JPH11194296A - パノラマ視聴装置 - Google Patents

パノラマ視聴装置

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JPH11194296A
JPH11194296A JP10284521A JP28452198A JPH11194296A JP H11194296 A JPH11194296 A JP H11194296A JP 10284521 A JP10284521 A JP 10284521A JP 28452198 A JP28452198 A JP 28452198A JP H11194296 A JPH11194296 A JP H11194296A
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JP
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pyramid
image processing
optical element
view
camera
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JP10284521A
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English (en)
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Vishvjit Singh Nalwa
シン ナルワ ヴィシフジット
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Nokia of America Corp
Original Assignee
Lucent Technologies Inc
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 数台のカメラが共通の有効光心を有するよう
な、全方向性又はパノラマビューアーを提供する。 【解決手段】 数台のカメラをそれぞれ、ピラミッドの
ような多面体の異なる反射面を観察するように配置す
る。これにより、各カメラはピラミッド内に配置された
仮想光心を有する。数台のカメラを、その有効光心が相
互にずれているように、配置する。この片寄り（オフセ
ット）は、ピラミッドの反射面の端部から受像される画
像歪みを除去する幅の狭いブラインド領域を生成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はビューシステムに関
する。更に詳細には、本発明は球面視聴システムに関す
る。
【０００２】
【従来の技術】一層効率的に動作させるためには、テレ
プレゼンス(telepresence)を用いて幾つかのタスクを実
行することが望ましい。「テレプレゼンス」とは、ユー
ザがあたかも遠隔地に居るかのように感じさせるため
に、その遠隔地から、そのユーザに可視情報又はその他
のタイプの知覚情報を提供することを意味する。例え
ば、現在、多くのビジネスはテレプレゼンスを用いて会
議を行う。
【０００３】更に、テレプレゼンスは遠隔学習や、コン
サート及びスポーツイベントなどのようなイベントを遠
隔視聴するのにも有用である。一層実際的なテレプレゼ
ンスは、光景を転換することができ、それにより、例え
ば、会議室をぐるっと見回すような模擬能力をユーザに
付与する。
【０００４】従来は、幾つかの光景をユーザに利用可能
にする場合、異なる光学的中心（以下「光心」という）
を有する数台のカメラが使用されていた。このような従
来技術を図１に示す。図１において、カメラ２，４，
６，８はそれぞれ光心１０，１２，１４，１６を有す
る。ユーザが光景の変更を決定したら、ユーザは単にカ
メラを切換えるだけでよい。
【０００５】一層精巧なシステムでは、ユーザが光景の
変更を決定したら、ユーザは、光心１０，１２，１４又
は１６及び別の光心１８，２０，２２，２４又は２６か
ら光景を得ることができる。１８，２０，２２，２４及
び２６のような光心に関連する光景は、選択された光心
に最も近い２台のカメラからの光景を使用することによ
り得られる。例えば、光心１８からの光景は、カメラ２
及び４からの光景を使用し、光心１８からの光景をシミ
ュレートするように、２つの光景の間を補間することに
より得られる。
【０００６】このような手順は、光景内に不規則性を生
じさせる。更に、このような補間光景の生成には莫大な
量の演算と時間が必要である。そのため、この方法は高
コストであるばかりか、ユーザのコマンドに対する応答
が非常に遅い。また、この演算オーバーヘッドは、この
システムを同時に使用することができるユーザの人数を
制限する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、数台のカメラが共通の有効光心を有するような、全
方向性又はパノラマビューアーを提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】前記課題は、数台のカメ
ラがそれぞれ、ピラミッドのような多面体の異なる反射
面を見るように、数台のカメラを配置することにより解
