WO2012096168A1 - Image generation device, image generation method, and computer program - Google Patents

Image generation device, image generation method, and computer program Download PDF

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WO2012096168A1
WO2012096168A1 PCT/JP2012/000120 JP2012000120W WO2012096168A1 WO 2012096168 A1 WO2012096168 A1 WO 2012096168A1 JP 2012000120 W JP2012000120 W JP 2012000120W WO 2012096168 A1 WO2012096168 A1 WO 2012096168A1
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image
plane
area
unit
virtual camera
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PCT/JP2012/000120
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French (fr)
Japanese (ja)
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藤井 博文
横光 澄男
藤松 健
偉志 渡邊
裕一 松本
克則 藁谷
隆行 松川
三輪 道雄
杉浦 雅貴
森岡 幹夫
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パナソニック株式会社
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    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T3/00Geometric image transformations in the plane of the image
    • G06T3/12Panospheric to cylindrical image transformations
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/60Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise
    • H04N25/61Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise the noise originating only from the lens unit, e.g. flare, shading, vignetting or "cos4"

Definitions

  • the omnidirectional camera is also referred to as a 360-degree camera, and uses a fisheye lens or a mirror to shoot an omnidirectional image with a horizontal angle of view of 360 degrees and a vertical angle of view of 180 degrees to obtain a circular or donut-shaped image (hereinafter, referred to as “round-angled camera”) "All-around image”) can be obtained.
  • round-angled camera circular or donut-shaped image
  • FIG. 10A is a diagram illustrating an example of an all-around image
  • FIG. 10B is a diagram illustrating a planar image generated by cutting out a partial range PA from the all-around image in FIG. 10A. is there.
  • the omnidirectional image is captured using a fish-eye lens, for example, by an equidistant projection method in which the distance from the center of the omnidirectional image and the elevation angle are proportional to each other. Yes. Therefore, in order to cut out a partial range PA from the entire surrounding image and obtain the planar image shown in FIG. 10B, it is necessary to perform distortion correction (see, for example, Patent Document 1).
  • An image generation apparatus is an image generation apparatus that generates a planar image for a cutout range cut out from a distorted omnidirectional image, and specifies an omnidirectional image acquisition unit that acquires the omnidirectional image, and a cutout range.
  • FIG. 4 (a) is a diagram showing a motion area in an omnidirectional image in the embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 (b) is a diagram showing a reuse area and a new area.
  • FIG. 5 is a diagram for explaining the reuse limit due to the center angle difference of the cutout range in the embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining the reuse limit due to the overlap rate of the virtual camera plane in the embodiment of the present invention.
  • FIG. 7A is a diagram showing a state in which the reuse limit in the embodiment of the present invention has been reached.
  • FIG. 7B is a diagram of a virtual newly obtained after reaching the reuse limit in the embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a flowchart of an image generation method executed by the image generation apparatus according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 (a) is a diagram showing the relationship between the cutout range at time t0 and its virtual camera plane and the cutout range at time t1 and its virtual camera plane in a modification of the embodiment of the present invention.
  • FIG. 9C shows the relationship between the virtual camera plane at time t0 and the virtual camera plane at time t1 in the modification of the embodiment of the present invention.
  • FIG. 9C shows the virtual at the time t0 in the modification of the embodiment of the present invention.
  • the past plane image when a past plane image has already been generated in the cutout range, the past plane image can be reused for the area, and the amount of computation and memory access can be reduced.
  • An image generation method is an image generation method for generating a planar image with respect to a cutout range cut out from an omnidirectional image having distortion, an omnidirectional image acquisition step for acquiring an omnidirectional image, and a cutout A cutout range designating step for designating a range, a reuse area for reusing a past flat image from the cutout range, a reusable area calculating step for finding a new area for which a past flat image cannot be reused, Including a distortion correction step for performing distortion correction on a new region, a plane image generation step for generating a plane image, and a plane image storage step for storing the plane image generated in the plane image generation step.
  • the image of the reuse area in the past flat image accumulated in the flat image accumulation step and the distortion correction in the distortion correction step are performed. By combining the image of the new area, to produce a planar image.
  • the distortion correction unit only needs to correct the distortion only for the new region. Access can be reduced.
  • the computer program according to the embodiment of the present invention is a computer program for causing a computer to execute the above-described image generation method.
  • the virtual camera plane when the cutout range moves, the virtual camera plane is set so that it is within the moved cutout range and partially overlaps the virtual camera plane of the reference image. Therefore, a partial area of the reference image can be reused when generating a planar image of the cutout range after movement, and the amount of computation and memory access can be reduced. Note that the image of the portion that does not overlap the virtual camera plane of the previous frame is generated by projecting the entire surrounding image onto the virtual camera plane.
  • the entire periphery image is used as a new area in the image portion generated when the plane image is generated using only the entire periphery image and each frame up to the previous frame thereafter.
  • Each generated image portion is included. That is, an image to be reused has an old part and a relatively new part. Therefore, by using a criterion regarding time, the old part (which may be a pixel unit or a block unit) may be gradually used as a new area so that it is not reused.
  • FIG. 7 is a diagram for explaining a method of obtaining a virtual camera plane based on prediction when the reuse limit is reached.
  • FIG. 7A is a diagram illustrating a state in which the reuse limit is reached
  • FIG. 7B is a diagram illustrating a virtual camera plane that is newly obtained after reaching the reuse limit.
  • the distortion correction unit 18 is notified of the reuse region and the new region from the reuse region calculation unit 17 and recycles a part of the plane image of the previous frame.
  • An omnidirectional image is acquired from the acquisition unit 11 and projected onto the virtual camera plane generated by the virtual camera plane unit 15 to generate a new area portion of the plane image, which is output to the synthesis unit 19. .
  • step S22 When the generated planar image is output in step S22, the process returns to step S11 to capture the entire surrounding image again, and the above processing is repeated.
  • the image generation device 1 is formed by providing a part of the configuration to the imaging device (camera), the other part of the configuration to the image processing device, and connecting the imaging device and the image processing device.
  • the imaging apparatus includes the omnidirectional image acquisition unit 11 and the transmission / reception unit
  • the image processing apparatus includes the other components and the transmission / reception unit described above.
  • the present invention can reduce the amount of computation and memory access, cuts out a partial range of a captured image having distortion, corrects the distortion, and generates a planar image of the partial range. This is useful as a generation method.

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Abstract

Provided is an image generating device with which it is possible to reduce computation load and memory access when generating a flat image, cutting an image of a cut range from a full area image while moving the cut range. An image generating device (1) which generates a flat image in a cut range which is cut from a full area image having distortion comprises: a full area image acquisition unit (11) which acquires a full area image; a cut range designation unit (14) which designates a cut range within the full area image; a reuse region calculation unit (17) which derives a reuse region wherein past flat images from the cut range can be reused and a new region wherein past images cannot be reused; a flat image accumulation unit (20) for accumulating the past flat images; a distortion compensation unit (18) which carries out a distortion compensation for the new region of the full area image; and a compositing unit (19) which generates the flat image by compositing the image of the reuse region in the flat images which are accumulated in the flat image accumulation unit (20) and the image of the new region which is distortion compensated with the distortion compensation unit, and outputs the generated flat image to the flat image accumulation unit (20).

