を再構成する従来技術としては、例え
ば、衛星による地球の連続撮影画像や航空機を用いた写
真測量のようなリモートセンシング画像におけるつなぎ
合わせ技術がある。しかしこれらにおいては、いずれも
撮影対象面と投影面が正対する条件においての撮影(鉛
直写真)を基本とし、画像のつなぎ合わせ技術はパスポ
イントにおける偏位を図化機上で光学的に修正するもの
が中心である。
On the other hand, as a conventional technique for reconstructing a continuous large screen from a plurality of divided and captured images, for example, a continuous sensing image of the earth by a satellite or a remote sensing image such as photogrammetry using an aircraft is known. There is a joining technique. However, in all of these, photographing (vertical photographing) is basically performed under the condition that the photographing target surface and the projection surface face each other, and the image joining technique optically corrects a deviation at a pass point on a plotter. Things are central.

【0005】また、本願人の出願に係わる特公平6−3
8462号公報に開示されている「映像合成方法」は、
同一のシーンを空間的に分割して撮像することにより得
られた複数のテレビジョン画像信号を連続した大画面の
画像信号に再構成するものであるが、これは、合成され
た各画像間の境界線における不一致を目立たなくしてい
るにすぎない。
Further, Japanese Patent Publication No. Hei 6-3 related to the present applicant's application
The “video synthesizing method” disclosed in Japanese Patent No.
A plurality of television image signals obtained by spatially dividing and imaging the same scene are reconstructed into a continuous large-screen image signal. It only makes discrepancies at the boundaries inconspicuous.

【0006】本発明の目的は、上記課題を解決した新規
な大画面画像合成処理装置を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a novel large-screen image synthesizing processing apparatus which solves the above-mentioned problems.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明は、以下に説明す
るように、テレビジョンカメラの振り角度と撮像画像の
画角とからなるカメラデータを検出し、それら検出した
カメラデータから撮像画像の幾何学変換(ここでは、透
視変換)に必要なパラメータを算出し、これに基づいて
画像を透視変換して相互につなぎ合わせることにより、
高解像度、広画角の大画面画像を作成するものである。
SUMMARY OF THE INVENTION As described below, the present invention detects camera data consisting of a swing angle of a television camera and an angle of view of a picked-up image, and converts the picked-up image from the detected camera data. By calculating the parameters required for the geometric transformation (here, perspective transformation), the images are perspective-transformed based on this, and connected to each other,
A large-screen image with a high resolution and a wide angle of view is created.

【0008】より具体的には、本発明においては、定点
カメラ(テレビジョンカメラ)を連続的にパンおよびチ
ルトしながら撮像し、任意のビデオフィールドまたはビ
デオフレームにおいて得られた個々の撮像画像からその
ときのカメラデータに基づき実空間に置かれた仮想平面
上に透視変換したそれぞれの画像(複数)を電気的に生
成し、それら生成した画像を相互に隣接してつなぎ合わ
せ、大画面画像を作成するようにしている。
[0008] More specifically, in the present invention, a fixed-point camera (television camera) is imaged while continuously panning and tilting, and the image is obtained from individual images obtained in an arbitrary video field or video frame. Based on the camera data at the time, each of the perspective-transformed images (plural) is electrically generated on a virtual plane placed in real space, and the generated images are connected adjacent to each other to create a large screen image I am trying to do it.

【0009】すなわち、本発明大画面画像合成処理装置
は、大画面画像を構成する各部分画像を連続的にパン、
チルトしながら撮像するテレビジョンカメラと、該テレ
ビジョンカメラの振り角度と該カメラによる撮像画像の
画角とをそれぞれ任意のビデオフィールドまたはビデオ
フレームごとに検出するカメラデータ検出部と、該カメ
ラデータ検出部において検出した前記振り角度と前記画
角に基づいて、前記任意のビデオフィールドまたはビデ
オフレームごとに撮像した複数の撮像画像をそれぞれ透
視変換する画像変換回路と、該画像変換回路において透
視変換した複数の画像を前記透視変換で決まる所定のア
ドレスに記憶する大画面メモリとを少なくとも具えてな
ることを特徴とするものである。
That is, the large-screen image synthesizing processing apparatus of the present invention continuously pans each partial image constituting the large-screen image,
A television camera that captures images while tilting, a camera data detection unit that detects a swing angle of the television camera and an angle of view of an image captured by the camera for each arbitrary video field or video frame; Based on the swing angle and the angle of view detected in the section, an image conversion circuit that perspective-transforms a plurality of captured images captured for each of the arbitrary video fields or video frames, and a plurality of perspective-transformed images in the image conversion circuit. And a large-screen memory for storing the image at a predetermined address determined by the perspective transformation.

