撮像装置及び撮像方法
【課題】遠方の被写体であっても距離を測定可能で且つ複数視点での撮像が可能な小型の撮像装置を提供する。
【解決手段】それぞれ垂直方向に距離をおいて同一方向を撮像可能な２つの撮像部からなるペア（撮像部１ａ，２ａのペア、撮像部１ｂ，２ｂのペア、撮像部１ｃ，２ｃのペア、撮像部１ｄ，２ｄのペア、撮像部１ｅ，２ｅのペア）を有する撮像装置１００であって、各ペアの撮像方向は異なっており、ペアのうちの一方の撮像部（１ａ〜１ｅ）を支持する上支持体１と、ペアのうちの他方の撮像部（２ａ〜２ｅ）を支持する下支持体２と、上支持体１と下支持体２を垂直方向に相対移動可能に連結する連結部とを備える。
【解決手段】それぞれ垂直方向に距離をおいて同一方向を撮像可能な２つの撮像部からなるペア（撮像部１ａ，２ａのペア、撮像部１ｂ，２ｂのペア、撮像部１ｃ，２ｃのペア、撮像部１ｄ，２ｄのペア、撮像部１ｅ，２ｅのペア）を有する撮像装置１００であって、各ペアの撮像方向は異なっており、ペアのうちの一方の撮像部（１ａ〜１ｅ）を支持する上支持体１と、ペアのうちの他方の撮像部（２ａ〜２ｅ）を支持する下支持体２と、上支持体１と下支持体２を垂直方向に相対移動可能に連結する連結部とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置及び撮像方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、複数のカメラを用いて、周囲３６０度の範囲（全方位）を撮像できる装置が提案されている。この装置は、一度に全方位を撮像できることから、広域且つ高解像度な映像を得ることができる。同じく複数のカメラを平行配置したステレオ構成を採用し、平行配置されたカメラから得られる映像を処理することで、被写体までの距離を測定することのできる装置も提案されている（例えば特許文献１，２参照）。そして、全方位撮像可能な構成とステレオ構成とを組み合わせて、全方位撮像と距離測定とを行うことができる装置が提案されている（例えば特許文献３参照）。
【０００３】
図１２は、被写体までの距離を測定する方法を説明するための図である。図１２に示したように、撮像装置Ａと撮像装置Ｂを平行配置し、撮像装置Ａの撮像面中心と被写体と撮像装置Ｂの撮像面中心とを結ぶ三角形を作ったとき、被写体までの距離Ｘは、三角法により以下の式によって求めることができる。
【０００４】
【数１】
【０００５】
上記式からも分かるように、より遠方の被写体までの距離を求める場合、２つの撮像装置間の距離Ｄをより大きくしなければならない。
【０００６】
また、全方位撮像と距離測定を可能にするために、図１２に示したような２つの撮像装置のペアを、円状に複数並べた場合、図１３に示したような構成になるが、距離Ｄが大きくなると、装置全体も大きくなってしまう。また、距離Ｄが大きくなると、図１３の破線で示したように、隣り合うペアの撮像範囲同士のオーバーラップ範囲が減少し、パノラマ合成ができなくなる可能性がある。
【０００７】
また、特許文献４に開示されているように、２つの撮像装置を上下に配置し、この上下に配置した撮像装置のペアを円状に複数並べることでも、全方位撮像と距離測定が可能である。図１４は、特許文献４に開示されている装置の構成を示した図であり、ベースＢを挟んで２つの撮像装置２０が上下に配置され、この撮像装置２０のペアが円状に４つ配置されたものとなっている。この構成によれば、ペアの撮像装置間の距離を大きくしても撮像範囲のオーバーラップ量が減少することがなく、パノラマ合成を良好に行うことができる。また、装置の高さが大きくなるだけであり、装置の幅が大きくなることがないため小型化も可能となる。
【０００８】
特許文献４には、図１４に示したベースＢの上側にある撮像装置２０のレンズ部Ｌを上下に移動させられることが記載されており、上下の撮像装置間の距離を変えることが可能となっている。この構成によれば、レンズ部Ｌを限界まで上に移動させることで、撮像装置間の距離を大きくすることができるため、遠方の被写体までの距離を求めることが可能となる。しかし、図１４の構成では、全ての撮像装置２０がベースＢに固定されているため、レンズ部Ｌの移動量をあまり大きくすることができない。ベースＢを厚くしておけば撮像装置間の距離が大きくなるため、遠方の被写体までの距離を測定可能となるが、これでは装置の小型化を阻害してしまう。したがって、図１４に示した構造で全方位撮像と距離測定を実現しようとしても、小型化を維持しながら、遠方の被写体までの距離を求めることができない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００１−９２０４８号公報
【特許文献２】特開２０００−１１５８１０号公報
【特許文献３】特開２００１−２８５６９２号公報
【特許文献４】特開２００３−６６３０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、遠方の被写体であっても距離を測定可能で且つ複数視点での撮像が可能な小型の撮像装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の撮像装置は、それぞれ距離をおいて同一方向を撮像可能な２つの撮像部からなるペアを複数有する撮像装置であって、前記２つの撮像部の各々で撮像可能な前記同一方向は、前記ペア毎に異なっており、前記２つの撮像部は、前記同一方向に垂直な垂直方向に距離をおいて該同一方向を撮像可能であり、前記ペアのうちの一方の前記撮像部を支持する第一の支持体と、前記ペアのうちの他方の前記撮像部を支持する第二の支持体と、前記第一の支持体と前記第二の支持体を前記垂直方向に相対移動可能に連結する連結手段とを備える。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、遠方の被写体であっても距離を測定可能で且つ複数視点での撮像が可能な小型の撮像装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態を説明するための撮像装置の概略構成を示す図
【図２】図１に示す撮像装置の支持体Ｓの嵌め合わせを解除したときの側面図
【図３】図１に示す撮像装置の上支持体と下支持体の嵌め合わせを解除してから、下支持体に対して上支持体を１８０°回転させたときの状態を示した側面図
【図４】図１に示す撮像装置の内部構成を示すブロック図
【図５】図１に示す撮像装置の動作を説明するためのフローチャート
【図６】上パノラマ画像データと下パノラマ画像データの例を示した図
【図７】図１に示した撮像装置の第一の変形例における動作を説明するためのフローチャート
【図８】図１に示した撮像装置の第二の変形例における動作を説明するためのフローチャート
【図９】本発明の一実施形態を説明するための撮像装置の別の構成例を示す図
【図１０】図９に示す撮像装置の内部構成を示すブロック図
【図１１】図９に示した撮像装置の動作を説明するためのフローチャート
【図１２】被写体の距離測定を行うためのシステム構成例を示した図
【図１３】距離測定と全方位撮像を可能とするためのシステム構成例を示した図
【図１４】距離測定と全方位撮像を可能とするためのシステム構成例を示した図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。