Description

画像生成装置、画像生成方法、及びコンピュータプログラムImage generating apparatus, image generating method, and computer program 関連する出願Related applications
 本出願では、2011年1月13日に日本国に出願された特許出願番号2011-004894の利益を主張し、当該出願の内容は引用することによりここに組み込まれているものとする。 This application claims the benefit of Patent Application No. 2011-004894 filed in Japan on January 13, 2011, and the contents of the application are incorporated herein by reference.
 本発明は、歪みを有する全周囲画像から切出した切出し範囲について平面画像を生成する画像生成装置及び画像生成方法に関し、特に、切出し範囲を全周囲画像内で移動させた場合に効率的に切出し範囲の平面画像を生成する画像生成装置及び画像生成方法に関するものである。 The present invention relates to an image generation apparatus and an image generation method for generating a planar image for a cutout range cut out from a distorted omnidirectional image, and more particularly to an efficient cutout range when the cutout range is moved within the omnidirectional image. The present invention relates to an image generation apparatus and an image generation method for generating a flat image.
 従来より、監視カメラ等には全周囲カメラが用いられる。全周囲カメラは、360度カメラとも呼ばれ、魚眼レンズやミラーなどを用いて、水平画角360度、垂直画角180度の全周囲画像を撮影して、円形又はドーナツ形状の撮影画像(以下、「全周囲画像」という。)を得ることができる。 Conventionally, all-around cameras are used for surveillance cameras. The omnidirectional camera is also referred to as a 360-degree camera, and uses a fisheye lens or a mirror to shoot an omnidirectional image with a horizontal angle of view of 360 degrees and a vertical angle of view of 180 degrees to obtain a circular or donut-shaped image (hereinafter, referred to as “round-angled camera”) "All-around image") can be obtained.
 全周囲画像を平面画像に補正することで、通常のカメラで撮影されたのと同様な画像を得ることができる。特に、全周囲画像を全周について展開すれば、360度のパノラマ画像が1つのカメラの1度の撮影で得られることになる。 補正 By correcting the entire surrounding image to a flat image, it is possible to obtain an image similar to that taken with a normal camera. In particular, if the all-around image is developed for the entire circumference, a 360-degree panoramic image can be obtained by one shooting with one camera.
 また、全周囲画像の一部範囲を切り出して平面画像に補正するとともに、その切出し範囲を移動させることで、通常のカメラをパン、チルトさせながら撮影されたのと同様な複数の平面画像(ないしは動画像)が得られる。このように、あたかも通常のカメラをパン、チルト、ズームしながら撮影をして得られたような複数の平面画像が得られるように、全周囲画像の切出し範囲を変化させる制御を、電子PTZ(pan, tilt, zoom)制御という。 In addition, a partial range of the entire surrounding image is cut out and corrected to a flat image, and by moving the cut out range, a plurality of flat images (or the same as those shot while panning and tilting a normal camera) Moving image) is obtained. In this way, the control for changing the cutout range of the all-around image so as to obtain a plurality of planar images obtained by shooting a normal camera while panning, tilting, and zooming is performed using the electronic PTZ ( pan, tilt, zoom) control.
 全周囲画像から一部範囲を切り出すとともにその切出し範囲を移動させる用途としては、例えば、監視カメラにおいて、切出し範囲を手動で移動させるものや、切出し範囲を所定の軌道で自動的に移動させるものや、全周囲画像から動体を検出して、検出した動体を追尾するように自動で切出し範囲を移動させるもの等がある。 Examples of uses for extracting a part of the entire surrounding image and moving the extraction range include, for example, a surveillance camera that manually moves the extraction range, a movement that automatically moves the extraction range in a predetermined trajectory, There are those that detect a moving object from the entire surrounding image and automatically move the extraction range so as to track the detected moving object.
 図10(a)は、全周囲画像の例を示す図であり、図10(b)は、図10(a)の全周囲画像から一部範囲PAを切り出して生成した平面画像を示す図である。図10(a)に示されるように、全周囲画像は、魚眼レンズを用いて、例えば全周囲画像の中心からの距離と仰角が比例する等距離射影方式で撮影されることから、歪みが生じている。従って、全周囲画像から一部範囲PAを切出して図10(b)に示す平面画像を得るには、歪み補正を行なう必要がある(例えば、特許文献1を参照)。 FIG. 10A is a diagram illustrating an example of an all-around image, and FIG. 10B is a diagram illustrating a planar image generated by cutting out a partial range PA from the all-around image in FIG. 10A. is there. As shown in FIG. 10A, the omnidirectional image is captured using a fish-eye lens, for example, by an equidistant projection method in which the distance from the center of the omnidirectional image and the elevation angle are proportional to each other. Yes. Therefore, in order to cut out a partial range PA from the entire surrounding image and obtain the planar image shown in FIG. 10B, it is necessary to perform distortion correction (see, for example, Patent Document 1).
 図11及び図12は、平面画像の生成を説明する図である。図11(a)は、魚眼レンズの中心をその中心とし、焦点距離をその半径とする仮想の半球面(以下、単に「半球面」という。)SSと、全周囲画像を投影するための平面である仮想カメラ平面VPとの関係を示す図であり、図11(b)は、イメージセンサISに投影された全周囲画像を示す図である。また、図12(a)及び(b)は、いずれも図11(a)の中心Oを通り、仮想カメラ平面VPに垂直に交わる平面で図11(a)に示す全周囲画像の投影面及び仮想カメラ平面VPを切断した図である(以下、図2、5、6、7も同様である)。図12(a)は、仮想カメラ平面VPを示しており、図12(b)は、切出し範囲が移動した場合の仮想カメラ平面VP’を示している。 11 and 12 are diagrams for explaining generation of a planar image. FIG. 11A shows a virtual hemispherical surface (hereinafter simply referred to as “hemispherical surface”) SS having the center of the fisheye lens as its center and the focal length as its radius, and a plane for projecting the entire peripheral image. It is a figure which shows the relationship with a certain virtual camera plane VP, FIG.11 (b) is a figure which shows the omnidirectional image projected on image sensor IS. 12 (a) and 12 (b) are planes passing through the center O of FIG. 11 (a) and perpendicular to the virtual camera plane VP. It is the figure which cut | disconnected virtual camera plane VP (Hereafter, FIG. 2, 5, 6, 7 is also the same). FIG. 12A shows the virtual camera plane VP, and FIG. 12B shows the virtual camera plane VP ′ when the cutout range is moved.
特開2008-61260号公報JP 2008-61260 A
 全周囲画像から一部範囲を切出して歪み補正を行って(即ち、仮想カメラ平面に投影して)平面画像を生成する処理は、演算量やメモリアクセスが多く、処理負担が大きいという問題がある。切出し範囲が一箇所に固定されているのであれば、あるフレームの平面画像を生成した後の次のフレームについては、前のフレームの画素を再利用することで、演算量やメモリアクセスを削減できる。 Processing to generate a planar image by cutting out a partial range from the entire surrounding image and performing distortion correction (that is, projecting onto a virtual camera plane) has a problem that it requires a large amount of computation and memory access, and the processing load is large. . If the cutout range is fixed at one place, the amount of computation and memory access can be reduced by reusing the pixels of the previous frame for the next frame after generating a flat image of a frame. .
 しかしながら、切出し範囲を移動させる場合には、前のフレームの画素をそのまま再利用することはできない。図12(b)から明らかなように、切出し範囲が移動して、それによって仮想カメラ平面が図12(a)の仮想カメラ平面VP(図12(b)では点線で示されている)から図12(b)の仮想カメラ平面VP’(図12(b)では実線で示されている)に移動した場合には、再利用可能な画素は両平面の交線上の画素に限られ、演算量やメモリアクセスを十分に削減することができない。 However, when moving the extraction range, the pixels in the previous frame cannot be reused as they are. As is clear from FIG. 12 (b), the cutout range is moved so that the virtual camera plane is shown from the virtual camera plane VP in FIG. 12 (a) (shown by a dotted line in FIG. 12 (b)). When moving to the virtual camera plane VP ′ of 12 (b) (shown by a solid line in FIG. 12 (b)), reusable pixels are limited to pixels on the intersection line of both planes, and the amount of computation And memory access cannot be reduced sufficiently.
 本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、切出し範囲を移動させながら全周囲画像から切出し範囲の画像を切出して平面画像を生成するにあたり、演算量やメモリアクセスを軽減することのできる画像生成装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and reduces the amount of computation and memory access when generating a planar image by extracting an image of the extraction range from the entire surrounding image while moving the extraction range. An object of the present invention is to provide an image generating apparatus capable of performing the above.
 本発明の画像生成装置は、歪みを有する全周囲画像から切出した切出し範囲について平面画像を生成する画像生成装置であって、全周囲画像を取得する全周囲画像取得部と、切出し範囲を指定する切出し範囲指定部と、切出し範囲から過去の平面画像を再利用できる再利用領域と、過去の平面画像を再利用できない新規領域とを求める再利用領域計算部と、過去の平面画像を蓄積するための平面画像蓄積部と、全周囲画像の新規領域に対して歪み補正を行う歪み補正部と、平面画像蓄積部に蓄積された平面画像中の再利用領域の画像と、歪み補正部にて歪み補正された新規領域の画像とを合成することで、平面画像を生成して、平面画像蓄積部に出力する合成部とを備えた構成を有している。 An image generation apparatus according to the present invention is an image generation apparatus that generates a planar image for a cutout range cut out from a distorted omnidirectional image, and specifies an omnidirectional image acquisition unit that acquires the omnidirectional image, and a cutout range. A cutout range specification unit, a reuse region that can reuse past flat images from the cutout range, a reuse region calculation unit that calculates new regions that cannot reuse past flat images, and to store past flat images A flat image storage unit, a distortion correction unit that performs distortion correction on a new area of the entire surrounding image, an image of a reuse area in the flat image stored in the flat image storage unit, and a distortion correction unit It has a configuration including a combining unit that generates a planar image by combining the corrected image of the new region and outputs it to the planar image storage unit.
 本発明の画像生成方法は、歪みを有する全周囲画像から切出した切出し範囲について平面画像を生成する画像生成方法であって、全周囲画像を取得する全周囲画像取得ステップと、切出し範囲を指定する切出し範囲指定ステップと、切出し範囲から過去の平面画像を再利用できる再利用領域と、過去の平面画像を再利用できない新規領域とを求める再利用領域計算ステップと、全周囲画像の新規領域に対して歪み補正を行う歪み補正ステップと、平面画像を生成する平面画像生成ステップと、平面画像生成ステップにて生成された平面画像を蓄積する平面画像蓄積ステップとを含み、平面画像生成ステップは、平面画像蓄積ステップにて蓄積された過去の平面画像中の再利用領域の画像と、歪み補正ステップにて歪み補正された新規領域の画像とを合成することで、平面画像を生成する。 An image generation method of the present invention is an image generation method for generating a planar image for a cutout range cut out from a distorted omnidirectional image, and specifies an omnidirectional image acquisition step for acquiring the omnidirectional image, and a cutout range. For a cutout area specification step, a reuse area calculation step for obtaining a reuse area in which a past flat image can be reused from the cutout area, a new area in which a past flat image cannot be reused, and a new area of the entire surrounding image A distortion correction step for performing distortion correction, a plane image generation step for generating a plane image, and a plane image storage step for storing the plane image generated in the plane image generation step. The image of the reusable area in the past flat image accumulated in the image accumulation step and the new area corrected in distortion in the distortion correction step By combining the image, and generates a planar image.
 本発明のコンピュータプログラムは、コンピュータに上記の画像生成方法を実行させるためのコンピュータプログラムである。 The computer program of the present invention is a computer program for causing a computer to execute the above image generation method.
 本発明は、平面画像を生成するために、再利用領域については過去の平面画像を再利用するので、歪み補正部は、新規領域についてのみ歪み補正をすればよく、従って、演算量やメモリアクセスを軽減できる。 Since the present invention reuses a past plane image for a reuse area in order to generate a plane image, the distortion correction unit only needs to correct the distortion only for the new area. Can be reduced.
 以下に説明するように、本発明には他の態様が存在する。したがって、この発明の開示は、本発明の一部の提供を意図しており、ここで記述され請求される発明の範囲を制限することは意図していない。 As described below, there are other aspects of the present invention. Accordingly, the disclosure of the present invention is intended to provide part of the invention and is not intended to limit the scope of the invention described and claimed herein.
図1は、本発明の実施の形態における画像生成装置の構成図FIG. 1 is a configuration diagram of an image generation apparatus according to an embodiment of the present invention. 図2(a)は、従来の平面画像の生成方法を示す図 図2(b)は、本発明の実施の形態における画像生成装置による平面画像の生成方法を示す図2A is a diagram illustrating a conventional method for generating a planar image. FIG. 2B is a diagram illustrating a method for generating a planar image by the image generating apparatus according to the embodiment of the present invention. 図3(a)は、本発明の実施の形態における時刻t0の切出し範囲及びその仮想カメラ平面と、時刻t1の切出し範囲との関係を示す図 図3(b)は、本発明の実施の形態における時刻t0の仮想カメラ平面と、時刻t1の切出し範囲及び仮想カメラ平面との関係を示す図 図3(c)は、本発明の実施の形態における時刻t0の仮想カメラ平面及び時刻t1の仮想カメラ平面と、重複領域及び非重複領域との関係を示す図FIG. 3A is a diagram showing the relationship between the cutout range at time t0 and its virtual camera plane and the cutout range at time t1 in the embodiment of the present invention. FIG. 3B shows the embodiment of the present invention. FIG. 3C is a diagram showing the relationship between the virtual camera plane at time t0 and the cut-out range and virtual camera plane at time t1 in FIG. 3C. The virtual camera plane at time t0 and the virtual camera at time t1 in the embodiment of the present invention The figure which shows the relationship between a plane and an overlap area and a non-overlap area 図4(a)は、本発明の実施の形態における全周囲画像における動き領域を示す図  図4(b)は、再利用領域及び新規領域を示す図FIG. 4 (a) is a diagram showing a motion area in an omnidirectional image in the embodiment of the present invention. FIG. 4 (b) is a diagram showing a reuse area and a new area. 図5は、本発明の実施の形態における切出し範囲の中心角度差による再利用限界を説明する図FIG. 5 is a diagram for explaining the reuse limit due to the center angle difference of the cutout range in the embodiment of the present invention. 図6は、本発明の実施の形態における仮想カメラ平面の重複率による再利用限界を説明する図FIG. 6 is a diagram for explaining the reuse limit due to the overlap rate of the virtual camera plane in the embodiment of the present invention. 図7(a)は、本発明の実施の形態における再利用限界に達した状態を示す図 図7(b)は、本発明の実施の形態における再利用限界に達した後に改めて求められた仮想カメラ平面を示す図FIG. 7A is a diagram showing a state in which the reuse limit in the embodiment of the present invention has been reached. FIG. 7B is a diagram of a virtual newly obtained after reaching the reuse limit in the embodiment of the present invention. Diagram showing camera plane 図8は、本発明の実施の形態における画像生成装置にて実行される画像生成方法のフロー図FIG. 8 is a flowchart of an image generation method executed by the image generation apparatus according to the embodiment of the present invention. 図9(a)は、本発明の実施の形態の変形例における時刻t0の切出し範囲及びその仮想カメラ平面と、時刻t1の切出し範囲及びその仮想カメラ平面との関係を示す図 図9(b)本発明の実施の形態の変形例における時刻t0の仮想カメラ平面と時刻t1における仮想カメラ平面との関係を示す図 図9(c)は、本発明の実施の形態の変形例における時刻t0における仮想カメラ平面及び時刻t1における仮想カメラ平面と、重複領域及び非重複領域との関係を示す図FIG. 9 (a) is a diagram showing the relationship between the cutout range at time t0 and its virtual camera plane and the cutout range at time t1 and its virtual camera plane in a modification of the embodiment of the present invention. FIG. 9C shows the relationship between the virtual camera plane at time t0 and the virtual camera plane at time t1 in the modification of the embodiment of the present invention. FIG. 9C shows the virtual at the time t0 in the modification of the embodiment of the present invention. The figure which shows the relationship between a camera plane and the virtual camera plane in the time t1, and an overlapping area and a non-overlapping area. 図10(a)は、全周囲画像の例を示す図 図10(b)は、図10(a)の全周囲画像から切出し範囲を切出して生成した平面画像を示す図FIG. 10A is a diagram showing an example of an all-around image. FIG. 10B is a diagram showing a planar image generated by cutting out a cut-out range from the all-around image in FIG. 10A. 図11(a)は、半球面と仮想カメラ平面との関係を示す図 図11(b)は、イメージセンサに投影された全周囲画像を示す図FIG. 11A is a diagram showing the relationship between the hemispherical surface and the virtual camera plane. FIG. 11B is a diagram showing an omnidirectional image projected on the image sensor. 図12(a)は、仮想カメラ平面を示す図 図12(b)は、切出し範囲が移動した場合の仮想カメラ平面を示す図12A is a diagram showing the virtual camera plane. FIG. 12B is a diagram showing the virtual camera plane when the cutout range is moved.