決される。
【０００９】これにより、各カメラはピラミッド内に配
置された仮想光心(virtual opticalcenter)を有する。
各カメラの光景の視野は、全体的に撮られたときの領域
の連続的な３６０度の光景を形成するように配列され
る。従来技術で使用されていた補間(interpolation)の
ための演算オーバーヘッドを必要とすることなく、１台
のカメラ又は２台の組合せカメラの出力を単に使用する
ことにより、ユーザは３６０度全ての光景を一度で見渡
すことができる。この場合、各光景は同一又は殆ど同一
の光心を有する。
【００１０】このような構成を使用することにより、視
聴者は極く自然なフォーマットで会議室を見ることがで
きるので、仮想会議室(virtual meeting room)の使用が
促進される。このフォーマットは、特定の時点で光景を
変更するために頭を単に捻る、実際の会議室内に着席し
ている出席者に密接に対応する。
【００１１】本発明の別の実施態様によれば、観察者の
共通仮想光心の位置に光心を有するカメラを配置するこ
とにより、ほぼ球面状の光景がユーザに提供される。球
面状の光景の画質を向上させるために、共通仮想光心に
おけるカメラは広角レンズを使用する。
【００１２】本発明の他の実施態様によれば、数台のカ
メラを、その有効光心を相互にずらして配置する。この
光心の片寄り（オフセット）は、ピラミッドの反射面の
端部から受ける画像歪みを除去する幅の狭いブラインド
領域を生成する。
【００１３】本発明の更に別の実施態様によれば、ビュ
ー装置は任意のタイプの画像処理装置を含むことができ
る。画像処理装置がカメラ又はその他のタイプの画像捕
捉装置である場合、パノラマ画像又は球面状画像はユー
ザのために捕捉され、画像処理装置がプロジェクター
（投影装置）又はその他のタイプの画像生成装置である
場合、パノラマ画像又は球面状画像はユーザのために生
成される。
【００１４】
【発明の実施の形態】図２は、ユーザに３６０゜の光景
を提供するための４台のカメラからなるシステムの概要
図である。各カメラはピラミッド内に共通の仮想光心を
有する。ピラミッド４０は反射面４２，４４，４６及び
４８を有する。ピラミッド４０は中空又は中実構造であ
る。各反射面は、基面５０に対して平行で、ピラミッド
４０の頂点を通る平面と４５゜の角度を形成する。カメ
ラ５２，５４，５６及び５８はそれぞれ、ピラミッド反
射面４８，４２，４４及び４６に関連する。
【００１５】カメラは光学式走査器のような画像収集装
置である。その結果、矢線６０の方向でカメラ５２が対
象物を見ることができるために、カメラ５２は面４８か
らの反射を観察する。矢線６２の方向で対象物を見るた
めに、カメラ５４は面４２からの反射を観察する。矢線
６４の方向で対象物を見るために、カメラ５６は面４４
からの反射を観察する。矢線６６の方向で対象物を見る
ために、カメラ５８は面４６からの反射を観察する。
【００１６】各カメラは９０゜の視野を有する。ピラミ
ッド４０の各関連反射面からの４台のカメラの観察反射
像を組合わせることにより、ピラミッド４０を取り囲む
３６０゜の視野が生成される。基面５０及びピラミッド
４０の交差頂点と平行な平面上に各カメラの光心を位置
させることが望ましい。また、各カメラの光心は、頂点
７０を通り、カメラの関連反射面の基線に対して垂直な
ライン上に配置されなければならない。
【００１７】例えば、カメラ５４の光心はライン７２上
に配置される。ライン７２は反射面４２の基線７４に対
して垂直である。ライン７２は、頂点７０を通過し、基
面５０に対して平行な面内に存在する。同様に、カメラ
５６の光心は、基線７８に対して垂直なライン７６上に
配置され、カメラ５８の光心は、基線８２に対して垂直
なライン８０上に配置され、カメラ５２の光心は、基線
８６に対して垂直なライン８４上に配置される。
【００１８】各カメラの光心は、頂点７０から距離Ｘの
位置で、前記ラインのうちの何れかのライン上に配置さ
れる。各カメラは基面５０に対して垂直なビューポイン
ティングの光軸又は方向を有する。（距離Ｘは、反射面
が前記と同量のカメラ視野を反射するような距離でなけ
ればならない。しかし、カメラが反射面に一層接近する
ように移動された場合、反射面内の欠陥は一層目立つよ
うになる。）
【００１９】この光心の位置決めにより、各カメラは位
置９０に配置された仮想光心を共有する。仮想光心９０
は、頂点７０を通り、基面５０に対して垂直なライン上
で、頂点７０から距離Ｘの位置に配置される。
【００２０】図３は、ピラミッド４０の別の実施例の概
要図である。図３では、図の内容を単純化するため、カ
メラ５４だけが図示されている。カメラ５４は、ピラミ
ッド４０内の位置９０のところに仮想光心を有するよう
に、ライン７２上に配置されている。
【００２１】カメラ５４が、基面５０に対して垂直な方
向に９０゜の視野を有し、かつ、カメラ５４の光心がラ
イン７２に沿って、頂点７０から距離Ｘの位置に存在す
る場合、カメラ５４は矢線６２の方向に９０゜の視野を
有する。同様に、カメラ５６，５８及び５２もそれぞ
れ、矢線６４，６６及び６０の方向に９０゜の視野を有
する。この構成により、安価に３６０゜の視野を得るこ
とができる。なぜなら、９０゜の視野を有するカメラは