【0010】また、本発明大画面画像合成処理装置は、
前記大画面メモリが、背景用と前景用とに分離して設け
られ、それらそれぞれの大画面メモリに、背景画像と前
景画像のそれぞれ透視変換された複数の画像を記憶し、
それら記憶した画像をそれぞれの大画面メモリから両メ
モリのアドレスを一致させて読出し前景画像データが存
在する領域を超えない範囲で背景画像に前景画像を上書
きするように構成され、該装置から背景画像に前景画像
がはめ込まれた画像が得られるようになっていることを
特徴とするものである。
[0010] The large-screen image synthesizing apparatus according to the present invention comprises:
The large-screen memory is provided separately for the background and foreground, and in each of those large-screen memories, stores a plurality of perspective-transformed images of the background image and the foreground image,
The stored images are read from the respective large-screen memories by matching the addresses of both memories, and the foreground image is overwritten on the background image within a range not exceeding the area where the foreground image data exists. In which an image in which a foreground image is fitted is obtained.

【0011】また、本発明大画面画像合成処理装置は、
前記それぞれの大画面メモリからの画像の読出しが、前
記背景用の大画面メモリの全アドレスに前記背景画像が
記憶された後に行うように構成されていることを特徴と
するものである。
The large-screen image synthesizing apparatus according to the present invention comprises:
An image is read from each of the large screen memories after the background image is stored at all addresses of the background large screen memory.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】以下に添付図面を参照し、実施の
形態に基づいて本発明を詳細に説明する。図1は、本発
明による大画面画像合成処理装置の一実施形態を示すブ
ロック図である。図示のように、本発明装置は、大別し
てテレビジョンカメラ1と、そのテレビジョンカメラお
よび撮像画像についてそれぞれパン、チルトなどの振り
角度および画像の画角を検出するカメラデータ検出部2
と、撮像画像を上記振り角度および画角に基づいて透視
変換した変換画像をメモリの所定アドレスに記憶する大
画面画像生成部3と、大画面画像生成部3の出力画像に
ついて、メモリが複数ある場合には各出力画像を予め定
められた領域および順序で上書きしたうえで、必要な拡
大、縮小、移動などの幾何学変換を行う幾何学変換回路
4とからなっている。なお、上記において最後の幾何学
変換回路4は、本発明を構成するうえで必ずしも必要と
するものではない。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail based on embodiments with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a large-screen image synthesis processing device according to the present invention. As shown in the figure, the apparatus of the present invention is roughly divided into a television camera 1 and a camera data detection unit 2 for detecting a swing angle such as pan and tilt and an image angle of view of the television camera and the captured image, respectively.
A large-screen image generating unit 3 for storing, at a predetermined address in a memory, a converted image obtained by perspectively converting a captured image based on the swing angle and the angle of view; and a plurality of memories for an output image of the large-screen image generating unit 3. In this case, the output image is overwritten in a predetermined area and in a predetermined order, and then a geometric conversion circuit 4 for performing necessary geometric conversion such as enlargement, reduction, and movement. Note that the last geometric transformation circuit 4 in the above is not always necessary for configuring the present invention.

【0013】以下に、図1につき、装置の動作を画像の
流れに沿って説明する。まず、カメラデータ検出部2を
構成する振り角度検出器5は、例えばテレビジョンカメ
ラ1の雲台からパン、チルト情報を受信し、その受信し
た信号について、予め定められたある向きを中心に大画
面画像を生成することを考え、その中心にカメラを向け
たときの振り角度をゼロ度とし、そこからのテレビジョ
ンカメラの振り角度を演算してフィールド単位(1/6
0秒毎)に出力する。同様に、カメラデータ検出部2の
画角検出器6は、例えばテレビジョンカメラ1のズーム
レンズからズーム情報を受信し、これをもとに画像の横
および縦の画角を演算してフィールド単位(1/60秒
毎)に出力する。
Referring to FIG. 1, the operation of the apparatus will be described along the flow of images. First, the swing angle detector 5 included in the camera data detection unit 2 receives pan and tilt information from, for example, the camera platform of the television camera 1, and generates a large signal centering on a predetermined direction with respect to the received signal. Considering the generation of a screen image, the swing angle when the camera is pointed at the center of the screen image is set to zero degree, and the swing angle of the television camera from there is calculated to obtain a field unit (1/6).
(Every 0 seconds). Similarly, the angle-of-view detector 6 of the camera data detection unit 2 receives zoom information from, for example, a zoom lens of the television camera 1, calculates the horizontal and vertical angle of view of the image based on the zoom information, and (Every 1/60 second).

