全方位撮影補助装置、全方位画像処理装置および方法並びにプログラム
【課題】全方位画像における円形領域の中心座標を精度良く求める。
【解決手段】全方位撮影システム1を、全方位撮影補助装置2およびデジタルカメラ3から構成する。全方位撮影補助装置2は、全方位ミラー5、シート部材6および円筒部材7からなる。全方位ミラー5は、断面が球、放物線、双曲線等の形状を有する半円形状をなしており、シート部材6の略中央位置に装着されている。シート部材6は、全方位ミラー5が装着されている以外の部分の表面が単一色により着色されている。円筒部材7は、樹脂およびガラス等の透明材料からなり、その一端部に全方位ミラー5が取り付けられ、他端部にデジタルカメラ3が取り付けられている。
【解決手段】全方位撮影システム1を、全方位撮影補助装置2およびデジタルカメラ3から構成する。全方位撮影補助装置2は、全方位ミラー5、シート部材6および円筒部材7からなる。全方位ミラー5は、断面が球、放物線、双曲線等の形状を有する半円形状をなしており、シート部材6の略中央位置に装着されている。シート部材6は、全方位ミラー5が装着されている以外の部分の表面が単一色により着色されている。円筒部材7は、樹脂およびガラス等の透明材料からなり、その一端部に全方位ミラー5が取り付けられ、他端部にデジタルカメラ3が取り付けられている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、全方位ミラーを備えた、全方位撮影に用いられる全方位撮影補助装置、全方位撮影補助装置を用いて撮影することにより取得された全方位画像の処理装置および方法、並びに全方位画像処理方法をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラムに関するものである。
【背景技術】
【0002】
断面が球、放物線、双曲線等の形状を有する全方位ミラーを用いて、側方360度の視野角を持つ全方位撮影を行う方式が知られている。図11は全方位撮影を説明するための図である。図11に示すように、全方位撮影には、断面が球、放物線、双曲線等の形状を有する全方位ミラー55が用いられる。全方位ミラー55は透明の円筒部材56の一端部に取り付けられており、他端部にはカメラ53が取り付けられる。
【0003】
図12は全方位撮影の撮影原理を説明するための図である。空間上の点Xにおける光は、全方位ミラー55において反射して、カメラ53のCCD60の撮像面に結像する。このため、カメラ53を上方に向け、全方位ミラー55を取り付けて撮影を行うことにより、図6に示すように全方位画像を得ることができる。なお、全方位画像は、全方位ミラーの反射像に対応する円形領域と、円形領域以外の背景領域とを有するものとなる。ここで、全方位画像における背景領域は、全方位ミラーの背景の画像(例えば空)となっている。
【0004】
このような全方位撮影により取得された全方位画像は、円形領域の中心座標等の情報を用いて変換することにより、360度のパノラマ画像として表示することができる。このように全方位画像を変換するためには、全方位画像の中心座標が必要である。このため、全方位画像を二値化し、これにより得られる円形領域の重心を算出することにより、全方位画像の中心座標を求める手法が提案されている(特許文献1,2参照)。また、撮影時にマーカーが写し込まれるようにし、全方位画像におけるマーカーの位置に基づいて、円形領域の中心座標を算出する手法も提案されている(特許文献3参照)。
【特許文献1】特開2003−333582号公報
【特許文献2】特開2003−303348号公報
【特許文献1】特開2003−304532号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、上記特許文献1,2に記載された手法は、二値化処理により中心座標を算出するものであるため、全方位画像における円形画像と背景領域との明るさの差が小さいと、二値化処理によって円形領域と背景領域とを適切に分離することができず、その結果、中心座標を精度良く求めることができなくなってしまう。また、特許文献3に記載された手法では、マーカーの位置合わせが適切に行われないと、求めた中心座標が本来の位置からずれてしまう。
【0006】
本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、全方位画像における円形領域の中心座標を精度良く求めることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明による全方位撮影補助装置は、全方位ミラーを備えた、全方位撮影に用いられる全方位撮影補助装置において、
表面が単一色のシート部材に前記全方位ミラーが装着されてなることを特徴とするものである。
【0008】
なお、本発明による全方位撮影補助装置においては、前記シート部材を、前記表面の色を変更可能なものとしてもよい。
【0009】
シート部材の表面の色の変更は、例えばシート部材を、全方位ミラーをその中心位置に固定した平面状の部材から構成し、各種色のシートを平面状の部材に交換可能に取り付けるようにすることにより、実現することができる。
【0010】
また、シート部材を、例えば特開2003−76354号公報等に記載された電子ペーパーからなるものとして、所望とする色のシート部材の色を変更するようにしてもよい。
【0011】
本発明による全方位画像処理装置は、本発明による全方位撮影補助装置を用いて撮影を行うことにより取得された全方位画像における、単一色の背景領域および前記全方位ミラーの反射像に対応する円形領域を検出する領域検出手段と、
前記円形領域の中心座標を算出する演算手段とを備えたことを特徴とするものである。
【0012】
なお、本発明による全方位画像処理装置においては、前記全方位画像上における色の指定を受け付ける指定手段をさらに備えるものとし、