比較的安価な光学部品類を有するからである。
【００２２】図４は、ピラミッド４０の上面図である。
図４は、ライン７２に沿った、カメラ５４の光心の配置
位置を示す。ライン７２は、頂点７０を通り、基面５０
に対して平行な面内に存在しなければならない。また、
ライン７２はピラミッド４０の基線７４に対して垂直で
なければならない。
【００２３】カメラの光心は、ライン７２に沿って、頂
点７０から距離Ｘのところに位置していなければならな
い。距離Ｘは、反射面が前記のカメラ視野と同じ程度の
視野を反射するようなものでなければならない。ポイン
ト１００は基面５０上であって、頂点７０からのライン
が基面５０と垂直に交差する位置に存在する。同様に、
カメラ５６，５８および５２の光心もそれぞれ、ライン
７６，８０及び８４に沿って距離Ｘの所に位置してい
る。
【００２４】図５は８個の側面を有するピラミッド１２
０の概要図である。ピラミッド１２０は反射面１２２を
有する。各反射面１２２は、頂点１３０を通り、基面１
２４に対して平行な平面と４５゜の角度を形成する。図
２に示された、側面が４個のピラミッドと同様に、図５
における各反射面も、当該反射面に関連するカメラを有
する。
【００２５】各カメラの光心は、頂点１３０を通り、基
面１２４に対して平行な平面内に存在するライン上に位
置する。このラインは、配置されるべきカメラに関連す
る反射面の基線１３２に対して垂直である。側面が８個
のピラミッドを使用することにより、視野が４５゜しか
ないカメラを使用しても３６０゜の光景を得ることがで
き、更に次の様な利点も得られる。すなわち、視野が４
５゜しかないカメラは安価な光学部品類を有し、しか
も、比較的安価な構成部品を用いて３６０度の光景を構
成することができる。
【００２６】図６はピラミッド１２０の上面図である。
図５に関して説明したように、各カメラの光心は、頂点
１３０を通り、基面１２４に対して平行な平面内に存在
するライン１３４に沿って配置される。光心は適当な基
線１３２に対して平行なライン１３４に沿って距離Ｘの
ところに配置される。ポイント１４０は、基面１２４上
であって、基面１２４と、頂点１３０を通り、基面１２
４に対して垂直なラインとの交差点に存在する。
【００２７】前記よりも多いか又は少ない個数の反射面
を有するピラミッドも使用できる。多数の反射面を有す
るピラミッドを使用することの利点は、適度な視野から
狭小な視野を有するカメラを使用できることである。適
度な視野を有するカメラは比較的安価な光学部品類を具
備する。
【００２８】ピラミッド内で使用される反射面の個数
は、多数のカメラを配設するコストにより多少制限され
る。シーンの３６０゜全景は３個の反射面を有するピラ
ミッドを使用することにより得られる。３６０゜の視野
を得るために反射面が３個しかないピラミッドを使用す
るので、高コストとなる。この実施態様では、視野が１
２０゜のカメラを３台使用するが、このような広視野角
のカメラは比較的高価な光学部品類を使用する。
【００２９】３６０゜の全景を所望しない場合、ピラミ
ッドの各反射面に関連するカメラを有しないビューワー
を構成することもできる。
【００３０】図７は、図２〜図４に示された可視化装置
のような可視化装置のカメラにより生成されるデータを
制御するシステムのブロック図である。カメラ５２，５
４，５６及び５８は、これらに関連するピラミッド４０
の反射面を介して３６０゜の全景を取得する。
【００３１】カメラ５２，５４，５６及び５８の画像信
号又は出力信号はアナログ／デジタル変換器（以下「Ａ
／Ｄ」という）１６０，１６２，１６４及び１６６をそ
れぞれ通過する。カメラの出力はピクセルの流れと見做
すことができ、Ａ／Ｄの出力はカメラからのピクセルを
示すデータと見做すことができる。Ａ／Ｄの出力はマル
チプレクサ（以下「ＭＵＸ」という）１７０を通過す
る。ＭＵＸ１７０は各Ａ／Ｄからのピクセルデータをメ
モリ１７２に到達させる。
【００３２】コントローラ１７４はＭＵＸ１７０の選択
ラインを循環し、全てのＡ／Ｄの出力をメモリ１７２に
記憶させる。ＭＵＸ１７０は、カメラのピクセル速度の
４倍の速度で切換えられる。この実施例における台数よ
りも多いか又は少ない台数のカメラを使用する場合、Ｍ
ＵＸ１７０が切換えられる速度はカメラの使用台数に従
って増大されるか又は低減される。ＭＵＸ１７０を省
き、各Ａ／Ｄの出力を個別のメモリに記憶することもで
きる。
【００３３】コントローラ１７４はマイクロプロセッサ
を用いて実装される。マイクロプロセッサはＭＵＸ１７
０の切換えを制御するカウンタに制御信号を供給する。
また、カウンタはメモリ１７２にアドレス指定を供給す
るために使用される。カウンタに対する制御信号は、例
えば、リセット、イネーブル及び開始オフセットなどで
ある。
【００３４】ピクセル情報がメモリ１７２に記憶される
と、メモリ１７２は３６０゜の全景シーンを包含する。
メモリ１７２に記憶されたピクセル情報は、デジタル／
アナログ変換器（以下「Ｄ／Ａ」という）１７６とビデ
オディスプレイ１７８に送られる。
【００３５】Ｄ／Ａ１７６を介してビデオディスプレイ
１７８に送られるメモリ１７２の実際部分は、ユーザの
入力装置１８０を介して制御される。ユーザ入力装置１
８０はマウス、ジョイスティック又はキーボードなどの