【0014】上記において、パン、チルト情報および画
角情報は、それぞれ雲台のパン軸、チルト軸およびテレ
ビジョンカメラのズームレンズに高分解能のロータリエ
ンコーダやリニアエンコーダを装着することによって、
それぞれのロータリエンコーダ等から振り角度および画
角に比例したパルス数の信号を得ることができる。
In the above description, the pan / tilt information and the angle-of-view information can be obtained by attaching a high-resolution rotary encoder or linear encoder to the pan axis and tilt axis of the camera platform and the zoom lens of the television camera, respectively.
A signal having a pulse number proportional to the swing angle and the angle of view can be obtained from each of the rotary encoders and the like.

【0015】テレビジョンカメラ1からの撮像画像、お
よび同じタイミングでカメラデータ検出部2から出力さ
れる振り角度(パン、チルト角度)と撮像画像の画角
は、大画面画像生成部3の画像変換回路7に入力され
る。画像変換回路7においては、振り角度と画角とから
画像の幾何学変換(透視変換)に必要なパラメータを計
算し、得られたパラメータを用いて撮像画像の変換を行
い、変換画像の位置に対応し、大画面上のどの位置に表
示するかを示す表示位置アドレスとそのアドレスにおけ
る変換画像とを出力する。
The captured image from the television camera 1 and the swing angles (pan and tilt angles) and the angle of view of the captured image output from the camera data detection unit 2 at the same timing are converted by the image conversion unit 3 of the large screen image generation unit. Input to the circuit 7. The image conversion circuit 7 calculates parameters necessary for geometric transformation (perspective transformation) of the image based on the swing angle and the angle of view, performs transformation of the captured image using the obtained parameters, Correspondingly, a display position address indicating a position on the large screen to be displayed and a converted image at the address are output.

【0016】ここで、透視変換の原理につき説明する。
図2は、テレビジョンカメラがある時点において、例え
ば背景などの被写体を撮像して得られた画像面(カメラ
画像面)を、大画面メモリ(大画面の表示スクリーンに
相当する)上に投影する、いわゆる透視変換の原理を示
す概念図である。
Here, the principle of perspective transformation will be described.
FIG. 2 shows an image plane (camera image plane) obtained by capturing an image of a subject such as a background at a certain time on a large screen memory (corresponding to a large screen display screen). It is a conceptual diagram showing the principle of what is called perspective transformation.

【0017】図2において、いま、カメラの向いている
方向に関して角度検出器5(図1参照)からパン、チル
ト角度がそれぞれP,T(度)であると計測されたとす
る。また、画角検出器からは水平画角がZh(度)であ
ると測定されたとする。
In FIG. 2, it is assumed that the pan and tilt angles are measured as P and T (degrees) from the angle detector 5 (see FIG. 1) in the direction in which the camera is facing. It is also assumed that the horizontal angle of view is measured as Zh (degrees) from the angle of view detector.

【0018】またここで、視点をカメラと同じ位置に置
いて、視点から投影する大画面(投影面)までの距離F
を予め設定する。さらに、(x,y,z)直交座標系で
視点を原点(0,0,0)に置いて投影面に垂直な軸が
z軸、投影面に平行な水平軸がx軸、投影面に平行な鉛
直軸がy軸であると定義する。
Here, the viewpoint is placed at the same position as the camera, and the distance F from the viewpoint to the large screen (projection plane) to be projected is set.
Is set in advance. Further, with the viewpoint set at the origin (0, 0, 0) in the (x, y, z) orthogonal coordinate system, the axis perpendicular to the projection plane is the z axis, the horizontal axis parallel to the projection plane is the x axis, and the projection plane is the x axis. The parallel vertical axis is defined as the y-axis.

【0019】いま、図2に示すように、カメラの捕える
画像面(以下、単にカメラ画像面という)の画面サイズ
が横および縦それぞれにおいてH、V(画素)であった
とすると、水平画角Zhと水平画面サイズHとから、視
点からカメラ画像面までの距離Lは L=H/(2×tan (Zh/2)) で表わされる。
As shown in FIG. 2, if the screen size of an image plane captured by the camera (hereinafter simply referred to as a camera image plane) is H and V (pixels) in each of the horizontal and vertical directions, the horizontal angle of view Zh From the horizontal screen size H, the distance L from the viewpoint to the camera image plane is represented by L = H / (2 × tan (Zh / 2)).

