WO2019069740A1 - 撮影装置および撮影方法 - Google Patents

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WO2019069740A1
WO2019069740A1 PCT/JP2018/035322 JP2018035322W WO2019069740A1 WO 2019069740 A1 WO2019069740 A1 WO 2019069740A1 JP 2018035322 W JP2018035322 W JP 2018035322W WO 2019069740 A1 WO2019069740 A1 WO 2019069740A1
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imaging
photographing
polarization
lens
reflected light
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PCT/JP2018/035322
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Inventor
小野　修司
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富士フイルム株式会社
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    • B64U—UNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U10/00—Type of UAV
    • B64U10/10—Rotorcrafts
    • B64U10/13—Flying platforms
    • B64U10/14—Flying platforms with four distinct rotor axes, e.g. quadcopters
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    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G—PHYSICS
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    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/30—Polarising elements
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
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    • G—PHYSICS
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    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B15/00—Special procedures for taking photographs; Apparatus therefor
    • G—PHYSICS
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    • G03B17/00—Details of cameras or camera bodies; Accessories therefor
    • G03B17/56—Accessories
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/60—Control of cameras or camera modules
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64U—UNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U30/00—Means for producing lift; Empennages; Arrangements thereof
    • B64U30/20—Rotors; Rotor supports
    • B64U30/26—Ducted or shrouded rotors

Definitions

  • the present invention relates to an imaging apparatus and an imaging method, and more particularly to an imaging apparatus and an imaging method provided with a polarizing filter.
  • the subject When a subject having a reflective surface is photographed, the subject may not be photographed successfully due to the influence of the reflected light. For example, there are a sea, a pond, a lake, and a river as subjects affected by reflected light, but when photographing these subjects, sunlight reflects on the water surface to affect the photographed image.
  • the polarization axis (absorption axis) of the polarizing lens is closed curve, and the user changes the viewing direction to reflect light from a horizontal surface such as a water surface and the like and incident on a vertical surface such as a building from above.
  • a technique is described which aims to block the reflected light of the incident light.
  • a polarized lens is described which has both of the areas that have the function of blocking light.
  • a fisheye lens or a wide-angle lens may be used to acquire a wide-angle image.
  • the fisheye lens or the wide-angle lens is provided with a polarizing filter.
  • a normal polarizing filter (a polarizing filter having a linear polarization axis)
  • a polarizing filter having a linear polarization axis a polarizing filter having a linear polarization axis
  • the influence of the reflected light is effectively suppressed in all directions of the acquired captured image. Things are difficult. That is, in a captured image acquired by providing a normal polarizing filter for a fisheye lens or a wide-angle lens, there is an azimuth (region) in which the influence of reflected light is suppressed but an azimuth (region) in which the influence of reflected light is not suppressed. May exist.
  • Patent Document 1 is a technology relating to a polarizing lens worn by a person, and does not mention blocking of reflected light in the case of acquiring a photographed image using a fisheye lens or a wide-angle lens.
  • the present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is effective in all directions of a photographed image to be acquired when photographing is performed using a lens for capturing an object having a reflecting surface at a wide angle of view. It is an object of the present invention to provide a photographing apparatus and a photographing method capable of acquiring a photographed image in which the influence of reflected light is suppressed.
  • an imaging apparatus is provided with an imaging unit for acquiring a captured image by a lens that captures an object having a reflective surface at a wide angle of view, and a lens. And (d) a polarization filter in which polarization axes are arranged concentrically or concentrically semicircularly with an axis parallel to the normal to the reflecting surface.
  • the lens for capturing the object at a wide angle of view is provided with the polarization filter in which the polarization axes are arranged concentrically or concentrically in a semicircle, so that the reflected light is blocked in all directions with respect to the lens.
  • the polarization axes are arranged concentrically or concentrically with the axis parallel to the normal to the reflecting surface of the subject, the reflected light from the reflecting surface can be made more effective. It can be shielded from light. In this manner, in this aspect, it is possible to obtain a captured image in which the influence of the reflected light is effectively suppressed in all directions.
  • the polarization filter has polarization axes arranged in a circle.
  • the polarization axes are arranged in a circle, the influence of the reflected light is uniformly suppressed in all directions of the captured image to be acquired.
  • the polarization filter has a polarization axis in the direction of each side of a regular polygon centered on an axis parallel to the normal to the reflective surface of the subject.
  • the polarization axis is arranged in the direction of each side of the regular polygon centering on the axis parallel to the normal to the reflection surface of the subject.
  • the polarization axis may be disposed in the direction of each side of the regular polygon, and the polarization axis does not have to be disposed in a curved shape, so that the polarization filter can be easily generated.
  • the polarization filter has a polarization axis only in the range through which the reflected light originating from incident light incident at Brewster's angle passes.
  • the polarization axis is provided only in the range through which the reflected light originating from the incident light incident at Brewster's angle passes.
  • this aspect can form a polarization axis efficiently in a polarization filter.
  • the lens having a wide angle of view is a fisheye lens or a wide-angle lens.
  • a moving mechanism is provided to move the imaging unit in the normal direction of the reflective surface of the subject.
  • the imaging device since the imaging device includes the moving mechanism for moving the imaging unit in the normal direction of the reflection surface of the subject, the plurality of captured images in which the influence of the reflected light is suppressed in all directions of the captured image Can be taken efficiently.
  • the subject is a sea, a river, a lake, a road or a building.
  • the polarizing filter is prismatic, cylindrical, triangular pyramidal, triangular prismatic, or dome shaped.
  • the polarization filter has a prismatic shape, a cylindrical shape, a triangular pyramid shape, a triangular prism shape, or a dome shape
  • light shielding can be performed according to the angle of view of a lens that captures an object at a wide angle of view.
  • An imaging apparatus is the imaging method of the above-mentioned imaging apparatus, which comprises: an imaging direction setting step of aligning the imaging direction of the imaging unit with Brewster's angle with the reflection surface; A first moving step for moving to a photographing position, a first photographed image acquiring step for acquiring a first photographed image by the photographing unit at the first photographing position, and a photographing apparatus from the first photographing position A second moving step of moving to a second imaging position located in a normal direction of the reflection surface of the subject, and a second imaging for acquiring a second captured image by the imaging unit at the second imaging position And an image acquisition step.
  • the second moving step moves the imaging device to a second imaging position where the distance from the first imaging position to the reflective surface is long.
  • the imaging device is moved from the first imaging position to the second imaging position where the distance from the reflective surface is long. That is, according to this aspect, since the scan shooting is performed while moving to a position far from the position close to the reflection surface, acquisition of the first photographed image can be started immediately after the movement of the photographing device.
  • the second moving step moves the imaging device from the first imaging position to a second imaging position where the distance from the reflective surface is short.
  • the imaging device is moved from the first imaging position to the second imaging position where the distance from the reflective surface is short. That is, according to this aspect, since the scanning and photographing is performed while moving to a position near from the position far from the reflecting surface, the photographing apparatus can be recovered immediately after the end of the photographing.
  • the imaging device is moved to a second imaging position where the second imaging image acquisition step can acquire a second imaging image partially overlapping the first imaging image.
  • the imaging direction of the imaging unit since the imaging direction of the imaging unit is aligned with the Brewster angle with the reflective surface, the imaging direction can be more accurately aligned with the Brewster angle with the reflective surface. Images can be acquired.
  • the normal direction of the reflective surface is a vertical direction.
  • the moving mechanism is comprised of an unmanned air vehicle, a crane, or a telescopic prop.
  • a lens for capturing an object at a wide angle of view is provided with a polarization filter in which polarization axes are arranged concentrically or concentrically in a semicircular shape, and an axis parallel to the normal to the reflecting surface of the object Since the polarization axes are arranged concentrically or concentrically as a center, it is possible to obtain a photographed image in which the influence of the reflected light is effectively suppressed in all directions.
  • FIG. 1 is an external perspective view of a digital camera.
  • FIG. 2 is a plan view showing the arrangement of polarization axes of the polarization filter.
  • FIG. 3 is a conceptual view of the photographing apparatus.
  • FIG. 4 is a block diagram showing an embodiment of the internal configuration of the digital camera.
  • FIG. 5 is a diagram showing the reflectance on the water surface.
  • FIG. 6 is a view for explaining the case of a photographing apparatus provided with a normal polarization filter.
  • FIG. 7 is a view for explaining an imaging device provided with the polarizing filter of the present invention.
  • FIG. 8 is an external perspective view of a cylindrical polarization filter.
  • FIG. 9 is an external perspective view of an imaging device including a cylindrical polarization filter and a digital camera.
  • FIG. 10 shows a photographed image with the water surface of the pond as the subject.
  • FIG. 11 shows a photographed image with the water surface of the pond as the subject.
  • FIG. 12 is a plan view showing the arrangement of polarization axes of the polarization filter.
  • FIG. 13 is a view for explaining an imaging apparatus provided with a semicircular polarization filter and a digital camera.
  • 14 shows the polarizing filter of Example 1.
  • FIG. FIG. 15 is a view showing a polarizing filter of Example 2.
  • FIG. 16 is a view showing a polarization filter of Example 3;
  • FIG. 17 is an external view showing an example of a photographing apparatus when a drone is used as a moving mechanism.
  • FIG. 18 is a diagram for explaining the case where a plurality of photographed images are acquired by the photographing device.
  • FIG. 19 is a flowchart showing the first imaging method.
  • FIG. 20 is a flowchart showing the second imaging method.
  • FIG. 21 is a view showing an appearance of a crane type camera movement device which is an example of the movement mechanism.
  • FIG. 22 is an external view showing a balloon type camera movement device which is an example of the movement mechanism.
  • the subject of the photographing apparatus and photographing method of the present invention has a reflecting surface and is photographed at a wide angle of view.
  • the subject having the reflective surface is not particularly limited, and is, for example, a sea, a river, a lake, a road, or a building.
  • the water surface is a reflective surface will be described.
  • the reflection in the water surface is suppressed and the information in the water is effectively acquired will be described.
  • FIG. 1 is an external perspective view of a digital camera constituting an imaging unit according to the present invention.
  • the digital camera 10 mainly includes a cylindrical case 1, a photographing system including a photographing lens 12 as contained in the case 1 (see FIG. 4), a lens cover 5 for protecting the photographing system, and It is comprised by the box 3 provided in the side.