ような慣用のデバイスである。
【００３６】ユーザは、自分の光景を右側に移動させる
ためにジョイスティックを単に右側へ傾けるだけでよ
く、また、光景を左側に移動させるためには、ジョイス
ティックを左側へ傾け、若しくは、光景をそのまま位置
に保持するためには、ジョイスティックを中央部に位置
させたままにするだけでよい。ユーザ入力装置１８０か
らの入力に基づいて、コントローラ１７４は、メモリ１
７２にアドレスを供給するために使用されるオフセット
及び開始アドレスを変更する。
【００３７】図８は、カメラにより供給されるデータと
ユーザに利用可能な光景との間の関係を示す概要図であ
る。カメラは仮想光心を共有するので、光景は円筒状光
景と見做すことができる。セクター２００はカメラ５２
により供給される情報を示すものと見做すことができ、
セクター２０２はカメラ５４により供給される情報を示
すものと見做すことができ、セクター２０４はカメラ５
６により供給される情報を示すものと見做すことがで
き、セクター２０６はカメラ５８により供給される情報
を示すものと見做すことができる。
【００３８】各セクターにおけるシリンダの表面はカラ
ムの集合体と見做すことができる。この場合、各カラム
はピクセルからなる。例えば、セクター２００は、カラ
ム２１０，２１２，２１４及び２１６を含むカラムの集
合体と見做すことができる。同様に、カメラ５４により
発生される出力は、セクター２０２におけるカラム２１
８を含むカラムの集合体と見做すことができ、また、カ
メラ５８の出力はセクター２０６におけるカラム２２０
のようなカラムを包含できる。
【００３９】セクターの境界付近のピクセルのカラム
は、セクターの中央部付近のカラムよりも、共に接近し
あっている。これは次の理由により起こる。すなわち、
カメラは平面上の画像を捕捉するが、図８は円筒表面に
投射されたカラムを示すからである。
【００４０】図９は、ユーザ入力装置１８０からの信号
に基づいて、異なる光景に容易にアクセスするためのメ
モリ１７２の分割方法を示す概要図である。セクション
２３０，２３２，２３４及び２３６はセクター２０６，
２００，２０２及び２０４にそれぞれ対応する。
【００４１】各セクション２３０，２３２，２３４及び
２３６はメモリ１７２内のブロックと見做すことができ
る。メモリ１７２内のブロックは一連のアドレスのカラ
ムに分けられる。メモリセグメント２３０の第１カラム
は、セクター２０６のピクセルの第１カラムに対応す
る。
【００４２】カラムに関連されるメモリ位置の個数は少
なくとも、特定のカラム内の各ピクセルについて１個の
記憶場所を有するのに十分な個数でなければならない。
例えば、図８からのピクセルのカラムが１０００個のピ
クセルを有する場合、図９のメモリセグメントに関連す
る各カラムは少なくとも１０００個の記憶場所を有しな
ければならない。特定のメモリセグメントに関連するカ
ラムの個数は、図８のシリンダの特定のセクションに関
連するカラムの個数と少なくとも同一でなければならな
い。
【００４３】カメラが水平方向に走査する場合、アドレ
スが発生されたカウンタに対するオフセットを単に変更
することにより、一連のピクセルは、特定のメモリセグ
メントの隣のカラム（しかし、ひょっとしたら異なる
行）に書込まれる。全体的な書込みアドレスは、カウン
タの出力にオフセットを追加することにより生成され
る。
【００４４】このオフセットは、水平に走査されるピク
セルが受信される速度で変更される。水平走査が完了し
た後、カウンタは増分され、オフセットは水平走査速度
で再び変更される。その結果、書込みサイクル中にメモ
リの特定のセグメントをアドレス指定する場合、カラム
は、水平走査速度でオフセットを変更することによりア
ドレス指定され、カウンタは垂直走査速度で増分され
る。このタイプのアドレス指定スキームは、各メモリセ
グメント内のカラムにアクセスするために使用される。
【００４５】書込みサイクル中に異なるメモリセグメン
トをアドレス指定する場合、書込みセグメントオフセッ
トは、カウンタ出力とカラムオフセットとの和に追加さ
れる。書込みセグメントオフセットは、メモリセグメン
ト２３０，２３２，２３４及び２３６のアドレス指定を
可能にする。セグメントオフセットは、ＭＵＸ１７０が
切換えられる速度と同じ速度で変更される。
【００４６】ピクセルデータは同様にメモリ１７２から
読出される。カウンタ出力と、２組のオフセットとの和
を使用し、読出アドレスを生成する。初期開始カラムが
ピックされると、ビデオディスプレイの水平走査速度と
同じ速度で読出カラムオフセットを切り換えることによ
り、読出アドレスが生成される。
【００４７】一水平走査分のデータを読出した後、読出
カウンタを増分し、ディスプレイの水平走査速度と同じ
速度で読出カラムオフセットを変更する。その結果、オ
フセットアドレスはディスプレイの水平表示速度で変更
され、カウンタはディスプレイの仮想走査速度と同じ速
度で増分される。
【００４８】ビデオディスプレイにより必要とされる速
度よりも速い速度又は遅い速度でデータを読出すことが
できるが、速い速度で読出す場合、バッファメモリを使
用すべきである。また、遅い速度で読出す場合、ビデオ
ディスプレイは視聴者に対して絶えず不規則に変動する