 以下に、本発明の詳細な説明を述べる。以下に説明する実施の形態は本発明の単なる例であり、本発明は様々な態様に変形することができる。従って、以下に開示する特定の構成および機能は、特許請求の範囲を限定するものではない。 The detailed description of the present invention will be described below. The embodiments described below are merely examples of the present invention, and the present invention can be modified in various ways. Accordingly, the specific configurations and functions disclosed below do not limit the scope of the claims.
 本発明の実施の形態の画像生成装置は、歪みを有する全周囲画像から切出した切出し範囲について平面画像を生成する画像生成装置であって、全周囲画像を取得する全周囲画像取得部と、切出し範囲を指定する切出し範囲指定部と、切出し範囲から過去の平面画像を再利用できる再利用領域と、過去の平面画像を再利用できない新規領域とを求める再利用領域計算部と、過去の平面画像を蓄積するための平面画像蓄積部と、全周囲画像の新規領域に対して歪み補正を行う歪み補正部と、平面画像蓄積部に蓄積された平面画像中の再利用領域の画像と、歪み補正部にて歪み補正された新規領域の画像とを合成することで、平面画像を生成して、平面画像蓄積部に出力する合成部とを備えた構成を有している。 An image generation apparatus according to an embodiment of the present invention is an image generation apparatus that generates a planar image for a cutout range cut out from an omnidirectional image having distortion, an omnidirectional image acquisition unit that acquires an omnidirectional image, and a cutout A cutout range designating unit for designating a range, a reusable area for reusing a past flat image from the cutout range, a reusable area calculating unit for finding a new area where a past flat image cannot be reused, and a past flat image A flat image storage unit for storing image data, a distortion correction unit for performing distortion correction on a new area of the entire surrounding image, an image of a reuse area in the flat image stored in the flat image storage unit, and distortion correction The image forming apparatus includes a combining unit that generates a plane image by combining the image of the new area whose distortion has been corrected by the unit and outputs the image to the plane image storage unit.
 この構成により、平面画像を生成するために、再利用領域については既に生成されている過去の平面画像を再利用するので、歪み補正部は、新規領域についてのみ歪み補正をすればよく、従って、演算量やメモリアクセスを軽減できる。 With this configuration, in order to generate a planar image, since the past planar image that has already been generated is reused for the reuse region, the distortion correction unit only needs to correct the distortion only for the new region. The amount of computation and memory access can be reduced.
 また、上記の画像生成装置において、過去の平面画像は、1つ前のフレームの平面画像であってよい。 Further, in the above image generation device, the past plane image may be a plane image of the previous frame.
 この構成により、過去の平面画像として1つ前のフレームの平面画像を再利用するので、再利用領域が大きくなり、演算量やメモリアクセスの軽減の効果が高くなる。 With this configuration, since the plane image of the previous frame is reused as the past plane image, the reuse area is increased, and the effect of reducing the amount of computation and memory access is increased.
 また、上記の画像生成装置において、再利用領域計算部は、過去の平面画像がある切出し範囲内の領域を再利用領域として求めてよい。 Further, in the above-described image generation apparatus, the reuse area calculation unit may obtain an area within a cutout range where a past plane image is present as a reuse area.
 これにより、切出し範囲において過去の平面画像が既に生成されている場合は、その領域について、過去の平面画像を再利用して、演算量やメモリアクセスを軽減できる。 Thus, when a past plane image has already been generated in the cutout range, the past plane image can be reused for the area, and the amount of computation and memory access can be reduced.
 また、上記の画像生成装置において、歪み補正部は、仮想カメラ平面を用いて、仮想カメラ平面に新規領域の全周囲画像を投影することで、歪み補正を行ってよく、歪み補正部が用いる仮想カメラ平面は、過去の平面画像を生成した際の仮想カメラ平面と重複してよい。 In the above image generation device, the distortion correction unit may perform distortion correction by projecting the entire surrounding image of the new area onto the virtual camera plane using the virtual camera plane, and the virtual used by the distortion correction unit. The camera plane may overlap with the virtual camera plane when the past plane image is generated.
 この構成により、再利用領域と新規領域とは同一の平面に投影された画像となるので、再利用領域と新規領域との間の投影面の不一致による不自然さをなくすことができる。 With this configuration, since the reuse area and the new area are images projected on the same plane, it is possible to eliminate the unnaturalness caused by the mismatch of the projection planes between the reuse area and the new area.
 また、上記の画像生成装置は、全周囲画像中の動き領域を検出する動き検出部をさらに備えてよく、再利用領域計算部は、動き領域を除いて、過去の平面画像がある切出し範囲内の領域を再利用領域としてよい。 In addition, the image generation apparatus may further include a motion detection unit that detects a motion region in the entire surrounding image, and the reuse region calculation unit excludes the motion region and includes a past plane image within a cutout range. The area may be a reuse area.
 この構成により、全周囲画像中に移動する人などの動体があった場合には、その領域を再利用領域から除外して新規領域とするので、過去の平面画像を再利用することにより動体の正確な像が得られないという事態を回避できる。 With this configuration, when there is a moving object such as a person who moves in the entire surrounding image, the area is excluded from the reuse area and becomes a new area. A situation where an accurate image cannot be obtained can be avoided.
 また、上記の画像生成装置は、所定の判定基準に従って再利用の可否を判定する再利用可否判定部をさらに備えてよく、合成部は、再利用可否判定部にて再利用可能と判定された場合にのみ、平面画像蓄積部に蓄積された再利用領域の画像と、歪み補正部にて歪み補正された新規領域の画像とを合成して、平面画像を生成してよい。 The image generation apparatus may further include a reusability determination unit that determines reusability according to a predetermined determination criterion, and the combining unit is determined to be reusable by the reusability determination unit. Only in such a case, the image of the reuse area stored in the flat image storage unit and the image of the new area whose distortion has been corrected by the distortion correction unit may be combined to generate a flat image.
 この構成により、過去の平面画像の再利用が適当でない場合にも無理に過去の平面画像を再利用することによる、生成された平面画像の不正確性や過度の画質劣化を軽減できる。 This configuration can reduce inaccuracy and excessive image quality degradation of the generated plane image by forcibly reusing the past plane image even when it is not appropriate to reuse the past plane image.
 また、上記の画像生成装置において、再利用可否判定部にて再利用不可と判定された場合は、歪み補正部は、切出し範囲の全領域について、全周囲画像の歪み補正を行い、合成部は、歪み補正部にて歪み補正が行われた画像を平面画像として平面画像蓄積部に出力してよい。 Further, in the above image generation device, when it is determined that the reusability determination unit determines that reuse is not possible, the distortion correction unit performs distortion correction on the entire surrounding image for the entire region of the cutout range, and the combining unit The image that has been subjected to distortion correction by the distortion correction unit may be output as a flat image to the flat image storage unit.
 この構成により、再利用不可と判定された場合には、過去の平面画像を再利用せずに通常通り全周囲画像に対して歪み補正を行なうことで平面画像を生成するので、切出し範囲が移動して再利用限界に達するごとに、信頼性の高い平面画像を生成でき、また、そのような平面画像が生成された後には、再び再利用限界に達するまで過去の平面画像を再利用することができる。 With this configuration, when it is determined that reuse is not possible, a flat image is generated by performing distortion correction on the entire surrounding image as usual without reusing the previous flat image, so the cutout range is moved. Each time the reuse limit is reached, a reliable plane image can be generated, and after such a plane image is generated, past plane images can be reused until the reuse limit is reached again. Can do.
 また、上記の画像生成装置において、判定基準は、切出し範囲の全領域について、全周囲画像の歪み補正を行って平面画像を生成した際の切出し範囲の中心方向と現在の切出し範囲の中心方向との間の角度差の基準であり、再利用可否判定部は、角度差が所定の閾値以上であるときは、再利用不可と判定してよい。 Further, in the above image generation device, the determination criteria are the center direction of the cutout range and the center direction of the current cutout range when the flat image is generated by performing distortion correction on the entire surrounding image for all the regions of the cutout range. The reusability determination unit may determine that reusability is not possible when the angle difference is equal to or greater than a predetermined threshold.
 この構成により、過去の平面画像を再利用して生成される平面画像の歪みが過大になることを回避できる。 With this configuration, it is possible to avoid an excessive distortion of the planar image generated by reusing the past planar image.
 また、上記の画像生成装置において、歪み補正部は、仮想カメラ平面を用いて、仮想カメラ平面に新規領域の全周囲画像を投影することで、歪み補正を行ってよく、仮想カメラ平面は、過去の平面画像を生成した際の仮想カメラ平面と重複してよく、判断基準は、過去の平面画像を生成した際の仮想カメラ平面と、それに重複する仮想カメラ平面との重複率の基準であってよく、再利用可否判定部は、重複率が所定の閾値以下であるときは、再利用不可と判定してよい。 Further, in the above image generation apparatus, the distortion correction unit may perform distortion correction by projecting the entire surrounding image of the new area onto the virtual camera plane using the virtual camera plane. It is possible to overlap the virtual camera plane when the plane image is generated, and the determination criterion is a criterion of the overlapping rate between the virtual camera plane when the past plane image is generated and the virtual camera plane overlapping with it. The reusability determination unit may determine that reusability is not possible when the duplication rate is equal to or less than a predetermined threshold.
 この構成により、仮想カメラ平面の重複率があまりに小さく過去の平面画像を再利用する価値が低い場合には、全周囲画像のみを用いて平面画像を生成できる。 With this configuration, when the virtual camera plane overlap rate is too small and the value of reusing past plane images is low, a plane image can be generated using only the entire surrounding image.
 また、上記の画像生成装置において、判断基準は、再利用領域の大きさの基準であってよく、再利用可否判定部は、再利用領域が所定の閾値以下であるときは、再利用不可と判定してよい。 Further, in the above image generation apparatus, the determination criterion may be a criterion for the size of the reuse area, and the reusability determination unit determines that the reuse is not possible when the reuse area is equal to or less than a predetermined threshold. You may judge.
 この構成により、再利用できる領域の大きさがあまりに小さく過去の平面画像を再利用する価値が低い場合には、全周囲画像のみを用いて平面画像を生成できる。 With this configuration, when the size of the reusable area is too small and the value of reusing a past planar image is low, a planar image can be generated using only the entire surrounding image.
 また、上記の画像生成装置において、判断基準は、全周囲画像のみを用いて平面画像を生成した際の時刻と現在の時刻との時間差の基準であってよく、再利用可否判定部は、時間差が所定の閾値以上であるときは、再利用不可と判定してよい。 In the above image generation device, the determination criterion may be a reference for a time difference between the time when the planar image is generated using only the entire surrounding image and the current time. May be determined not to be reusable when is equal to or greater than a predetermined threshold.
 この構成により、実際の全周囲画像との差分が過大になることを回避できる。 This configuration can avoid an excessive difference from the actual all-around image.
 本発明の実施の形態の画像生成方法は、歪みを有する全周囲画像から切出した切出し範囲について平面画像を生成する画像生成方法であって、全周囲画像を取得する全周囲画像取得ステップと、切出し範囲を指定する切出し範囲指定ステップと、切出し範囲から過去の平面画像を再利用できる再利用領域と、過去の平面画像を再利用できない新規領域とを求める再利用領域計算ステップと、全周囲画像の新規領域に対して歪み補正を行う歪み補正ステップと、平面画像を生成する平面画像生成ステップと、平面画像生成ステップにて生成された平面画像を蓄積する平面画像蓄積ステップとを含み、平面画像生成ステップは、平面画像蓄積ステップにて蓄積された過去の平面画像中の再利用領域の画像と、歪み補正ステップにて歪み補正された新規領域の画像とを合成することで、平面画像を生成する。 An image generation method according to an embodiment of the present invention is an image generation method for generating a planar image with respect to a cutout range cut out from an omnidirectional image having distortion, an omnidirectional image acquisition step for acquiring an omnidirectional image, and a cutout A cutout range designating step for designating a range, a reuse area for reusing a past flat image from the cutout range, a reusable area calculating step for finding a new area for which a past flat image cannot be reused, Including a distortion correction step for performing distortion correction on a new region, a plane image generation step for generating a plane image, and a plane image storage step for storing the plane image generated in the plane image generation step. In the step, the image of the reuse area in the past flat image accumulated in the flat image accumulation step and the distortion correction in the distortion correction step are performed. By combining the image of the new area, to produce a planar image.