前記領域検出手段を、前記指定された色に基づいて前記背景領域を検出する手段としてもよい。
【0013】
また、本発明による全方位画像処理装置においては、前記中心座標を基準として前記円形領域が内接する領域を前記全方位画像から選択する領域選択手段と、
前記選択された領域の画像を保存する画像保存手段とをさらに備えるものとしてもよい。
【0014】
本発明による全方位画像処理方法は、本発明による全方位撮影補助装置を用いて撮影を行うことにより取得された全方位画像における、単一色の背景領域および前記全方位ミラーの反射像に対応する円形領域を検出し、
前記円形領域の中心座標を算出することを特徴とするものである。
【0015】
なお、本発明による全方位撮影処理方法をコンピュータに実行させるためのプログラムとして提供してもよい。
【発明の効果】
【0016】
本発明による全方位撮影補助装置は、表面が単一色のシート部材に全方位ミラーが装着されてなるため、本発明による全方位撮影補助装置を用いて撮影を行うことにより取得された全方位画像においては、円形領域の背景はシート部材の表面と同一の単一色となる。このため、撮影環境の明るさに拘わらず、全方位画像を円形領域と背景領域とに分離することが容易となり、その結果、円形領域の中心座標を精度良く求めることができる。
【0017】
また、シート部材の表面の色を変更可能とすることにより、撮影環境に含まれる色とは異なる色となるようにシート部材の表面の色を変更できるため、円形領域と背景領域との区別が容易となり、その結果、より容易に円形領域の中心座標を算出することができる。
【0018】
また、中心座標を算出した後に、中心座標を基準として円形領域が内接する領域を全方位画像から選択し、選択された領域の画像を保存することにより、保存される画像の容量を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0019】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。図1は本発明の実施形態による全方位撮影補助装置および全方位画像処理装置を用いた全方位撮影システムを示す図である。図1に示すように、本実施形態による全方位撮影システム1は、全方位撮影補助装置2と、デジタルカメラ3とを備える。
【0020】
図2は全方位撮影補助装置2の構成を示す図である。図2に示すように、全方位撮影補助装置2は、全方位ミラー5、シート部材6および円筒部材7からなる。
【0021】
全方位ミラー5は、断面が球、放物線、双曲線等の形状を有する半円形状をなしており、シート部材6の略中央位置に装着されている。
【0022】
シート部材6は、全方位ミラー5が装着されている以外の部分の表面が単一色により着色されている。なお、着色する色としては、撮影時の空、地面等の大きく異なる色であることが好ましく、例えばピンク色とすることが好ましい。
【0023】
円筒部材7は、樹脂およびガラス等の透明材料からなり、その一端部に全方位ミラー5が取り付けられ、他端部にデジタルカメラ3が取り付けられている。
【0024】
図3はデジタルカメラの内部構成を示す概略ブロック図である。図3に示すように、デジタルカメラ3は、撮像部12、撮像制御部13、信号処理部14、圧縮/伸長処理部15、フレームメモリ16、メディア制御部17、内部メモリ18、および表示制御部19を備える。
【0025】
図4は撮像部12の構成を示す図である。図4に示すように、撮像部12は、レンズ30、絞り31、シャッタ32、CCD33、アナログフロントエンド(AFE)34およびA/D変換部35をそれぞれ備える。
【0026】
レンズ30は、被写体に焦点を合わせるためのフォーカスレンズ、ズーム機能を実現するためのズームレンズ等の複数の機能別レンズにより構成され、不図示のレンズ駆動部によりその位置が調整される。
【0027】
絞り31は、不図示の絞り駆動部により、AE処理により得られる絞り値データに基づいて絞り径の調整が行われる。
【0028】
シャッタ32はメカニカルシャッタであり、不図示のシャッタ駆動部により、AE処理により得られるシャッタスピードに応じて駆動される。
【0029】
CCD33は、多数の受光素子を2次元的に配列した光電面を有しており、被写体光がこの光電面に結像して光電変換されてアナログ撮像信号が取得される。また、CCD33の前面にはR,G,B各色のフィルタが規則的に配列されたカラーフィルタが配設されている。
【0030】
AFE34は、CCD33から出力されるアナログ撮像信号に対して、アナログ撮像信号のノイズを除去する処理、およびアナログ撮像信号のゲインを調節する処理(以下アナログ処理とする)を施す。
【0031】
A/D変換部35は、AFE34によりアナログ処理が施されたアナログ撮像信号をデジタル信号に変換する。なお、撮像部2のCCD33において取得され、デジタル信号に変換されることにより得られる画像データは、画素ごとにR,G,Bの濃度値を持つRAWデータである。
【0032】
撮像制御部13は、レリーズボタン押下後に撮像の制御を行う。また、レリーズボタンの半押し操作により、AF処理およびAE処理を行って、焦点位置、絞り値データおよびシャッタスピードを設定する。なお、撮像制御部13は、レリーズボタンが押下されていない状態においては、スルー画像の撮影を行うよう撮像部12を制御する。
【0033】
信号処理部14は、撮像部12が取得したデジタルの画像データに対して、ホワイトバランスを調整する処理、階調補正、シャープネス補正、および色補正等の信号処理を施す。
【0034】
圧縮/伸長処理部15は、信号処理部14によって処理が施された画像データ対して、例えば、JPEG等の圧縮形式で圧縮処理を施して画像ファイルを生成する。また、この画像ファイルには、Exifフォーマット等に基づいて、撮影日時等の付帯情報が記述されたヘッダが付与される。