  • the lens cover 5 is formed of a hemispherical (dome-shaped) transparent resin.
  • a memory card 54 for storing the photographed image is inserted in the box 3 provided on the side of the housing 1, and a device for storing the photographed image is provided. ing.
  • FIG. 2 is a plan view showing the arrangement of polarization axes of the polarization filter provided in the imaging device of the first embodiment.
  • the polarization axes 60 are arranged concentrically around an axis parallel to the normal line 61 of the reflection surface of the subject.
  • “concentric” means that a plurality of circles having different radiuses with respect to one center are arranged, and the circle may not necessarily be a circle, and a plurality of similar figures are arranged by one center. It is a meaning that also includes. Therefore, for example, even when the polarization filter has the polarization axis 60 in the direction of each side of the regular polygon, it is assumed that the polarization axes 60 are arranged concentrically. In the following description, the case where the normal line 61 of the reflection surface of the subject is concentric will be described.
  • the polarization filter 100 twelve different radii composed of the polarization axis 60 are arranged with respect to one center.
  • the number of polarization axes 60 is not particularly limited, and one capable of appropriately blocking reflected light is employed.
  • FIG. 3 is a conceptual view of the photographing apparatus, and is a view for explaining the positional relationship between the digital camera 10 and the polarization filter 100.
  • the photographing device 11 is configured of a polarizing filter 100 and a digital camera 10.
  • the polarizing filter 100 and the digital camera 10 are attached by a known technique, although illustration is omitted.
  • the digital camera 10 faces the water surface W, and the normal 61 of the water surface W and the optical axis T of the photographing lens 12 (FIG. 4) of the digital camera 10 are aligned. Further, the center of the polarization axis 60 concentrically arranged in the polarization filter 100 is a normal line 61.
  • the polarization filter 100 By providing the polarization filter 100 so that the concentric circle center of the polarization filter 100 is an axis parallel to the normal line 61 or the normal line 61 of the reflection surface, the reflected light can be effectively blocked, and a digital camera The influence of the reflected light can be suppressed in all directions of the captured image acquired in step S10.
  • FIG. 4 is a block diagram showing an embodiment of the internal configuration of the digital camera 10.
  • the digital camera 10 records a photographed image on a memory card 54, and the operation of the entire apparatus is centrally controlled by a central processing unit (CPU: Central Processing Unit) 40.
  • CPU Central Processing Unit
  • the digital camera 10 is provided with an operation unit 38.
  • a signal from the operation unit 38 is input to the CPU 40, and the CPU 40 controls each circuit of the digital camera 10 based on the input signal.
  • drive control of the image sensor (image sensor) 16 sensor drive unit 32
  • lens Drive control lens drive unit 36
  • diaphragm drive control diaphragm drive unit 34
  • imaging operation control image processing control
  • display control of recording / reproduction control of image data, and the like are performed.
  • the operation unit 38 is provided, for example, in the box 3 or is provided in a photographer terminal (not shown) when performing remote control.
  • CMOS complementary metal-oxide semiconductor
  • the imaging device 16 is not limited to the CMOS type, and may be an XY address type or a CCD (Charge Coupled Device) type color image sensor.
  • the imaging lens 12 is a lens that captures an object at a wide angle of view.
  • a fisheye lens or a wide angle lens is used.
  • a polarizing filter 100 is provided in front of the photographing lens 12.
  • the polarizing axes 60 are arranged concentrically or concentrically in a semicircular shape around an axis parallel to the normal line 61 of the reflecting surface.
  • the imaging device 16 is composed of a plurality of pixels arranged in a matrix in a predetermined pattern arrangement (Bayer arrangement), and each pixel is a microlens, a red (R), a green (G) or a blue (B) color filter CF And a photodiode PD.
  • the CPU 40 always performs an AF (Auto Focus) operation and an AE (Auto Exposure) operation during shooting and / or recording (recording) of a moving image, and shooting and / or display of a live view image.
  • AF Auto Focus
  • AE Automatic Exposure
  • the ROM 47 is a ROM (Read Only Memory) that stores a camera control program, defect information of the imaging device 16, various parameters and tables used for image processing, etc., or an EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory). It is.
  • ROM Read Only Memory
  • EEPROM Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory
  • the RGB image data (mosaic image data) output from the imaging element 16 at the time of shooting a moving image or a still image is input from the image input controller 22 to a memory (SDRAM: Synchronous Dynamic Random Access Memory) 48 and temporarily stored. Ru.
  • SDRAM Synchronous Dynamic Random Access Memory
  • the image data temporarily stored in the memory 48 is appropriately read by the image processing unit 24.
  • offset processing white balance correction
  • gain control processing including sensitivity correction
  • gamma correction processing demosaicing processing (demosaicing) Processing) signal processing such as RGB and / or YC conversion processing is performed.
  • the image data processed by the image processing unit 24 is input to a VRAM (Video RAM) 50.
  • the VRAM 50 includes an A area and a B area in which image data representing an image of one frame is recorded. Image data representing an image of one frame in the VRAM 50 is alternately rewritten in the A area and the B area. The written image data is read out from the area other than the area in which the image data is rewritten among the A area and the B area of the VRAM 50.
  • the image data read from the VRAM 50 is encoded by the video encoder 28 and output to the display unit (not shown), whereby the live view image is continuously displayed.
  • the compression / decompression processing unit 26 performs compression processing on the luminance data Y and the color difference data Cb and Cr which are processed by the image processing unit 24 and temporarily stored in the memory 48 when recording a moving image or a still image.
  • a moving image for example, H.
  • It is compressed in the H.264 format
  • a still image for example, compressed in the JPEG (Joint Photographic coding Experts Group) format.
  • the compressed image data compressed by the compression / decompression processing unit 26 is recorded on the memory card 54 via the media controller 52.
  • the compression / decompression processing unit 26 decompresses the compressed image data obtained from the memory card 54 via the media controller 52 in the reproduction mode.
  • the media controller 52 performs recording and reading of compressed image data on the memory card 54 and the like.
  • the polarizing filter is an effect of reflected light using polarization of reflected light at the water surface W into s-polarized light and p-polarized light, and Brewster angle at which the reflectance of p-polarized light is zero. To suppress.
  • FIG. 5 is a diagram showing the reflectance of p-polarized light and s-polarized light on the surface of a certain substance A.
  • the reflectance of s-polarized light increases as the incident angle increases.
  • the reflectance decreases toward 0 from 0 to the Brewster's angle, and the reflectance becomes 0 at the Brewster's angle, and then the reflectance increases as the incident angle increases. The rate also increases.
  • Brewster's angle is expressed by the following equation (1). Also, since the refractive index of water is 1.33, Brewster's angle is 53.1 °.
  • the reflectance of p-polarized light becomes zero near Brewster's angle, and the s-polarized light is blocked by the polarizing filter. Thereby, a photographed image in which the influence of the reflected light is suppressed is acquired.
  • FIG. 6 is a view for explaining the photographing device 11 provided with a normal polarization filter (the polarization axis 60 is linearly arranged).
  • the digital camera 10 uses a fisheye lens for the photographing lens 12.
  • the digital camera 10 faces the water surface W, and the optical axis T of the photographing lens 12 and the normal 61 of the water surface W are aligned.
  • the digital camera 10 is capable of photographing in the vicinity of the circle Q with respect to the water surface W.
  • the digital camera 10 includes sunlight V (N), sunlight V (E), sunlight V (S), and reflected light X (N) from reflected light V (W), reflected light X (E), The reflected light X (S) and the reflected light X (W) are incident.
  • sunlight V (N), sunlight V (E), sunlight V (S), and sunlight V (W) are incident at Brewster's angle (53.1 °) of the water surface W Do. Therefore, the reflected light X (N), the reflected light X (E), the reflected light X (S), and the reflected light X (W) are configured by the s-polarized light 51.
  • the polarization filter 102 can block the reflected light X (E) and the reflected light X (W) from the direction corresponding to the linearly arranged polarization axis 60.
  • the polarized light filter 102 can not block the reflected light X (N) and the reflected light X (S) because it is not incident from the direction corresponding to the polarization axis 60.
  • the photographing device 11 provided with the polarizing filter 102 can not shield the reflected light X (N) and the reflected light X (S), and the obtained photographed image has the reflected light X (N) and the reflected light X.
  • the influence of (S) is not suppressed. That is, the photographing device 11 provided with the polarizing filter 102 can block only the reflected light in the regions R (A) and R (B), and the influence of the reflected light is suppressed in all directions. I can not get it.
  • FIG. 7 is a view for explaining an imaging device 11 provided with the polarization filter 100 (the polarization axes 60 are arranged concentrically) of the present invention.
  • the portions described in FIG. 6 are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
  • the digital camera 10 faces the water surface W using a fisheye lens as in FIG.
  • reflected light X (N), reflected light X (E), reflected light X (S), and reflected light X (W) from sunlight incident at Brewster's angle (53.1 °) ) Is incident.
  • the concentrically arranged polarization axes 60 can block the reflected light X (N), the reflected light X (E), the reflected light X (S), and the reflected light X (W). That is, since the polarization axis 60 of the polarizing filter 100 is arranged concentrically, the azimuth of the reflected light X (N), the reflected light X (E), the reflected light X (S), and the reflected light X (W) The polarization axis 60 is disposed to correspond to the above, and the reflected light can be blocked in all directions.
  • the polarizing filter 100 since the polarizing filter 100 has the polarization axis 60 concentrically arranged around the normal line 61 (or parallel axis) of the water surface W, it is effectively reflected by the polarization axis 60 arranged concentrically Light can be blocked. That is, the imaging device 11 provided with the polarizing filter 100 can block the reflected light in the annular region R (C) which is in the vicinity of the circle Q capable of imaging.
  • the polarization filter 100 may have the polarization axis 60 only in the range through which the reflected light originating from the incident light incident at Brewster's angle passes.
  • the concentric polarization axis 60 of the polarization filter 100 can block the S-polarization of the reflected light resulting from the incident light incident at Brewster's angle. Therefore, the polarization filter 60 may be provided with the polarization axis 60 annularly only in the range through which the reflected light originating from the incident light incident at Brewster's angle passes.