【0020】カメラ画像面上のある画素の点(X2,Y
2,Z2)は、その点(X2,Y2,Z2)と視点
(0,0,0)を結ぶ線が投影面と交差する点(X1,
Y1,Z1)がその点と同じ画素情報を保って投影され
る点となるため、点(X1,Y1,Z1)と点(X2,
Y2,Z2)との関係が求められる。すなわち、
A pixel point (X2, Y
2, Z2) is a point (X1, X2) at which a line connecting the point (X2, Y2, Z2) and the viewpoint (0, 0, 0) intersects the projection plane.
Y1, Z1) is a point projected while maintaining the same pixel information as that point, so that points (X1, Y1, Z1) and (X2,
Y2, Z2). That is,

【数1】 (Equation 1)

【0021】また、カメラ画像面はサンプリング画像で
あるため、カメラ画像面を構成する各画素を1対1の関
係で投影面上に座標変換したのでは、投影面上の画素が
例えば正方格子のように規則的に並ばないことになって
しまう。このため、投影面上のサンプリング点となる画
素の値を、例えば、その画素の近傍に位置するカメラ画
像面から座標変換した画素の値を用いて補間フィルタに
より内挿補間して生成する。最も簡単な補間フィルタと
しては近傍4画素との距離に反比例して重み付け加算す
るものが使用され得る。
Further, since the camera image plane is a sampling image, if the pixels constituting the camera image plane are coordinate-transformed on the projection plane in a one-to-one relationship, the pixels on the projection plane are, for example, square grids. Will not line up regularly. For this reason, the value of a pixel serving as a sampling point on the projection plane is generated by interpolation using an interpolation filter using, for example, the value of a pixel coordinate-converted from a camera image plane located near the pixel. As the simplest interpolation filter, a filter that performs weighted addition in inverse proportion to the distance to the four neighboring pixels can be used.

【0022】次に、本発明により大画面画像を合成する
にあたり、これを背景画像について行う(背景取り込み
モード)か、動いている被写体など前景画像について行
う(前景取り込みモード)かのいずれかについて選択的
に行い、それら個別に得られた2つの画像を合成するこ
とにより、予め本発明により大画面に構成した背景中
に、例えば、走行する自動車(前景)をリアルタイムで
表示するなどすることができる。以下これにつき説明す
る。
Next, when synthesizing a large screen image according to the present invention, it is possible to select either to perform this for a background image (background capture mode) or to perform on a foreground image such as a moving subject (foreground capture mode). By combining the two images obtained separately, it is possible to display, for example, a running car (foreground) in real time in a background configured in advance on a large screen according to the present invention. . This will be described below.

【0023】図1の操作部8において、背景取り込みモ
ードを指定すると、スイッチSWにより大画面背景メモ
リ9側が選択され、画像変換回路7の出力は、カメラ画
面で(X2,Y2,Z2)の点が大画面背景メモリ9の
アドレス(X1,Y1,Z1)に書き込まれる。また、
操作部8において、前景取り込みモードを指定すると、
スイッチSWにより大画面前景メモリ10側が選択さ
れ、画像変換回路7の出力は同様に大画面前景メモリ1
0のアドレス(X1,Y1,Z1)に書き込まれる。
When the background capture mode is designated on the operation unit 8 shown in FIG. 1, the large screen background memory 9 is selected by the switch SW, and the output of the image conversion circuit 7 is the point (X2, Y2, Z2) on the camera screen. Is written to the address (X1, Y1, Z1) of the large screen background memory 9. Also,
When the foreground capture mode is specified on the operation unit 8,
The large screen foreground memory 10 is selected by the switch SW, and the output of the image conversion circuit 7 is similarly output to the large screen foreground memory 1.
0 is written to the address (X1, Y1, Z1).

【0024】図3は、背景取り込みモードの処理手順を
示す説明図である。図3において、静止している被写体
を対象に、カメラをなめるように操作(チルト、パン、
ズーム)して、あるパン角度P′、チルト角度T′およ
び画角Z′のカメラ画像面を瞬時の演算により各画素に
対応するアドレスを計算(計算方法については、図2に
基き既述)しながら透視変換を行い、変換画像を順次大
画面背景メモリ9(図1参照)の表示位置アドレスに書
き込んでいく。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a processing procedure in the background capture mode. In FIG. 3, an operation (tilt, pan,
(Zoom) to calculate the address corresponding to each pixel by instantaneous calculation of the camera image plane at a certain pan angle P ', tilt angle T', and angle of view Z '(the calculation method has already been described with reference to FIG. 2). While performing perspective transformation, the transformed image is sequentially written to the display position address of the large screen background memory 9 (see FIG. 1).