【0035】
フレームメモリ16は、撮像部12が取得した画像を表す画像データに対して、前述の信号処理部14が行う処理を含む各種処理を行う際に使用する作業用メモリである。
【0036】
メディア制御部17は、記録メディア20にアクセスして画像ファイルの書き込みと読み出しの制御を行う。
【0037】
内部メモリ18は、デジタルカメラ3において設定される各種定数、およびCPU26が実行するプログラム等を記憶する。
【0038】
表示制御部19は、フレームメモリ16に格納された画像データをモニタ21に表示させたり、記録メディア20に記録されている画像をモニタ21に表示させたりするためのものである。
【0039】
また、デジタルカメラ3は、領域検出部22および演算部23を備える。
【0040】
領域検出部22は、撮影により取得された全方位画像における全方位ミラー5の反射像に対応する円形領域R1および単一色の背景領域R2を検出する。ここで、本実施形態による全方位撮影システム1は、図5に示すように、デジタルカメラ3を上方に向けて全方位撮影補助装置2を取り付けて撮影を行うことにより、全方位ミラー5の周囲360度の全方位画像を取得するものである。図6は全方位画像を示す図である。図6に示すように全方位画像G0は、全方位ミラー5の反射像に対応する円形領域R1と、全方位撮影補助装置2におけるシート部材6の表面の色を有する背景領域R2とからなるものとなる。
【0041】
なお、本実施形態による全方位撮影システム1においては、全方位ミラー5の頂部と、デジタルカメラ3のレンズとが正対しているため、デジタルカメラ3のCCD33には像が結像しない。これにより、全方位ミラー5の反射像の中心部分が黒色の領域となるため、円形領域は中心に黒色の領域を有する円環状の画像を表すものとなっている。
【0042】
領域検出部22は、全方位画像G0における角部(例えば左上角部)における画素の色を基準色として取得し、基準色と同一色の画素からなる領域と、それ以外の領域とに全方位画像G0を分離し、前者を背景領域R2、後者を円形領域R1として検出する。
【0043】
演算部23は、円形領域R1の重心位置を、円形領域R1の中心座標として算出する。なお、重心の算出に代えて、特許文献1に記載されているハフ変換を用いる手法等、公知の任意の手法を用いることができる。
【0044】
なお、圧縮/伸長処理部15は、画像ファイルを生成する場合、図7に示すように、演算部23が算出した円形領域R1の中心座標O1を基準として、円形領域R1の直径を一辺とする矩形領域K0を全方位画像G0から切り出し、矩形領域K0のみから画像ファイルを生成する。なお、円形領域R1は矩形領域K0に内接することとなる。
【0045】
CPU26は、十字キー、各種操作ボタンおよびレリーズボタンを含む入力部27からの信号に応じてデジタルカメラ3の各部を制御する。
【0046】
データバス28は、デジタルカメラ3を構成する各部およびCPU26に接続されており、デジタルカメラ3における各種データおよび各種情報のやり取りを行う。
【0047】
次いで、本実施形態において行われる処理について説明する。図8は本実施形態において行われる処理を示すフローチャートである。図5に示すように全方位撮影システム1をセットして、撮影者が撮影を行うことによりデジタルカメラ3のCPU26が処理を開始し、領域検出部22が、撮影により取得された全方位画像(信号処理は処理済みであっても未処理であってもよい)の左上角部の画素の色を基準色として取得し(ステップST1)、処理対象を最初の画素(すなわち左上角部の画素の右側に隣接する画素)に設定する(ステップST2)。そして、処理対象画素の色が基準色であるか否かを判定し(ステップST3)、ステップST3が肯定されると、処理対象画素を背景領域R2の画素に分類する(ステップST4)。一方、ステップST3が否定されると、処理対象画素を円形領域R1の画素に分類する(ステップST5)。
【0048】
ステップST4,5に続いて、領域検出部22は、すべての画素の分類を終了したか否かを判定し(ステップST6)、ステップST6が否定されると、処理対象を次の画素に変更し(ステップST7)、ステップST3に戻り、ステップST3以降の処理を繰り返す。そして、ステップST6が肯定されると、それぞれに分類された画素からなる領域を円形領域R1および背景領域R2として検出する。
【0049】
次いで、演算部23が円形領域R1の中心座標を算出する(ステップST8)。そして、必要であれば信号処理部14が信号処理を行った後、圧縮/伸長処理部15が全方位画像G0から矩形領域K0を選択し(ステップST9)、矩形領域K0の画像からなる画像ファイルを生成する(ステップST10)。そして、メディア制御部17が画像ファイルを記録メディア20に記録し(ステップST11)、処理を終了する。
【0050】
このように、本実施形態においては、全方位撮影補助装置2を、表面が単一色のシート部材6に全方位ミラー5を装着することにより構成したため、撮影により取得された全方位画像G0においては、円形領域R1の背景はシート部材の表面と同一の単一色となる。このため、撮影環境の明るさに拘わらず、全方位画像G0を円形領域R1と背景領域R2とに分類することが容易となり、その結果、円形領域R1の中心座標を精度良く求めることができる。
【0051】
また、中心座標を算出した後に、中心座標を基準として円形領域R1が内接する矩形領域K0を全方位画像G0から選択し、選択された矩形領域K0から画像ファイルを生成することにより、保存される画像ファイルの容量を低減することができる。
【0052】