 この構成によっても、平面画像を生成するために、再利用領域については過去の平面画像を再利用するので、歪み補正部は、新規領域についてのみ歪み補正をすればよく、従って、演算量やメモリアクセスを軽減できる。 Even with this configuration, in order to generate a planar image, the past planar image is reused for the reuse region. Therefore, the distortion correction unit only needs to correct the distortion only for the new region. Access can be reduced.
 本発明の実施の形態のコンピュータプログラムは、コンピュータに上記の画像生成方法を実行させるためのコンピュータプログラムである。 The computer program according to the embodiment of the present invention is a computer program for causing a computer to execute the above-described image generation method.
 以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.
 まず、図2を参照して、本発明の実施の形態の画像生成装置が従来の課題を解決する基本的な原理を説明する。図2(a)は、従来の平面画像の生成方法を示しており、図2(b)は、本実施の形態の画像生成装置による平面画像の生成方法を示している。 First, the basic principle by which the image generation apparatus according to the embodiment of the present invention solves the conventional problem will be described with reference to FIG. FIG. 2A shows a conventional plane image generation method, and FIG. 2B shows a plane image generation method by the image generation apparatus of the present embodiment.
 背景技術として既に説明したとおり、従来の平面画像の生成方法では、図2(a)に示すように、あるフレームにおいて、切出し範囲CA1について、全周囲画像から平面画像を生成し、次のフレームで切出し範囲が切出し範囲CA1から切出し範囲CA2に変化した場合において、切出し範囲CA2の平面画像に、切出し範囲CA1の平面画像の画素を再利用しようとしても、仮想カメラ平面VP1と仮想カメラ平面VP2との交線上の画素しか再利用できない。これは、仮想カメラ平面VP1と仮想カメラ平面VP2の法線方向が、常に切出し範囲の中心方向即ち切出し範囲の中心から半球面の中心に向かう方向とされているからである。 As already described as the background art, in the conventional planar image generation method, as shown in FIG. 2 (a), in a certain frame, a planar image is generated from the entire surrounding image in the cutout area CA1, and in the next frame. When the cut-out range changes from the cut-out range CA1 to the cut-out range CA2, even if an attempt is made to reuse the pixels of the flat image in the cut-out range CA1 for the flat image in the cut-out range CA2, the virtual camera plane VP1 and the virtual camera plane VP2 Only pixels on the intersection line can be reused. This is because the normal direction of the virtual camera plane VP1 and the virtual camera plane VP2 is always the direction from the center of the cutout range, that is, from the center of the cutout range to the center of the hemisphere.
 これに対して、本実施の形態では、図2(b)に示すように、切出し範囲CA2の平面画像を生成するための仮想カメラ平面VP2’を、切出し範囲CA2内にあって、かつ画素を再利用しようとする平面画素の仮想カメラ平面VP1と平行にして、仮想カメラ平面VP2’と仮想カメラ平面VP1とが一部重なる(同一平面上になる)ようにする。即ち、仮想カメラ平面は、前のフレームの仮想カメラ平面と平行で一部が重なるように求める。 On the other hand, in the present embodiment, as shown in FIG. 2B, a virtual camera plane VP2 ′ for generating a planar image of the cutout area CA2 is within the cutout area CA2 and pixels are arranged. The virtual camera plane VP2 ′ and the virtual camera plane VP1 are partially overlapped (on the same plane) in parallel with the virtual camera plane VP1 of the plane pixel to be reused. That is, the virtual camera plane is obtained so as to be parallel to and partially overlap the virtual camera plane of the previous frame.
 そうすると、この仮想カメラ平面VP2’に切出し範囲CA2の全周囲画像を投影した平面画像を生成する場合には、仮想カメラ平面VP2’と仮想カメラ平面VP1との重なった部分については、仮想カメラ平面VP1に投影されて既に生成されている切出し範囲CA1の平面画像の画素を再利用することができる。 Then, when generating a plane image in which the entire surrounding image of the cutout range CA2 is projected on the virtual camera plane VP2 ′, the virtual camera plane VP1 is obtained for the overlapping portion of the virtual camera plane VP2 ′ and the virtual camera plane VP1. It is possible to reuse the pixels of the planar image of the cutout range CA1 that has been projected and already generated.
 このようにして、本実施の形態では、切出し範囲が移動した場合に、その仮想カメラ平面を、移動した切出し範囲内にあって、かつ基準画像の仮想カメラ平面と一部が重なるように設定するので、移動後の切出し範囲の平面画像を生成するに際に基準画像の一部領域を再利用することができ、演算量やメモリアクセスを削減できる。なお、1つ前のフレームの仮想カメラ平面と重ならない部分の画像については、全周囲画像を仮想カメラ平面に投影することにより生成する。 In this way, in the present embodiment, when the cutout range moves, the virtual camera plane is set so that it is within the moved cutout range and partially overlaps the virtual camera plane of the reference image. Therefore, a partial area of the reference image can be reused when generating a planar image of the cutout range after movement, and the amount of computation and memory access can be reduced. Note that the image of the portion that does not overlap the virtual camera plane of the previous frame is generated by projecting the entire surrounding image onto the virtual camera plane.
 切出し範囲がさらに移動した場合にも、後述する再利用限界までは、1つ前のフレームの仮想カメラ平面と重なる仮想カメラ平面を求めて、重複部分については、既に生成されている1つ前のフレームの平面画像を再利用するとともに、1つ前のフレームの仮想カメラ平面と重複しない部分については、現在のフレームの仮想カメラ平面に全周囲画像の該当部分を投影することにより、当該部分の画像を生成する。 Even when the cutout range further moves, the virtual camera plane that overlaps with the virtual camera plane of the previous frame is obtained until the reuse limit described later, and the overlapped portion is already generated by the previous one. Reuse the plane image of the frame, and for the part that does not overlap with the virtual camera plane of the previous frame, project the corresponding part of the omnidirectional image on the virtual camera plane of the current frame, and Is generated.
 以上が本実施の形態の画像生成装置が課題を解決する基本的な原理である。以下、本実施の形態の画像生成装置の構成を具体的に説明する。 The above is the basic principle by which the image generation apparatus of the present embodiment solves the problem. Hereinafter, the configuration of the image generation apparatus according to the present embodiment will be specifically described.
 図1は、本実施の形態の画像生成装置の構成を示すブロック図である。画像生成装置1は、全周囲画像取得部11、全周囲画像蓄積部12、動き検出部13、切出し範囲指定部14、仮想カメラ平面計算部15、重複領域計算部16、再利用領域計算部17、歪み補正部18、合成部19、及び画像蓄積部20を備えている。 FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of the image generation apparatus according to the present embodiment. The image generation apparatus 1 includes an omnidirectional image acquisition unit 11, an omnidirectional image storage unit 12, a motion detection unit 13, a cutout range designation unit 14, a virtual camera plane calculation unit 15, an overlapping region calculation unit 16, and a reuse region calculation unit 17. A distortion correction unit 18, a synthesis unit 19, and an image storage unit 20.
 全周囲画像取得部11は、被写体を撮像して全周囲画像を取得する。本実施の形態では、魚眼レンズを用いて等距離射影方式により撮像素子に被写体像を投影して、水平画角360度、垂直画角180度の全周囲画像を取得する。この全周囲画像は、円形であり、中心から離れるほど歪みの度合いが大きくなっている画像である。全周囲画像取得部11にて取得された全周囲画像は、全周囲画像蓄積部12及び動き検出部13に出力される。 The all-around image acquisition unit 11 captures the subject and acquires the all-around image. In the present embodiment, a subject image is projected onto an image sensor using a fisheye lens by an equidistant projection method, and an all-around image having a horizontal field angle of 360 degrees and a vertical field angle of 180 degrees is acquired. This all-around image is a circular image, and the degree of distortion increases as the distance from the center increases. The all-around image acquired by the all-around image acquisition unit 11 is output to the all-around image storage unit 12 and the motion detection unit 13.
 切出し範囲指定部14は、全周囲画像から平面画像を生成するために切り出す範囲(切出し範囲)を指定する。切出し範囲は、半球面上の4点にそれぞれ向かう4本のベクトルで特定され、この4本のベクトルに囲まれる範囲が切出し範囲となる。 The cutout range designation unit 14 designates a cutout range (cutout range) for generating a planar image from the entire surrounding image. The cutout range is specified by four vectors respectively directed to four points on the hemisphere, and the range surrounded by the four vectors is the cutout range.
 本実施の形態では、切出し範囲の縦横比及び向きが固定であるので、切出し範囲は、半球面の中心から切出し範囲の中心へのベクトルと切出し範囲の大きさのパラメータで定義される。このベクトルの水平方向の角度は、通常のカメラのパン角に相当し、ベクトルの垂直方向の角度は、通常のカメラのチルト角に相当し、切出し範囲の大きさ(切出し画角)は、通常のカメラのズームに相当する。従って、切出し範囲の指定は、換言すれば電子PTZ制御におけるパン、チルト、ズームの指定である。 In this embodiment, since the aspect ratio and orientation of the cutout range are fixed, the cutout range is defined by a vector from the center of the hemisphere to the center of the cutout range and the size of the cutout range. The horizontal angle of this vector corresponds to the pan angle of a normal camera, the vertical angle of the vector corresponds to the tilt angle of a normal camera, and the size of the clipping range (cutting angle of view) is usually This corresponds to the zoom of the camera. Therefore, the designation of the extraction range is, in other words, designation of pan, tilt, and zoom in the electronic PTZ control.
 切出し範囲指定部14は、ユーザの操作に応じて切出し範囲を指定してよい。この場合には、画像生成装置1には操作部が設けられ、ユーザは操作部を操作することで切出し範囲を指定できる。切出し範囲指定部14は、切出し範囲が所定の軌道を描くように自動で切出し範囲を移動させてもよい。 The cutout range designation unit 14 may designate a cutout range in accordance with a user operation. In this case, the image generation apparatus 1 is provided with an operation unit, and the user can specify the extraction range by operating the operation unit. The cutout range designation unit 14 may automatically move the cutout range so that the cutout range draws a predetermined trajectory.
 さらに、切出し範囲指定部14は、全周囲画像から動体を検知して、その動体を追尾するように切出し範囲を指定してもよい。この場合には、切出し範囲指定部14には、動き検知部13から動きがあった範囲が通知され、切出し範囲指定部14は、動きがあった範囲が中心になるように切出し範囲を指定する。また、切出し範囲指定部14によって指定される切出し範囲は、その大きさ(ズーム倍率)が固定されていてもよいし、可変であってもよい。さらに、切出し範囲指定部14は、切出し範囲を指定する際に半球上の任意の複数の点に向かう複数のベクトルを指定することで、四角形以外の矩形や、半球上の任意の形状を切出し範囲として指定することもできる。 Further, the cutout range specifying unit 14 may detect a moving object from the entire surrounding image and specify the cutout range so as to track the moving object. In this case, the cutout range designation unit 14 is notified of the range in which the motion has been detected from the motion detection unit 13, and the cutout range designation unit 14 designates the cutout range so that the range in which the movement has occurred is the center. . Further, the size (zoom magnification) of the cutout range specified by the cutout range specifying unit 14 may be fixed or variable. Further, the cutout range specifying unit 14 specifies a rectangle other than a rectangle or an arbitrary shape on the hemisphere by specifying a plurality of vectors directed to a plurality of points on the hemisphere when specifying the cutout range. Can also be specified.
 平面画像蓄積部20には、1つ前のフレームについて、その平面画像及び仮想カメラ平面の情報が蓄積されている。1つ前のフレームの平面画像は、合成部19から平面画像蓄積部20に出力される。また、1つ前の平面画像の仮想カメラ平面の情報は、仮想カメラ平面計算部15から平面画像蓄積部20に出力される。 The plane image storage unit 20 stores information about the plane image and the virtual camera plane for the previous frame. The plane image of the previous frame is output from the synthesis unit 19 to the plane image storage unit 20. Further, the virtual camera plane information of the previous plane image is output from the virtual camera plane calculation unit 15 to the plane image storage unit 20.
 平面画像蓄積部20には、さらに、後述する再利用領域計算部17が1つ前のフレームの平面画像を再利用できないと判定した後に、1つ前のフレームの平面画像を再利用しないで全周囲画像のみを用いて平面画像を生成したときの切出し範囲(以下、「初期切出し範囲」という。)の中心とその撮影時刻が記憶されている。初期切出し範囲の中心及び撮影時刻は、切出し範囲指定部14から平面画像蓄積部20に出力される。 Further, after the reuse area calculation unit 17 described later determines that the plane image of the previous frame cannot be reused, the plane image storage unit 20 does not reuse the plane image of the previous frame. The center of the cutout range (hereinafter referred to as “initial cutout range”) when a plane image is generated using only the surrounding image and the shooting time thereof are stored. The center of the initial cutout range and the photographing time are output from the cutout range designation unit 14 to the planar image storage unit 20.
 仮想カメラ平面計算部15は、平面画像蓄積部20に蓄積された1つ前のフレームの平面画像の仮想カメラ平面の情報及び切出し範囲指定部14によって指定された切出し範囲の情報に基づいて、現フレームの仮想カメラ平面を計算する。 The virtual camera plane calculation unit 15 is based on the virtual camera plane information of the plane image of the previous frame stored in the plane image storage unit 20 and the extraction range information specified by the extraction range specification unit 14. Calculate the virtual camera plane of the frame.
 具体的には、仮想カメラ平面計算部15は、切出し範囲指定部14にて指定された切出し範囲内にあって、かつ傾きが1つ前のフレームの平面画像の仮想カメラ平面と同じであり、1つ前のフレームの平面画像の仮想カメラ平面と一部が重なる平面を、現フレームの仮想カメラ平面として算出する。 Specifically, the virtual camera plane calculation unit 15 is in the cutout range specified by the cutout range specifying unit 14 and has the same inclination as the virtual camera plane of the plane image of the previous frame, A plane that partially overlaps the virtual camera plane of the plane image of the previous frame is calculated as the virtual camera plane of the current frame.
 このようにして算出される仮想カメラ平面は、図2(b)の例では仮想カメラ平面VP’に相当する。仮想カメラ平面計算部15は、算出した仮想カメラ平面の情報を重複領域計算部16、再利用領域計算部17、歪み補正部18、及び平面画像蓄積部20に出力する。 The virtual camera plane calculated in this way corresponds to the virtual camera plane VP ′ in the example of FIG. The virtual camera plane calculation unit 15 outputs the calculated virtual camera plane information to the overlap region calculation unit 16, the reuse region calculation unit 17, the distortion correction unit 18, and the plane image storage unit 20.