ようになる。
【００４９】図８のピクセルの円筒状構成は一般的に、
平坦又は殆ど平坦なディスプレイに表示される。その結
果、画像は、円筒表面と平坦表面との間の変換補正を行
うことにより表示される。これは、慣用のデジタル信号
処理集積回路内の簡単な変換アルゴリズムを用いて実行
できる。
【００５０】このようなタイプの変換方法は当業者に周
知であり、例えば、“A Guide Tourof Computer Visio
n, Vishvjit S. Nalwa, Addison-Wesley Publishing C
o., Reading, Massachusetts, 1993”などに記載されて
いる。超高解像度ディスプレイを用いて変換することも
できる。
【００５１】ユーザにより選択される光景が、特定のカ
メラ（例えば、カメラ５２）の光景に厳密に対応する場
合、カラム２４０〜２４８はメモリ１７０から読出され
る。カラム２４０はセグメント２３２の最初のカラムで
あり、カラム２４８はセグメント２３２の最後のカラム
である。
【００５２】ユーザが光景を反時計方向に移動させよう
とする場合、開始カラムは右側へシフトし、その結果、
読出操作はカラム２４６で始まり、カラム２５０で終了
する。カラム２４６は、カメラ５２からのピクセルデー
タを有するメモリセグメント２３２に関連する２番目の
カラムであり、カラム２５０はカメラ５６に関連するピ
クセルデータの最初のカラムである。
【００５３】ユーザが光景をシフトさせるに応じて、開
始カラムはユーザのコマンドに応じてシフトする。例え
ば、ユーザが光景を反時計方向にシフトさせようとする
場合、図９の開始カラムは右側へ移動し、同様に、ビュ
ーワーが光景を時計方向に移動させようとする場合、開
始カラムは左側へシフトする。前記のように、カラムは
オフセットを用いてアドレス指定される。オフセットが
メモリセグメント間で移動する場合、読出セグメントオ
フセットは、カラムオフセットとカウンタ出力との和に
追加される。
【００５４】前記のように、図８のセクター境界付近の
カラムは共に接近しあっている。その結果、ユーザが光
景の変更を命令する場合、及び、光景の境界がセクター
境界付近にある場合、開始カラムは、光景の所定の回転
角について多数のカラムにより変化する。逆に、光景の
境界がセクターの中央付近に存在する場合、開始カラム
は所定の回転角について少数のカラムにより変化する。
【００５５】図１０は、コントローラ１７４のブロック
図である。コントローラ１７４はマイクロプロセッサ２
７０とメモリ２７２を有する。メモリ２７２はＲＡＭと
ＲＯＭを有する。プロセッサ２７０はユーザ入力装置１
８０から、ライン２７４を介して、コマンド（命令）を
受信する。
【００５６】マイクロプロセッサ２７０はカウンタ２７
６のスタート、ストップ、リセットを制御する。カウン
タ２７６はＭＵＸ１７０の選択ラインを制御する。カウ
ンタ２７６はカメラの水平走査速度の４倍の速度でカウ
ントする。書込アドレス生成器２７８はメモリ１７２に
書込アドレス指定を供給する。
【００５７】書込アドレス生成器２７８はカウンタと、
オフセット記憶用のレジスタと、オフセットとカウンタ
出力を追加するための加算器を有する。マイクロプロセ
ッサ２７０はオフセット選択と、書込アドレス生成器２
７８により使用されるカウンタとを制御する。
【００５８】書込アドレスは図９に関して説明したよう
にして生成される。読出アドレス生成器２８０は読出ア
ドレスをメモリ１７２へ供給する。読出アドレス生成器
２８０はカウンタと、オフセット記憶用のレジスタと、
オフセットとカウンタ出力を追加するための加算器を有
する。
【００５９】書込アドレス生成器２７８の場合と同様
に、マイクロプロセッサ２７０はオフセット選択と、読
出アドレス生成器２８０のカウンタとを制御する。マイ
クロプロセッサ２７０は、ユーザ入力装置１８０からラ
イン２７４を介して供給される入力に基づいてカウンタ
により使用される開始カラムも制御する。
【００６０】メモリ１７２がポートを２個有するメモリ
を用いて実装されている場合、書込アドレス及び読出ア
ドレスはメモリ１７２に別々に供給される。メモリ１７
２がポートを１個しか有しないメモリを用いて実装され
ている場合、書込アドレス及び読出アドレスはメモリ１
７２に多重化される。
【００６１】図１１は、通信ネットワークを介して複数
のユーザに光景を提供するために使用されるパノラマビ
ューワーの一例のブロック図である。この実施例では、
ピクセルデータの全てのカラムはメモリ１７２から読出
され、バス３００に置かれる。
【００６２】バッファメモリ３０２，３０４，３０６及
び３０８はバス３００からデータを受信する。バッファ
メモリは、所望のカラムがバス３００から入手できる場
合にだけ、使用可能にされる。その後、バッファメモリ
は、情報をモデム３１０，３１２，３１４及び３１６に
送り、次いで、ピクセルデータを電気通信ネットワーク
３１８に供給する。
【００６３】その後、電気通信ネットワーク３１８はモ
デムから情報をユーザに配信する。例えば、ユーザはモ
デム３２０を用いて、モデム３１６から情報を受信す
る。次いで、モデム３２０は、メモリ３０８内に存在す
るピクセル情報をローカルビデオメモリ３２２へ供給す
る。