【００１５】
図１は、本発明の一実施形態を説明するための撮像装置の概略構成を示す図であり、（ａ）は撮像装置を上から見た図、（ｂ）は撮像装置を側面から見た図である。撮像装置１００は、正十角柱状の支持体Ｓを備える。
【００１６】
支持体Ｓは、互いに嵌め合わせることが可能な上支持体１と下支持体２とで構成されている。上支持体１と下支持体２を互いに嵌め合わせることで、全体として正十角柱の支持体Ｓを構成するようになっている。
【００１７】
下支持体２は、５つの撮像部２ａ〜２ｅを支持するためのものであり、基体Ｋ１と、基体Ｋ１上に下支持体２の周方向に沿って設けられた５つの凸部Ｔ１とで構成されている。各凸部Ｔ１に、撮像部２ａ〜２ｅのいずれかが内蔵されている。以下では、撮像部２ａ〜２ｅのことを総称して下撮像部とも言う。
【００１８】
上支持体１は、５つの撮像部１ａ〜１ｅを支持するためのものであり、撮像部１ａ〜１ｅが周方向に沿って配置されている。撮像部１ａ〜１ｅは、下支持体２を上支持体１に嵌め合わせたときに、各撮像部２ａ〜２ｅ同士の間に１つが配置されるように、上支持体１によって支持されている。以下では、撮像部１ａ〜１ｅのことを総称して上撮像部とも言う。このように、上支持体１と下支持体２を嵌め合わせることで、支持体Ｓにその周方向に沿って上撮像部と下撮像部が交互に並ぶようになっている。
【００１９】
撮像部１ａ〜１ｅ、２ａ〜２ｅの各々には、光学レンズ、絞り、及びメカニカルシャッタ等を含む光学系ユニットと、ＣＣＤイメージセンサやＣＭＯＳイメージセンサ等の撮像素子とが含まれる。
【００２０】
上支持体１には、各撮像部１ａ〜１ｅの開口（光学系ユニットに光を入射させるために設けられた開口）の中心同士が等間隔となるように、撮像部１ａ〜１ｅが同一平面上に配置されている。つまり、各撮像部１ａ〜１ｅの開口中心と、上支持体１の中心Ｃとを結ぶ直線同士の角度をθ１とすると、θ１＝３６０°／５＝７２°となっている。図１（ａ）に示した上面視において上支持体１の中心Ｃと各撮像部１ａ〜１ｅの開口中心とを結ぶ直線の延びる方向を各撮像部１ａ〜１ｅの撮像方向と定義すると、各撮像部１ａ〜１ｅの撮像方向は全て異なったものとなっている。
【００２１】
また、各撮像部１ａ〜１ｅの画角は７２°よりも大きくなっている。このようにすることで、撮像部１ａ〜１ｅの各撮像範囲の両端が、その両隣の撮像部１ａ〜１ｅの撮像範囲の端部と必ず重なることになり、撮像部１ａ〜１ｅだけで、上支持体１の中心Ｃを中心とする３６０°の範囲を死角なく全て撮像することができるようになる。
【００２２】
下支持体２には、各撮像部２ａ〜２ｅの開口の中心同士が等間隔となるように、撮像部２ａ〜２ｅが同一平面上に配置されている。つまり、各撮像部２ａ〜２ｅの開口中心と、下支持体２の中心Ｃとを結ぶ直線同士の角度をθ２とすると、θ２＝３６０°／５＝７２°となっている。図１（ａ）に示した上面視において下支持体２の中心Ｃと各撮像部２ａ〜２ｅの開口中心とを結ぶ直線の延びる方向を各撮像部２ａ〜２ｅの撮像方向と定義すると、各撮像部２ａ〜２ｅの撮像方向は全て異なったものとなっている。
【００２３】
また、各撮像部２ａ〜２ｅの画角は７２°よりも大きくなっている。このようにすることで、撮像部２ａ〜２ｅの各撮像範囲の両端が、その両隣の撮像部２ａ〜２ｅの撮像範囲の端部と必ず重なることになり、撮像部２ａ〜２ｅだけで、下支持体２の中心Ｃを中心とする３６０°の範囲を死角なく全て撮像することができるようになる。
【００２４】
上撮像部と下撮像部は、上支持体１と下支持体２を嵌め合わせた状態で同一平面上に配置され、この同一平面に規定される円の円周方向に沿って交互に配置されるようになっている。また、上撮像部と下撮像部の開口中心同士が等間隔となるように、撮像部１ａ〜１ｅ，２ａ〜２ｅが配置されている。つまり、各撮像部１ａ〜１ｅ，２ａ〜２ｅの開口中心と、支持体Ｓの中心Ｃとを結ぶ直線同士の角度をθとすると、θ＝３６０°／１０＝３６°となっている。
【００２５】
上撮像部と下撮像部は、上支持体１を、中心Ｃを中心にして支持体Ｓの周方向に角度θ回転させる毎に、図１（ａ）に示した上面視において、その配置が完全に一致するように構成されている。
【００２６】
上撮像部と下撮像部の画角はθ（＝３６°）よりも大きくなっているため、上支持体１と下支持体２を嵌め合わせた状態では、撮像部１ａ〜１ｅ，２ａ〜２ｅの各撮像範囲の両端が、その両隣の撮像部の撮像範囲の端部と必ず重なることになり、上支持体１と下支持体２を嵌め合わせた状態で、支持体Ｓの中心点Ｃを中心とする３６０°の範囲を死角なく全て撮像することができるようになっている。
【００２７】
図２は、図１に示す撮像装置の支持体Ｓの嵌め合わせを解除したときの側面図である。図２に示すように、撮像装置１００は、上支持体１と下支持体２を、各撮像部１ａ〜１ｅ，２ａ〜２ｅの撮像方向に垂直な垂直方向（図１（ａ）の紙面に対して垂直な方向）に相対移動可能（上支持体１と下支持体２のいずれか又は両方を移動可能）に連結する連結部３を備える。連結部３は、該垂直方向を軸（中心Ｃを軸）にして上支持体１と下支持体２を相対回転可能（上支持体１と下支持体２のいずれか又は両方を回転可能）に連結する機能も有している。連結部３としては、これらの機能を実施できるものであれば良く、公知の様々な構成（例えば送りねじ機構等）を採用することができる。
【００２８】
図３は、図１に示す撮像装置の上支持体１と下支持体２の嵌め合わせを解除してから、下支持体２に対して上支持体１を１８０°回転させたときの状態を示した側面図である。図３の左側の図のように、下支持体２を固定して上支持体１を垂直方向に移動させた後、上支持体１を１８０°回転させると、図３の右側の図のようになる。この状態では、それぞれ垂直方向に距離をおいて同一方向を撮像する上撮像部と下撮像部からなるペアが５つ形成された状態となる。なお、この状態におけるペアの数は５つに限らず、２つ以上となるように上撮像部と下撮像部を設けておけば良い。２つ以上のペアがあれば、距離測定を実施しつつ、複数視点での撮像が可能となる。
【００２９】
図４は、図１に示す撮像装置の内部構成を示すブロック図である。撮像装置１００は、上撮像部に撮像を実施させる制御を行う撮像制御部４Ｕと、下撮像部に撮像を実施させる制御を行う撮像制御部４Ｄと、上撮像部から出力された撮像信号に信号処理を施して画像データ（１画素に輝度信号と色差信号を持たせたデータ）を生成する映像処理部８と、下撮像部から出力された撮像信号に信号処理を施して画像データを生成する映像処理部９と、各種情報を記録するための情報記録部１０と、モータ等によって上支持体１と下支持体２を相対移動及び相対回転させる支持体駆動部６と、ユーザからの指示を入力するための操作部７と、システム全体を統括制御するシステム制御部５とを備える。
【００３０】
以下、撮像装置１００の動作について説明する。撮像装置１００では、撮像部１ａ〜１ｅ，２ａ〜２ｅの各々で異なる方向を撮像し、それによって得られた画像データをパノラマ合成することで高解像度の全方位撮像を実施するための高解像全方位撮像モードと、上撮像部と下撮像部のペアで撮像して得られる画像データからその画像データに含まれる主要被写体までの距離を測定すると共に、各ペアの上撮像部から得られた画像データをパノラマ合成し、各ペアの下撮像部から得られた画像データをパノラマ合成して２つのパノラマ画像データを生成することで、距離測定と全方位撮像を同時に実施するための全方位撮像・距離測定モードとが設定可能となっている。