  • FIG. 8 is an external perspective view of a cylindrical polarization filter.
  • the cylindrical polarizing filter 103 is configured by cutting a commercially available polarizing filter into strip pieces 111 and connecting a plurality of strip pieces 111 together. Further, a mounting portion 115 with the digital camera 10 is also provided in accordance with the mounting portion on the digital camera side.
  • a plurality of polarization axes 60 are linearly arranged in the short side direction. Therefore, by connecting the strip pieces 111 as shown in FIG. 8, the polarization axis 60 is arranged in the side direction of the regular polygon.
  • FIG. 9 is an external perspective view of the photographing device 11 configured by the cylindrical polarization filter 103 and the digital camera 10.
  • the cylindrical polarization filter 103 is attached to the housing 1 of the digital camera 10 at the attachment portion 115. At one end of the cylindrical polarization filter 103, the camera is attached to the digital camera 10 via an attaching part 115.
  • the photographing lens 12 of the digital camera 10 is attached with a fisheye lens (185 °).
  • the photographing lens 12 is a fisheye lens
  • the optical axis T of the photographing lens 12 and the central axis F of the cylindrical polarizing filter 103 are aligned, and the photographed image is directly opposed to the water surface W (reflection surface) which is the object. I will get it. Therefore, when the digital camera 10 faces the water surface W, the optical axis T of the photographing lens 12 and the normal line 61 of the reflecting surface, and the central axis F of the cylindrical polarization filter 103 are aligned.
  • FIG. 10 and FIG. 11 show a photographed image in which the water surface W of the pond is a subject.
  • FIG. 10 shows a photographed image 120 obtained by providing the cylindrical polarization filter 103 in the digital camera 10.
  • the photographed image 120 acquired using the cylindrical polarization filter 103 the influence of the reflected light is suppressed in all directions.
  • the polarization axes 60 are arranged concentrically (in the figure, as shown in FIG. The concentric circles are shown by the dotted line of).
  • FIG. 11 shows a photographed image 120 obtained using the normal polarization filter 102 (see FIG. 6) in which the polarization axes 60 are arranged in a straight line.
  • the photographed image 120 the influence of the reflected light is suppressed only in the region of a part of the azimuth.
  • the polarization filter 60 is arranged in a concentric semicircular shape and the polarization axis 60 is arranged.
  • FIG. 12 is a plan view showing the arrangement of the polarization axes 60 of the polarization filter provided in the imaging device 11 of the second embodiment.
  • the polarizing filter of the present embodiment is concentric semicircular.
  • the polarization axes 60 are arranged in a concentric semicircular shape centered on an axis parallel to the normal line 61 of the reflective surface of the subject.
  • concentric semi-circular means that plural semi-circles having different radiuses with respect to one center are disposed, and may not necessarily be semi-circular, and plural similar figures are formed by one central It is the meaning also including being arranged.
  • twelve different semi-circles of different radius formed by the polarization axis 60 are arranged with respect to one center.
  • FIG. 13 is a view for explaining an imaging device 11 provided with a semicircular polarization filter 101 and a digital camera 10. As shown in FIG.
  • the digital camera 10 uses a wide-angle lens as the photographing lens 12.
  • the optical axis T of the photographing lens 12 is in a direction different from the normal line 61 of the water surface W.
  • the digital camera 10 can capture the vicinity of the semicircle U with respect to the water surface W. Therefore, the arrangement of the semicircular polarization axis 60, which is the imageable range, is sufficient, and the arrangement of the circular polarization axis 60 is not required.
  • Reflected light X (I) and reflected light X (II) from the sunlight V (I) and the sunlight V (II) are incident on the digital camera 10.
  • the sunlight V (I) and the sunlight V (II) are assumed to be incident at Brewster's angle (53.1 °) of the water surface W. Since the polarizing filter 100 is arranged concentrically with the polarizing axis 60 parallel to the normal line 61 of the reflective surface of the subject, the polarized light 60 is reflected light X (I) and reflected light X (II) It can be shielded from light.
  • the polarization axes 60 are arranged to correspond to the directions of the reflected light X (I) and the reflected light X (II). It is possible to block reflected light in all directions at the angle of view of the digital camera 10.
  • the semicircular polarizing filter 101 has the polarization axis 60 concentrically arranged around the normal line 61 (or parallel axis) of the water surface W, the polarization axis 60 arranged concentrically is effective. Reflected light can be blocked. That is, the imaging device 11 provided with the semicircular polarization filter 101 can block the reflected light in the annular region R (D) which is near the semicircle U where imaging is possible.
  • the semicircular polarization filter 101 may have the polarization axis 60 only in the range through which the reflected light originating from the incident light incident at Brewster's angle passes. That is, since the concentric semicircular polarization axis 60 of the semicircular polarization filter 101 is effective in blocking S-polarized light only to the reflected light originating from the incident light incident at the Brewster's angle, the Brewster It is sufficient if the polarization axis 60 is annularly provided only in the range through which the reflected light originating from the incident light incident at an angle passes.
  • the polarization filter may have any shape as long as it has the arrangement of the polarization axis 60 described above.
  • the polarizing filter has a prismatic shape, a cylindrical shape, a triangular pyramid shape, a triangular prism shape, or a dome shape. Specific examples are shown below.
  • FIG. 14 is a view showing the polarizing filter of Example 1, and is a plan view showing the disk type polarizing filter 105.
  • the disk type polarizing filter 105 divides a circle into eight pieces, and linearly arranges the polarization axis 60 in each piece.
  • FIG. 15 is a view showing the polarization filter of Example 2, and is a view showing the triangular pyramid type polarization filter 107.
  • the triangular pyramidal polarizing filter 107 has a triangular pyramidal shape.
  • the triangular pyramidal polarizing filter 107 divides the circumferential surface of the triangular pyramid and arranges the polarization axis 60 in a straight line in each of the divided pieces.
  • the triangular pyramidal polarizing filter 107 can effectively suppress the reflected light in all directions of the angle of view of the digital camera 10.
  • the triangular pyramidal polarization filter 107 is formed three-dimensionally, space saving can be achieved.
  • FIG. 16 is a view showing the polarization filter of Example 3, and is a view showing the dome-shaped polarization filter 109.
  • the dome-shaped polarization filter 109 has a dome-shaped shape.
  • the dome-shaped polarization filter 109 can block reflected light in all directions even in wide-angle shooting by arranging the polarization axis 60 linearly in each dome piece 112.
  • the dome-shaped polarization filter 109 is formed three-dimensionally to cover the photographing lens 12, space saving can be achieved.
  • FIG. 17 is an external view showing an example of a photographing apparatus when a drone is used as a moving mechanism.
  • the photographing device 11 is included in the drone 200 which is a moving mechanism.
  • the drone 200 moves by driving propellers 205 attached at the four corners. Specifically, the drone 200 can move vertically downward and upward in the air, and can move forward and backward.
  • An arm 207 is provided below the drone 200, and the imaging device 11 is attached by the arm 207.
  • the leg part 203 is attached to the drone 200, and when the drone 200 lands, the leg part 203 will be earth
  • the drone 200 is provided with an antenna 209, and the drone 200 is steered by a control terminal (not shown) that the pilot of the drone 200 has.
  • the drone 200 is also referred to as a drone or multicopter.
  • FIG. 18 is a diagram for explaining the case where a plurality of photographed images are acquired by the photographing device 11.
  • the imaging device 11 captures the first captured image 151 at the first capturing position S1.
  • the optical axis of the photographing lens 12 of the photographing device 11 is aligned with the normal line 61 of the water surface W.
  • the normal line 61 of the water surface W is in the vertical direction.
  • the cylindrical polarization filter 103 is disposed such that the normal line 61 of the water surface W is the concentric center on which the polarization axis 60 of the cylindrical polarization filter 103 is disposed.
  • the photographing device 11 moves to the second photographing position S2 and acquires the second photographed image 153.
  • the second imaging position S2 may be set to a position at which a second imaging image 153 overlapping the first imaging image 151 can be acquired.
  • the captured images are acquired such that a part of the first captured image 151 and the second captured image 153 overlap, and acquisition of a plurality of continuous captured images is performed.
  • FIG. 19 is a flow chart showing a first imaging method using the imaging device 11.
  • vertical scanning imaging is performed from a position close to the reflection surface (water surface W).
  • the shooting direction of the digital camera 10 is adjusted to the Brewster's angle with the water surface W (step S10: shooting direction setting step).
  • the cylindrical polarization filter 103 is adjusted so that an axis parallel to the normal line 61 of the water surface W is a concentric center formed by the polarization axis 60.
  • the photographing device 11 is moved to the first photographing position S1 (step S11: first movement step).
  • the drone 200 is caused to take off and fly to the first imaging position S1.
  • the first photographing position S1 is the position closest to the water surface W as a photographing position.
  • the movement of the imaging device 11 is performed, for example, by receiving a control signal output from the control terminal by the antenna 209 and controlling the propeller 205.
  • step S12 first photographed image acquiring step. Acquisition of the photographed image is performed by operating the lower shutter drive unit 33 under control of the CPU 40 according to a command from the control terminal or a known automatic control.
  • the imaging device 11 moves from the first imaging position S1 to a second imaging position S2 located in the normal direction of the water surface W (step S13: second moving step).
  • the second imaging position S2 is located in the normal direction of the water surface W from the first imaging position S1, but the movement path of the imaging device 11 is not particularly limited.
  • the imaging device 11 moves from the first imaging position S1 to the second imaging position S2 with the shortest distance.
  • the second imaging position S2 has a longer distance from the water surface W than the first imaging position S1. That is, the imaging device 11 moves upward in the normal line 61 direction of the water surface W.
  • the second photographed image 153 is acquired by the digital camera 10 (step S14: second photographed image acquiring step). Acquisition of the second photographed image 153 is performed while maintaining the set photographing direction.
  • step S15 it is determined whether all photographed images have been acquired.
  • the determination as to whether all captured images have been acquired is made at the discretion of the pilot or automatically.
  • the CPU 40 determines based on the imaging plan.
  • the photographing device 11 is moved to the next second photographing position S2 with the previous photographing position as the first photographing position S1 (step S13). That is, the imaging device 11 moves from the imaging position at which the imaging image is acquired to the imaging position located above the normal direction of the water surface W, and acquires the next imaging image. As described above, the imaging device 11 repeatedly performs scanning and imaging by repeatedly moving to the second imaging position S2 at a position (upward) away from the water surface W in the normal direction of the water surface W.