なお、上記実施形態においては、シート部材6の表面の色を変更可能としてもよい。例えば、図9に示すように、シート部材6の形状に適合する形状を有し、全方位ミラー5に対応する部分に開口部を有する各種色からなるカラーペーパーS1〜S4を用意しておき、撮影者が撮影環境の色と異なる色を有するカラーペーパーをシート部材6に取り付けることにより、シート部材6の表面の色を変更するようにしてもよい。なお、図9においては、カラーペーパーS1〜S4の色が異なることを模様が異なることにより示している。また、カラーペーパーのシート部材6への取り付けは、剥がすことが容易な接着剤を用いることによるものであってもよく、シート部材6の四隅にカラーペーパーを差し込むことにより固定可能なポケットを設けることによるもの等、任意の手法を用いることができる。
【0053】
これにより、撮影環境に含まれる色とは異なる色となるようにシート部材6の表面の色を変更できるため、円形領域R1と背景領域R2との区別が容易となり、その結果、より容易に円形領域R1の中心座標を算出することができる。
【0054】
また、シート部材6を、例えば特開2003−76354号公報等に記載された電子ペーパーからなるものとして、所望とする色となるようにシート部材の表面の色を変更するようにしてもよい。この場合、シート部材6の表面を所定の色に設定した後にデジタルカメラ3により撮影を行い、これにより取得した全方位画像から仮の円形領域R1を検出し、円形領域R1に含まれない色となるようにシート部材6の色を変更し、変更した後に再度全方位画像G0を取得して、円形領域R1を検出するようにしてもよい。
【0055】
これにより、円形領域R1と背景領域R2との区別が容易となるようにシート部材6の表面の色を自動で変更できるため、より容易に円形領域R1の中心座標を求めることができる。
【0056】
また、上記実施形態においては、領域検出部22において、左上角部の画素の色と同一の色の画素からなる領域を背景領域R2として検出しているが、全方位画像G0をデジタルカメラ3のモニタ21に表示し、表示された全方位画像G0において、撮影者が背景領域となる色を指定するようにしてもよい。図10は全方位画像G0における色の指定を説明するための図である。図10に示すように、モニタ21には全方位画像G0とともに、色を指定するための矩形の枠P0が表示されている。撮影者は入力部17を用いて枠P0を移動し、所望とする色が枠P0に含まれた時点において、入力部17を用いて色を確定することにより、色を指定することができる。そして、領域検出部22は、撮影者が指定した色と同一画素の画素からなる領域を背景領域R2として検出する。
【0057】
これにより、全方位画像G0の角部の明るさが中央部分の明るさと異なるような場合にも、精度良く全方位画像G0から円形領域R1および背景領域R2を検出することができる。
【0058】
以上、本発明の実施形態について説明したが、コンピュータを、上記の領域検出部22および演算部23に対応する手段として機能させ、図8に示すような処理を行わせるプログラムも、本発明の実施形態の1つである。また、そのようなプログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体も、本発明の実施形態の1つである。
【図面の簡単な説明】
【0059】
【図1】本発明の実施形態による全方位撮影補助装置および全方位画像処理装置を用いた全方位撮影システムを示す図
【図2】全方位撮影補助装置の構成を示す図
【図3】デジタルカメラの内部構成を示す概略ブロック図
【図4】撮像部の構成を示す図
【図5】本実施形態による全方位撮影システムにおける撮影の状態を示す図
【図6】全方位画像を示す図
【図7】円形領域および背景領域の検出を説明するための図
【図8】本実施形態において行われる処理を示すフローチャート
【図9】シート部材の表面の色を変更する態様を説明するための図
【図10】全方位画像における色の指定を説明するための図
【図11】従来の全方位撮影を示す図
【図12】全方位撮影の撮影原理を説明するための図
【符号の説明】
【0060】
1 全方位撮影システム
2 全方位撮影補助装置
3 デジタルカメラ
5 全方位ミラー
6 シート部材
7 円筒部材
22 領域検出部
23 演算部
【技術分野】
【0001】
本発明は、全方位ミラーを備えた、全方位撮影に用いられる全方位撮影補助装置、全方位撮影補助装置を用いて撮影することにより取得された全方位画像の処理装置および方法、並びに全方位画像処理方法をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラムに関するものである。
【背景技術】
【0002】
断面が球、放物線、双曲線等の形状を有する全方位ミラーを用いて、側方360度の視野角を持つ全方位撮影を行う方式が知られている。図11は全方位撮影を説明するための図である。図11に示すように、全方位撮影には、断面が球、放物線、双曲線等の形状を有する全方位ミラー55が用いられる。全方位ミラー55は透明の円筒部材56の一端部に取り付けられており、他端部にはカメラ53が取り付けられる。
【0003】
図12は全方位撮影の撮影原理を説明するための図である。空間上の点Xにおける光は、全方位ミラー55において反射して、カメラ53のCCD60の撮像面に結像する。このため、カメラ53を上方に向け、全方位ミラー55を取り付けて撮影を行うことにより、図6に示すように全方位画像を得ることができる。なお、全方位画像は、全方位ミラーの反射像に対応する円形領域と、円形領域以外の背景領域とを有するものとなる。ここで、全方位画像における背景領域は、全方位ミラーの背景の画像(例えば空)となっている。
【0004】