【００３１】
図５は、図１に示す撮像装置の動作を説明するためのフローチャートである。なお、初期設定（電源投入直後の状態）では、撮像装置１００は図１に示したように、上支持体１と下支持体２が嵌め合わされた状態となっているものとする。
【００３２】
電源が投入されると、システム制御部５はモードの設定をユーザに要求する（ステップＳ１）。ユーザが操作部７を操作して高解像全方位撮像モードを選択すると、システム制御部５は、撮像制御部４Ｕ，４Ｄを介して、上撮像部と下撮像部により被写体の撮像を行わせる（ステップＳ２）。
【００３３】
撮像が終了すると、上撮像部から出力された撮像信号から５つの画像データが映像処理部８によって生成され、これが図示しないワークメモリに記憶される。また、下撮像部から出力された撮像信号から５つの画像データが映像処理部９によって生成され、これも図示しないワークメモリに記憶される（ステップＳ３）。
【００３４】
次に、映像処理部９が、ワークメモリに記憶された１０個の画像データをパノラマ合成して、継ぎ目のないパノラマ画像データを生成し（ステップＳ４）、これを情報記録部１０に記録する（ステップＳ５）。ここで、パノラマ合成とは、各撮像部１ａ〜１ｅ，２ａ〜２ｅから得られた画像データと、その両隣にある撮像部から得られた画像データとの重なり部分を検出し、この重なり部分で画像データ同士を重ねて合成して継ぎ目のない画像を生成することを言う。
【００３５】
次に、システム制御部５が撮像を繰り返すかどうか判断し、ユーザの指示等によって撮像を終了する指示があり、撮像を繰り返さないと判断した場合（ステップＳ６：ＮＯ）には、処理を終了する。一方、撮像を繰り返す場合（ステップＳ６：ＹＥＳ）には、ステップＳ２に処理を戻す。
【００３６】
ステップＳ１でユーザにより全方位撮像・距離測定モードが選択されると、システム制御部５は、支持体駆動部６を介して上支持体１を垂直方向に移動させて上支持体１と下支持体２の嵌め合わせを解除すると共に、上支持体１を１８０°回転させて（ステップＳ７）、図３に示した状態とする。
【００３７】
図３に示すように、上撮像部と下撮像部からなるペアが５つできた状態で、システム制御部５は、撮像制御部４Ｕ，４Ｄを介して、上撮像部と下撮像部により被写体の撮像を行わせる（ステップＳ８）。
【００３８】
撮像が終了すると、上撮像部から出力された撮像信号から５つの画像データが映像処理部８によって生成され、これが図示しないワークメモリに記憶される。また、下撮像部から出力された撮像信号から５つの画像データが映像処理部９によって生成され、これも図示しないワークメモリに記憶される。
【００３９】
次に、映像処理部９が、ワークメモリに記憶された上撮像部から得られた５個の画像データをパノラマ合成して、継ぎ目のないパノラマ画像データ（以下、上パノラマ画像データという）を生成し（ステップＳ９）、ワークメモリに記憶された下撮像部から得られた５個の画像データをパノラマ合成して、継ぎ目のないパノラマ画像データ（以下、下パノラマ画像データという）を生成し（ステップＳ１０）、これら２つのパノラマ画像データをワークメモリに記憶する。
【００４０】
次に、映像処理部９が、上パノラマ画像データと下パノラマ画像データを用いて、これらのパノラマ画像データに含まれる主要被写体までの距離を測定する（ステップＳ１１）。なお、距離を測定する対象となる被写体は、操作部７の操作により指定する方法の他、映像処理部９がパノラマ画像データから人物や動体等を検出する処理を行って、検出された人物や動体を対象とする方法等が挙げられる。操作部７の操作により指定する場合には、パノラマ画像データに基づく画像を表示するための表示装置を撮像装置１００に搭載又は接続し、表示装置に表示されるパノラマ画像の中からタッチパネル等により被写体を指定できるようにすれば良い。
【００４１】
図６は、上パノラマ画像データと下パノラマ画像データの例を示した図である。図６に示した丸で囲った被写体を、距離を測定する対象となる被写体とした場合、その被写体を撮像範囲に含むペアの上撮像部の開口面の中心と該ペアの下撮像部の開口面の中心と被写体とを結ぶ三角形と、上記式とから、被写体までの距離Ｘを測定することができる。
【００４２】
なお、図６に示したように、上パノラマ画像データと下パノラマ画像データは視差のある画像データとなっているため、これらを用いることで立体のパノラマ画像を閲覧可能な撮像装置も実現することが可能となる。
【００４３】
被写体までの距離を測定した後、映像処理部９は、上パノラマ画像データと下パノラマ画像データと被写体距離情報とを情報記録部１０に記録する（ステップＳ１２）
【００４４】
次に、システム制御部５が撮像を繰り返すかどうか判断し、ユーザの指示等によって撮像を終了する指示があり、撮像を繰り返さないと判断した場合（ステップＳ１３：ＮＯ）、システム制御部５は、支持体駆動部６を介し、上支持体１を初期設定時の状態に戻して（ステップＳ１４）、処理を終了する。一方、撮像を繰り返す場合（ステップＳ１３：ＹＥＳ）には、ステップＳ８に処理を戻す。
【００４５】
なお、以上の説明では、上支持体１を動かして図１の状態から図３の状態、又は、図３の状態から図１の状態に変位させるものとしたが、上支持体１の代わりに下支持体２を動かしたり、上支持体１と下支持体２の両方を動かしたりして上記変位を実現しても良い。また、以上の説明では、上支持体１を１８０°回転させたときに上面視において位置が一致する上撮像部と下撮像部を距離測定の際のペアに設定したが、上支持体１を３６°、７２°、１０８°、１４４°、２１６°、２５２°、２８８°、３２４°回転させたときに上面視において位置が一致する上撮像部と下撮像部をペアに設定しても良い。
【００４６】
以上のように、撮像装置１００によれば、支持体Ｓが分離している場合としていない場合のいずれでも、支持体Ｓの中心Ｃを中心とした周囲３６０度の範囲を撮像することが可能になる。上支持体１と下支持体２を嵌め合わせた状態では、上撮像部と下撮像部を併せた１０個の撮像部を用いて周囲３６０度の範囲を撮像することができ、支持体Ｓが分離しているときよりも高解像度の全方位画像を得ることができる。
【００４７】
また、撮像装置１００によれば、ペアの２つの撮像部は垂直方向に距離を空けて同一方向を撮像可能であるため、この２つの撮像部からの画像データにより、被写体までの距離を測定することができる。ペアの２つの撮像部の垂直方向の距離は連結部３によって変えることができるため、遠くの被写体の距離も測定することが可能な撮像装置を、装置規模を大きくすることなく実現することができる。
【００４８】
また、撮像装置１００によれば、上支持体１と下支持体２を嵌め合わせた状態では、撮像装置１００全体の垂直方向の高さが小さくなるため、距離測定を行わない場合には上支持体１と下支持体２を嵌め合わせておくことで、装置をコンパクトにすることができる。
【００４９】
なお、以上の説明では、システム制御部５の制御によって支持体Ｓが自動で分離したり元に戻ったりするものとしたが、上支持体１と下支持体２の位置関係を手動で変えられるようにしても良い。
【００５０】
以下、図１に示した撮像装置１００の変形例について説明する。
【００５１】
（第一の変形例）