【００６４】ビデオメモリはピクセル情報を目視用ディ
スプレイ３２４へ供給する。この場所におけるユーザ
は、ユーザ入力装置３２６を用いて光景を制御する。ユ
ーザ入力装置３２６は、マウス、キーボード又はジョイ
スティックなどのような装置である。
【００６５】モデム３２０は電気通信ネットワーク３１
８を介して、ユーザ入力装置信号をモデム３１６へ送信
する。次いで、モデム３１６は、この信号を使用可能
（イネーブル）コントローラへ供給する。イネーブルコ
ントローラ３３０はコントローラ１７４から信号を受信
する。この信号は、どのカラムがメモリ１７２から読出
されているのかを示す。
【００６６】適当なカラムが入手可能である場合、イネ
ーブルコントローラ３３０はバッファメモリ３０８を使
用可能にし、通信ネットワークを介して受信されたユー
ザ入力装置信号により指定されたデータのカラムを受信
する。
【００６７】図９に関して説明したように、イネーブル
コントローラ３３０は、ユーザ入力装置からの信号に基
づいて開始カラムを移動させるだけである。この場合、
開始カラムからのピクセルデータがバス３００上に存在
する場合、イネーブルコントローラ３３０はバッファメ
モリに対する入力を使用可能にする。
【００６８】検分されるべきピクセルのカラムの全数が
バッファメモリに供給される場合、イネーブルコントロ
ーラ３３０はバッファメモリに対する入力を使用不能に
する。
【００６９】図１１は、４人のユーザが、自分たちが見
る光景を別々に制御することができるシステムを例証す
るものであるが、バッファメモリの個数、モデムの個数
及びイネーブルコントローラ３３０のポートの個数を単
に増加させることにより、これよりも多数のユーザを収
容することもできる。
【００７０】図１２は、多数のユーザがパノラマビュー
ワーを使用できるシステムの別の実施例のブロック図で
ある。ピクセルデータがメモリ１７２から読出されるに
応じて、全てのデータは電気通信ネットワーク３１８を
介して電気通信ブリッジ３５０へ送られる。
【００７１】メモリ１７２からの情報はモデム３４４を
介してブリッジ３５０へ供給される。しかし、メモリ１
７２とブリッジ３５０との間にデジタル接続が形成され
ている場合、モデム３４４４を使用すること無く、デー
タをブリッジ３５０へ送出することもできる。
【００７２】次いで、ブリッジ３５０はメモリ１７２か
ら受信された全データを、ブリッジ３５０と通信する各
ユーザに分配する。ブリッジ３５０がユーザへアナログ
リンクを提供する場合、各ユーザポートにおいてモデム
を使用すべきである。ブリッジがユーザポートに対して
デジタルリンクを有する場合、モデムは必要無い。
【００７３】アナログリンクの場合、メモリ１７２から
のデータはブリッジ３５０を介してモデム３４４から、
ユーザポートにおけるモデム３６０へ送られる。モデム
３６０はピクセルデータをビデオメモリ３６２へ送る。
次いで、ユーザ入力装置３６６を介してユーザの制御下
で、ビデオメモリ３６２はピクセル情報をビデオディス
プレイ３６４へ送る。ユーザ入力装置はマウス、ジョイ
スティック又はコンピュータキーボードなどである。
【００７４】この実施例では、メモリ１７２の全ての内
容がビデオメモリ３６２へ送信される。メモリ３６２か
ら読出され、ビデオディスプレイ３６４へ送られるデー
タは、図９に関して説明した方法と同じ方法で、ユーザ
入力装置３６６を用いて制御される。
【００７５】図１３は、５台のカメラを使用する図２に
示されたシステムの概要図である。カメラ又は画像収集
装置４００はピラミッド４０内に配置され、カメラ４０
０の光心は仮想光心９０の位置に配置される。カメラ４
００は矢線４１０の方向で対象物を見る。カメラ４００
には広角レンズを配設することが望ましい。この広角光
景を残りの４台のカメラの光景と結合させると、ほぼ球
面状の光景が得られる。
【００７６】図１３のカメラを画像生成装置と置き換え
ると、ほぼ球面状の視聴システムは、ほぼ球面状の投影
装置となる。カメラ又は投影装置は、３個、４個又はこ
れ以上の側面を有するピラミッドを具備した視聴装置／
投影装置の仮想光心の位置に配置させることができる。
【００７７】反射面の基面端部４２０は、カメラ４００
の視野の望ましからざる障害を避けるために、面取りす
ることが望ましい。また、カメラ又は画像処理装置４０
０を動かすことにより、基面端部４２０からの望ましか
らざる画像の人為構造を避けることもできる。
【００７８】カメラ４００の光心が矢線４１０の方向
に、仮想光心９０から離れて配置されるように、カメラ
４００を移動させることが望ましい。カメラの視野が端
部４２０を包含しないように、カメラ４００の光心を配
置させることが望ましい。
【００７９】図１４は、図２のピラミッドの上面図であ
る。図２に関して、カメラ５２，５４，５６及び５８は
基面５０の方向に向かって上方へ移動される。その結
果、カメラ５２，５４，５６及び５８にそれぞれ対応す
る仮想光心５００，５０２，５０４及び５０６は仮想光
心９０から離れるように移動する。
【００８０】カメラ５２がライン５０８と５１０の間の
画像を捕捉し、カメラ５４がライン５１２と５１４の間
の画像を捕捉し、カメラ５６がライン５１６と５１８の
間の画像を捕捉し、カメラ５８がライン５２０と５２２