【0025】以上のようにして、とくにカメラ操作を極
端に早くしないかぎり、連続するフィールド画像は重複
部分を含み、結果的に、画素データを隙間なく大画面背
景メモリ9に書き込むことができ、従って、この処理手
順により大画面背景画像を作成することができる。
As described above, unless the camera is operated extremely quickly, continuous field images include overlapping portions, and as a result, pixel data can be written to the large-screen background memory 9 without gaps. According to this processing procedure, a large screen background image can be created.

【0026】図4は、前景取り込みモードの処理手順を
示す説明図である。図4において、動いている被写体
(本例の場合、自動車)を追うカメラ操作に従って、あ
るパン角度P″、チルト角度T″および画角Z″のカメ
ラ画像面を瞬時の演算により各画素に対応するアドレス
を計算しながら透視変換を行い、変換画像を順次大画面
前景メモリ10(図1参照)の表示位置アドレスに書き
込んでいく。このようにして、背景取り込みモードの場
合と同様に大画面前景画像を作成することができる。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a processing procedure in the foreground fetch mode. In FIG. 4, a camera image plane of a certain pan angle P ″, tilt angle T ″, and angle of view Z ″ corresponds to each pixel by instantaneous calculation according to a camera operation following a moving subject (in this example, a car). The perspective conversion is performed while calculating the address to be converted, and the converted image is sequentially written to the display position address of the large-screen foreground memory 10 (see FIG. 1). Images can be created.

【0027】ただし、この場合においては、大画面背景
画像のときと異なり、被写体を追うカメラ操作によって
撮像された範囲にのみデータが存在する画像となってい
る。
However, in this case, unlike the case of the large-screen background image, the image has data only in the range captured by the camera operation following the subject.

【0028】例えば、図1に示すような操作部からのタ
イミング制御により撮像画像の取り込みタイミングをビ
デオフレーム単位に行い、垂直ブランキング期間中に大
画面前景メモリ10上で前フレームに書き込まれた領域
をゼロクリアして、新たに現在のフレームの変換画像を
順次大画面前景メモリ10の表示位置アドレスに書き込
んでいく。この操作をビデオフレーム毎に行い、後述す
るように予め作成された大画面背景画像と画像合成する
ことで、任意のカメラアングルの動いている被写体の表
示が可能になる。
For example, by taking timing control from the operation unit as shown in FIG. 1, the capture timing of the captured image is performed in video frame units, and the area written in the previous frame on the large screen foreground memory 10 during the vertical blanking period. Is cleared to zero, and the converted image of the current frame is sequentially written to the display position address of the large screen foreground memory 10. This operation is performed for each video frame, and an image is synthesized with a large-screen background image created in advance as described later, so that a moving subject with an arbitrary camera angle can be displayed.

【0029】また、動いている被写体に関しては、ブラ
ンキング期間中にゼロクリアを行わないと、大画面前景
画像はストロボ軌跡表示になる。このストロボ軌跡表示
は、例えば、操作部8(図1参照)からのタイミング制
御によりカメラ画像面の入力タイミングを予め設定した
時間おきに間引きすることにより、ストロボ表示の間隔
が決まるので、テレビジョン放送の特殊効果等に使用す
ることができる。
If a moving subject is not cleared to zero during the blanking period, the foreground image on the large screen is displayed as a strobe locus. In this strobe trajectory display, for example, the interval of the strobe display is determined by thinning out the input timing of the camera image plane at predetermined time intervals by timing control from the operation unit 8 (see FIG. 1). Can be used for special effects.

【0030】以上のようにして得られた大画面背景画像
と大画面前景画像(いずれも、図1に示す大画面画像生
成部3の出力)とは、前景画像データが存在する領域を
超えない範囲で画像合成器11にて背景画像に前景画像
が上書きされ、その出力が幾何学変換回路4に供給さ
れ、幾何学変換回路4から最終的な出力画像が得られ
る。なお、上書きは前景画像データが存在する領域すべ
てについて行うことができるほか、後述するように被写
体キー信号を発生させ、その被写体部分についてのみ行
ってもよい。
The large screen background image and the large screen foreground image (both output from the large screen image generation unit 3 shown in FIG. 1) obtained as described above do not exceed the area where the foreground image data exists. The foreground image is overwritten on the background image by the image synthesizer 11 in the range, and the output is supplied to the geometric conversion circuit 4, and the final output image is obtained from the geometric conversion circuit 4. Note that the overwriting can be performed on all the areas where the foreground image data exists, or a subject key signal may be generated as described later and may be performed only on the subject portion.