この変形例では、高解像全方位撮像モードと全方位撮像・距離測定モードとをユーザ操作によって切り替えるのはなく、撮像装置側で自動的に切り替えるものとしている。
【００５２】
図７は、図１に示した撮像装置１００の第一の変形例における動作を説明するためのフローチャートである。図７において図５と同じ処理には同一符号を付して説明を省略する。
【００５３】
電源が投入されると、システム制御部５は高解像全方位撮像モードで撮像装置１００を動作させる。つまり、上撮像部と下撮像部により撮像を行い（ステップＳ２１）、各撮像部から出力される撮像信号から画像データを生成し、これをパノラマ合成してパノラマ画像データを生成、記録する。
【００５４】
次に、映像処理部９が、生成したパノラマ画像データに対して人物の顔の検出処理を実施する（ステップＳ２２）。
【００５５】
顔が検出されない場合（ステップＳ２３：ＮＯ）は、ステップＳ２１に処理が戻り、顔が検出された場合（ステップＳ２３：ＹＥＳ）には、全方位撮像・距離測定モードに移行して、ステップＳ７〜Ｓ１２の処理が行われる。
【００５６】
ステップＳ１２の後、映像処理部９が、ステップＳ９，Ｓ１０で生成したパノラマ画像データに対して顔検出処理を行い、顔が検出された場合（ステップＳ２４：ＹＥＳ）はステップＳ８に処理が戻る。顔が検出されなかった場合（ステップＳ２４：ＮＯ）は、システム制御部５が、支持体駆動部６を介し、上支持体１を初期設定時の状態に戻す（ステップＳ２５）。次に、システム制御部５が撮像を繰り返すかどうか判断し、ユーザの指示等によって撮像を終了する指示があり、撮像を繰り返さないと判断した場合（ステップＳ２６：ＮＯ）、処理を終了する。一方、撮像を繰り返す場合（ステップＳ２６：ＹＥＳ）には、ステップＳ２１に処理を戻す。
【００５７】
なお、ここでは顔が検出された場合に、高解像全方位撮像モードから全方位撮像・距離測定モードに移行し、全方位撮像・距離測定モードにおいて顔が検出されなくなった場合に、高解像全方位撮像モードに移行するものとしたが、顔の代わりに、動体の検出の有無によってモードを自動的に切り替えるようにしても良い。動体を検出する場合には、２回以上の撮像を行った後に得られる２回の撮像分のパノラマ画像データの比較により、動体検出を行えば良い。つまり、図７のフローにおいて、ステップＳ２２の処理をステップＳ２１の処理を２回行ってから行うものとし、ステップＳ２４の処理をステップＳ７〜１２の処理を２回行ってから行うものとすれば良い。また、顔によるモード切り替えと動体によるモード切り替えとを組み合わせて実施しても良い。
【００５８】
また、以上の説明では、生成したパノラマ画像データから顔や動体を検出するものとしているが、顔や動体の検出処理は、各ペアから得られる２つの画像データ（パノラマ合成前のデータ）に対して実施しても良い。
【００５９】
以上のように、この変形例によれば、ユーザがモード設定を行わずとも、被写体に顔や動体が含まれた時点でモードが自動的に切り替えられる構成となっているため、特に監視カメラ用途として好適である。
【００６０】
（第二の変形例）
ここでは、図１に示した撮像装置１００の全方位撮像・距離測定モード時における動作の変形例を説明する。
【００６１】
図８は、図１に示した撮像装置の第二の変形例における動作を説明するためのフローチャートである。全方位撮像・距離測定モードに移行すると、システム制御部５は、支持体Ｓを分離・回転させて、図３に示す状態とし、上撮像部による撮像（ステップＳ３１）と、下撮像部による撮像（ステップＳ３２）とを実施する。
【００６２】
次に、上撮像部から出力される撮像信号から映像処理部８により画像データが生成されてワークメモリに記憶され、下撮像部から出力される撮像信号から映像処理部９により画像データが生成されてワークメモリに記憶される。映像処理部９は、ワークメモリに記憶された、ペアを構成する２つの撮像部から得られた２つの画像データから、その画像データに含まれる主要被写体の視差を算出する。この視差の算出は、各ペアについて行う（ステップＳ３３）。
【００６３】
次に、システム制御部５が、各ペアについて算出された視差に、閾値Ａよりも小さいものが含まれるかどうかを判定する（ステップＳ３４）。閾値Ａよりも小さいものが含まれていた場合、この場合は主要被写体までの距離が遠すぎると判断して、システム制御部５は、支持体駆動部６を介して、上支持体１を下支持体２から遠ざかる方向に移動させて、ペアを構成する２つの撮像部間の距離を大きくする（ステップＳ３８）。その後はステップＳ３１に戻る。
【００６４】
閾値Ａよりも小さいものが含まれていなかった場合、システム制御部５は、各ペアについて算出された視差に、閾値Ｂ（＞Ａ）よりも大きいものが含まれるかどうかを判定する（ステップＳ３５）。閾値Ｂよりも大きいものが含まれていた場合、この場合は主要被写体の距離が近すぎると判断し、システム制御部５は、支持体駆動部６を介して、上支持体１を下支持体２に近づける方向に移動させて、ペアを構成する２つの撮像部間の距離を小さくする（ステップＳ３９）。その後はステップＳ３１に戻る。
【００６５】
なお、ここでは上支持体１を移動させているが、ペアを構成する２つの撮像部間の距離が変わるように、下支持体２を移動させても良いし、両方を移動させても良い。
【００６６】
ステップＳ３５において、各ペアについて算出された視差に閾値Ｂよりも大きいものが含まれていなかった場合には、映像処理部９により、記憶された画像データから上パノラマ画像データと下パノラマ画像データが生成されると共に、これらから距離測定がなされて、上パノラマ画像データと下パノラマ画像データと距離情報とが情報記録部１０に記録される（ステップＳ３６）。
【００６７】
次に、システム制御部５が撮像を繰り返すかどうか判断し、ユーザの指示等によって撮像を終了する指示があり、撮像を繰り返さないと判断した場合（ステップＳ３７：ＮＯ）、処理を終了する。一方、撮像を繰り返す場合（ステップＳ３７：ＹＥＳ）には、ステップＳ３１に処理を戻す。
【００６８】
以上のように、この変形例によれば、被写体の視差に応じて、ペアの撮像部間の距離を変えることができるため、遠くの被写体から近くの被写体までの距離を精度良く測定することができる。
【００６９】
なお、上記説明では各ペアから得られる２つの画像データに対して視差を算出しているが、上パノラマ画像データと下パノラマ画像データを用いて、これらに含まれる主要被写体の視差を算出し、この視差が閾値Ａよりも小さい場合はペアの撮像部間距離を大きくし、この視差が閾値Ｂよりも大きい場合はペアの撮像部間距離を小さくし、この視差が閾値Ａ以上閾値Ｂ以下の場合には、ペアの撮像部間距離を変えないように制御しても良い。主要被写体はユーザによって設定可能としても良いし、映像処理部９にて顔や動体を検出し、検出した顔や動体を主要被写体として自動設定しても良い。
【００７０】
また、上記説明では、ペアの撮像部間距離の変更を、撮像装置１００が視差に応じて自動的に行うものとしているが、これをユーザからの指示に応じて行う構成であっても良い。この場合は、図５に示したフローチャートに基づく動作となり、ステップＳ７の後にユーザ操作を受け付け、ユーザからの指示に応じて上支持体１と下支持体２を相対移動させてから撮像を行うことで、所望の視差にて被写体の距離情報を得ることができる。また、上述した視差に応じてペアの撮像部間距離を自動的に変更する構成と、ユーザからの指示に応じてペアの撮像部間距離を変更する構成とを両方持たせておいても良い。