 仮想カメラ平面は、切出し範囲の情報にさらに法線方向の情報を加えることで定義される。即ち、仮想カメラ平面を定義するパラメータは、切出し範囲を定義するパラメータである半球面の中心から切出し範囲の中心へのベクトル及び切出し範囲の大きさに、仮想カメラ平面の法線方向を加えたものである。なお、平面画像として最終的に得られる画像の大きさ(画素数)のパラメータをさらに加えることもできる。本実施の形態では、平面画像の大きさは固定されているとする。 The virtual camera plane is defined by adding the normal direction information to the cut-out range information. In other words, the parameters that define the virtual camera plane are the vector from the center of the hemisphere to the center of the cutout range, which is the parameter that defines the cutout range, and the size of the cutout range plus the normal direction of the virtual camera plane. It is. Note that a parameter of the size (number of pixels) of an image finally obtained as a planar image can be further added. In the present embodiment, it is assumed that the size of the planar image is fixed.
 重複領域計算部16は、平面画像蓄積部20に蓄積された1つ前の平面画像の仮想カメラ平面の情報を読み出して、これと仮想カメラ平面計算部15から入力された仮想カメラ平面とに基づいて、両平面が互いに重複する領域(以下、「重複領域」という。)及び両平面が重複しない領域(以下、「非重複領域」をという。)を求める。 The overlapping area calculation unit 16 reads out information on the virtual camera plane of the previous plane image stored in the plane image storage unit 20 and based on this and the virtual camera plane input from the virtual camera plane calculation unit 15. Thus, a region where both planes overlap each other (hereinafter referred to as “overlapping region”) and a region where both planes do not overlap (hereinafter referred to as “non-overlapping region”) are obtained.
 図3は、重複領域計算部16において重複領域を求める方法の一例を説明する図である。図3(a)~(c)において、時刻t0とt1とは、t0<t1の関係にある。時刻t1は現在であり、時刻t0は過去である。時刻t1は、時刻t0に生成した平面画像の次のフレームとして平面画像を生成する時刻である。 FIG. 3 is a diagram for explaining an example of a method for obtaining an overlapping area in the overlapping area calculation unit 16. 3A to 3C, the times t0 and t1 have a relationship of t0 <t1. Time t1 is present and time t0 is past. Time t1 is a time at which a planar image is generated as the next frame of the planar image generated at time t0.
 図3(a)は、時刻t0における切出し範囲CAt0及びその仮想カメラ平面VPt0と、時刻t1における切出し範囲CAt1との関係を示す図である。図3(b)は、時刻t0における仮想カメラ平面VPt0と、時刻t1における切出し範囲CAt1及び仮想カメラ平面VPt1’との関係を示す図である。図3(c)は、時刻t0における仮想カメラ平面VPt0及び時刻t1における仮想カメラ平面VPt1’と、重複領域及び非重複領域との関係を示す図である。 FIG. 3A is a diagram showing the relationship between the cutout range CAt0 and its virtual camera plane VPt0 at time t0 and the cutout range CAt1 at time t1. FIG. 3B is a diagram showing the relationship between the virtual camera plane VPt0 at time t0, the cutout range CAt1 and the virtual camera plane VPt1 'at time t1. FIG. 3C is a diagram showing the relationship between the virtual camera plane VPt0 at time t0 and the virtual camera plane VPt1 'at time t1, and the overlapping area and the non-overlapping area.
 図3(a)に示すように、時刻t0における切出し範囲CAt0が時刻t1に切出し範囲CAt1に変わると、重複領域計算部16は、図3(b)に示すように、切出し範囲CAt1内に、時刻t0における仮想カメラ平面VPt0と平行であって、かつ重複するように時刻t1の仮想カメラ平面VPt1’を生成する。 As shown in FIG. 3A, when the cutout range CAt0 at time t0 changes to the cutout range CAt1 at time t1, the overlapping area calculation unit 16 includes the cutout range CAt1 in the cutout range CAt1, as shown in FIG. A virtual camera plane VPt1 ′ at time t1 is generated so as to be parallel to and overlap with the virtual camera plane VPt0 at time t0.
 そして、図3(c)に示すように、仮想カメラ平面VPt0において仮想カメラ平面VPt1’と重なっている領域、及び仮想カメラ平面VPt1’において仮想カメラ平面VPt0と重なっている領域をそれぞれ重複領域と判断する。また、時刻t1の切出し範囲のうち、時刻t1の仮想カメラ平面VPt1’において時刻t0の仮想カメラ平面VPt0と重なっていない領域に対応する部分を非重複領域と判断する。重複領域計算部16は、以上のようにして求めた重複領域と非重複領域を再利用領域計算部17に出力する。 Then, as shown in FIG. 3C, the area overlapping the virtual camera plane VPt1 ′ in the virtual camera plane VPt0 and the area overlapping the virtual camera plane VPt0 in the virtual camera plane VPt1 ′ are determined as overlapping areas. To do. Further, in the cutout range at time t1, a portion corresponding to a region not overlapping with the virtual camera plane VPt0 at time t0 in the virtual camera plane VPt1 'at time t1 is determined as a non-overlapping region. The overlapping area calculation unit 16 outputs the overlapping area and the non-overlapping area obtained as described above to the reuse area calculation unit 17.
 動き検出部13は、時刻t0の全周囲画像と時刻t1の全周囲画像との差分を取って、差分が所定の閾値以上である領域を動き領域として検出する。時刻t0の全周囲画像は、それが全周囲画像取得部11にて取得された後に全周囲画像蓄積部12に保存されている。動き検出部13は、全周囲画像蓄積部12から過去の全周囲画像を読み出す。時刻t1の全周囲画像は全周囲画像取得部11から動き検出部13に入力される。 The motion detection unit 13 takes a difference between the all-around image at time t0 and the all-around image at time t1, and detects a region where the difference is equal to or greater than a predetermined threshold as a motion region. The omnidirectional image at time t 0 is stored in the omnidirectional image storage unit 12 after being acquired by the omnidirectional image acquisition unit 11. The motion detection unit 13 reads the past all-around image from the all-around image storage unit 12. The all-around image at time t1 is input from the all-around image acquisition unit 11 to the motion detection unit 13.
 図4(a)は、全周囲画像における動き領域を示す図である。図4(a)では、時刻t0の全周囲画像EPt0と時刻t1の全周囲画像EPt1とを重ねて表示している。図4(a)に示すように、時刻t0から時刻t1の間に動体である人が移動した場合には、時刻t0に人が写っている領域及び時刻t1に人が写っている領域が、時刻t0の全周囲画像EPt0と時刻t1の全周囲画像EPt1との間で差分が閾値以上になる領域となる。動き検出部13は、この領域を動き領域MAとして検出する。 FIG. 4A is a diagram showing a motion region in the entire surrounding image. In FIG. 4A, the all-around image EPt0 at time t0 and the all-around image EPt1 at time t1 are displayed in an overlapping manner. As shown in FIG. 4A, when a moving person moves between time t0 and time t1, an area where a person is shown at time t0 and an area where a person is shown at time t1 are This is an area where the difference is greater than or equal to the threshold value between the all-around image EPt0 at time t0 and the all-around image EPt1 at time t1. The motion detection unit 13 detects this region as the motion region MA.
 再利用領域計算部17は、1つ前のフレームの平面画像を再利用可能な領域(以下、「再利用領域」という。)と、1つ前のフレームの平面画像は再利用不可能であり全周囲画像取得部11で得られた全周囲画像のみを利用しなければならない領域(以下、「新規領域」という。)とを求める。再利用領域計算部17は、非重複領域と動き領域とを合せた領域を新規領域とし、重複領域であって、かつ動き領域ではない領域を再利用領域とする。 The reuse area calculation unit 17 cannot reuse the area in which the plane image of the previous frame can be reused (hereinafter referred to as “reuse area”) and the plane image of the previous frame. An area (hereinafter referred to as a “new area”) in which only the all-around image obtained by the all-around image obtaining unit 11 must be used is obtained. The reuse area calculation unit 17 sets an area that is a combination of a non-overlapping area and a motion area as a new area, and sets an area that is an overlap area and is not a motion area as a reuse area.
 図4(b)は、再利用領域及び新規領域を示す図である。再利用領域計算部17は、重複領域計算部16から取得した重複領域と非重複領域、及び動き検出部13から取得した動き領域を用いて、図4(b)に示すように、重複領域から動き領域を差し引いた領域(図4(b)にてハッチングを施した領域)を再利用領域とする。また、再利用領域計算部17は、時刻t1の仮想カメラ平面VPt1’から再利用領域を差し引いた領域を新規領域とする。 FIG. 4B is a diagram showing a reuse area and a new area. As shown in FIG. 4B, the reuse region calculation unit 17 uses the overlap region and the non-overlap region acquired from the overlap region calculation unit 16 and the motion region acquired from the motion detection unit 13 from the overlap region. The area obtained by subtracting the motion area (the area hatched in FIG. 4B) is set as the reuse area. Further, the reuse area calculation unit 17 sets an area obtained by subtracting the reuse area from the virtual camera plane VPt1 'at time t1 as a new area.
 再利用領域計算部17は、さらに、再利用可否の判定を行なう。即ち、再利用領域計算部17は、再利用可否判定部としての機能を有する。再利用領域計算部17は、所定の条件が再利用の限界(再利用限界)を超えている場合には、1つ前のフレームの平面画像(全体)を再利用しない(再利用不可)と判定して、歪み補正部18に対してその旨の通知をする。再利用領域計算部17は、所定の条件が再利用限界を超えていない場合には、歪み補正部18に対して、再利用領域及び新規領域を通知する。再利用領域計算部17は、以下の判定基準に従って再利用の可否を判定する。 The reuse area calculation unit 17 further determines whether or not reuse is possible. That is, the reuse area calculation unit 17 has a function as a reuse permission determination unit. When the predetermined condition exceeds the reuse limit (reuse limit), the reuse area calculation unit 17 does not reuse the plane image (whole) of the previous frame (cannot be reused). The determination is made and a notice to that effect is sent to the distortion correction unit 18. If the predetermined condition does not exceed the reuse limit, the reuse area calculation unit 17 notifies the distortion correction unit 18 of the reuse area and the new area. The reuse area calculation unit 17 determines whether or not reuse is possible according to the following criteria.
 (1)切出し範囲の中心角度差に関する基準
 図5は、切出し範囲の中心角度差による再利用限界を説明する図である。上述のように、仮想カメラ平面計算部15は、時刻t1(現在)において、その切出し範囲にあって、かつ1つ前のフレームの平面画像を生成した時刻t0の仮想カメラ平面VPt0と一部が重なる仮想カメラ平面VPt1’を求める。
(1) Criteria regarding center angle difference of cutout range FIG. 5 is a diagram for explaining a reuse limit due to the center angle difference of the cutout range. As described above, the virtual camera plane calculation unit 15 is part of the virtual camera plane VPt0 at time t0 that is in the cutout range and generates the plane image of the previous frame at time t1 (current). An overlapping virtual camera plane VPt1 ′ is obtained.
 このとき、再利用領域計算部17は、現在の切出し範囲CAnの中心CCnの、所期切出し範囲CA0の中心CC0に対する角度が所定の閾値以上である場合は、1つ前のフレームの平面画像を再利用しない(再利用不可)と判定する。 At this time, when the angle of the center CCn of the current cutout range CAn with respect to the center CC0 of the intended cutout range CA0 is equal to or greater than a predetermined threshold, the reuse area calculation unit 17 obtains a planar image of the previous frame. It is determined not to be reused (cannot be reused).
 初期切出し範囲と現在の切出し範囲との間の角度差が大きくなりすぎると、それに応じて現在の通常の仮想カメラ平面VPnと修正された仮想カメラ平面VPn’との間の角度が大きくなりすぎてしまい、そのような仮想カメラ平面VPn’に投影されて生成される平面画像の歪みも大きくなりすぎてしまうからである。再利用領域計算部17は、初期切出し範囲CA0の中心CC0の情報を平面画像蓄積部20から取得する。 If the angle difference between the initial cutout range and the current cutout range becomes too large, the angle between the current normal virtual camera plane VPn and the modified virtual camera plane VPn ′ will become too large accordingly. This is because the distortion of the planar image generated by being projected onto the virtual camera plane VPn ′ becomes too large. The reuse area calculation unit 17 acquires information about the center CC0 of the initial cutout range CA0 from the planar image storage unit 20.
 (2)仮想カメラ平面の重複率に関する基準
 図6は、仮想カメラ平面の重複率による再利用限界を説明する図である。再利用領域計算部17は、重複領域計算部16が求めた時刻t1(現在)における仮想カメラ平面VPt1’と1つ前のフレームの時刻t0における仮想カメラ平面VPt0との重複領域の仮想カメラ平面VPt1’に対する比率(重複率)を求め、その重複率が所定の閾値以下である場合は、1つ前のフレームの平面画像を再利用しない(再利用不可)と判定する。
(2) Criteria for Virtual Camera Plane Overlap Rate FIG. 6 is a diagram for explaining the reuse limit based on the virtual camera plane overlap rate. The reuse area calculation unit 17 determines the virtual camera plane VPt1 of the overlapping area between the virtual camera plane VPt1 ′ at the time t1 (current) obtained by the overlapping area calculation unit 16 and the virtual camera plane VPt0 at the time t0 of the previous frame. A ratio (overlap rate) to 'is obtained, and when the overlap rate is equal to or less than a predetermined threshold, it is determined that the plane image of the previous frame is not reused (reusability is not possible).
 重複率が小さい場合には、仮想カメラ平面を1つ前のフレームと平行になるように修正してまで1つ前のフレームの平面画像を再利用する必要性ないしはその価値が小さくなるからである。 This is because when the overlap rate is small, it is not necessary or necessary to reuse the plane image of the previous frame until the virtual camera plane is corrected to be parallel to the previous frame. .
 (3)再利用領域の大きさに関する基準
 上述のように、再利用領域計算部17は、重複領域から動き領域を差し引くことで再利用領域を求める。再利用領域計算部17は、重複領域から動き領域を差し引いた結果、残った再利用領域が所定の閾値より小さい場合は、1つ前のフレームの平面画像を再利用しない(再利用不可)と判定する。
(3) Criteria regarding the size of the reuse area As described above, the reuse area calculation unit 17 obtains the reuse area by subtracting the motion area from the overlap area. As a result of subtracting the motion area from the overlapping area, the reuse area calculation unit 17 does not reuse the plane image of the previous frame (unusable for reuse) when the remaining reuse area is smaller than a predetermined threshold. judge.
 再利用領域が小さい場合には、仮想カメラ平面を1つ前のフレームと平行になるように修正してまで1つ前のフレームの平面画像を再利用する必要性ないしはその価値が小さくなるからである。再利用領域計算部17は、再利用領域に含まれる画素数で再利用領域の大小を判断する。 If the reusable area is small, it is not necessary or valuable to reuse the plane image of the previous frame until the virtual camera plane is corrected to be parallel to the previous frame. is there. The reuse area calculation unit 17 determines the size of the reuse area based on the number of pixels included in the reuse area.
 (4)時間に関する基準
 上述のように、平面画像を生成するにあたって、再利用領域については、1つ前のフレームで生成された平面画像を再利用する。しかし、1つ前のフレームとの関係で求められる再利用領域の面積が十分に大きく、1つ前のフレームの平面画像を再利用する価値が高いとしても、全周囲画像のみを用いて平面画像を生成した時刻からの時間間隔が長くなれば、累積では平面画像における誤差が大きくなる可能性がある。
(4) Time Criteria As described above, when generating a planar image, the planar image generated in the previous frame is reused for the reuse area. However, even if the area of the reuse area required in relation to the previous frame is sufficiently large, it is highly worth reusing the planar image of the previous frame, and the planar image is obtained using only the entire surrounding image. If the time interval from the time of generating is increased, there is a possibility that the error in the planar image will increase in the accumulation.