  • FIG. 20 is a flowchart showing a second imaging method of the imaging method using the imaging device 11.
  • vertical scanning imaging is performed from a position far from the water surface W.
  • the photographing device 11 is moved to the first photographing position S1 (step S20: first movement step).
  • the first photographing position S1 is the position farthest from the water surface W as the photographing position. Therefore, for example, when the drone 200 is used as the moving mechanism, the drone 200 is activated to move the imaging device 11 to the highest imaging position.
  • step S21 imaging direction setting step .
  • the imaging direction can be accurately aligned to correspond to the Brewster's angle with the water surface W.
  • step S22 first captured image acquisition step.
  • the imaging device 11 moves from the first imaging position S1 to a second imaging position S2 located in the normal direction of the water surface W (step S23: second moving step).
  • the second imaging position S2 is located below the normal direction of the water surface W from the first imaging position S1.
  • the second imaging position S2 has a shorter distance from the water surface W than the first imaging position S1.
  • the second captured image 153 is acquired by the digital camera 10 at the second imaging position S2 (step S24: second captured image acquisition step). Acquisition of the second photographed image 153 is performed while maintaining the set photographing direction.
  • step S25 it is determined whether all captured images have been acquired.
  • the determination as to whether all captured images have been acquired is made at the discretion of the pilot or automatically.
  • the CPU 40 determines based on the imaging plan.
  • the photographing device 11 is moved to the next second photographing position S2 with the previous photographing position as the first photographing position S1 (step S23). That is, the imaging device 11 moves from the imaging position at which the imaging image is acquired to the imaging position located below the normal direction of the water surface W, and acquires the next imaging image. As described above, the imaging device 11 repeatedly performs scanning and imaging by repeatedly moving to the second imaging position S2 at a position (downward) approaching the water surface W in the normal direction of the water surface W.
  • the hardware-like structure of a processing unit (processing unit) that executes various processes is various processors as described below.
  • the circuit configuration can be changed after manufacturing a central processing unit (CPU), an FPGA (field programmable gate array) that is a general-purpose processor that functions as various processing units by executing software (programs) for various processors.
  • Logic circuits Programmable Logic Devices: PLDs
  • ASICs Application Specific Integrated Circuits
  • dedicated electric circuits that are processors with a circuit configuration specifically designed to execute specific processing.
  • One processing unit may be configured by one of these various processors, or may be configured by two or more processors of the same type or different types (for example, a plurality of FPGAs or a combination of a CPU and an FPGA). May be In addition, a plurality of processing units may be configured by one processor. As an example in which a plurality of processing units are configured by one processor, first, one processor is configured by a combination of one or more CPUs and software as represented by computers such as clients and servers. There is a form in which a processor functions as a plurality of processing units.
  • SoC system on chip
  • IC integrated circuit
  • circuitry circuitry
  • Each configuration and function described above can be appropriately realized by arbitrary hardware, software, or a combination of both.
  • a program that causes a computer to execute the above-described processing steps (processing procedure), a computer-readable recording medium (non-transitory recording medium) recording such a program, or a computer on which such a program can be installed It is also possible to apply the present invention.
  • FIG. 21 is a view showing an appearance of a crane type camera movement device which is an example of the movement mechanism.
  • the crane-type camera moving device 130 includes an extendable and retractable arm portion 133, and moves the imaging device 11 in the normal direction of the reflection surface by extending and retracting the arm portion 133.
  • the camera connection unit 131 can tilt and / or pan rotate the imaging device 11.
  • the crane-type camera moving device 130 may be configured by a support post on which the extendable arm portion 133 is vertically erected on the ground.
  • FIG. 22 is an external view showing a balloon type camera movement device which is an example of the movement mechanism.