【００７１】
また、この変形例と第一の変形例を組み合わせても良い。
【００７２】
次に、本発明の実施形態を説明するための撮像装置の別の構成例について説明する。
【００７３】
図９は、本発明の一実施形態を説明するための撮像装置の別の構成例を示す図である。図９（ａ）は、撮像装置を側面から見た図であり、図９（ｂ）は、撮像装置を上から見た図であり、図９（ｃ）は、撮像装置を下から見た図である。
【００７４】
図９に示す撮像装置は、撮像部１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄを支持する上支持体１３と、撮像部１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄを支持する下支持体１４と、上支持体１３と下支持体１４を連結する連結部１５とを備える。
【００７５】
撮像部１１ａ〜１１ｄ、１２ａ〜１２ｄの各々には、光学レンズ、絞り、及びメカニカルシャッタ等を含む光学系ユニットと、ＣＣＤイメージセンサやＣＭＯＳイメージセンサ等の撮像素子とが含まれる。
【００７６】
上支持体１３には、各撮像部１１ａ〜１１ｄの開口中心同士が等間隔となるように、撮像部１１ａ〜１１ｄが同一平面上に配置されている。つまり、各撮像部１１ａ〜１１ｄの開口中心と、上支持体１３の中心ｃとを結ぶ直線同士の角度は３６０°／４＝９０°となっている。図９（ｂ）の上面視において上支持体１３の中心ｃと各撮像部１１ａ〜１１ｄの開口中心とを結ぶ直線の延びる方向を各撮像部１１ａ〜１１ｄの撮像方向と定義すると、各撮像部１１ａ〜１１ｄの撮像方向は全て異なったものとなっている。
【００７７】
また、各撮像部１１ａ〜１１ｄの画角は９０°よりも大きくなっている。このようにすることで、撮像部１１ａ〜１１ｄの各撮像範囲の両端が、その両隣の撮像部１１ａ〜１１ｄの撮像範囲の端部と必ず重なることになり、撮像部１１ａ〜１１ｄだけで、上支持体１３の中心ｃを中心とする３６０°の範囲を死角なく全て撮像することができるようになる。
【００７８】
下支持体１４には、各撮像部１２ａ〜１２ｄの開口中心同士が等間隔となるように、撮像部１２ａ〜１２ｄが同一平面上に配置されている。つまり、各撮像部１２ａ〜１２ｄの開口中心と、下支持体１４の中心ｃとを結ぶ直線同士の角度は９０°となっている。図９（ｃ）の下面視において下支持体１４の中心ｃと各撮像部１２ａ〜１２ｄの開口中心とを結ぶ直線の延びる方向を各撮像部１２ａ〜１２ｄの撮像方向と定義すると、各撮像部１２ａ〜１２ｄの撮像方向は全て異なったものとなっている。
【００７９】
また、各撮像部１２ａ〜１２ｄの画角は９０°よりも大きくなっている。このようにすることで、撮像部１２ａ〜１２ｄの各撮像範囲の両端が、その両隣の撮像部１２ａ〜１２ｄの撮像範囲の端部と必ず重なることになり、撮像部１２ａ〜１２ｄだけで、下支持体１４の中心ｃを中心とする３６０°の範囲を死角なく全て撮像することができるようになる。以下では、撮像部１１ａ〜１１ｄを上撮像部といい、撮像部１２ａ〜１２ｄを下撮像部という。
【００８０】
上撮像部と下撮像部は、上面視において完全に重なるように配置されている。このため、図９に示す撮像装置は、それぞれ各撮像部の撮像方向に垂直な垂直方向（図９（ｂ），（ｃ）の紙面に垂直な方向）に距離をおいて同一方向を撮像する上撮像部と下撮像部からなるペア（例えば、撮像部１１ａと撮像部１２ａのペア）を４つ有した構成となっている。なお、ペアの数は４つに限らず、２つ以上となるように撮像部を設ければ良い。２つ以上のペアがあれば、距離測定を実施しつつ、複数視点での撮像が可能となる。
【００８１】
連結部１５は、上支持体１３と下支持体１４を、各撮像部１１ａ〜１１ｄ，１２ａ〜１２ｄの撮像方向に垂直な垂直方向に相対移動可能（上支持体１３と下支持体１４のいずれか又は両方を移動可能）に連結する。連結部３としては、このような機能を実施できるものであれば良く、公知の様々な構成（例えば送りねじ機構等）を採用することができる。
【００８２】
図１０は、図９に示す撮像装置の内部構成を示すブロック図である。この撮像装置は、上撮像部に撮像を実施させる制御を行う撮像制御部２４Ｕと、下撮像部に撮像を実施させる制御を行う撮像制御部２４Ｄと、上撮像部から出力された撮像信号に信号処理を施して画像データを生成する映像処理部２８と、下撮像部から出力された撮像信号に信号処理を施して画像データを生成する映像処理部２９と、各種情報を記録するための情報記録部３０と、モータ等によって上支持体１３と下支持体１４を相対移動させる支持体駆動部２６と、ユーザからの指示を入力するための操作部２７と、システム全体を統括制御するシステム制御部２５とを備える。
【００８３】
以下、図９に示す撮像装置の動作を説明する。
【００８４】
図１１は、図９に示した撮像装置の動作を説明するためのフローチャートである。電源が投入されると、システム制御部２５は、上撮像部による撮像（ステップＳ４１）と、下撮像部による撮像（ステップＳ４２）とを実施する。
【００８５】
次に、上撮像部から出力される撮像信号から映像処理部２８により画像データが生成されてワークメモリに記憶され、下撮像部から出力される撮像信号から映像処理部２９により画像データが生成されてワークメモリに記憶される。映像処理部２９は、ワークメモリに記憶された、ペアを構成する２つの撮像部から得られた２つの画像データから、その画像データに含まれる主要被写体の視差を算出する。この視差の算出は、各ペアについて行う（ステップＳ４３）。
【００８６】
次に、システム制御部２５が、各ペアについて算出された視差に、閾値Ａよりも小さいものが含まれるかどうかを判定する（ステップＳ４４）。閾値Ａよりも小さいものが含まれていた場合、この場合は主要被写体までの距離が遠すぎると判断し、システム制御部２５は、支持体駆動部２６を介して、上支持体１３を下支持体１４から遠ざかる方向に移動させて、ペアを構成する２つの撮像部間の距離を大きくする（ステップＳ４８）。その後はステップＳ４１に戻る。
【００８７】
閾値Ａよりも小さいものが含まれていなかった場合、システム制御部２５は、各ペアについて算出された視差に、閾値Ｂ（＞Ａ）よりも大きいものが含まれるかどうかを判定する（ステップＳ４５）。閾値Ｂよりも大きいものが含まれていた場合、この場合は主要被写体の距離が近すぎると判断し、システム制御部２５は、支持体駆動部２６を介して、上支持体１３を下支持体１４に近づける方向に移動させて、ペアを構成する２つの撮像部間の距離を小さくする（ステップＳ４９）。その後はステップＳ４１に戻る。
【００８８】
なお、ここでは上支持体１３を移動させているが、ペアを構成する２つの撮像部間の距離が変わるように、下支持体１４を移動させても良いし、両方を移動させても良い。
【００８９】
ステップＳ４５において、各ペアについて算出された視差に閾値Ｂよりも大きいものが含まれていなかった場合には、映像処理部２９により、記憶された画像データから上パノラマ画像データと下パノラマ画像データが生成されると共に、これらから距離測定がなされて、上パノラマ画像データと下パノラマ画像データと距離情報とが情報記録部３０に記録される（ステップＳ４６）。
【００９０】