このような全方位撮影により取得された全方位画像は、円形領域の中心座標等の情報を用いて変換することにより、360度のパノラマ画像として表示することができる。このように全方位画像を変換するためには、全方位画像の中心座標が必要である。このため、全方位画像を二値化し、これにより得られる円形領域の重心を算出することにより、全方位画像の中心座標を求める手法が提案されている(特許文献1,2参照)。また、撮影時にマーカーが写し込まれるようにし、全方位画像におけるマーカーの位置に基づいて、円形領域の中心座標を算出する手法も提案されている(特許文献3参照)。
【特許文献1】特開2003−333582号公報
【特許文献2】特開2003−303348号公報
【特許文献1】特開2003−304532号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、上記特許文献1,2に記載された手法は、二値化処理により中心座標を算出するものであるため、全方位画像における円形画像と背景領域との明るさの差が小さいと、二値化処理によって円形領域と背景領域とを適切に分離することができず、その結果、中心座標を精度良く求めることができなくなってしまう。また、特許文献3に記載された手法では、マーカーの位置合わせが適切に行われないと、求めた中心座標が本来の位置からずれてしまう。
【0006】
本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、全方位画像における円形領域の中心座標を精度良く求めることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明による全方位撮影補助装置は、全方位ミラーを備えた、全方位撮影に用いられる全方位撮影補助装置において、
表面が単一色のシート部材に前記全方位ミラーが装着されてなることを特徴とするものである。
【0008】
なお、本発明による全方位撮影補助装置においては、前記シート部材を、前記表面の色を変更可能なものとしてもよい。
【0009】
シート部材の表面の色の変更は、例えばシート部材を、全方位ミラーをその中心位置に固定した平面状の部材から構成し、各種色のシートを平面状の部材に交換可能に取り付けるようにすることにより、実現することができる。
【0010】
また、シート部材を、例えば特開2003−76354号公報等に記載された電子ペーパーからなるものとして、所望とする色のシート部材の色を変更するようにしてもよい。
【0011】
本発明による全方位画像処理装置は、本発明による全方位撮影補助装置を用いて撮影を行うことにより取得された全方位画像における、単一色の背景領域および前記全方位ミラーの反射像に対応する円形領域を検出する領域検出手段と、
前記円形領域の中心座標を算出する演算手段とを備えたことを特徴とするものである。
【0012】
なお、本発明による全方位画像処理装置においては、前記全方位画像上における色の指定を受け付ける指定手段をさらに備えるものとし、
前記領域検出手段を、前記指定された色に基づいて前記背景領域を検出する手段としてもよい。
【0013】
また、本発明による全方位画像処理装置においては、前記中心座標を基準として前記円形領域が内接する領域を前記全方位画像から選択する領域選択手段と、
前記選択された領域の画像を保存する画像保存手段とをさらに備えるものとしてもよい。
【0014】
本発明による全方位画像処理方法は、本発明による全方位撮影補助装置を用いて撮影を行うことにより取得された全方位画像における、単一色の背景領域および前記全方位ミラーの反射像に対応する円形領域を検出し、
前記円形領域の中心座標を算出することを特徴とするものである。
【0015】
なお、本発明による全方位撮影処理方法をコンピュータに実行させるためのプログラムとして提供してもよい。
【発明の効果】
【0016】
本発明による全方位撮影補助装置は、表面が単一色のシート部材に全方位ミラーが装着されてなるため、本発明による全方位撮影補助装置を用いて撮影を行うことにより取得された全方位画像においては、円形領域の背景はシート部材の表面と同一の単一色となる。このため、撮影環境の明るさに拘わらず、全方位画像を円形領域と背景領域とに分離することが容易となり、その結果、円形領域の中心座標を精度良く求めることができる。
【0017】
また、シート部材の表面の色を変更可能とすることにより、撮影環境に含まれる色とは異なる色となるようにシート部材の表面の色を変更できるため、円形領域と背景領域との区別が容易となり、その結果、より容易に円形領域の中心座標を算出することができる。
【0018】
また、中心座標を算出した後に、中心座標を基準として円形領域が内接する領域を全方位画像から選択し、選択された領域の画像を保存することにより、保存される画像の容量を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0019】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。図1は本発明の実施形態による全方位撮影補助装置および全方位画像処理装置を用いた全方位撮影システムを示す図である。図1に示すように、本実施形態による全方位撮影システム1は、全方位撮影補助装置2と、デジタルカメラ3とを備える。
【0020】
図2は全方位撮影補助装置2の構成を示す図である。図2に示すように、全方位撮影補助装置2は、全方位ミラー5、シート部材6および円筒部材7からなる。
【0021】
全方位ミラー5は、断面が球、放物線、双曲線等の形状を有する半円形状をなしており、シート部材6の略中央位置に装着されている。
【0022】
シート部材6は、全方位ミラー5が装着されている以外の部分の表面が単一色により着色されている。なお、着色する色としては、撮影時の空、地面等の大きく異なる色であることが好ましく、例えばピンク色とすることが好ましい。
【0023】
円筒部材7は、樹脂およびガラス等の透明材料からなり、その一端部に全方位ミラー5が取り付けられ、他端部にデジタルカメラ3が取り付けられている。
【0024】