  • the balloon type camera movement device 140 can move the imaging device 11 in the direction of the normal line 61 of the reflection surface by the buoyancy of the balloon section 141.

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Abstract

本発明は、反射面を有する被写体を広い画角で捉えるレンズを使用して撮影する場合に、取得する撮影画像の全方位において効果的に反射光の影響が抑制された撮影画像を取得することができる撮影装置および撮影方法を提供することを目的とする。撮影装置（１１）は、反射面を有する被写体を広い画角で捉えるレンズにより、撮影画像を取得する撮影部（１０）と、レンズに設けられ、被写体が有する反射面の法線と平行な軸を中心とする同心円状または同心半円状に偏光軸が配置された偏光フィルタ（１００）と、を備える。

Description

撮影装置および撮影方法
　本発明は、撮影装置および撮影方法に関し、特に偏光フィルタを備える撮影装置および撮影方法に関する。
　反射面を有する被写体を撮影する場合には、反射光の影響により上手く被写体を撮影することができない場合がある。例えば、反射光の影響がある被写体として海、池、湖、および川があるが、これらの被写体を撮影する場合には、太陽光が水面で反射することにより、撮影画像に影響を及ぼす。
　従来より、反射光を遮光して、反射光の影響を抑制することを目的とした技術が提案されている。
　例えば特許文献１には、偏光レンズの偏光軸（吸収軸）を閉曲線状にし、ユーザが視線方向を変えることによって、水面などの水平面からの反射光と、建物等の垂直面に上方向から入射される光の反射光とを遮光することを目的とした技術が記載されている。特許文献１に記載された技術では、水平面での反射光および垂直面での上下方向からの反射光に対し遮光する機能を持たせる領域、および垂直面に対し斜め方向および横方向からの反射光を遮光する機能を持たせる領域の両方を有する偏光レンズが記載されている。
特開２０１１－５３６６０号公報
　ここで、魚眼レンズまたは広角レンズを使用して、画角の広い撮影画像を取得する場合がある。反射光の影響が抑制された画角の広い撮影画像を取得する場合には、魚眼レンズまたは広角レンズに偏光フィルタを備える。
　しかしながら、通常の偏光フィルタ（偏光軸が直線状に配置されている偏光フィルタ）を魚眼レンズまたは広角レンズに備えたとしても、取得した撮影画像の全方位において、反射光の影響を効果的に抑制することは難しい。すなわち、通常の偏光フィルタを魚眼レンズまたは広角レンズに備えて取得した撮影画像では、反射光の影響が抑制された方位（領域）もあるが、反射光の影響が抑制されていない方位（領域）も存在する場合がある。
　特許文献１では、人が装着する偏光レンズに関しての技術であり、魚眼レンズや広角レンズを使用して撮影画像を取得する場合の反射光の遮光に関しては言及されていない。
　本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、その目的は、反射面を有する被写体を広い画角で捉えるレンズを使用して撮影する場合に、取得する撮影画像の全方位において効果的に反射光の影響が抑制された撮影画像を取得することができる撮影装置および撮影方法を提供することである。
　上記目的を達成するために、本発明の一の態様である撮影装置は、反射面を有する被写体を広い画角で捉えるレンズにより、撮影画像を取得する撮影部と、レンズに設けられ、被写体が有する反射面の法線と平行な軸を中心とする同心円状または同心半円状に偏光軸が配置された偏光フィルタと、を備える。
　本態様によれば、被写体を広い画角で捉えるレンズに、同心円状または同心半円状に偏光軸が配置された偏光フィルタが備えられるので、レンズに対して全方位において反射光を遮光することができる。また、本態様によれば、被写体が有する反射面の法線と平行な軸を中心として同心円状または同心半円状に偏光軸が配置されるので、反射面からの反射光をより効果的に遮光することができる。これにより本態様は、全方位において反射光の影響が効果的に抑制された撮影画像の取得が可能となる。
　好ましくは、偏光フィルタは、円形に配置された偏光軸を有する。
　本態様によれば、偏光軸が円形に配置されるので、取得される撮影画像の全方位において均一に反射光の影響が抑制される。
　好ましくは、偏光フィルタは、被写体が有する反射面の法線と平行な軸を中心とする正多角形の各辺の方向に偏光軸を有する。
　本態様によれば、偏光軸は被写体が有する反射面の法線と平行な軸を中心とする正多角形の各辺の方向に配置される。本態様は、偏光軸を正多角形の各辺の方向に配置することにより、取得される撮影画像の全方位において反射光の影響が抑制された撮影画像の取得が可能となる。また、本態様では、偏光軸を正多角形の各辺の方向に配置すればよく、偏光軸を曲線状に配置する必要がないので、偏光フィルタの生成が容易に行われる。
　好ましくは、偏光フィルタは、ブリュースター角で入射する入射光に起因する反射光が通過する範囲のみに、偏光軸を有する。
　本態様によれば、偏光軸がブリュースター角で入射する入射光に起因する反射光が通過する範囲のみに設けられる。これにより、本態様は、偏光フィルタに効率的に偏光軸の形成を行うことができる。
　好ましくは、広い画角を有するレンズは、魚眼レンズまたは広角レンズである。
　本態様によれば、魚眼レンズまたは広角レンズを使用して取得された撮影画像においても、全方位で反射光の影響が抑制された撮影画像を取得することができる。
　好ましくは、被写体が有する反射面の法線方向に撮影部を移動させる移動機構を備える。
　本態様によれば、撮影装置は、被写体が有する反射面の法線方向に撮影部を移動させる移動機構を備えるので、撮影画像の全方位において反射光の影響が抑制された、複数の撮影画像を効率的に撮影することができる。
　好ましくは、被写体は、海、川、湖、道路、または建物である。
　好ましくは、偏光フィルタは、角柱、円柱、三角錐、三角柱、またはドーム形状である。
　本態様によれば、偏光フィルタが角柱、円柱、三角錐、三角柱、またはドーム形状であるので、被写体を広い画角で捉えるレンズの画角に応じた遮光を行うことができる。
　本発明の他の態様である撮影装置は、上述の撮影装置の撮影方法であって、反射面とのブリュースター角に撮影部の撮影方向を合わせる撮影方向設定ステップと、撮影装置を第１の撮影位置に移動させる第１の移動ステップと、第１の撮影位置において、撮影部により、第１の撮影画像を取得する第１の撮影画像取得ステップと、撮影装置を、第１の撮影位置から被写体が有する反射面の法線方向に位置する第２の撮影位置に移動させる第２の移動ステップと、第２の撮影位置において、撮影部により、第２の撮影画像を取得する第２の撮影画像取得ステップと、を含む。
　好ましくは、第２の移動ステップは、第１の撮影位置から反射面からの距離が長い第２の撮影位置に撮影装置を移動させる。
　本態様によれば、第１の撮影位置から、反射面からの距離が長い第２の撮影位置に撮影装置を移動させる。すなわち、本態様によれば、反射面から近い位置から遠い位置に移動しつつ走査撮影が行われるので、撮影装置の移動後に直ぐに第１の撮影画像の取得を開始することができる。
　好ましくは、第２の移動ステップは、第１の撮影位置から反射面からの距離が短い第２の撮影位置に撮影装置を移動させる。
　本態様によれば、第１の撮影位置から、反射面からの距離が短い第２の撮影位置に撮影装置を移動させる。すなわち、本態様によれば、反射面から遠い位置から近い位置に移動しつつ走査撮影が行われるので、撮影の終了後直ぐに撮影装置の回収を行うことができる。
　好ましくは、第２の移動ステップは、第２の撮影画像取得ステップにより、第１の撮影画像に一部が重なる第２の撮影画像を取得することができる第２の撮影位置に撮影装置を移動させる。
　本態様によれば、第１の撮影位置において、反射面とのブリュースター角に撮影部の撮影方向を合わせるので、より正確に反射面とのブリュースター角に撮影方向を合わせることができ、撮影画像の取得を行うことができる。
　好ましくは、反射面の法線方向は鉛直方向である。
　好ましくは、移動機構は、無人飛行体、クレーン、または伸縮可能な支柱で構成されている。
　本発明によれば、被写体を広い画角で捉えるレンズに、同心円状または同心半円状に偏光軸が配置された偏光フィルタが備えられ、また被写体が有する反射面の法線と平行な軸を中心として同心円状または同心半円状に偏光軸が配置されるので、全方位において反射光の影響が効果的に抑制された撮影画像の取得が可能となる。
図１は、デジタルカメラの外観斜視図である。 図２は、偏光フィルタの偏光軸の配置を示す平面図である。 図３は、撮影装置の概念図である。 図４は、デジタルカメラの内部構成の実施形態を示すブロック図である。 図５は、水面での反射率に関して示す図である。 図６は、通常の偏光フィルタを備えた撮影装置の場合について説明する図である。 図７は、本発明の偏光フィルタを備えた撮影装置について説明する図である。 図８は、円筒型偏光フィルタの外観斜視図である。 図９は、円筒型偏光フィルタとデジタルカメラとで構成される撮影装置の外観斜視図である。 図１０は、池の水面を被写体とした撮影画像を示している。 図１１は、池の水面を被写体とした撮影画像を示している。 図１２は、偏光フィルタの偏光軸の配置を示す平面図である。 図１３は、半円型偏光フィルタとデジタルカメラとを備える撮影装置について説明する図である。 図１４は、例１の偏光フィルタを示す図である。 図１５は、例２の偏光フィルタを示す図である。 図１６は、例３の偏光フィルタを示す図である。 図１７は、移動機構としてドローンを使用した場合の撮影装置の一例を示す外観図である。 図１８は、撮影装置により複数の撮影画像が取得される場合について説明する図である。 図１９は、第１の撮像方法を示すフロー図である。 図２０は、第２の撮像方法を示すフロー図である。 図２１は、移動機構の一例であるクレーン型カメラ移動装置の外観を示す図である。 図２２は、移動機構の一例である気球型カメラ移動装置を示す外観図である。
　以下、添付図面にしたがって本発明にかかる撮影装置および撮影方法の好ましい実施の形態について説明する。
　本発明の撮影装置および撮影方法の被写体は反射面を有し、広い画角で撮影される。反射面を有する被写体は、特に限定されるものではなく、例えば、海、川、湖、道路、または建物である。以下の説明では、例えば水面が反射面となる場合について説明する。具体例として、水面の反射を抑制し水中の情報を効果的に取得する場合について説明する。
　図１は、本発明としての撮影部を構成するデジタルカメラの外観斜視図である。
　デジタルカメラ１０は主に、円筒形状の筐体１と、筐体１に内包されように撮影レンズ１２を含む撮影系（図４を参照）、撮影系を防護するレンズカバー５、筐体１の側方に設けられたボックス３で構成されている。レンズカバー５は、半球状（ドーム型）の透明な樹脂で形成されている。また、筐体１の側方に設けられたボックス３には、撮影された撮影画像を記憶させるメモリカード５４（図４参照）が差込まれ、撮影された画像が記憶される装置が設けられている。
　＜第１の実施形態＞
　図２は、第１の実施形態の撮影装置に備えられる偏光フィルタの偏光軸の配置を示す平面図である。