次に、システム制御部２５が撮像を繰り返すかどうか判断し、ユーザの指示等によって撮像を終了する指示があり、撮像を繰り返さないと判断した場合（ステップＳ４７：ＮＯ）、処理を終了する。一方、撮像を繰り返す場合（ステップＳ４７：ＹＥＳ）には、ステップＳ４１に処理を戻す。
【００９１】
以上のように、図９に示す構成であっても、第二の変形例と同様、被写体の視差に応じて、ペアの撮像部間の距離を変えることができ、遠くの被写体から近くの被写体までの距離を精度良く測定することができる。また、図９に示す構成によれば、連結部１５によってペアの撮像部間の距離を変えられるため、撮像装置の大きさを大きくすることなく、遠くの被写体までの距離の測定と、全方位撮像とを両立させることができる。
【００９２】
なお、上記説明では各ペアから得られる２つの画像データに対して視差を算出しているが、上パノラマ画像データと下パノラマ画像データを用いて、これらに含まれる主要被写体の視差を算出し、この視差が閾値Ａよりも小さい場合はペアの撮像部間距離を大きくし、この視差が閾値Ｂよりも大きい場合はペアの撮像部間距離を小さくし、この視差が閾値Ａ以上閾値Ｂ以下の場合には、ペアの撮像部間距離を変えないように制御しても良い。主要被写体はユーザによって設定可能としても良いし、映像処理部２９にて顔や動体を検出し、検出した顔や動体を主要被写体として自動設定しても良い。
【００９３】
また、上記説明では、ペアの撮像部間距離の変更を、撮像装置が視差に応じて自動的に行うものとしているが、これをユーザからの指示に応じて行う構成であっても良い。この場合は、システム制御部２５が、ペアの撮像部間距離を、ユーザから指示された値となるように上支持体１３と下支持体１４を相対移動させた上で、撮像を実施すれば良い。これにより、所望の視差にて被写体の距離情報を得ることができる。また、上述した視差に応じてペアの撮像部間距離を自動的に変更する構成と、ユーザからの指示に応じてペアの撮像部間距離を変更する構成とを両方持たせておいても良い。
【００９４】
以上説明したように、本明細書には次の事項が開示されている。
【００９５】
開示された撮像装置は、それぞれ距離をおいて同一方向を撮像可能な２つの撮像部からなるペアを複数有する撮像装置であって、前記２つの撮像部の各々で撮像可能な前記同一方向は、前記ペア毎に異なっており、前記２つの撮像部は、前記同一方向に垂直な垂直方向に距離をおいて該同一方向を撮像可能であり、前記ペアのうちの一方の前記撮像部を支持する第一の支持体と、前記ペアのうちの他方の前記撮像部を支持する第二の支持体と、前記第一の支持体と前記第二の支持体を前記垂直方向に相対移動可能に連結する連結手段とを備える。
【００９６】
この構成により、所定の点を中心とした周囲３６０度の範囲を撮像することが可能になる。また、ペアの２つの撮像部は距離を空けて同一方向を撮像可能であるため、この２つの撮像部からの撮像データにより、被写体までの距離を測定することができる。ペアの２つの撮像部の垂直方向の距離は連結手段によって変えることができるため、遠くの被写体の距離も測定することが可能な撮像装置を、装置規模を大きくすることなく実現することができる。
【００９７】
開示された撮像装置は、前記連結手段が、前記第一の支持体と前記第二の支持体を、前記垂直方向を軸にして相対回転可能に連結する。
【００９８】
開示された撮像装置は、前記第一の支持体と前記第二の支持体が互いに嵌め合わせ可能な形状になっており、前記第一の支持体と前記第二の支持体を嵌め合わせた状態で、複数の前記一方の撮像部と複数の前記他方の撮像部とが同一平面上に配置され、且つ、前記一方の撮像部と前記他方の撮像部が、前記同一平面に規定される円の円周方向に沿って交互に配置されるように、前記第一の支持体と前記第二の支持体に前記撮像部が配置されており、前記第一の支持体と前記第二の支持体を前記垂直方向に相対移動させて前記第一の支持体と前記第二の支持体の嵌め合わせを解除し、更に、前記第一の支持体と前記第二の支持体を相対回転させた状態で、前記ペアの２つの撮像部が前記同一方向を撮像可能となる。
【００９９】
この構成により、第一の支持体と第二の支持体を嵌め合わせた状態では、周囲３６０度の範囲を高解像度で撮像することが可能となり、第一の支持体と第二の支持体の嵌め合わせを解除した状態でも、各支持体に配置された撮像部により、周囲３６０度の範囲を撮像することが可能となる。また、第一の支持体と第二の支持体の嵌め合わせを解除し、更に、第一の支持体と第二の支持体を相対回転させることで、それぞれ異なる方向を撮像する複数のペアを作ることができる。ペアの２つの撮像部の垂直方向の距離を変更することも可能なため、遠くの被写体までの距離を測定することもできる。また、第一の支持体と第二の支持体を嵌め合わせた状態では、装置全体の垂直方向の高さが小さくなるため、装置をコンパクトにすることができる。このような構成により、遠くの被写体の距離を測定でき且つ全方位撮像を行うことができる撮像装置を、装置規模を大きくすることなく実現することができる。
【０１００】
開示された撮像装置は、前記ペアの２つの撮像部が前記同一方向を撮像可能となった状態で前記前記ペアの２つの撮像部での撮像により得られる２つの画像データに基づいて、該画像データに含まれる被写体までの距離を測定する距離測定手段と、前記ペアの２つの撮像部が前記同一方向を撮像可能となった状態で複数の前記一方の撮像部により撮像して得られる複数の画像データをパノラマ合成し、前記状態で複数の前記他方の撮像部により撮像して得られる複数の画像データをパノラマ合成する第一のパノラマ合成手段とを備える。
【０１０１】
開示された撮像装置は、前記第一の支持体と前記第二の支持体を嵌め合わせた状態で全ての前記撮像部により撮像して得られる画像データをパノラマ合成する第二のパノラマ合成手段を備える。
【０１０２】
開示された撮像装置は、前記連結手段による前記第一の支持体と前記第二の支持体の相対移動及び相対回転を自動で制御する移動・回転制御手段を備える。
【０１０３】
開示された撮像装置は、前記移動・回転制御手段が、前記第一の支持体と前記第二の支持体を嵌め合わせた状態で全ての前記撮像部により撮像して得られる画像データから動体を検出したときに、前記嵌め合わせを解除し、更に、前記第一の支持体と前記第二の支持体を相対回転させる。
【０１０４】
開示された撮像装置は、前記移動・回転制御手段が、前記第一の支持体と前記第二の支持体の嵌め合わせを解除し、更に、前記第一の支持体と前記第二の支持体を相対回転させた状態で前記撮像部により撮像して得られる画像データから動体が検出されなくなったときに、前記第一の支持体と前記第二の支持体を嵌め合わせた状態に戻す。
【０１０５】
開示された撮像装置は、前記移動・回転制御手段が、前記第一の支持体と前記第二の支持体を嵌め合わせた状態で全ての前記撮像部により撮像して得られる画像データから顔を検出したときに、前記第一の支持体と前記第二の支持体の嵌め合わせを解除し、更に、前記第一の支持体と前記第二の支持体を相対回転させる。
【０１０６】
開示された撮像装置は、前記移動・回転制御手段が、前記第一の支持体と前記第二の支持体の嵌め合わせを解除し、更に、前記第一の支持体と前記第二の支持体を相対回転させた状態で前記撮像部により撮像して得られる画像データから顔が検出されなくなったときに、前記第一の支持体と前記第二の支持体を嵌め合わせた状態に戻す。