 そこで、再利用領域計算部17は、全周囲画像のみを用いて平面画像を生成した時刻と、現在の時刻との差分が所定の閾値以上である場合には、1つ前のフレームの平面画像を再利用しない(再利用不可)と判定する。再利用領域計算部17は、全周囲画像のみを用いて平面画像を生成した時刻を平面画像蓄積部20から取得する。 Accordingly, the reuse area calculation unit 17 determines that the plane image of the previous frame when the difference between the time when the plane image is generated using only the entire surrounding image and the current time is equal to or greater than a predetermined threshold. Is not reused (cannot be reused). The reuse area calculation unit 17 acquires the time when the plane image is generated using only the entire surrounding image from the plane image storage unit 20.
 なお、再利用領域においては、全周囲画像のみを用いて平面画像を生成したときに生成された画像部分と、その後の1つ前のフレームまでの各フレームで新規領域として全周囲画像を用いて各々生成された各画像部分とが含まれる。即ち、再利用する画像にも古い部分と比較的新しい部分とがある。よって、時間に関する基準を用いて、古い部分(画素単位でもブロック単位でもよい)から徐々に新規領域として、再利用をしないようにしてもよい。 In the reuse area, the entire periphery image is used as a new area in the image portion generated when the plane image is generated using only the entire periphery image and each frame up to the previous frame thereafter. Each generated image portion is included. That is, an image to be reused has an old part and a relatively new part. Therefore, by using a criterion regarding time, the old part (which may be a pixel unit or a block unit) may be gradually used as a new area so that it is not reused.
 再利用領域計算部17は、上記の(1)~(4)の基準のいずれかに該当する場合には、再利用限界に達したとして、1つ前のフレームの平面画像を再利用しない(再利用不可)と判定する。再利用限界に達した場合には、新たな平面画像を生成するために1つ前のフレームの平面画像の仮想カメラ平面と平行な仮想カメラ平面を採用する必要はないので、再利用領域計算部17は、仮想カメラ平面を改めて求める。即ち、再利用領域計算部17は、仮想カメラ平面を再計算する仮想カメラ平面再計算部としての機能も併せ持つ。 If any of the above criteria (1) to (4) is satisfied, the reuse area calculation unit 17 assumes that the reuse limit has been reached and does not reuse the plane image of the previous frame ( It is determined that it cannot be reused. When the reuse limit is reached, there is no need to adopt a virtual camera plane parallel to the virtual camera plane of the plane image of the previous frame in order to generate a new plane image. 17 obtains the virtual camera plane again. That is, the reuse area calculation unit 17 also has a function as a virtual camera plane recalculation unit that recalculates the virtual camera plane.
 仮想カメラ平面を再計算するにあたって、再利用領域計算部17は、図2の仮想カメラ平面VP1のように、切出し範囲内にあってその中心方向に垂直な平面を仮想カメラ平面とすることができる。また、再利用領域計算部17は、切出し範囲の変更履歴に基づいて将来の切出し範囲を予測して、当該予測に基づいて、再利用限界に達した後の新たな基準画像を生成するための仮想カメラ平面を求めることができる。以下、予測に基づいて新たな基準画像のための仮想カメラ平面を求める方法を説明する。 When recalculating the virtual camera plane, the reuse area calculation unit 17 can set a plane that is within the cutout range and perpendicular to the center direction as the virtual camera plane, such as the virtual camera plane VP1 of FIG. . Further, the reuse area calculation unit 17 predicts a future cutout range based on the change history of the cutout range, and generates a new reference image after reaching the reuse limit based on the prediction. A virtual camera plane can be determined. Hereinafter, a method for obtaining a virtual camera plane for a new reference image based on prediction will be described.
 図7は、再利用限界に達したときに予測に基づいて仮想カメラ平面を求める方法を説明するための図である。図7(a)は、再利用限界に達した状態を示す図であり、図7(b)は、再利用限界に達した後に改めて求められた仮想カメラ平面を示す図である。仮想カメラ平面再計算部として機能する再利用領域計算部17は、再利用限界に達すると、過去の切出し範囲の履歴から将来の切出し範囲の移動方向を予測する。 FIG. 7 is a diagram for explaining a method of obtaining a virtual camera plane based on prediction when the reuse limit is reached. FIG. 7A is a diagram illustrating a state in which the reuse limit is reached, and FIG. 7B is a diagram illustrating a virtual camera plane that is newly obtained after reaching the reuse limit. When the reuse area calculation unit 17 that functions as a virtual camera plane recalculation unit reaches the reuse limit, it predicts the moving direction of the future cutout range from the past cutout history.
 本実施の形態では、過去の切出し範囲の情報として、平面画像蓄積部20には、初期切出し範囲の中心CC0が保存されているので、再利用領域計算部17は、この初期切出し範囲の中心CC0から再利用限界を超えたとき(現在)の切出し範囲の中心CCnへ向かう方向に切出し範囲が移動すると予測する。 In the present embodiment, since the center CC0 of the initial cutout range is stored in the planar image accumulation unit 20 as information on the past cutout range, the reuse area calculation unit 17 performs the center CC0 of the initial cutout range. When the reuse limit is exceeded from (current), the cutout range is predicted to move in the direction toward the center CCn of the cutout range.
 再利用領域計算部17は、現在の切出し範囲の中心CCnを基準として、初期切出し範囲の仮想カメラ平面と対称な傾きを有し、かつ現在の切出し範囲内の平面を新たな基準画像を生成するための仮想カメラ平面とする。即ち、再利用領域計算部17は、図7(b)に示すように、初期切出し範囲の中心CC0と半球の中心から新たな仮想カメラ平面VPnへ下ろした垂線PLとのちょうど中間に再利用限界時(現在)の切出し範囲の中心CCnが位置するように、新たな仮想カメラ平面VPnの傾きを決定する。 The reuse area calculation unit 17 generates a new reference image having a slope symmetrical to the virtual camera plane of the initial cutout range and a plane within the current cutout range with respect to the center CCn of the current cutout range. For the virtual camera plane. That is, as shown in FIG. 7 (b), the reuse area calculation unit 17 sets the reuse limit just between the center CC0 of the initial cutout range and the perpendicular PL drawn from the center of the hemisphere to the new virtual camera plane VPn. The inclination of the new virtual camera plane VPn is determined so that the center CCn of the current (current) cutout range is located.
 歪み補正部18は、再利用領域計算部17から再利用領域と新規領域とが通知されて、1つ前のフレームの平面画像の一部を再利用する場合には、新規領域について全周囲画像取得部11から全周囲画像を取得して、これを仮想カメラ平面部15にて生成された仮想カメラ平面に投影して、平面画像の新規領域部分を生成し、これを合成部19に出力する。 The distortion correction unit 18 is notified of the reuse region and the new region from the reuse region calculation unit 17 and recycles a part of the plane image of the previous frame. An omnidirectional image is acquired from the acquisition unit 11 and projected onto the virtual camera plane generated by the virtual camera plane unit 15 to generate a new area portion of the plane image, which is output to the synthesis unit 19. .
 歪み補正部18は、再利用領域計算部17から基準画像を再利用しない旨の通知及び再計算された仮想カメラ平面の入力を受けると、切出し範囲すべてについて全周囲画像を全周囲画像取得部11から取得して、それを再計算された仮想カメラ平面に投影して平面画像を生成する。生成された平面画像は新たな基準画像として平面画像蓄積部20に出力されるとともに、合成部19に出力される。 When receiving the notification that the reference image is not reused and the input of the recalculated virtual camera plane from the reuse area calculation unit 17, the distortion correction unit 18 obtains the all-around image for the entire cutout range. And project it onto the recalculated virtual camera plane to generate a planar image. The generated planar image is output to the planar image storage unit 20 as a new reference image and is also output to the synthesis unit 19.
 合成部19は、歪み補正部18から平面画像の新規領域部分のみを受けると、平面画像蓄積部20から1つ前のフレームの平面画像を読み出して、読み出した平面画像の新規領域を歪み補正部18から入力された画像に置換することにより、両画像を合成して、平面画像を生成する。生成された平面画像は、画像生成装置1の外部に出力されるとともに、平面画像蓄積部20に蓄積される。 When only the new area portion of the planar image is received from the distortion correction unit 18, the synthesizing unit 19 reads the planar image of the previous frame from the planar image storage unit 20, and converts the new area of the read planar image to the distortion correction unit. By replacing the image with the image input from 18, both images are combined to generate a planar image. The generated planar image is output to the outside of the image generating apparatus 1 and is stored in the planar image storage unit 20.
 合成部19は、歪み補正部18から全体の平面画像が入力された場合(歪み補正部18が切出し範囲全体について全周囲画像のみを用いて平面画像を生成した場合)には、この平面画像をそのまま画像生成装置1の外部及び平面画像蓄積部20に出力する。 When the entire planar image is input from the distortion correcting unit 18 (when the distortion correcting unit 18 generates a planar image using only the entire surrounding image for the entire cutout range), the combining unit 19 The data is output to the outside of the image generation apparatus 1 and the planar image storage unit 20 as it is.
 図8は、画像生成装置1にて実行される画像生成方法のフロー図である。以下、図8を参照して、本実施の形態の画像生成方法を説明する。本実施の形態の画像生成方法では、まず、全周囲画像取得部11にて全周囲画像がキャプチャされる(ステップS11)。そして、切出し範囲指定部14は、切出し範囲を指定する(ステップS12)。 FIG. 8 is a flowchart of an image generation method executed by the image generation apparatus 1. Hereinafter, the image generation method of the present embodiment will be described with reference to FIG. In the image generation method according to the present embodiment, first, an omnidirectional image is captured by the omnidirectional image acquisition unit 11 (step S11). Then, the cutout range designation unit 14 designates the cutout range (step S12).
 このとき、切出し範囲指定部14は、全周囲画像に基づいて(動きを検出して)切出し範囲を指定してもよいし、全周囲画像とは無関係に切出し範囲を指定してもよい。後者の場合には、ステップS11とステップS12の順序はいずれが先であっても、同時でもよい。 At this time, the extraction range specifying unit 14 may specify the extraction range based on the all-around image (detecting movement), or may specify the extraction range regardless of the all-around image. In the latter case, the order of step S11 and step S12 may be either first or simultaneous.
 次に、仮想カメラ平面計算部15は、切出し範囲指定部14にて指定された切出し範囲及び1つ前のフレームの仮想カメラ平面に基づいて、切出し範囲指定部14にて指定された切出し範囲にあって、1つ前のフレームの仮想カメラ平面に平行であり、かつ一部において重複する仮想カメラ平面を計算する(ステップS13)。仮想カメラ平面部15は、1つ前のフレームの仮想カメラ平面は、平面画像蓄積部20から読み出し、生成した仮想カメラ平面を平面画像蓄積部20に書き込む。 Next, the virtual camera plane calculation unit 15 sets the extraction range specified by the extraction range specification unit 14 based on the extraction range specified by the extraction range specification unit 14 and the virtual camera plane of the previous frame. A virtual camera plane that is parallel to the virtual camera plane of the previous frame and partially overlaps is calculated (step S13). The virtual camera plane unit 15 reads the virtual camera plane of the previous frame from the plane image storage unit 20 and writes the generated virtual camera plane to the plane image storage unit 20.
 次に、重複領域計算部16は、仮想カメラ平面計算部15にて計算された仮想カメラ平面と平面画像蓄積部20より読み出した1つ前のフレームの仮想カメラ平面との重複領域及び非重複領域を計算する(ステップS14)。ここで、重複領域の有無を判断し(ステップS15)、重複領域がある場合には(ステップS15にてYES)、動き検出部13にて動き検出を行う(ステップS16)。重複領域計算部16にて重複領域を計算した結果、重複領域がない場合には(ステップS15にてNO)、1つ前のフレームの平面画像を再利用することはできないので、ステップS23に移行する。 Next, the overlapping area calculation unit 16 overlaps and non-overlapping areas between the virtual camera plane calculated by the virtual camera plane calculation unit 15 and the virtual camera plane of the previous frame read from the plane image storage unit 20. Is calculated (step S14). Here, it is determined whether or not there is an overlapping area (step S15). If there is an overlapping area (YES in step S15), the motion detection unit 13 performs motion detection (step S16). If there is no overlapping area as a result of calculating the overlapping area by the overlapping area calculation unit 16 (NO in step S15), the plane image of the previous frame cannot be reused, and the process proceeds to step S23. To do.
 動き検出の後、再利用領域計算部17は、重複領域及び非重複領域の情報並びに動き検出の結果に基づいて、重複領域から動き領域を差し引くことで再利用領域を求め、重複領域中の動き領域と非重複領域とを合わせた領域を新規領域として求める(ステップS17)。再利用領域計算部17は、続いて、再利用可能であるか否かを判定する(ステップS18)。この判定には、上記で説明した(1)~(4)の判定基準を採用する。判定の結果、(1)~(4)のいずれかに該当し、再利用限界に達していると判断した場合には(ステップS18にてNO)、ステップS23に移行する。 After the motion detection, the reuse region calculation unit 17 obtains a reuse region by subtracting the motion region from the overlap region based on the information on the overlap region and the non-overlap region and the motion detection result, and the motion in the overlap region A region obtained by combining the region and the non-overlapping region is obtained as a new region (step S17). Subsequently, the reuse area calculation unit 17 determines whether or not reuse is possible (step S18). For this determination, the determination criteria (1) to (4) described above are employed. As a result of the determination, when it is determined that any of (1) to (4) and the reuse limit has been reached (NO in step S18), the process proceeds to step S23.
 なお、判定基準(1)については、切出し範囲が指定された時点で判定できるので、ステップS12の後に判定基準(1)による判定を行って、再利用限界に達している場合には、その時点で直ちにステップS23に移行してもよい。また、判定基準(2)については、仮想カメラ平面が計算された時点で判定できるので、ステップS13の後に判定基準(2)による判定を行って、再利用限界に達している場合には、その時点で直ちにステップS23に移行してもよい。 Note that the determination criterion (1) can be determined at the time when the cut-out range is specified. Therefore, if the determination criterion (1) is determined after step S12 and the reuse limit has been reached, that point The process may immediately proceed to step S23. In addition, since the criterion (2) can be determined at the time when the virtual camera plane is calculated, if the criterion (2) is determined after step S13 and the reuse limit is reached, You may transfer to step S23 immediately at the time.
 さらに、判定基準(4)については、ステップS11の時点で判定できるので、ステップS11の後に判定基準(4)による判定を行って、再利用限界に達している場合には、その時点で直ちにステップS23に移行してもよい。判定基準(3)については、再利用領域の情報を利用するので、ステップS17以後でなければ判定できない。本実施の形態では、(1)~(4)のすべての判定基準について判定できるステップS17の後に、(1)~(4)のすべての判定基準について判定するようにしている。 Furthermore, since the determination criterion (4) can be determined at the time of step S11, if the determination criterion (4) is determined after step S11 and the reuse limit has been reached, the step is immediately performed at that time. You may transfer to S23. Regarding the criterion (3), since the information of the reuse area is used, it can be determined only after step S17. In the present embodiment, determination is made for all the determination criteria (1) to (4) after step S17 in which determination can be made for all the determination criteria (1) to (4).