　偏光フィルタ１００は、被写体が有する反射面の法線６１と平行な軸を中心とする同心円状に偏光軸６０が配置されている。ここで、同心円状とは、一つの中心に対して半径が異なる円が複数配置されていること、および、かならずしも円でなくても良く、複数の相似の図形が一つの中心により配置されていることも含む意味である。したがって、例えば偏光フィルタが正多角形の各辺の方向に偏光軸６０を有する場合にも、偏光軸６０が同心円状に配置されているものとする。なお、以下の説明では、被写体が有する反射面の法線６１が同心円状の中心となる場合について説明する。
　偏光フィルタ１００では、偏光軸６０で構成される１２個の半径が異なる円が一つの中心に対して配置されている。偏光軸６０の本数は特に限定されるものではなく、反射光を適切に遮光できるものが採用される。
　図３は、撮影装置の概念図であり、デジタルカメラ１０と偏光フィルタ１００との位置関係を説明する図である。撮影装置１１は、偏光フィルタ１００とデジタルカメラ１０とで構成され、偏光フィルタ１００とデジタルカメラ１０とは、図示は省略されているが、公知の技術により取り付けられる。デジタルカメラ１０は水面Ｗに対して正対しており、水面Ｗの法線６１とデジタルカメラ１０の撮影レンズ１２（図４）の光軸Ｔとが揃っている。また、偏光フィルタ１００の同心円状に配置された偏光軸６０の中心は、法線６１となっている。偏光フィルタ１００の同心円状の中心が反射面の法線６１または法線６１と平行な軸であるように、偏光フィルタ１００を設けることにより、反射光を効果的に遮光することができ、デジタルカメラ１０で取得される撮影画像の全方位において反射光の影響を抑制することができる。
　図４はデジタルカメラ１０の内部構成の実施形態を示すブロック図である。このデジタルカメラ１０は、撮影した画像をメモリカード５４に記録するもので、装置全体の動作は、中央処理装置（ＣＰＵ：Central Processing Unit）４０によって統括制御される。
　デジタルカメラ１０には操作部３８が設けられている。この操作部３８からの信号はＣＰＵ４０に入力され、ＣＰＵ４０は入力信号に基づいてデジタルカメラ１０の各回路を制御し、例えば、撮像素子（イメージセンサ）１６の駆動制御（センサ駆動部３２）、レンズ駆動制御（レンズ駆動部３６）、絞り駆動制御（絞り駆動部３４）、撮影動作制御、画像処理制御、画像データの記録／再生制御の表示制御などを行う。操作部３８は、例えばボックス３に設けらていたり、遠隔操作を行う場合には撮影者端末（不図示）に設けられている。
　電源／モードスイッチによりデジタルカメラ１０の電源がＯＮされると、図示しない電源部から各ブロックへ給電され、デジタルカメラ１０の駆動が開始される。撮影レンズ１２、絞り１４、メカシャッタ（機械的シャッタ）１５等を通過した光束は、ＣＭＯＳ(Complementary Metal-Oxide Semiconductor)型のカラーイメージセンサである撮像素子１６に結像される。なお、撮像素子１６は、ＣＭＯＳ型に限らず、ＸＹアドレス型、またはＣＣＤ（Charge Coupled Device）型のカラーイメージセンサでもよい。
　撮影レンズ１２は、被写体を広い画角で捉えるレンズが使用される。例えば、魚眼レンズまたは広角レンズが使用される。
　また、撮影レンズ１２の前方には偏光フィルタ１００が設けられている。偏光フィルタ１００は、前述したように、反射面の法線６１と平行な軸を中心に、偏光軸６０が同心円状または同心半円状に配置されている。
　撮像素子１６は、所定のパターン配列（ベイヤー配列）でマトリクス状に配置された複数画素によって構成され、各画素はマイクロレンズ、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）または青（Ｂ）のカラーフィルタＣＦおよびフォトダイオードＰＤを含んで構成される。
　ＣＰＵ４０は、動画の撮影および／または記録（録画）中、およびライブビュー画像の撮影および／または表示中、常時ＡＦ(Auto Focus）動作およびＡＥ（Auto Exposure）動作を行う。
　また、ＲＯＭ４７は、カメラ制御プログラム、撮像素子１６の欠陥情報、画像処理等に使用する各種のパラメータやテーブルが記憶されているＲＯＭ（Read Only Memory）、またはＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）である。
　動画または静止画の撮影時に撮像素子１６から出力されるＲＧＢの画像データ（モザイク画像データ）は、画像入力コントローラ２２からメモリ(SDRAM：Synchronous Dynamic Random Access Memory)４８に入力し、一時的に記憶される。
　メモリ４８に一時的に記憶された画像データは、画像処理部２４により適宜読み出され、ここで、オフセット処理、ホワイトバランス補正、感度補正を含むゲインコントロール処理、ガンマ補正処理、デモザイク処理（デモザイキング処理）、ＲＧＢおよび／またはＹＣ変換処理等の信号処理が行われる。
　画像処理部２４により処理された画像データは、ＶＲＡＭ（Video RAM）５０に入力される。ＶＲＡＭ５０には、それぞれが１コマ分の画像を表す画像データを記録するＡ領域とＢ領域とが含まれている。ＶＲＡＭ５０において１コマ分の画像を表す画像データがＡ領域とＢ領域とで交互に書き換えられる。ＶＲＡＭ５０のＡ領域およびＢ領域のうち、画像データが書き換えられている方の領域以外の領域から、書き込まれている画像データが読み出される。
　ＶＲＡＭ５０から読み出された画像データは、ビデオエンコーダ２８においてエンコーディングされ、表示部（不図示）に出力され、これによりライブビュー画像が連続的に表示される。
　圧縮伸張処理部２６は、動画または静止画の記録時に、画像処理部２４により処理され、一旦メモリ４８に格納された輝度データＹおよび色差データＣｂ，Ｃｒに対して圧縮処理を施す。動画の場合には、例えばＨ．２６４形式で圧縮し、静止画の場合には、例えばJPEG(Joint Photographic coding Experts Group)形式で圧縮する。圧縮伸張処理部２６により圧縮された圧縮画像データは、メディアコントローラ５２を介してメモリカード５４に記録される。
　また、圧縮伸張処理部２６は、再生モード時にメディアコントローラ５２を介してメモリカード５４から得た圧縮画像データに対して伸張処理を施す。メディアコントローラ５２は、メモリカード５４に対する圧縮画像データの記録および読み出しなどを行う。
　次に、ブリュースター角に関して説明する。水面Ｗの反射光の影響を抑制するために、偏光フィルタを備えた撮影装置１１で水面Ｗを撮影する。偏光フィルタは、水面Ｗでの反射光がｓ偏光とｐ偏光とに偏光すること、およびｐ偏光の反射率が０（ゼロ）となるブリュースター（Brewster）角を利用して、反射光の影響を抑制している。
　図５は、ある物質Ａの表面でのｐ偏光およびｓ偏光の反射率に関して示す図である。ｓ偏光の反射率は入射角が大きくなるのにともなって大きくなる。これに対して、ｐ偏光では、入射角が０からブリュースター角までは反射率が０に向かって小さくなっていき、ブリュースター角で反射率が０となり、その後入射角が大きくなるにしたがって反射率も大きくなる。
　なお、一般にブリュースター角は以下の式（１）で表される。また、水の屈折率は１．３３であるので、ブリュースター角は５３．１°である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
　例えばｓ偏光を遮断する偏光フィルタを備える場合には、ブリュースター角の近傍ではｐ偏光の反射率が０となり、ｓ偏光は偏光フィルタにより遮断される。これにより、反射光の影響が抑制された撮影画像が取得される。
　次に、偏光フィルタ１００の反射光の全方位における遮光について説明する。
　図６は、通常の偏光フィルタ（偏光軸６０が直線状に配置されている）を備えた撮影装置１１について説明する図である。
　デジタルカメラ１０は、撮影レンズ１２に魚眼レンズを使用している。また、デジタルカメラ１０は水面Ｗに対して正対しており、撮影レンズ１２の光軸Ｔと水面Ｗの法線６１が揃っている。デジタルカメラ１０は、水面Ｗに関して円Ｑの近傍の撮影が可能である。
　デジタルカメラ１０には、太陽光Ｖ（Ｎ）、太陽光Ｖ（Ｅ）、太陽光Ｖ（Ｓ）、および太陽光Ｖ（Ｗ）からの反射光Ｘ（Ｎ）、反射光Ｘ（Ｅ）、反射光Ｘ（Ｓ）、および反射光Ｘ（Ｗ）が入射される。なお、太陽光Ｖ（Ｎ）、太陽光Ｖ（Ｅ）、太陽光Ｖ（Ｓ）、および太陽光Ｖ（Ｗ）は、水面Ｗのブリュースター角（５３．１°）で入射されるものとする。よって、反射光Ｘ（Ｎ）、反射光Ｘ（Ｅ）、反射光Ｘ（Ｓ）、および反射光Ｘ（Ｗ）はｓ偏光５１で構成されている。
　偏光フィルタ１０２は、直線状に配置された偏光軸６０に対応する方向からの反射光Ｘ（Ｅ）および反射光Ｘ（Ｗ）に関しては遮光することができる。一方偏光フィルタ１０２は、反射光Ｘ（Ｎ）および反射光Ｘ（Ｓ）に関しては、偏光軸６０に対応する方位からの入射ではないので、遮光することができない。一般に、偏光軸６０の直角方向には偏光を透過させる軸（透過軸）が存在するので、偏光軸６０を単に直線的に配置しただけでは全方位的入射される反射光を遮光することはできない。
　よって、偏光フィルタ１０２を備えた撮影装置１１は、反射光Ｘ（Ｎ）および反射光Ｘ（Ｓ）を遮光することができず、得られる撮影画像は、反射光Ｘ（Ｎ）および反射光Ｘ（Ｓ）の影響が抑制されない。すなわち、偏光フィルタ１０２を備えた撮影装置１１は、領域Ｒ（Ａ）と領域Ｒ（Ｂ）での反射光しか遮光することができず、全方位において反射光の影響が抑制された撮影画像の取得ができない。
　図７は、本発明の偏光フィルタ１００（偏光軸６０が同心円状に配置されている）を備えた撮影装置１１について説明する図である。なお図６で説明を行った箇所は同じ符号を付し説明を省略する。
　デジタルカメラ１０は、図７と同様に魚眼レンズを使用し、水面Ｗに正対している。またデジタルカメラ１０には、ブリュースター角（５３．１°）で入射した太陽光からの反射光Ｘ（Ｎ）、反射光Ｘ（Ｅ）、反射光Ｘ（Ｓ）、および反射光Ｘ（Ｗ）が入射される。
　偏光フィルタ１００では、同心円状に配置された偏光軸６０が反射光Ｘ（Ｎ）、反射光Ｘ（Ｅ）、反射光Ｘ（Ｓ）、および反射光Ｘ（Ｗ）を遮光することできる。すなわち、偏光フィルタ１００は、偏光軸６０が同心円状に配置されているので、反射光Ｘ（Ｎ）、反射光Ｘ（Ｅ）、反射光Ｘ（Ｓ）、および反射光Ｘ（Ｗ）の方位に対応するように偏光軸６０が配置されており、全方位で反射光を遮光することができる。また、偏光フィルタ１００は、水面Ｗの法線６１（または平行な軸）を中心とする同心円状に配置された偏光軸６０を有するので、同心円状に配置された偏光軸６０により効果的に反射光を遮光することができる。すなわち、偏光フィルタ１００を備えた撮影装置１１は、撮影が可能な円Ｑの近傍である円環状の領域Ｒ（Ｃ）における反射光を遮光することができる。
　また、偏光フィルタ１００は、ブリュースター角で入射する入射光に起因する反射光が通過する範囲のみに、偏光軸６０を有してもよい。偏光フィルタ１００の同心円状の偏光軸６０は、ブリュースター角で入射する入射光に起因する反射光のＳ偏光を遮光することができる。したがって、偏光フィルタ１００には、ブリュースター角で入射する入射光に起因する反射光が通過する範囲のみに環状に偏光軸６０を設ければよい。
　＜実施例＞
　次に実際に偏光フィルタを作成し、撮影画像を取得した例に関して説明する。