【０１０７】
開示された撮像装置は、前記移動・回転制御手段が、主要被写体の視差に応じて、前記第一の支持体と前記第二の支持体を相対移動させて双方の距離を制御する。
【０１０８】
開示された撮像装置は、前記移動・回転制御手段が、外部操作による指示に応じて、前記第一の支持体と前記第二の支持体を相対移動させて双方の距離を制御する。
【０１０９】
開示された撮像装置は、前記一方の撮像部が、前記第一の支持体の周方向に沿って配置され、前記他方の撮像部が、前記第二の支持体の周方向に沿って配置され、前記垂直方向にみたときに、前記ペアの２つの撮像部が重なっている。
【０１１０】
開示された撮像装置は、前記ペアの２つの撮像部での撮像により得られる２つの画像データに基づいて、該画像データに含まれる被写体までの距離を測定する距離測定手段と、複数の前記一方の撮像部により撮像して得られる複数の画像データをパノラマ合成し、複数の前記他方の撮像部により撮像して得られる複数の画像データをパノラマ合成するパノラマ合成手段とを備える。
【０１１１】
開示された撮像装置は、前記連結手段による前記第一の支持体と前記第二の支持体の相対移動を自動で制御する移動制御手段を備える。
【０１１２】
開示された撮像装置は、前記移動制御手段が、主要被写体の視差に応じて、前記第一の支持体と前記第二の支持体を相対移動させて双方の距離を制御する。
【０１１３】
開示された撮像装置は、前記移動制御手段が、外部操作による指示に応じて、前記第一の支持体と前記第二の支持体を相対移動させて双方の距離を制御する。
【０１１４】
開示された撮像方法は、前記撮像装置を用いた撮像方法であって、前記ペアの２つの撮像部を前記同一方向を撮像可能にし、この状態で前記前記ペアの２つの撮像部での撮像により得られる２つの画像データに基づいて、該画像データに含まれる被写体までの距離を測定する距離測定ステップと、前記ペアの２つの撮像部を前記同一方向を撮像可能にし、この状態で複数の前記一方の撮像部により撮像して得られる複数の画像データをパノラマ合成し、前記状態で複数の前記他方の撮像部により撮像して得られる複数の画像データをパノラマ合成する第一のパノラマ合成ステップとを備える。
【０１１５】
開示された撮像方法は、前記第一の支持体と前記第二の支持体を嵌め合わせた状態とし、この状態で全ての前記撮像部により撮像して得られる画像データをパノラマ合成する第二のパノラマ合成ステップを備える。
【０１１６】
開示された撮像方法は、前記連結手段による前記第一の支持体と前記第二の支持体の相対移動及び相対回転を自動で制御する移動・回転制御ステップを備える。
【０１１７】
開示された撮像方法は、前記移動・回転制御ステップでは、前記第一の支持体と前記第二の支持体を嵌め合わせた状態で全ての前記撮像部により撮像して得られる画像データから動体を検出したときに、前記第一の支持体と前記第二の支持体の嵌め合わせを解除し、更に、前記第一の支持体と前記第二の支持体を相対回転させる。
【０１１８】
開示された撮像方法は、前記移動・回転制御ステップでは、前記第一の支持体と前記第二の支持体の嵌め合わせを解除し、更に、前記第一の支持体と前記第二の支持体を相対回転させた状態で前記撮像部により撮像して得られる画像データから動体が検出されなくなったときに、前記第一の支持体と前記第二の支持体を嵌め合わせた状態に戻す。
【０１１９】
開示された撮像方法は、前記移動・回転制御ステップでは、前記第一の支持体と前記第二の支持体を嵌め合わせた状態で全ての前記撮像部により撮像して得られる画像データから顔を検出したときに、前記第一の支持体と前記第二の支持体の嵌め合わせを解除し、更に、前記第一の支持体と前記第二の支持体を相対回転させる。
【０１２０】
開示された撮像方法は、前記移動・回転制御ステップでは、前記第一の支持体と前記第二の支持体の嵌め合わせを解除し、更に、前記第一の支持体と前記第二の支持体を相対回転させた状態で前記撮像部により撮像して得られる画像データから顔が検出されなくなったときに、前記第一の支持体と前記第二の支持体を嵌め合わせた状態に戻す。
【０１２１】
開示された撮像方法は、前記移動・回転制御ステップでは、主要被写体の視差に応じて、前記第一の支持体と前記第二の支持体を相対移動させて双方の距離を制御する。
【０１２２】
開示された撮像方法は、前記移動・回転制御ステップでは、外部操作による指示に応じて、前記第一の支持体と前記第二の支持体を相対移動させて双方の距離を制御する。
【０１２３】
開示された撮像方法は、前記撮像装置を用いた撮像方法であって、前記ペアの２つの撮像部での撮像により得られる２つの画像データに基づいて、該画像データに含まれる被写体までの距離を測定する距離測定ステップと、複数の前記一方の撮像部により撮像して得られる複数の画像データをパノラマ合成し、前記状態で複数の前記他方の撮像部により撮像して得られる複数の画像データをパノラマ合成するパノラマ合成ステップとを備える。
【０１２４】
開示された撮像方法は、前記連結手段による前記第一の支持体と前記第二の支持体の相対移動を自動で制御する移動制御ステップを備える。
【０１２５】
開示された撮像方法は、前記移動制御ステップでは、主要被写体の視差に応じて、前記第一の支持体と前記第二の支持体を相対移動させて双方の距離を制御する。
【０１２６】
開示された撮像方法は、前記移動制御ステップでは、外部操作による指示に応じて、前記第一の支持体と前記第二の支持体を相対移動させて双方の距離を制御する。
【符号の説明】
【０１２７】
１００ 撮像装置
１ａ〜１ｅ 上撮像部
２ａ〜２ｅ 下撮像部
１ 上支持体
２ 下支持体
３ 連結部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置及び撮像方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、複数のカメラを用いて、周囲３６０度の範囲（全方位）を撮像できる装置が提案されている。この装置は、一度に全方位を撮像できることから、広域且つ高解像度な映像を得ることができる。同じく複数のカメラを平行配置したステレオ構成を採用し、平行配置されたカメラから得られる映像を処理することで、被写体までの距離を測定することのできる装置も提案されている（例えば特許文献１，２参照）。そして、全方位撮像可能な構成とステレオ構成とを組み合わせて、全方位撮像と距離測定とを行うことができる装置が提案されている（例えば特許文献３参照）。
【０００３】
図１２は、被写体までの距離を測定する方法を説明するための図である。図１２に示したように、撮像装置Ａと撮像装置Ｂを平行配置し、撮像装置Ａの撮像面中心と被写体と撮像装置Ｂの撮像面中心とを結ぶ三角形を作ったとき、被写体までの距離Ｘは、三角法により以下の式によって求めることができる。
【０００４】
【数１】
【０００５】
上記式からも分かるように、より遠方の被写体までの距離を求める場合、２つの撮像装置間の距離Ｄをより大きくしなければならない。
【０００６】
また、全方位撮像と距離測定を可能にするために、図１２に示したような２つの撮像装置のペアを、円状に複数並べた場合、図１３に示したような構成になるが、距離Ｄが大きくなると、装置全体も大きくなってしまう。また、距離Ｄが大きくなると、図１３の破線で示したように、隣り合うペアの撮像範囲同士のオーバーラップ範囲が減少し、パノラマ合成ができなくなる可能性がある。