図3はデジタルカメラの内部構成を示す概略ブロック図である。図3に示すように、デジタルカメラ3は、撮像部12、撮像制御部13、信号処理部14、圧縮/伸長処理部15、フレームメモリ16、メディア制御部17、内部メモリ18、および表示制御部19を備える。
【0025】
図4は撮像部12の構成を示す図である。図4に示すように、撮像部12は、レンズ30、絞り31、シャッタ32、CCD33、アナログフロントエンド(AFE)34およびA/D変換部35をそれぞれ備える。
【0026】
レンズ30は、被写体に焦点を合わせるためのフォーカスレンズ、ズーム機能を実現するためのズームレンズ等の複数の機能別レンズにより構成され、不図示のレンズ駆動部によりその位置が調整される。
【0027】
絞り31は、不図示の絞り駆動部により、AE処理により得られる絞り値データに基づいて絞り径の調整が行われる。
【0028】
シャッタ32はメカニカルシャッタであり、不図示のシャッタ駆動部により、AE処理により得られるシャッタスピードに応じて駆動される。
【0029】
CCD33は、多数の受光素子を2次元的に配列した光電面を有しており、被写体光がこの光電面に結像して光電変換されてアナログ撮像信号が取得される。また、CCD33の前面にはR,G,B各色のフィルタが規則的に配列されたカラーフィルタが配設されている。
【0030】
AFE34は、CCD33から出力されるアナログ撮像信号に対して、アナログ撮像信号のノイズを除去する処理、およびアナログ撮像信号のゲインを調節する処理(以下アナログ処理とする)を施す。
【0031】
A/D変換部35は、AFE34によりアナログ処理が施されたアナログ撮像信号をデジタル信号に変換する。なお、撮像部2のCCD33において取得され、デジタル信号に変換されることにより得られる画像データは、画素ごとにR,G,Bの濃度値を持つRAWデータである。
【0032】
撮像制御部13は、レリーズボタン押下後に撮像の制御を行う。また、レリーズボタンの半押し操作により、AF処理およびAE処理を行って、焦点位置、絞り値データおよびシャッタスピードを設定する。なお、撮像制御部13は、レリーズボタンが押下されていない状態においては、スルー画像の撮影を行うよう撮像部12を制御する。
【0033】
信号処理部14は、撮像部12が取得したデジタルの画像データに対して、ホワイトバランスを調整する処理、階調補正、シャープネス補正、および色補正等の信号処理を施す。
【0034】
圧縮/伸長処理部15は、信号処理部14によって処理が施された画像データ対して、例えば、JPEG等の圧縮形式で圧縮処理を施して画像ファイルを生成する。また、この画像ファイルには、Exifフォーマット等に基づいて、撮影日時等の付帯情報が記述されたヘッダが付与される。
【0035】
フレームメモリ16は、撮像部12が取得した画像を表す画像データに対して、前述の信号処理部14が行う処理を含む各種処理を行う際に使用する作業用メモリである。
【0036】
メディア制御部17は、記録メディア20にアクセスして画像ファイルの書き込みと読み出しの制御を行う。
【0037】
内部メモリ18は、デジタルカメラ3において設定される各種定数、およびCPU26が実行するプログラム等を記憶する。
【0038】
表示制御部19は、フレームメモリ16に格納された画像データをモニタ21に表示させたり、記録メディア20に記録されている画像をモニタ21に表示させたりするためのものである。
【0039】
また、デジタルカメラ3は、領域検出部22および演算部23を備える。
【0040】
領域検出部22は、撮影により取得された全方位画像における全方位ミラー5の反射像に対応する円形領域R1および単一色の背景領域R2を検出する。ここで、本実施形態による全方位撮影システム1は、図5に示すように、デジタルカメラ3を上方に向けて全方位撮影補助装置2を取り付けて撮影を行うことにより、全方位ミラー5の周囲360度の全方位画像を取得するものである。図6は全方位画像を示す図である。図6に示すように全方位画像G0は、全方位ミラー5の反射像に対応する円形領域R1と、全方位撮影補助装置2におけるシート部材6の表面の色を有する背景領域R2とからなるものとなる。
【0041】
なお、本実施形態による全方位撮影システム1においては、全方位ミラー5の頂部と、デジタルカメラ3のレンズとが正対しているため、デジタルカメラ3のCCD33には像が結像しない。これにより、全方位ミラー5の反射像の中心部分が黒色の領域となるため、円形領域は中心に黒色の領域を有する円環状の画像を表すものとなっている。
【0042】
領域検出部22は、全方位画像G0における角部(例えば左上角部)における画素の色を基準色として取得し、基準色と同一色の画素からなる領域と、それ以外の領域とに全方位画像G0を分離し、前者を背景領域R2、後者を円形領域R1として検出する。
【0043】
演算部23は、円形領域R1の重心位置を、円形領域R1の中心座標として算出する。なお、重心の算出に代えて、特許文献1に記載されているハフ変換を用いる手法等、公知の任意の手法を用いることができる。
【0044】
なお、圧縮/伸長処理部15は、画像ファイルを生成する場合、図7に示すように、演算部23が算出した円形領域R1の中心座標O1を基準として、円形領域R1の直径を一辺とする矩形領域K0を全方位画像G0から切り出し、矩形領域K0のみから画像ファイルを生成する。なお、円形領域R1は矩形領域K0に内接することとなる。
【0045】
CPU26は、十字キー、各種操作ボタンおよびレリーズボタンを含む入力部27からの信号に応じてデジタルカメラ3の各部を制御する。
【0046】
データバス28は、デジタルカメラ3を構成する各部およびCPU26に接続されており、デジタルカメラ3における各種データおよび各種情報のやり取りを行う。
【0047】