の間の画像を捕捉するように、仮想光心を移動させるこ
とが望ましい。これにより、カメラは狭い平面的な形状
の領域から有用な画像を捕捉しなくなる。
【００８１】特に、平面領域５２４，５２６，５２８及
び５３０はカメラにより使用されず、その結果、ブライ
ンド領域を形成する。これにより、反射ピラミッドの端
部から受けられるカメラの視野部分が除かれるという利
点が得られる。これらの視野部分が除かれることによ
り、これらの端部における画像人為構造を補正するため
の画像処理を行う必要性が軽減される。
【００８２】平面５２４，５２６，５２８及び５３０
が、端部人為構造を避けるのに必要なだけの薄さである
ようにするため、仮想光心５００，５０２，５０４及び
５０６を接近して密集させておくことが望ましい。この
ような薄い平面を維持することにより、ユーザにより視
認される顕著な作用を最小にすると同時に、これらの共
通境界における画像を処理する必要性が除去される。
【００８３】図１５は、平面領域５２４，５２６，５２
８及び５３０にそれぞれ配置されたシェード５６０，５
６２，５６４及び５６６を有する図１４のピラミッドの
概要斜視図である。シェードは、カメラに入る不要な光
量を低下させる。
【００８４】同様なシェードを、カメラ４００の視野
と、１台以上のその他の画像処理装置の視野との間のブ
ラインド領域に配置させることもできる。例えば、矢線
４１０の方向に向かって移動するカメラ４００が、カメ
ラ４００の視野からその基面端部４２０を除去する場
合、シェードは基面端部４２０から延びる１つ以上の平
面ブラインド領域内に配置させることができる。
【００８５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
数台のカメラが共通の有効光心を有するような、全方向
性又はパノラマビューアーが得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、幾つかの光景をユーザに利用可能にす
る際に、異なる光心を有する数台のカメラを使用するこ
とからなる従来技術を示す概要図である。
【図２】図２は、ユーザに３６０゜の光景を提供するた
めの４台のカメラからなる本発明によるシステムの概要
斜視図である。
【図３】図３は、ピラミッド４０の別の実施例の概要斜
視図である。
【図４】図４は、ピラミッド４０の上面図である。
【図５】図５は、８個の側面を有するピラミッド１２０
の概要斜視図である。
【図６】図６は、ピラミッド１２０の上面図である。
【図７】図７は、図２〜図４に示された可視化装置のよ
うな可視化装置のカメラにより生成されるデータを制御
するシステムのブロック図である。
【図８】図８は、カメラにより供給されるデータとユー
ザに利用可能な光景との間の関係を示す概要斜視図であ
る。
【図９】図９は、ユーザ入力装置１８０からの信号に基
づいて異なる光景に容易にアクセスするためのメモリ１
７２の分割方法を示す概要平面図である。
【図１０】図１０は、コントローラ１７４のブロック図
である。
【図１１】図１１は、通信ネットワークを介して複数の
ユーザに光景を提供するために使用されるパノラマビュ
ーワーの一例のブロック図である。
【図１２】図１２は、多数のユーザがパノラマビューワ
ーを使用できるシステムの別の実施例のブロック図であ
る。
【図１３】図１３は、５台のカメラを使用する図２に示
されたシステムの概要斜視図である。
【図１４】図１４は、図２のピラミッドの上面図であ
る。
【図１５】図１５は、平面領域５２４，５２６，５２８
及び５３０にそれぞれ配置されたシェード５６０，５６
２，５６４及び５６６を有する図１４のピラミッドの概
要斜視図である。
【符号の説明】
２，４，６，８ カメラ １０，１２，１４，１６ 光心 ４０ ピラミッド ４２，４４，４６，４８ 反射面 ５０ 基面 ５２，５４，５６，５８ カメラ ７０ 頂点 ９０ 仮想光心 １２０ ピラミッド １２２ 反射面 １２４ 基面 １３０ 頂点 １３２ 基線 １６０ アナログ／デジタル変換器 １７０ マルチプレクサ １７２ メモリ １７４ コントローラ １７６ デジタル／アナログ変換器 １７８ ビデオディスプレイ １８０ ユーザ入力装置 ２００，２０２，２０４，２０６ セクター ２１０〜２２０ カラム ２３０，２３２，２３４，２３６ セグメント ２４０〜２５０ カラム ２７０ マイクロプロセッサ ２７２ メモリ ２７６ カウンタ ２７８ 書込アドレス生成器 ２８０ 読出アドレス生成器 ３００ バス ３０２，３０４，３０６，３０８ バッファメモリ ３１０，３１２，３１４，３１６ モデム ３１８ 通信ネットワーク ３２０ モデム ３２６ ユーザ入力装置 ３２２ ビデオメモリ ３２４ ディスプレイ ３３０ イネーブルコントローラ ３４４ モデム ３５０ ブリッジ ３６０ モデム ３６２ ビデオメモリ ３６４ ディスプレイ ３６６ ユーザ入力装置 ４００ カメラ ４２０ 基面端部 ５００，５０２，５０４，５０６ 仮想光心 ５２４，５２６，５２８，５３０ 平面領域 ５６０，５６２，５６４，５６６ シェード
フロントページの続き (71)出願人 596077259 600 Ｍｏｕｎｔａｉｎ Ａｖｅｎｕｅ, Ｍｕｒｒａｙ Ｈｉｌｌ， Ｎｅｗ Ｊｅ ｒｓｅｙ 07974−0636Ｕ．Ｓ．Ａ.