【0031】図5は、大画面背景画像と大画面前景画像
との合成、および合成された画像の一部を取出し、縮小
を行う場合の処理手順を示す説明図である。図5におい
て、大画面画像生成部3中の大画面背景メモリ9(図1
参照、以下同じ)に書き込まれた大画面背景画像と、大
画面前景メモリ10に書き込まれた大画面前景画像とは
画像合成器11にて合成され、大画面合成画像となる。
この大画面合成画像は、操作者が操作部8を操作するこ
とによって合成画像中で出力したい部位(位置)で切り
出し、かつ縮小された出力画像を、幾何学変換回路4の
出力として出力する。ここで、縮小は拡大に変えること
も可能で、縮小率、拡大率も任意に操作部8を介して制
御することができる。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a processing procedure when a large screen background image and a large screen foreground image are combined and a part of the combined image is extracted and reduced. In FIG. 5, a large screen background memory 9 in the large screen image generation unit 3 (FIG. 1)
(The same applies hereinafter.) The large-screen background image written in the large-screen foreground memory 10 and the large-screen foreground image written in the large-screen foreground memory 10 are combined by the image combiner 11 to form a large-screen combined image.
This large screen composite image is cut out at a site (position) to be output in the composite image by the operator operating the operation unit 8, and a reduced output image is output as an output of the geometric transformation circuit 4. Here, the reduction can be changed to the enlargement, and the reduction ratio and the enlargement ratio can be arbitrarily controlled via the operation unit 8.

【0032】また、図5から読みとれるように、大画面
背景画像は、その画像を完成した後、すなわち、大画面
背景メモリの全アドレスに背景画像を記憶した後に繰り
返し読出すようにし、これに対し、大画面前景画像はリ
アルタイムで大画面前景メモリに書込み、読出すように
するのが望ましい。これは、背景は静止画の場合が多い
からである。
As can be seen from FIG. 5, the large-screen background image is read repeatedly after the image is completed, that is, after the background image is stored in all addresses of the large-screen background memory. On the other hand, the large-screen foreground image is desirably written to and read from the large-screen foreground memory in real time. This is because the background is often a still image.

【0033】以上説明した本発明の実施形態において
は、大画面メモリとして、大画面背景メモリと大画面前
景メモリの2面を具えるものとしたが、3面以上のメモ
リを使用することで多層合成を実現することもできる。
また、カメラデータ検出部は本実施形態で説明したカメ
ラ雲台に測定器を取付ける方法の他に、文献J. Park et
al,“Estimation of camera Parameters from image se
quence for model-based video coding”, IEEE Trans.
CAV−VT,vol.4,no. 3,June, 1994に開示さ
れているように、カメラの撮像画像から画像処理により
検出する方法に変更してもよい。
In the above-described embodiment of the present invention, the large-screen memory has two surfaces, that is, a large-screen background memory and a large-screen foreground memory. Compositing can also be achieved.
In addition to the method of attaching a measuring device to the camera platform described in the present embodiment, the camera data
al, “Estimation of camera Parameters from image se
quence for model-based video coding ”, IEEE Trans.
As disclosed in CAV-VT, vol. 4, no. 3, June, 1994, the method may be changed to a method of detecting a captured image of a camera by image processing.

【0034】また、本発明では、大画面画像の生成手法
として透視変換を使用するため、屋外など、条件によっ
ては、輝度や色調が時間により変化して、前景、背景の
境界に違和感を生じることも考えられる。前景と背景の
明度、色調を合わせるために、例えば、奥井、他「パノ
ラマ合成撮像における階調の統一処理の検討」昭和62
年画像電子学会全国大会予稿13に記載の明度色調調整
回路を使用することにより、違和感のない合成が可能に
なる。
Further, in the present invention, since perspective transformation is used as a technique for generating a large screen image, depending on conditions such as outdoors, the luminance and the color tone may change with time, causing a sense of discomfort at the boundary between the foreground and the background. Is also conceivable. To match the lightness and color tone of the foreground and background, see, for example, Okui et al.
The use of the brightness color tone adjustment circuit described in Proceedings of the 13th Annual Meeting of the Institute of Image Electronics Engineers of Japan enables synthesis without uncomfortable feeling.