次いで、本実施形態において行われる処理について説明する。図8は本実施形態において行われる処理を示すフローチャートである。図5に示すように全方位撮影システム1をセットして、撮影者が撮影を行うことによりデジタルカメラ3のCPU26が処理を開始し、領域検出部22が、撮影により取得された全方位画像(信号処理は処理済みであっても未処理であってもよい)の左上角部の画素の色を基準色として取得し(ステップST1)、処理対象を最初の画素(すなわち左上角部の画素の右側に隣接する画素)に設定する(ステップST2)。そして、処理対象画素の色が基準色であるか否かを判定し(ステップST3)、ステップST3が肯定されると、処理対象画素を背景領域R2の画素に分類する(ステップST4)。一方、ステップST3が否定されると、処理対象画素を円形領域R1の画素に分類する(ステップST5)。
【0048】
ステップST4,5に続いて、領域検出部22は、すべての画素の分類を終了したか否かを判定し(ステップST6)、ステップST6が否定されると、処理対象を次の画素に変更し(ステップST7)、ステップST3に戻り、ステップST3以降の処理を繰り返す。そして、ステップST6が肯定されると、それぞれに分類された画素からなる領域を円形領域R1および背景領域R2として検出する。
【0049】
次いで、演算部23が円形領域R1の中心座標を算出する(ステップST8)。そして、必要であれば信号処理部14が信号処理を行った後、圧縮/伸長処理部15が全方位画像G0から矩形領域K0を選択し(ステップST9)、矩形領域K0の画像からなる画像ファイルを生成する(ステップST10)。そして、メディア制御部17が画像ファイルを記録メディア20に記録し(ステップST11)、処理を終了する。
【0050】
このように、本実施形態においては、全方位撮影補助装置2を、表面が単一色のシート部材6に全方位ミラー5を装着することにより構成したため、撮影により取得された全方位画像G0においては、円形領域R1の背景はシート部材の表面と同一の単一色となる。このため、撮影環境の明るさに拘わらず、全方位画像G0を円形領域R1と背景領域R2とに分類することが容易となり、その結果、円形領域R1の中心座標を精度良く求めることができる。
【0051】
また、中心座標を算出した後に、中心座標を基準として円形領域R1が内接する矩形領域K0を全方位画像G0から選択し、選択された矩形領域K0から画像ファイルを生成することにより、保存される画像ファイルの容量を低減することができる。
【0052】
なお、上記実施形態においては、シート部材6の表面の色を変更可能としてもよい。例えば、図9に示すように、シート部材6の形状に適合する形状を有し、全方位ミラー5に対応する部分に開口部を有する各種色からなるカラーペーパーS1〜S4を用意しておき、撮影者が撮影環境の色と異なる色を有するカラーペーパーをシート部材6に取り付けることにより、シート部材6の表面の色を変更するようにしてもよい。なお、図9においては、カラーペーパーS1〜S4の色が異なることを模様が異なることにより示している。また、カラーペーパーのシート部材6への取り付けは、剥がすことが容易な接着剤を用いることによるものであってもよく、シート部材6の四隅にカラーペーパーを差し込むことにより固定可能なポケットを設けることによるもの等、任意の手法を用いることができる。
【0053】
これにより、撮影環境に含まれる色とは異なる色となるようにシート部材6の表面の色を変更できるため、円形領域R1と背景領域R2との区別が容易となり、その結果、より容易に円形領域R1の中心座標を算出することができる。
【0054】
また、シート部材6を、例えば特開2003−76354号公報等に記載された電子ペーパーからなるものとして、所望とする色となるようにシート部材の表面の色を変更するようにしてもよい。この場合、シート部材6の表面を所定の色に設定した後にデジタルカメラ3により撮影を行い、これにより取得した全方位画像から仮の円形領域R1を検出し、円形領域R1に含まれない色となるようにシート部材6の色を変更し、変更した後に再度全方位画像G0を取得して、円形領域R1を検出するようにしてもよい。
【0055】
これにより、円形領域R1と背景領域R2との区別が容易となるようにシート部材6の表面の色を自動で変更できるため、より容易に円形領域R1の中心座標を求めることができる。
【0056】
また、上記実施形態においては、領域検出部22において、左上角部の画素の色と同一の色の画素からなる領域を背景領域R2として検出しているが、全方位画像G0をデジタルカメラ3のモニタ21に表示し、表示された全方位画像G0において、撮影者が背景領域となる色を指定するようにしてもよい。図10は全方位画像G0における色の指定を説明するための図である。図10に示すように、モニタ21には全方位画像G0とともに、色を指定するための矩形の枠P0が表示されている。撮影者は入力部17を用いて枠P0を移動し、所望とする色が枠P0に含まれた時点において、入力部17を用いて色を確定することにより、色を指定することができる。そして、領域検出部22は、撮影者が指定した色と同一画素の画素からなる領域を背景領域R2として検出する。
【0057】
これにより、全方位画像G0の角部の明るさが中央部分の明るさと異なるような場合にも、精度良く全方位画像G0から円形領域R1および背景領域R2を検出することができる。
【0058】
以上、本発明の実施形態について説明したが、コンピュータを、上記の領域検出部22および演算部23に対応する手段として機能させ、図8に示すような処理を行わせるプログラムも、本発明の実施形態の1つである。また、そのようなプログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体も、本発明の実施形態の1つである。
【図面の簡単な説明】
【0059】