 1つ前のフレームの平面画像が再利用可能であると判定された場合には(ステップS18でYES)、歪み補正部18は、新規領域について、全周囲画像取得部11から全周囲画像を読み出して、それをステップS13にて計算された仮想カメラ平面に投影することで、歪み補正を行う(ステップS19)。 When it is determined that the plane image of the previous frame can be reused (YES in step S18), the distortion correction unit 18 reads out the entire surrounding image from the all-around image acquisition unit 11 for the new region. Then, the distortion is corrected by projecting it onto the virtual camera plane calculated in step S13 (step S19).
 そして、合成部19は、1つ前のフレームの平面画像を平面画像蓄積部20から読み出して(ステップS20)、ステップS20にて読み出した平面画像における新規領域をステップS19にて得られた部分画像に置き換えることで、両画像を合成する(ステップS21)。合成部20は、平面画像を出力する(ステップS22)。 Then, the synthesizing unit 19 reads the plane image of the previous frame from the plane image storage unit 20 (step S20), and the partial image obtained in step S19 for the new area in the plane image read in step S20. The two images are combined by replacing (step S21). The synthesizer 20 outputs a planar image (step S22).
 重複領域の計算の結果、重複領域がない場合や(ステップS15にてNO)、再利用可否判定の結果、再利用できないと判定された場合(ステップS18にてNO)は、仮想カメラ平面を再計算する(ステップS23)。 If there is no overlapping area as a result of the calculation of the overlapping area (NO in step S15), or if it is determined that reuse is not possible as a result of the reusability determination (NO in step S18), the virtual camera plane is reused. Calculate (step S23).
 仮想カメラ平面が再計算された場合には、歪み補正部18は、全領域について、再計算された平面に全周囲画像を投影することで、全周囲画像の歪み補正をし、平面画像を生成する(ステップS24)。この場合には、そのときの切出し範囲(初期切出し範囲)の中心及び撮影時刻を平面画像蓄積部20に蓄積する(ステップS25)。なお、ステップS24及びステップS25はいずれが先でもよく、同時でもよい。このようにして生成された平面画像は、ステップS22で出力される。 When the virtual camera plane is recalculated, the distortion correction unit 18 corrects the distortion of the omnidirectional image by projecting the omnidirectional image on the recalculated plane for all regions, and generates a flat image. (Step S24). In this case, the center of the cutout range (initial cutout range) and the photographing time at that time are stored in the planar image storage unit 20 (step S25). Note that either step S24 or step S25 may be performed first or simultaneously. The planar image generated in this way is output in step S22.
 生成された平面画像が、ステップS22にて出力されると、ステップS11に戻って再び全周囲画像をキャプチャし、上記の処理が繰り返される。 When the generated planar image is output in step S22, the process returns to step S11 to capture the entire surrounding image again, and the above processing is repeated.
 以上説明したように、本実施の形態の画像生成装置1及び画像生成方法によれば、切出し範囲が移動した場合に、1つ前のフレームの仮想カメラ平面と平行でかつ一部重複する仮想カメラ平面に投影される平面画像を生成するので、重複領域については、1つ前のフレームで生成された平面画像を再利用することができる。これにより、歪み補正をするべき領域を少なくすることができ、その分演算量やメモリアクセスを削減できる。 As described above, according to the image generation device 1 and the image generation method of the present embodiment, when the cutout range moves, the virtual camera that is parallel to the virtual camera plane of the previous frame and partially overlaps Since the planar image projected on the plane is generated, the planar image generated in the previous frame can be reused for the overlapping region. As a result, the area for distortion correction can be reduced, and the amount of computation and memory access can be reduced accordingly.
 また、上記の実施の形態では、動き検出部13にて全周囲画像の中の動き領域を検出し、この動き領域を重複領域から除いた領域のみについて、1つ前のフレームの平面画像を再利用するので、利用態様において、全周囲画像に動きが生じることが前提となっている場合には、動きが生じた部分の正しい平面画像を得ることができる。 Further, in the above embodiment, the motion detection unit 13 detects a motion area in the entire surrounding image, and the plane image of the previous frame is reproduced only for the area excluding this motion area from the overlapping area. Since it is used, if it is premised that movement occurs in the entire surrounding image in the usage mode, it is possible to obtain a correct planar image of the portion where the movement has occurred.
 なお、利用態様において、全周囲画像に動きが生じることが前提となっていない場合(生じた動きを順次生成される平面画像にて正確に表示する必要がない場合を含む)には、全周囲画像蓄積部12及び動き検出部13を省略することができ、これに伴って再利用領域計算部17も重複領域をそのまま再利用領域としてもよい。 In the usage mode, if it is not premised that movement occurs in the all-around image (including the case where it is not necessary to accurately display the generated movement in a sequentially generated planar image), The image storage unit 12 and the motion detection unit 13 can be omitted, and accordingly, the reuse area calculation unit 17 may use the overlap area as a reuse area as it is.
 また、上記の実施の形態では、再利用領域計算部17は、再利用可否判定部としての機能を有し、再利用限界に達した場合には、1つ前のフレームの平面画像の再利用をやめるので、1つ前のフレームの平面画像を再利用することによる過度の画像劣化や画像の不正確さを回避できる。 In the above-described embodiment, the reuse area calculation unit 17 has a function as a reuse permission determination unit. When the reuse limit is reached, the reuse of the plane image of the previous frame is reused. Therefore, it is possible to avoid excessive image deterioration and image inaccuracy due to reuse of the plane image of the previous frame.
 画像生成装置1は、一部の構成が撮像装置(カメラ)に設けられ、他の一部の構成が画像処理装置に設けられ、撮像装置と画像処理装置とが接続されることで形成されてよい。この場合、例えば、撮像装置には、全周囲画像取得部11と送受信部が設けられ、画像処理装置に上記で説明したその他の構成要素及び送受信部が設けられる。 The image generation device 1 is formed by providing a part of the configuration to the imaging device (camera), the other part of the configuration to the image processing device, and connecting the imaging device and the image processing device. Good. In this case, for example, the imaging apparatus includes the omnidirectional image acquisition unit 11 and the transmission / reception unit, and the image processing apparatus includes the other components and the transmission / reception unit described above.
 画像処理装置の送受信部は、再利用領域計算部17にて計算された新規領域の情報を撮像装置に送信する。撮像装置の送受信部は、新規領域の情報を受信して、当該新規領域の全周囲画像を画像処理装置に対して送信する。画像処理装置の送受信部は、新規領域の全周囲画像を受信する。 The transmission / reception unit of the image processing apparatus transmits information on the new area calculated by the reuse area calculation unit 17 to the imaging apparatus. The transmission / reception unit of the imaging apparatus receives the information on the new area and transmits the entire surrounding image of the new area to the image processing apparatus. The transmission / reception unit of the image processing apparatus receives the all-around image of the new area.
 なお、上記の実施の形態では、1つ前のフレームの仮想カメラ平面と平行で、かつ一部において重複する仮想カメラ平面を計算して、新規領域については、全周囲画像取得部11にて取得された全周囲画像を、その計算された仮想カメラ平面に投影したが、新規領域について全周囲画像を投影するための仮想カメラ平面は、常に切出し範囲の中心に垂直な平面としてもよい。 In the embodiment described above, a virtual camera plane that is parallel to the virtual camera plane of the previous frame and partially overlaps is calculated, and a new area is acquired by the all-around image acquisition unit 11. Although the calculated omnidirectional image is projected onto the calculated virtual camera plane, the virtual camera plane for projecting the omnidirectional image for the new area may always be a plane perpendicular to the center of the cutout range.
 この場合には、合成により生成される平面画像において、新規領域と再利用領域との境が不自然になるが、上記の実施の形態のように切出し範囲が移動するに従って仮想カメラ平面の傾きが大きくなることがなく、上記の実施の形態の再利用限界を気にすることなく、1つ前のフレームの平面画像を再利用することができる。 In this case, in the planar image generated by synthesis, the boundary between the new area and the reuse area becomes unnatural, but the inclination of the virtual camera plane increases as the cutout range moves as in the above embodiment. The plane image of the previous frame can be reused without becoming large and without worrying about the reuse limit of the above embodiment.
 また、上記の実施の形態では、1つ前のフレームの平面画像を再利用したが、全周囲画像のみを用いて生成された平面画像を基準画像として、その後のフレームについては、再利用限界に達するまでは、再利用領域について当該基準画像を再利用してもよい。 In the above embodiment, the plane image of the previous frame is reused. However, the plane image generated using only the entire surrounding image is used as a reference image, and the subsequent frames are limited to the reuse limit. Until that time, the reference image may be reused for the reuse area.
 上記の実施の形態において、図3を用いて重複領域計算部16が重複領域を求める方法を説明したが、重複領域を求める方法は、これに限られない。図9は、重複領域計算部16において重複領域を求める方法の他の例を説明する図である。 In the above embodiment, the method of determining the overlapping area by the overlapping area calculation unit 16 using FIG. 3 has been described, but the method of determining the overlapping area is not limited to this. FIG. 9 is a diagram for explaining another example of a method for obtaining an overlapping area in the overlapping area calculation unit 16.
 図9(a)は、時刻t0における切出し範囲CAt0及びその仮想カメラ平面VPt0と、時刻t1における切出し範囲CAt1及びその仮想カメラ平面VPt1との関係を示す図である。図9(b)は、時刻t0における仮想カメラ平面VPt0と時刻t1における仮想カメラ平面VPt1との関係を示す図である。図9(c)は、時刻t0における仮想カメラ平面VPt0及び時刻t1における仮想カメラ平面VPt1と、重複領域及び非重複領域との関係を示す図である。 FIG. 9A shows the relationship between the cutout area CAt0 and its virtual camera plane VPt0 at time t0 and the cutout area CAt1 and its virtual camera plane VPt1 at time t1. FIG. 9B is a diagram illustrating the relationship between the virtual camera plane VPt0 at time t0 and the virtual camera plane VPt1 at time t1. FIG. 9C is a diagram illustrating the relationship between the virtual camera plane VPt0 at time t0 and the virtual camera plane VPt1 at time t1, and the overlapping area and the non-overlapping area.
 図9(a)に示すように時刻t0における切出し範囲CAt0が時刻t1に切出し範囲CAt1に変わると、重複領域計算部16は、図9(a)に示すように、時刻t1における仮想カメラ平面VPt1を求める。この仮想カメラ平面VPt1は、切出し範囲CAt1内にあって、その法線が半球面の中心Oから時刻t1の切出し範囲CAt1の中心に向かうベクトルと重なる平面である。即ち、上記の図3の例では、時刻t1に、時刻t0の仮想カメラ平面VPt0に平行で、かつ重なる仮想カメラ平面VPt1’を求めたが、図9の例では、切出し範囲CAt1が与えられたときに、時刻t0の仮想カメラ平面VPt0の向きとは無関係に、切出し範囲CAt1に対して傾きのない仮想カメラ平面VPt1を生成する。 When the cutout range CAt0 at time t0 changes to the cutout range CAt1 at time t1 as shown in FIG. 9A, the overlapping area calculation unit 16 causes the virtual camera plane VPt1 at time t1 as shown in FIG. 9A. Ask for. The virtual camera plane VPt1 is a plane that is in the cutout range CAt1 and whose normal line overlaps with a vector from the center O of the hemisphere toward the center of the cutout range CAt1 at time t1. That is, in the example of FIG. 3, the virtual camera plane VPt1 ′ that is parallel to and overlaps the virtual camera plane VPt0 at the time t0 is obtained at time t1, but in the example of FIG. 9, the cutout range CAt1 is given. Sometimes, the virtual camera plane VPt1 having no inclination with respect to the cutout range CAt1 is generated regardless of the orientation of the virtual camera plane VPt0 at time t0.
 次に、重複領域計算部16は、時刻t0の仮想カメラ平面VPt0からそれと重なる時刻t1の仮想カメラ平面VPt1の端点(図3では点で表示されているが、実際には辺である。)に対して垂線(図3では線で表示されているが、実際には面である)を下ろし、時刻t1の仮想カメラ平面VPt1と重なる時刻t0の仮想カメラ平面VPt0の端点から時刻t1の仮想カメラ平面VPt1に垂線を下ろす。 Next, the overlapping area calculation unit 16 extends from the virtual camera plane VPt0 at time t0 to the end point of the virtual camera plane VPt1 at time t1 that overlaps the virtual camera plane VPt0 (shown as a point in FIG. 3 but actually a side). On the other hand, a vertical line (shown as a line in FIG. 3 but actually a plane) is dropped, and the virtual camera plane at time t1 from the end point of the virtual camera plane VPt0 at time t0 that overlaps the virtual camera plane VPt1 at time t1. A perpendicular line is drawn to VPt1.
 そして、図9(c)に示すように、仮想カメラ平面VPt0において仮想カメラ平面VPt1と重なっている領域、及び仮想カメラ平面VPt1において仮想カメラ平面VPt0と重なっている領域をそれぞれ重複領域と判断する。また、時刻t1の切出し範囲のうち、時刻t1の仮想カメラ平面VPt1において時刻t0の仮想カメラ平面VPt0と重なっていない領域に対応する部分を非重複領域と判断する。 Then, as shown in FIG. 9C, the area overlapping the virtual camera plane VPt1 in the virtual camera plane VPt0 and the area overlapping the virtual camera plane VPt0 in the virtual camera plane VPt1 are determined as overlapping areas. Further, in the cut-out range at time t1, a portion corresponding to a region that does not overlap with the virtual camera plane VPt0 at time t0 in the virtual camera plane VPt1 at time t1 is determined as a non-overlapping region.
 なお、上記の実施の形態の画像生成装置及び画像生成方法は、汎用のコンピュータがコンピュータプログラムを実行することによって実現されてよい。 Note that the image generation apparatus and the image generation method of the above-described embodiment may be realized by a general-purpose computer executing a computer program.
 以上に現時点で考えられる本発明の好適な実施の形態を説明したが、本実施の形態に対して多様な変形が可能であり、そして、本発明の真実の精神と範囲内にあるそのようなすべての変形を添付の請求の範囲が含むことが意図されている。 Although the presently preferred embodiments of the present invention have been described above, various modifications can be made to the present embodiments, and such modifications are within the true spirit and scope of the present invention. It is intended that the appended claims include all modifications.
 以上のように、本発明は、演算量やメモリアクセスを削減でき、歪みを有する撮影画像の一部範囲を切出して歪み補正を行なって当該一部範囲の平面画像を生成する画像生成装置及び画像生成方法等として有用である。 As described above, the present invention can reduce the amount of computation and memory access, cuts out a partial range of a captured image having distortion, corrects the distortion, and generates a planar image of the partial range. This is useful as a generation method.
 1 画像生成装置
 11 全周囲画像取得部
 12 全周囲画像蓄積部
 13 動き検出部
 14 切出し範囲指定部
 15 仮想カメラ平面計算部
 16 重複領域計算部
 17 再利用領域計算部
 18 歪み補正部
 19 合成部
 20 平面画像蓄積部
 