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 (a)複数の画像処理装置と、 (b)それぞれ異なる方向に面した複数の反射側面を有す
    るピラミッド形状の光学要素とからなり、 前記複数の画像処理装置は各々が光心と視野を有し、 前記複数の反射側面の各々は、前記ピラミッド形状の光
    学要素内に複数の仮想光心を生成するために、前記複数
    の画像処理装置のうちの一つに関連する視野を向け直
    し、 前記各仮想光心は、前記画像処理装置に関連する反射側
    面の端部を含むブラインド領域を生成するために、相互
    にずらされている、ことを特徴とするパノラマ視聴装
    置。
  2. 【請求項２】 前記ピラミッド形状の光学要素は４個の
    反射側面を有することを特徴とする請求項１に記載のパ
    ノラマ視聴装置。
  3. 【請求項３】 各光心は、平面内に配置された位置から
    ピラミッド形状の光学要素の基面に向かう方向へずらさ
    れており、該平面は前記基面に対して平行であり、ピラ
    ミッド形状の光学要素の頂点を包含することを特徴とす
    る請求項１に記載のパノラマ視聴装置。
  4. 【請求項４】 (a)複数の画像処理装置と、 (b)それぞれ異なる方向に面した複数の反射側面を有す
    るピラミッド形状の光学要素と、 (c)第２の画像処理装置とからなり、 前記複数の画像処理装置は各々が第１の光心と第１の視
    野を有し、 前記複数の反射側面の各々は、前記ピラミッド形状の光
    学要素内に複数の仮想光心を生成するために、前記複数
    の画像処理装置のうちの一つに関連する視野を向け直
    し、 前記各仮想光心は、前記画像処理装置に関連する反射側
    面の端部を含むブラインド領域を生成するために、相互
    にずらされており、 前記第２の画像処理装置は、前記ピラミッド形状の光学
    要素の頂点を通り、前記ピラミッド形状の光学要素の基
    面に対して平行であるライン上に配置され、前記第２の
    画像処理装置は、前記基面の方へ向かう第２の視野を有
    する、ことを特徴とするパノラマ視聴装置。
  5. 【請求項５】 (a)複数の画像処理装置と、 (b)それぞれ異なる方向に面した複数の反射側面を有す
    るピラミッド形状の光学要素と、 (c)シェードとからなり、 前記複数の画像処理装置は各々が第１の光心と第１の視
    野を有し、 前記複数の反射側面の各々は、前記ピラミッド形状の光
    学要素内に複数の仮想光心を生成するために、前記複数
    の画像処理装置のうちの一つに関連する視野を向け直
    し、 前記各仮想光心は、前記画像処理装置に関連する反射側
    面の端部を含むブラインド領域を生成するために、相互
    にずらされており、 前記第２の画像処理装置は、前記ピラミッド形状の光学
    要素の頂点を通り、前記ピラミッド形状の光学要素の基
    面に対して平行であるライン上に配置され、前記第２の
    画像処理装置は、前記基面の方へ向かう第２の視野を有
    し、 前記シェードは前記各ブラインド領域内に配置される、
    ことを特徴とするパノラマ視聴装置。
  6. 【請求項６】 各第１の光心は、平面内に配置された位
    置からピラミッド形状の光学要素の基面に向かう方向へ
    ずらされており、該平面は前記基面に対して平行であ
    り、ピラミッド形状の光学要素の頂点を包含することを
    特徴とする請求項５に記載のパノラマ視聴装置。
  7. 【請求項７】 第２の画像処理装置を更に有し、該第２
    の画像処理装置は、前記ピラミッド形状の光学要素の頂
    点を通り、前記ピラミッド形状の光学要素の基面に対し
    て平行であるライン上に配置され、前記第２の画像処理
    装置は、前記基面の方へ向かう第２の視野を有すること
    を特徴とする請求項５に記載のパノラマ視聴装置。
  8. 【請求項８】 前記第２の光心は、前記第２の視野が前
    記複数の反射側面の基面端部を含まないようなラインに
    沿って配置されることを特徴とする請求項４又は７に記
    載のパノラマ視聴装置。
  9. 【請求項９】 前記複数の反射側面の少なくとも一つの
    基面端部から延びる基面シェードを更に有することを特
    徴とする請求項８に記載のパノラマ視聴装置。
  10. 【請求項１０】 前記各第１の光心は、平面内に配置さ
    れた位置から前記基面に向かう方向へずらされており、
    該平面は前記基面に対して平行であり、前記頂点を包含
    することを特徴とする請求項４又は７に記載のパノラマ
    視聴装置。
  11. 【請求項１１】 前記画像処理装置は画像捕捉装置であ
    ることを特徴とする請求項１、３、４、６又は１０に記
    載のパノラマ視聴装置。
  12. 【請求項１２】 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、３、４、６又は１０に記
    載のパノラマ視聴装置。
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