【図1】本発明の実施形態による全方位撮影補助装置および全方位画像処理装置を用いた全方位撮影システムを示す図
【図2】全方位撮影補助装置の構成を示す図
【図3】デジタルカメラの内部構成を示す概略ブロック図
【図4】撮像部の構成を示す図
【図5】本実施形態による全方位撮影システムにおける撮影の状態を示す図
【図6】全方位画像を示す図
【図7】円形領域および背景領域の検出を説明するための図
【図8】本実施形態において行われる処理を示すフローチャート
【図9】シート部材の表面の色を変更する態様を説明するための図
【図10】全方位画像における色の指定を説明するための図
【図11】従来の全方位撮影を示す図
【図12】全方位撮影の撮影原理を説明するための図
【符号の説明】
【0060】
1 全方位撮影システム
2 全方位撮影補助装置
3 デジタルカメラ
5 全方位ミラー
6 シート部材
7 円筒部材
22 領域検出部
23 演算部
【特許請求の範囲】
【請求項1】
全方位ミラーを備えた、全方位撮影に用いられる全方位撮影補助装置において、
表面が単一色のシート部材に前記全方位ミラーが装着されてなることを特徴とする全方位撮影補助装置。
【請求項2】
前記シート部材が、前記表面の色を変更可能であることを特徴とする請求項1記載の全方位撮影補助装置。
【請求項3】
請求項1または2記載の全方位撮影補助装置を用いて撮影を行うことにより取得された全方位画像における、単一色の背景領域および前記全方位ミラーの反射像に対応する円形領域を検出する領域検出手段と、
前記円形領域の中心座標を算出する演算手段とをさらに備えたことを特徴とする全方位画像処理装置。
【請求項4】
前記全方位画像上における色の指定を受け付ける指定手段をさらに備え、
前記領域検出手段は、前記指定された色に基づいて前記背景領域を検出する手段であることを特徴とする請求項3記載の全方位画像処理装置。
【請求項5】
前記中心座標を基準として前記円形領域が内接する領域を前記全方位画像から選択する領域選択手段と、
前記選択された領域の画像を保存する画像保存手段とを備えたことを特徴とする請求項3または4記載の全方位画像処理装置。
【請求項6】
請求項1または2記載の全方位撮影補助装置を用いて撮影を行うことにより取得された全方位画像における、単一色の背景領域および前記全方位ミラーの反射像に対応する円形領域を検出し、
前記円形領域の中心座標を算出することを特徴とする全方位画像処理方法。
【請求項7】
請求項1または2記載の全方位撮影補助装置を用いて撮影を行うことにより取得された全方位画像における、単一色の背景領域および前記全方位ミラーの反射像に対応する円形領域を検出する手順と、
前記円形領域の中心座標を算出する手順とを有することを特徴とする全方位画像処理方法をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
【請求項1】
全方位ミラーを備えた、全方位撮影に用いられる全方位撮影補助装置において、
表面が単一色のシート部材に前記全方位ミラーが装着されてなることを特徴とする全方位撮影補助装置。
【請求項2】
前記シート部材が、前記表面の色を変更可能であることを特徴とする請求項1記載の全方位撮影補助装置。
【請求項3】
請求項1または2記載の全方位撮影補助装置を用いて撮影を行うことにより取得された全方位画像における、単一色の背景領域および前記全方位ミラーの反射像に対応する円形領域を検出する領域検出手段と、
前記円形領域の中心座標を算出する演算手段とをさらに備えたことを特徴とする全方位画像処理装置。
【請求項4】
前記全方位画像上における色の指定を受け付ける指定手段をさらに備え、
前記領域検出手段は、前記指定された色に基づいて前記背景領域を検出する手段であることを特徴とする請求項3記載の全方位画像処理装置。
【請求項5】
前記中心座標を基準として前記円形領域が内接する領域を前記全方位画像から選択する領域選択手段と、
前記選択された領域の画像を保存する画像保存手段とを備えたことを特徴とする請求項3または4記載の全方位画像処理装置。
【請求項6】
請求項1または2記載の全方位撮影補助装置を用いて撮影を行うことにより取得された全方位画像における、単一色の背景領域および前記全方位ミラーの反射像に対応する円形領域を検出し、
前記円形領域の中心座標を算出することを特徴とする全方位画像処理方法。
【請求項7】
請求項1または2記載の全方位撮影補助装置を用いて撮影を行うことにより取得された全方位画像における、単一色の背景領域および前記全方位ミラーの反射像に対応する円形領域を検出する手順と、
前記円形領域の中心座標を算出する手順とを有することを特徴とする全方位画像処理方法をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【公開番号】特開2010−20031(P2010−20031A)
【公開日】平成22年1月28日(2010.1.28)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−179697(P2008−179697)
【出願日】平成20年7月10日(2008.7.10)
【出願人】(306037311)富士フイルム株式会社 (25,513)
【復代理人】
【識別番号】100104189
【弁理士】
【氏名又は名称】福尾 勲将
【Fターム(参考)】
【公開日】平成22年1月28日(2010.1.28)
【国際特許分類】
【出願日】平成20年7月10日(2008.7.10)
【出願人】(306037311)富士フイルム株式会社 (25,513)
【復代理人】
【識別番号】100104189
【弁理士】
【氏名又は名称】福尾 勲将
【Fターム(参考)】
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