【0035】また、例えばRGB各信号について前景と
背景の差分を取り、あるしきい値を境に、しきい値以上
を“1”、しきい値以下を“0”としてキー信号を発生
させることにより、被写体を抜き出すことが可能にな
る。従って、ストロボ軌跡画像を生成する際に、変換画
像が前フレームと現フレームとで重なる場合でも、RG
Bのいずれかのキー信号が“1”のところの被写体の画
像のみをメモリ10に上書きすることにより、ストロボ
表示間隔がつまっている場合の被写体のストロボ軌跡画
像を表示することも可能になる。
Further, for example, a difference between the foreground and the background is obtained for each of the RGB signals, and a key signal is generated by setting a threshold value to "1" and a threshold value or less to "0" at a certain threshold value. Thereby, it is possible to extract the subject. Therefore, when the strobe track image is generated, even if the converted image overlaps the previous frame and the current frame, the RG
By overwriting only the image of the subject where any of the key signals B is "1" in the memory 10, it is also possible to display the strobe locus image of the subject when the strobe display interval is short.

【0036】[0036]

【発明の効果】本発明は、テレビジョンカメラの操作に
よって得られるカメラデータ(振り角度、画角)を用い
て、テレビジョンカメラで捕らえられた画像面を透視変
換して、大画面を作成するものであるから、最終的に得
られる画像として超高解像度、広画角の画像を短時間に
作成することができる。
According to the present invention, an image plane captured by a television camera is perspective-transformed using camera data (swing angle, angle of view) obtained by operation of the television camera to create a large screen. Therefore, an image having an ultra-high resolution and a wide angle of view can be created in a short time as an image finally obtained.

【0037】また、本発明によれば、大画面メモリを複
数用意することによって動画像表示やストロボ軌跡表示
が可能である。
Further, according to the present invention, by preparing a plurality of large screen memories, it is possible to display moving images and strobe trajectories.

【0038】また、本発明の実施形態の幾何学変換回路
は、作成した大画面画像から任意の部位(位置)とサイ
ズの画像を出力することができ、後処理によって自由な
カメラワークを実現することができる。
Further, the geometric transformation circuit according to the embodiment of the present invention can output an image of an arbitrary part (position) and size from the created large screen image, and realizes a free camera work by post-processing. be able to.

【0039】また、従来技術との対比で言えば、本発明
は、大画面画像を作成するうえで、互いに接する画像同
士で幾何学上のマッチングをとる必要がなく、カメラデ
ータの検出角度および撮像画像の画角のみから透視変換
のパラメータを算出し、画像の変換を行うだけでつなぎ
合わせられるために高速な処理が可能である。また、大
画面メモリを2以上具えることにより、メモリを前景用
と背景用とに分けて入力画像を変換して書き込むこと
で、動きのある被写体を入力することが可能になる。
Also, in contrast to the prior art, the present invention does not require geometrical matching between images that are in contact with each other when creating a large screen image. High-speed processing is possible because the images are connected only by calculating the parameters of the perspective transformation only from the angle of view of the images and performing image transformation. Further, by providing two or more large-screen memories, it is possible to input a moving subject by converting and writing the input image separately for the foreground and the background.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明による大画面画像合成処理装置の一実施
形態を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a large-screen image synthesis processing device according to the present invention.

【図2】透視変換の原理を示す概念図である。FIG. 2 is a conceptual diagram illustrating the principle of perspective transformation.

【図3】背景取り込みモードの処理手順を示す説明図で
ある。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a processing procedure in a background capture mode.

【図4】前景取り込みモードの処理手順を示す説明図で
ある。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a processing procedure in a foreground capturing mode.

【図5】大画面背景画像と大画面前景画像との合成、お
よび合成された画像の一部を取出し、縮小を行う場合の
処理手順を示す説明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a processing procedure when a large screen background image and a large screen foreground image are combined and a part of the combined image is extracted and reduced.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 テレビジョンカメラ 2 カメラデータ検出部 3 大画面画像生成部 4 幾何学変換回路 5 振り角度検出器 6 画角検出器 7 画像変換回路 8 操作部 9 大画面背景メモリ 10 大画面前景メモリ 11 画像合成器 SW スイッチ P,P′,P″ パン角度 T,T′,T″ チルト角度 Z,Z′,Z″ 画角 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Television camera 2 Camera data detection part 3 Large screen image generation part 4 Geometric conversion circuit 5 Shake angle detector 6 Angle of view detector 7 Image conversion circuit 8 Operation part 9 Large screen background memory 10 Large screen foreground memory 11 Image synthesis Switch SW P, P ', P "Pan angle T, T', T" Tilt angle Z, Z ', Z "View angle