　図８は、円筒型偏光フィルタの外観斜視図である。円筒型偏光フィルタ１０３は、市販されている偏光フィルタを短冊片１１１に切り取り、複数の短冊片１１１をつなぎ合わせて構成されている。またデジタルカメラ１０との取付部１１５もデジタルカメラ側の取付部に応じて設けられている。短冊片１１１は、短辺方向に偏光軸６０が直線的に複数本配置されている。したがって、図８のように短冊片１１１をつなぎ合わせることにより、偏光軸６０が正多角形の辺方向に偏光軸６０が配置されることになる。なお、円筒の端面には、露光を合わせる目的で偏光フィルタ１１３を貼り付けることが好ましい。
　図９は、円筒型偏光フィルタ１０３とデジタルカメラ１０とで構成される撮影装置１１の外観斜視図である。
　円筒型偏光フィルタ１０３は、取付部１１５において、デジタルカメラ１０の筐体１に取り付けられる。円筒型偏光フィルタ１０３の一方の端部において取付部１１５を介してデジタルカメラ１０に取り付けられる。デジタルカメラ１０の撮影レンズ１２は魚眼レンズ（１８５°）が取り付けられている。撮影レンズ１２が魚眼レンズの場合には、撮影レンズ１２の光軸Ｔと円筒型偏光フィルタ１０３の中心軸Ｆとが揃い、且つ被写体である水面Ｗ（反射面）に対して正対して撮影画像を取得することになる。したがって、デジタルカメラ１０が水面Ｗに対して正対する場合には、撮影レンズ１２の光軸Ｔと反射面の法線６１と、円筒型偏光フィルタ１０３の中心軸Ｆとが揃うことになる。
　図１０および図１１は、池の水面Ｗを被写体とした撮影画像を示している。
　図１０は、円筒型偏光フィルタ１０３をデジタルカメラ１０に備えて取得した撮影画像１２０を示している。図１０に示すように、円筒型偏光フィルタ１０３を使用して取得した撮影画像１２０では、全方位において反射光の影響が抑制されている。円筒型偏光フィルタ１０３は、偏光軸６０が直線状に配置された短冊片１１１を正多角形になるようにつなぎ合わせているので、偏光軸６０が同心円状に配置されることになる（図中の点線により同心円状を示している）。これにより、撮影画像１２０の全方位において、ブリュースター角を満たして入射する入射光に起因する反射光を遮光することができる。
　一方で、図１１は、偏光軸６０が直線状に配置されている通常の偏光フィルタ１０２（図６参照）が使用して取得された撮影画像１２０が示されている。この場合、特定の方向である領域６４および領域６６における反射光の影響が抑制されているが、その他の方向では、ブリュースター角を満たして入射する入射光に起因する反射光であっても遮光されていない。したがって撮影画像１２０において、一部の方位の領域のみで反射光の影響が抑制されている。
　＜第２の実施形態＞
　次に、本発明の第２の実施形態に関して説明する。本実施形態では、偏光フィルタが同心半円状に偏光軸６０が配置されている。
　図１２は、第２の実施形態の撮影装置１１に備えられる偏光フィルタの偏光軸６０の配置を示す平面図である。本実施形態の偏光フィルタは同心半円状である。
　半円型偏光フィルタ１０１は、被写体が有する反射面の法線６１と平行な軸を中心とする同心半円状に偏光軸６０が配置されている。ここで、同心半円状とは、一つの中心に対して半径が異なる半円が複数配置されていること、および、かならずしも半円でなくても良く、複数の相似の図形が一つの中心により配置されていることも含む意味である。偏光フィルタ１００では、偏光軸６０で構成される１２個の異なる半径の半円が一つの中心に対して配置されている。
　図１３は、半円型偏光フィルタ１０１とデジタルカメラ１０とを備える撮影装置１１について説明する図である。
　デジタルカメラ１０は、撮影レンズ１２に広角レンズを使用している。デジタルカメラ１０は、撮影レンズ１２の光軸Ｔが水面Ｗの法線６１とは異なる方向になっている。このような場合には、デジタルカメラ１０は、水面Ｗに関して半円Ｕの近傍は撮影が可能である。したがって、撮影可能範囲である半円の偏光軸６０の配置で十分であり、円形の偏光軸６０の配置までは必要とされない。
　デジタルカメラ１０には、太陽光Ｖ（Ｉ）および太陽光Ｖ（ＩＩ）からの反射光Ｘ（Ｉ）および反射光Ｘ（ＩＩ）が入射される。なお、太陽光Ｖ（Ｉ）および太陽光Ｖ（ＩＩ）は、水面Ｗのブリュースター角（５３．１°）で入射されるものとする。そして、偏光フィルタ１００は、偏光軸６０が被写体が有する反射面の法線６１と平行な軸を中心として、同心円に配置されているので、反射光Ｘ（Ｉ）および反射光Ｘ（ＩＩ）を遮光することができる。すなわち、半円型偏光フィルタ１０１は、偏光軸６０が同心半円状に配置されているので、反射光Ｘ（Ｉ）および反射光Ｘ（ＩＩ）の方位に対応するように偏光軸６０が配置されており、デジタルカメラ１０の画角において全方位に反射光を遮光することができる。また、半円型偏光フィルタ１０１は、水面Ｗの法線６１（または平行な軸）を中心とする同心円状に配置された偏光軸６０を有するので、同心円状に配置された偏光軸６０により効果的に反射光を遮光することができる。すなわち、半円型偏光フィルタ１０１を備えた撮影装置１１は、撮影が可能な半円Ｕの近傍である円環状の領域Ｒ（Ｄ）における反射光を遮光することができる。
　また、半円型偏光フィルタ１０１は、ブリュースター角で入射する入射光に起因する反射光が通過する範囲のみに、偏光軸６０を有してもよい。すなわち、半円型偏光フィルタ１０１の同心半円状の偏光軸６０は、ブリュースター角で入射する入射光に起因する反射光にのみ、Ｓ偏光を遮光するという観点で有効であるので、ブリュースター角で入射する入射光に起因する反射光が通過する範囲のみに環状に偏光軸６０を設ければ十分である。
　＜偏光フィルタの形状例＞
　次に、偏光フィルタの形状に関して説明する。偏光フィルタは、上述で説明した偏光軸６０の配置を有すれば、どのような形状でもよい。例えば偏光フィルタは、角柱、円柱、三角錐、三角柱、またはドーム形状である。以下に具体例を示す。
　（例１）
　図１４は、例１の偏光フィルタを示す図であり、円板型偏光フィルタ１０５を示す平面図である。
　円板型偏光フィルタ１０５は、円形を８ピースに分割し、それぞれのピースにおいて直線的に偏光軸６０を配置している。
　（例２）
　図１５は、例２の偏光フィルタを示す図であり、三角錐型偏光フィルタ１０７を示す図である。
　三角錐型偏光フィルタ１０７は三角錐型の形状を有している。三角錐型偏光フィルタ１０７は、三角錐の周面を分割して、各分割片においては偏光軸６０を直線状に配置している。これにより、三角錐型偏光フィルタ１０７は、デジタルカメラ１０の画角の全方向において、効果的に反射光を抑制することができる。また、三角錐型偏光フィルタ１０７は立体的に形成されているので、省スペース化を図ることができる。
　（例３）
　図１６は、例３の偏光フィルタを示す図であり、ドーム型偏光フィルタ１０９を示す図である。
　ドーム型偏光フィルタ１０９はドーム型の形状を有している。ドーム型偏光フィルタ１０９は、各ドーム片１１２において、直線的に偏光軸６０を配置することにより、広角撮影においても、全方位での反射光を遮光することができる。また、ドーム型偏光フィルタ１０９は、立体的に形成し撮影レンズ１２をカバーしているので、省スペース化を図ることができる。
　＜撮影方法＞
　次に、撮影装置１１を使用しての撮影方法に関して説明する。先ず、撮影装置１１に備えられる移動機構に関して説明する。
　図１７は、移動機構としてドローンを使用した場合の撮影装置の一例を示す外観図である。
　撮影装置１１は、移動機構であるドローン２００に備えられる。
　ドローン２００は、四隅に取り付けられたプロペラ２０５を駆動させることにより移動を行う。具体的には、ドローン２００は、空中において鉛直方向の下方への移動および上方への移動が行え、また前方および後方への移動が行える。ドローン２００の下方にはアーム２０７が備えられ、アーム２０７により撮影装置１１が取り付けられている。また、ドローン２００には脚部２０３が取り付けられており、ドローン２００が着陸する場合には脚部２０３が地上に接地することになる。
　ドローン２００にはアンテナ２０９が設けられており、ドローン２００の操縦者が有する操縦端末（不図示）により、ドローン２００が操縦される。なお、ドローン２００は、無人飛行体、マルチコプタとも呼ばれる。
　図１８は、撮影装置１１により複数の撮影画像が取得される場合について説明する図である。撮影装置１１は、第１の撮影位置Ｓ１において第１の撮影画像１５１を撮影する。撮影装置１１の撮影レンズ１２の光軸は、水面Ｗの法線６１と揃っている。なお水面Ｗの法線６１は鉛直方向である。また、水面Ｗの法線６１は円筒型偏光フィルタ１０３の偏光軸６０が配置された同心円状の中心となるように円筒型偏光フィルタ１０３が配置されている。撮影装置１１は、第１の撮影画像１５１を取得した後に、第２の撮影位置Ｓ２に移動して第２の撮影画像１５３の取得を行う。また、第２の撮影位置Ｓ２は、第１の撮影画像１５１と重なる第２の撮影画像１５３を取得できる位置に設定してもよい。第１の撮影画像１５１と第２の撮影画像１５３との一部が重なるように撮影画像が取得されることにより、複数の連続する撮影画像の取得が行われる。
　＜第１の撮影方法＞
　図１９は、撮影装置１１を使用した第１の撮影方法を示すフロー図である。本撮影方法では、反射面（水面Ｗ）に対して近い位置から垂直走査撮影が行われる。
　先ず、水面Ｗとのブリュースター角にデジタルカメラ１０の撮影方向を合わせる（ステップＳ１０：撮影方向設定ステップ）。例えば円筒型偏光フィルタ１０３を使用している場合には、水面Ｗの法線６１と平行な軸が偏光軸６０で構成される同心円状の中心になるように円筒型偏光フィルタ１０３を調整する。
　次に、撮影装置１１を第１の撮影位置Ｓ１に移動させる（ステップＳ１１：第１の移動ステップ）。例えば、移動機構としてドローン２００が使用されている場合には、ドローン２００を離陸させて第１の撮影位置Ｓ１まで飛行させる。本実施形態では、水面Ｗの近い位置から撮影画像を取得するので、第１の撮影位置Ｓ１は、撮影位置として最も水面Ｗに近い位置である。撮影装置１１の移動は、例えば操縦端末により出力された制御信号をアンテナ２０９で受信してプロペラ２０５を制御することにより行われる。
　そして、撮影装置１１が第１の撮影位置Ｓ１に到着後、デジタルカメラ１０により、第１の撮影画像１５１が取得される（ステップＳ１２：第１の撮影画像取得ステップ）。撮影画像の取得は、操縦端末からの指令または公知の自動制御によってＣＰＵ４０の制御の下シャッタ駆動部３３が作動して行われる。
　その後、撮影装置１１は、第１の撮影位置Ｓ１から水面Ｗの法線方向に位置する第２の撮影位置Ｓ２に移動する（ステップＳ１３：第２の移動ステップ）。第２の撮影位置Ｓ２は、第１の撮影位置Ｓ１から水面Ｗの法線方向に位置するが、撮影装置１１の移動経路は特に限定されるものではない。例えば、撮影装置１１は、第１の撮影位置Ｓ１から第２の撮影位置Ｓ２まで最短距離により移動する。第２の撮影位置Ｓ２は、第１の撮影位置Ｓ１よりも水面Ｗからの距離が長くなる。すなわち、撮影装置１１は、水面Ｗの法線６１方向において上方に移動することになる。
　その後、第２の撮影位置Ｓ２において、デジタルカメラ１０により、第２の撮影画像１５３が取得される（ステップＳ１４：第２の撮影画像取得ステップ）。第２の撮影画像１５３の取得は、設定された撮影方向を維持して、撮影が行われる。
　そして、全ての撮影画像が取得されたか否かが判定される（ステップＳ１５）。全ての撮影画像が取得されたか否かの判定は、操縦者の判断、または自動により行われる。撮影装置１１が自動により、全ての撮影画像が取得されたか否かの判定を行う場合には、ＣＰＵ４０により撮影計画に基づいて判定される。