 
 
 
 
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Image generation apparatus 11 All-around image acquisition part 12 All-around image storage part 13 Motion detection part 14 Cutout range designation | designated part 15 Virtual camera plane calculation part 16 Overlapping area calculation part 17 Reuse area calculation part 18 Distortion correction part 19 Synthesis | combination part 20 Flat image storage unit



Claims (13)

  1.  歪みを有する全周囲画像から切出した切出し範囲について平面画像を生成する画像生成装置であって、
     前記全周囲画像を取得する全周囲画像取得部と、
     前記切出し範囲を指定する切出し範囲指定部と、
     前記切出し範囲から過去の平面画像を再利用できる再利用領域と、過去の平面画像を再利用できない新規領域とを求める再利用領域計算部と、
     前記過去の平面画像を蓄積するための平面画像蓄積部と、
     前記全周囲画像の前記新規領域に対して歪み補正を行う歪み補正部と、
     前記平面画像蓄積部に蓄積された平面画像中の前記再利用領域の画像と、前記歪み補正部にて歪み補正された前記新規領域の画像とを合成することで、平面画像を生成して、前記平面画像蓄積部に出力する合成部と、
     を備えたことを特徴とする画像生成装置。
    An image generation device that generates a planar image for a cut-out range cut out from an all-around image having distortion,
    An omnidirectional image acquisition unit for acquiring the omnidirectional image;
    A cutout range designating unit for designating the cutout range;
    A reuse area calculation unit for obtaining a reuse area in which a past plane image can be reused from the cutout range, and a new area in which a past plane image cannot be reused;
    A plane image storage unit for storing the past plane images;
    A distortion correction unit that performs distortion correction on the new area of the entire surrounding image;
    By combining the image of the reuse area in the plane image accumulated in the plane image accumulation unit and the image of the new area corrected for distortion by the distortion correction unit, a plane image is generated, A combining unit for outputting to the planar image storage unit;
    An image generation apparatus comprising:
  2.  前記過去の平面画像は、1つ前のフレームの平面画像であることを特徴とする請求項1に記載の画像生成装置。 2. The image generation apparatus according to claim 1, wherein the past plane image is a plane image of a previous frame.
  3.  前記再利用領域計算部は、前記過去の平面画像がある前記切出し範囲内の領域を前記再利用領域として求めることを特徴とする請求項1又は2に記載の画像生成装置。 3. The image generation apparatus according to claim 1, wherein the reuse area calculation unit obtains an area within the cutout range where the past plane image is present as the reuse area.
  4.  前記歪み補正部は、仮想カメラ平面を用いて、前記仮想カメラ平面に前記新規領域の前記全周囲画像を投影することで、歪み補正を行い、
     前記歪み補正部が用いる仮想カメラ平面は、前記過去の平面画像を生成した際の仮想カメラ平面と重複することを特徴とする請求項1ないし3のいずれか一項に記載の画像生成装置。
    The distortion correction unit performs distortion correction by projecting the entire surrounding image of the new area on the virtual camera plane using a virtual camera plane,
    4. The image generation apparatus according to claim 1, wherein a virtual camera plane used by the distortion correction unit overlaps a virtual camera plane when the past plane image is generated. 5.
  5.  前記全周囲画像中の動き領域を検出する動き検出部をさらに備え、
     前記再利用領域計算部は、前記動き領域を除いて、前記過去の平面画像がある前記切出し範囲内の領域を前記再利用領域とすることを特徴とする請求項1ないし4のいずれか一項に記載の画像生成装置。
    A motion detection unit for detecting a motion region in the entire surrounding image;
    5. The reuse area calculation unit according to claim 1, wherein an area within the cutout range where the past plane image is present is defined as the reuse area except for the motion area. 6. The image generating apparatus described in 1.
  6.  所定の判定基準に従って再利用の可否を判定する再利用可否判定部をさらに備え、
     前記合成部は、前記再利用可否判定部にて再利用可能と判定された場合にのみ、前記平面画像蓄積部に蓄積された前記再利用領域の画像と、前記歪み補正部にて歪み補正された前記新規領域の画像とを合成して、平面画像を生成することを特徴とする請求項1ないし3のいずれか一項に記載の画像生成装置。
    A reusability determination unit that determines reusability according to a predetermined determination criterion;
    The composition unit corrects distortion in the image of the reuse area stored in the planar image storage unit and the distortion correction unit only when the reuse determination unit determines that the reuse is possible. 4. The image generation apparatus according to claim 1, wherein a planar image is generated by combining the image of the new area. 5.
  7.  前記再利用可否判定部にて再利用不可と判定された場合は、前記歪み補正部は、前記切出し範囲の全領域について、前記全周囲画像の歪み補正を行い、前記合成部は、前記歪み補正部にて歪み補正が行われた画像を前記平面画像として前記平面画像蓄積部に出力することを特徴とする請求項6に記載の画像生成装置。 If it is determined that the reuse is not possible in the reusability determination unit, the distortion correction unit performs distortion correction on the entire surrounding image for the entire region of the cutout range, and the synthesis unit performs the distortion correction. The image generation apparatus according to claim 6, wherein an image on which distortion correction has been performed by the unit is output to the planar image storage unit as the planar image.
  8.  前記判定基準は、前記切出し範囲の全領域について、前記全周囲画像の歪み補正を行って前記平面画像を生成した際の切出し範囲の中心方向と現在の切出し範囲の中心方向との間の角度差の基準であり、
     前記再利用可否判定部は、前記角度差が所定の閾値以上であるときは、再利用不可と判定することを特徴とする請求項6又は7に記載の画像生成装置。
    The determination criterion is that the angular difference between the center direction of the cut-out range and the center direction of the current cut-out range when the flat image is generated by performing distortion correction of the all-around image for the entire region of the cut-out range. Is the standard of
    The image generation apparatus according to claim 6, wherein the reusability determination unit determines that reusability is not possible when the angle difference is equal to or greater than a predetermined threshold.
  9.  前記歪み補正部は、仮想カメラ平面を用いて、前記仮想カメラ平面に前記新規領域の前記全周囲画像を投影することで、歪み補正を行い、
     前記仮想カメラ平面は、前記過去の平面画像を生成した際の仮想カメラ平面と重複し、
     前記判断基準は、前記過去の平面画像を生成した際の仮想カメラ平面と、それに重複する前記仮想カメラ平面との重複率の基準であり、
     前記再利用可否判定部は、前記重複率が所定の閾値以下であるときは、再利用不可と判定することを特徴とする請求項6又は7に記載の画像生成装置。
    The distortion correction unit performs distortion correction by projecting the entire surrounding image of the new area on the virtual camera plane using a virtual camera plane,
    The virtual camera plane overlaps with the virtual camera plane when generating the past plane image,
    The determination criterion is a criterion of an overlapping rate between the virtual camera plane when the past plane image is generated and the virtual camera plane overlapping therewith,
    The image generation apparatus according to claim 6, wherein the reusability determination unit determines that reusability is not possible when the duplication rate is equal to or less than a predetermined threshold.
  10.  前記判断基準は、前記再利用領域の大きさの基準であり、
     前記再利用可否判定部は、前記再利用領域が所定の閾値以下であるときは、再利用不可と判定することを特徴とする請求項6又は7に記載の画像生成装置。
    The criterion is a criterion for the size of the reuse area,
    The image generation apparatus according to claim 6, wherein the reusability determination unit determines that reusability is not possible when the reuse area is equal to or less than a predetermined threshold.
  11.  前記判断基準は、全周囲画像のみを用いて平面画像を生成した際の時刻と現在の時刻との時間差の基準であり、
     前記再利用可否判定部は、前記時間差が所定の閾値以上であるときは、再利用不可と判定することを特徴とする請求項6又は7に記載の画像生成装置。
    The determination criterion is a reference for the time difference between the time when the planar image is generated using only the entire surrounding image and the current time,
    The image generation apparatus according to claim 6, wherein the reusability determination unit determines that reusability is not possible when the time difference is equal to or greater than a predetermined threshold.
  12.  歪みを有する全周囲画像から切出した切出し範囲について平面画像を生成する画像生成方法であって、
     前記全周囲画像を取得する全周囲画像取得ステップと、
     前記切出し範囲を指定する切出し範囲指定ステップと、
     前記切出し範囲から過去の平面画像を再利用できる再利用領域と、過去の平面画像を再利用できない新規領域とを求める再利用領域計算ステップと、
     前記全周囲画像の前記新規領域に対して歪み補正を行う歪み補正ステップと、
     平面画像を生成する平面画像生成ステップと、
     前記平面画像生成ステップにて生成された平面画像を蓄積する平面画像蓄積ステップと、
     を含み、
     前記平面画像生成ステップは、前記平面画像蓄積ステップにて蓄積された過去の平面画像中の前記再利用領域の画像と、前記歪み補正ステップにて歪み補正された前記新規領域の画像とを合成することで、前記平面画像を生成することを特徴とする画像生成方法。
    An image generation method for generating a planar image for a cut-out range cut out from an all-around image having distortion,
    An all-around image obtaining step for obtaining the all-around image;
    A cutting range specifying step for specifying the cutting range;
    A reuse area calculation step for obtaining a reuse area in which a past plane image can be reused from the cutout range, and a new area in which a past plane image cannot be reused;
    A distortion correction step for correcting distortion for the new region of the all-around image;
    A plane image generation step for generating a plane image;
    A plane image accumulation step for accumulating the plane image generated in the plane image generation step;
    Including
    The plane image generation step combines the image of the reuse area in the past plane image accumulated in the plane image accumulation step and the image of the new area whose distortion is corrected in the distortion correction step. An image generation method characterized by generating the planar image.
  13.  コンピュータに請求項12に記載の画像生成方法を実行させるためのコンピュータプログラム。
     
    A computer program for causing a computer to execute the image generation method according to claim 12.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11261868A (en) * 1998-03-13 1999-09-24 Fujitsu Ltd Fisheye lens camera device and image distortion correction method and image extraction method thereof
JP2001333422A (en) * 2000-05-19 2001-11-30 Matsushita Electric Ind Co Ltd Monitoring device
JP2010219872A (en) * 2009-03-17 2010-09-30 Panasonic Corp Camera apparatus, display, system and method for processing image

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11261868A (en) * 1998-03-13 1999-09-24 Fujitsu Ltd Fisheye lens camera device and image distortion correction method and image extraction method thereof
JP2001333422A (en) * 2000-05-19 2001-11-30 Matsushita Electric Ind Co Ltd Monitoring device
JP2010219872A (en) * 2009-03-17 2010-09-30 Panasonic Corp Camera apparatus, display, system and method for processing image

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