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 大画面画像を構成する各部分画像を連続
的にパン、チルトしながら撮像するテレビジョンカメラ
と、 該テレビジョンカメラの振り角度と該カメラによる撮像
画像の画角とをそれぞれ任意のビデオフィールドまたは
ビデオフレームごとに検出するカメラデータ検出部と、 該カメラデータ検出部において検出した前記振り角度と
前記画角に基づいて、前記任意のビデオフィールドまた
はビデオフレームごとに撮像した複数の撮像画像をそれ
ぞれ透視変換する画像変換回路と、 該画像変換回路において透視変換した複数の画像を前記
透視変換で決まる所定のアドレスに記憶する大画面メモ
リとを少なくとも具えてなることを特徴とする大画面画
像合成処理装置。
1. A television camera which continuously captures each partial image constituting a large screen image while panning and tilting, and a swing angle of the television camera and an angle of view of an image captured by the camera are respectively arbitrary. A camera data detection unit that detects each video field or video frame, and a plurality of imaging images that are captured every arbitrary video field or video frame based on the swing angle and the angle of view detected by the camera data detection unit. A large screen comprising at least an image conversion circuit for perspective-transforming images, and a large-screen memory for storing a plurality of images subjected to perspective transformation in the image conversion circuit at predetermined addresses determined by the perspective transformation. Image synthesis processing device.
【請求項2】 請求項1記載の大画面画像合成処理装置
において、該装置は、前記大画面メモリが、背景用と前
景用とに分離して設けられ、それらそれぞれの大画面メ
モリに、背景画像と前景画像のそれぞれ透視変換された
複数の画像を記憶し、それら記憶した画像をそれぞれの
大画面メモリから両メモリのアドレスを一致させて読出
し前景画像データが存在する領域を超えない範囲で背景
画像に前景画像を上書きするように構成され、該装置か
ら背景画像に前景画像がはめ込まれた画像が得られるよ
うになっていることを特徴とする大画面画像合成処理装
置。
2. The large-screen image synthesizing apparatus according to claim 1, wherein said large-screen memory is provided separately for a background and a foreground; A plurality of perspective-transformed images of the image and the foreground image are stored, and the stored images are read out from the respective large-screen memories by matching the addresses of both memories, and the background is stored in a range not exceeding the area where the foreground image data exists. A large-screen image synthesizing apparatus, wherein an image is configured to overwrite a foreground image on an image, and an image in which the foreground image is embedded in a background image is obtained from the apparatus.
【請求項3】 請求項2記載の大画面画像合成処理装置
において、前記それぞれの大画面メモリからの画像の読
出しは、前記背景用の大画面メモリの全アドレスに前記
背景画像が記憶された後に行うように構成されているこ
とを特徴とする大画面画像合成処理装置。
3. The large-screen image synthesizing apparatus according to claim 2, wherein the reading of the image from each of the large-screen memories is performed after the background image is stored in all addresses of the large-screen memory for the background. A large-screen image synthesizing apparatus characterized by being configured to perform the processing.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11234563A (en) * 1998-02-13 1999-08-27 For A Co Ltd Studio equipment and television camera
JP2013197980A (en) * 2012-03-21 2013-09-30 Casio Comput Co Ltd Image processing apparatus, image processing method, and program

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0779440A (en) * 1993-07-12 1995-03-20 Sony Corp Transmitter and receiver for digital picture signal
JPH0888787A (en) * 1994-09-20 1996-04-02 Fujitsu Ltd Image processing unit
JPH08149356A (en) * 1994-11-17 1996-06-07 Canon Inc Moving picture display device

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0779440A (en) * 1993-07-12 1995-03-20 Sony Corp Transmitter and receiver for digital picture signal
JPH0888787A (en) * 1994-09-20 1996-04-02 Fujitsu Ltd Image processing unit
JPH08149356A (en) * 1994-11-17 1996-06-07 Canon Inc Moving picture display device

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11234563A (en) * 1998-02-13 1999-08-27 For A Co Ltd Studio equipment and television camera
JP2013197980A (en) * 2012-03-21 2013-09-30 Casio Comput Co Ltd Image processing apparatus, image processing method, and program

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