　全ての撮影画像が取得されたと判定された場合には、走査撮影は終了する。一方、全ての撮影画像が取得されていない場合には、前回の撮影位置を第１の撮影位置Ｓ１として、次の第２の撮影位置Ｓ２に撮影装置１１を移動させる（ステップＳ１３）。すなわち、撮影装置１１は、撮影画像を取得した撮影位置から水面Ｗの法線方向の上方に位置する撮影位置に移動して、次の撮影画像を取得する。このように、撮影装置１１は、水面Ｗの法線方向において水面Ｗと離れていく位置（上方）の第２の撮影位置Ｓ２に移動することを繰り返して走査撮影を行う。
　＜第２の撮影方法＞
　図２０は、撮影装置１１を使用した撮影方法の第２の撮影方法を示すフロー図である。本撮影方法では、水面Ｗに対して遠い位置から垂直走査撮影が行われる。
　先ず、撮影装置１１を第１の撮影位置Ｓ１に移動させる（ステップＳ２０：第１の移動ステップ）。本実施形態では、水面Ｗの遠い位置から撮影画像を取得していくので、第１の撮影位置Ｓ１は、撮影位置として最も水面Ｗに遠い位置である。したがって、例えば移動機構としてドローン２００が使用される場合には、ドローン２００を起動して先ず最も高い撮影位置まで撮影装置１１を移動させる。
　次に、撮影装置１１が第１の撮影位置Ｓ１に到着した後に、第１の撮影位置Ｓ１において、水面Ｗとのブリュースター角にデジタルカメラ１０の撮影方向を合わせる（ステップＳ２１：撮影方向設定ステップ）。第１の撮影位置Ｓ１において撮影方向を合わせることにより、水面Ｗとのブリュースター角に対応するように正確に撮影方向を合わせることができる。
　その後、デジタルカメラ１０により、第１の撮影画像が取得される（ステップＳ２２：第１の撮影画像取得ステップ）。
　次に、撮影装置１１は、第１の撮影位置Ｓ１から水面Ｗの法線方向に位置する第２の撮影位置Ｓ２に移動する（ステップＳ２３：第２の移動ステップ）。第２の撮影位置Ｓ２は、第１の撮影位置Ｓ１から水面Ｗの法線方向の下方に位置する。第２の撮影位置Ｓ２は、第１の撮影位置Ｓ１よりも水面Ｗからの距離が短くなる。
　その後、第２の撮影位置Ｓ２において、デジタルカメラ１０により、第２の撮影画像１５３が取得される（ステップＳ２４：第２の撮影画像取得ステップ）。第２の撮影画像１５３の取得は、設定された撮影方向を維持して、撮影が行われる。
　そして、全ての撮影画像が取得されたか否かが判定される（ステップＳ２５）。全ての撮影画像が取得されたか否かの判定は、操縦者の判断、または自動により行われる。撮影装置１１が自動により、全ての撮影画像が取得されたか否かの判定を行う場合には、ＣＰＵ４０により撮影計画に基づいて判定される。
　全ての撮影画像が取得されたと判定された場合には、走査撮影は終了する。一方、全ての撮影画像が取得されていない場合には、前回の撮影位置を第１の撮影位置Ｓ１として、次の第２の撮影位置Ｓ２に撮影装置１１を移動させる（ステップＳ２３）。すなわち、撮影装置１１は、撮影画像を取得した撮影位置から水面Ｗの法線方向の下方に位置する撮影位置に移動して、次の撮影画像を取得する。このように、撮影装置１１は、水面Ｗの法線方向において水面Ｗと近づいていく位置（下方）の第２の撮影位置Ｓ２に移動することを繰り返して走査撮影を行う。
　上記実施形態において、各種の処理を実行する処理部（processing unit）のハードウェア的な構造は、次に示すような各種のプロセッサ（processor）である。各種のプロセッサには、ソフトウェア（プログラム）を実行して各種の処理部として機能する汎用的なプロセッサであるＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）などの製造後に回路構成を変更可能なプロセッサであるプログラマブルロジックデバイス（Programmable Logic Device：ＰＬＤ）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）などの特定の処理を実行させるために専用に設計された回路構成を有するプロセッサである専用電気回路などが含まれる。
　１つの処理部は、これら各種のプロセッサのうちの１つで構成されていてもよいし、同種または異種の２つ以上のプロセッサ（例えば、複数のＦＰＧＡ、あるいはＣＰＵとＦＰＧＡの組み合わせ）で構成されてもよい。また、複数の処理部を１つのプロセッサで構成してもよい。複数の処理部を１つのプロセッサで構成する例としては、第１に、クライアントやサーバなどのコンピュータに代表されるように、１つ以上のＣＰＵとソフトウェアの組合せで１つのプロセッサを構成し、このプロセッサが複数の処理部として機能する形態がある。第２に、システムオンチップ（System On Chip：ＳｏＣ）などに代表されるように、複数の処理部を含むシステム全体の機能を１つのＩＣ（Integrated Circuit）チップで実現するプロセッサを使用する形態がある。このように、各種の処理部は、ハードウェア的な構造として、上記各種のプロセッサを１つ以上用いて構成される。
　さらに、これらの各種のプロセッサのハードウェア的な構造は、より具体的には、半導体素子などの回路素子を組み合わせた電気回路（circuitry）である。
　上述の各構成および機能は、任意のハードウェア、ソフトウェア、或いは両者の組み合わせによって適宜実現可能である。例えば、上述の処理ステップ（処理手順）をコンピュータに実行させるプログラム、そのようなプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体（非一時的記録媒体）、或いはそのようなプログラムをインストール可能なコンピュータに対しても本発明を適用することが可能である。
　＜他の移動機構の例＞
　次に、移動機構の他の例に関して説明する。上述では移動機構としてドローン２００を用いて説明を行ったが、本発明の移動機構としてこれに限定されるものではない。撮影装置１１を反射面の法線方向に移動させることができれば、特に限定されるものではない。
　図２１は、移動機構の一例であるクレーン型カメラ移動装置の外観を示す図である。
　クレーン型カメラ移動装置１３０は、伸縮可能なアーム部１３３を備えており、アーム部１３３を伸縮させることにより、撮影装置１１を反射面の法線方向に移動させる。また、カメラ接続部１３１は、撮影装置１１をチルトおよび／またはパン回転させることができる。なおクレーン型カメラ移動装置１３０は、伸縮可能なアーム部１３３が地上に垂直に建てられた支柱で構成されていてもよい。
　図２２は、移動機構の一例である気球型カメラ移動装置を示す外観図である。
　気球型カメラ移動装置１４０は、バルーン部１４１の浮力により、撮影装置１１を反射面の法線６１方向に、移動させることができる。
　以上で本発明の例に関して説明してきたが、本発明は上述した実施の形態に限定されず、本発明の精神を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であることは言うまでもない。
１　　　筐体
３　　　ボックス
５　　　レンズカバー
１０　　デジタルカメラ
１１　　撮影装置
１２　　撮影レンズ
１４　　絞り
１５　　メカシャッタ
１６　　撮像素子
２２　　画像入力コントローラ
２４　　画像処理部
２６　　圧縮伸張処理部
２８　　ビデオエンコーダ
３２　　センサ駆動部
３３　　シャッタ駆動部
３４　　絞り制御部
３６　　レンズ駆動部
３８　　操作部
４０　　ＣＰＵ
４７　　ＲＯＭ
４８　　メモリ
５０　　ＶＲＡＭ
５２　　メディアコントローラ
５４　　メモリカード
６０　　偏光軸
６１　　法線
６４　　領域
６６　　領域
１００　偏光フィルタ
１０１　半円型偏光フィルタ
１０２　偏光フィルタ
１０３　円筒型偏光フィルタ
１０５　円板型偏光フィルタ
１０７　三角錐型偏光フィルタ
１０９　ドーム型偏光フィルタ
１１５　取付部
１３０　クレーン型カメラ移動装置
１３１　カメラ接続部
１３３　アーム部
１４０　気球型カメラ移動装置
１４１　バルーン部
２００　ドローン
２０３　脚部
２０５　プロペラ
２０７　アーム
２０９　アンテナ
ステップＳ１０－ステップＳ１５　　第１の撮影方法
ステップＳ２０－ステップＳ２５　　第２の撮影方法

Claims (14)

  1. 　反射面を有する被写体を広い画角で捉えるレンズにより、撮影画像を取得する撮影部と、
    　前記レンズに設けられ、前記被写体が有する前記反射面の法線と平行な軸を中心とする同心円状または同心半円状に偏光軸が配置された偏光フィルタと、
    　を備える撮影装置。
  2. 　前記偏光フィルタは、円形に配置された前記偏光軸を有する請求項１に記載の撮影装置。
  3. 　前記偏光フィルタは、前記被写体が有する前記反射面の法線と平行な軸を中心とする正多角形の各辺の方向に前記偏光軸を有する請求項１に記載の撮影装置。
  4. 　前記偏光フィルタは、ブリュースター角で入射する入射光に起因する反射光が通過する範囲のみに、前記偏光軸を有する請求項１から３のいずれか１項に記載の撮影装置。
  5. 　前記広い画角を有する前記レンズは、魚眼レンズまたは広角レンズである請求項１から４のいずれか１項に記載の撮影装置。
  6. 　前記被写体が有する前記反射面の法線方向に前記撮影部を移動させる移動機構を備える請求項１から５のいずれか１項に記載の撮影装置。
  7. 　前記被写体は、海、川、湖、道路、または建物である請求項１から６のいずれか１項に記載の撮影装置。
  8. 　前記偏光フィルタは、角柱、円柱、三角錐、三角柱、またはドーム形状である請求項１から７のいずれか１項に記載の撮影装置。
  9. 　請求項１から８のいずれか１項に記載の撮影装置の撮影方法であって、
    　前記反射面とのブリュースター角に前記撮影部の撮影方向を合わせる撮影方向設定ステップと、
    　前記撮影装置を第１の撮影位置に移動させる第１の移動ステップと、
    　前記第１の撮影位置において、前記撮影部により、第１の撮影画像を取得する第１の撮影画像取得ステップと、
    　前記撮影装置を、前記第１の撮影位置から法線方向に位置する第２の撮影位置に移動させる第２の移動ステップと、
    　前記第２の撮影位置において、前記撮影部により、第２の撮影画像を取得する第２の撮影画像取得ステップと、
    　を含む撮影方法。
  10. 　前記第２の移動ステップは、前記第１の撮影位置から前記反射面からの距離が長い前記第２の撮影位置に前記撮影装置を移動させる請求項９に記載の撮影方法。
  11. 　前記第２の移動ステップは、前記第１の撮影位置から前記反射面からの距離が短い前記第２の撮影位置に前記撮影装置を移動させる請求項９または１０に記載の撮影方法。
  12. 　前記第２の移動ステップは、前記第２の撮影画像取得ステップにより、前記第１の撮影画像に一部が重なる前記第２の撮影画像を取得することができる前記第２の撮影位置に前記撮影装置を移動させる請求項９から１１のいずれか１項に記載の撮影方法。
  13. 　前記反射面の前記法線方向は鉛直方向である請求項９から１２のいずれか１項に記載の撮影方法。
  14. 　前記移動機構は、無人飛行体、クレーン、または伸縮可能な支柱で構成されている請求項９から１３のいずれか１項に記載の撮影方法。
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