【０００７】
また、特許文献４に開示されているように、２つの撮像装置を上下に配置し、この上下に配置した撮像装置のペアを円状に複数並べることでも、全方位撮像と距離測定が可能である。図１４は、特許文献４に開示されている装置の構成を示した図であり、ベースＢを挟んで２つの撮像装置２０が上下に配置され、この撮像装置２０のペアが円状に４つ配置されたものとなっている。この構成によれば、ペアの撮像装置間の距離を大きくしても撮像範囲のオーバーラップ量が減少することがなく、パノラマ合成を良好に行うことができる。また、装置の高さが大きくなるだけであり、装置の幅が大きくなることがないため小型化も可能となる。
【０００８】
特許文献４には、図１４に示したベースＢの上側にある撮像装置２０のレンズ部Ｌを上下に移動させられることが記載されており、上下の撮像装置間の距離を変えることが可能となっている。この構成によれば、レンズ部Ｌを限界まで上に移動させることで、撮像装置間の距離を大きくすることができるため、遠方の被写体までの距離を求めることが可能となる。しかし、図１４の構成では、全ての撮像装置２０がベースＢに固定されているため、レンズ部Ｌの移動量をあまり大きくすることができない。ベースＢを厚くしておけば撮像装置間の距離が大きくなるため、遠方の被写体までの距離を測定可能となるが、これでは装置の小型化を阻害してしまう。したがって、図１４に示した構造で全方位撮像と距離測定を実現しようとしても、小型化を維持しながら、遠方の被写体までの距離を求めることができない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００１−９２０４８号公報
【特許文献２】特開２０００−１１５８１０号公報
【特許文献３】特開２００１−２８５６９２号公報
【特許文献４】特開２００３−６６３０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、遠方の被写体であっても距離を測定可能で且つ複数視点での撮像が可能な小型の撮像装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の撮像装置は、それぞれ距離をおいて同一方向を撮像可能な２つの撮像部からなるペアを複数有する撮像装置であって、前記２つの撮像部の各々で撮像可能な前記同一方向は、前記ペア毎に異なっており、前記２つの撮像部は、前記同一方向に垂直な垂直方向に距離をおいて該同一方向を撮像可能であり、前記ペアのうちの一方の前記撮像部を支持する第一の支持体と、前記ペアのうちの他方の前記撮像部を支持する第二の支持体と、前記第一の支持体と前記第二の支持体を前記垂直方向に相対移動可能に連結する連結手段とを備える。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、遠方の被写体であっても距離を測定可能で且つ複数視点での撮像が可能な小型の撮像装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態を説明するための撮像装置の概略構成を示す図
【図２】図１に示す撮像装置の支持体Ｓの嵌め合わせを解除したときの側面図
【図３】図１に示す撮像装置の上支持体と下支持体の嵌め合わせを解除してから、下支持体に対して上支持体を１８０°回転させたときの状態を示した側面図
【図４】図１に示す撮像装置の内部構成を示すブロック図
【図５】図１に示す撮像装置の動作を説明するためのフローチャート
【図６】上パノラマ画像データと下パノラマ画像データの例を示した図
【図７】図１に示した撮像装置の第一の変形例における動作を説明するためのフローチャート
【図８】図１に示した撮像装置の第二の変形例における動作を説明するためのフローチャート
【図９】本発明の一実施形態を説明するための撮像装置の別の構成例を示す図
【図１０】図９に示す撮像装置の内部構成を示すブロック図
【図１１】図９に示した撮像装置の動作を説明するためのフローチャート
【図１２】被写体の距離測定を行うためのシステム構成例を示した図
【図１３】距離測定と全方位撮像を可能とするためのシステム構成例を示した図
【図１４】距離測定と全方位撮像を可能とするためのシステム構成例を示した図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。
【００１５】
図１は、本発明の一実施形態を説明するための撮像装置の概略構成を示す図であり、（ａ）は撮像装置を上から見た図、（ｂ）は撮像装置を側面から見た図である。撮像装置１００は、正十角柱状の支持体Ｓを備える。
【００１６】
支持体Ｓは、互いに嵌め合わせることが可能な上支持体１と下支持体２とで構成されている。上支持体１と下支持体２を互いに嵌め合わせることで、全体として正十角柱の支持体Ｓを構成するようになっている。
【００１７】
下支持体２は、５つの撮像部２ａ〜２ｅを支持するためのものであり、基体Ｋ１と、基体Ｋ１上に下支持体２の周方向に沿って設けられた５つの凸部Ｔ１とで構成されている。各凸部Ｔ１に、撮像部２ａ〜２ｅのいずれかが内蔵されている。以下では、撮像部２ａ〜２ｅのことを総称して下撮像部とも言う。
【００１８】
上支持体１は、５つの撮像部１ａ〜１ｅを支持するためのものであり、撮像部１ａ〜１ｅが周方向に沿って配置されている。撮像部１ａ〜１ｅは、下支持体２を上支持体１に嵌め合わせたときに、各撮像部２ａ〜２ｅ同士の間に１つが配置されるように、上支持体１によって支持されている。以下では、撮像部１ａ〜１ｅのことを総称して上撮像部とも言う。このように、上支持体１と下支持体２を嵌め合わせることで、支持体Ｓにその周方向に沿って上撮像部と下撮像部が交互に並ぶようになっている。
【００１９】
撮像部１ａ〜１ｅ、２ａ〜２ｅの各々には、光学レンズ、絞り、及びメカニカルシャッタ等を含む光学系ユニットと、ＣＣＤイメージセンサやＣＭＯＳイメージセンサ等の撮像素子とが含まれる。
【００２０】
上支持体１には、各撮像部１ａ〜１ｅの開口（光学系ユニットに光を入射させるために設けられた開口）の中心同士が等間隔となるように、撮像部１ａ〜１ｅが同一平面上に配置されている。つまり、各撮像部１ａ〜１ｅの開口中心と、上支持体１の中心Ｃとを結ぶ直線同士の角度をθ１とすると、θ１＝３６０°／５＝７２°となっている。図１（ａ）に示した上面視において上支持体１の中心Ｃと各撮像部１ａ〜１ｅの開口中心とを結ぶ直線の延びる方向を各撮像部１ａ〜１ｅの撮像方向と定義すると、各撮像部１ａ〜１ｅの撮像方向は全て異なったものとなっている。
【００２１】
また、各撮像部１ａ〜１ｅの画角は７２°よりも大きくなっている。このようにすることで、撮像部１ａ〜１ｅの各撮像範囲の両端が、その両隣の撮像部１ａ〜１ｅの撮像範囲の端部と必ず重なることになり、撮像部１ａ〜１ｅだけで、上支持体１の中心Ｃを中心とする３６０°の範囲を死角なく全て撮像することができるようになる。
【００２２】
下支持体２には、各撮像部２ａ〜２ｅの開口の中心同士が等間隔となるように、撮像部２ａ〜２ｅが同一平面上に配置されている。つまり、各撮像部２ａ〜２ｅの開口中心と、下支持体２の中心Ｃとを結ぶ直線同士の角度をθ２とすると、θ２＝３６０°／５＝７２°となっている。図１（ａ）に示した上面視において下支持体２の中心Ｃと各撮像部２ａ〜２ｅの開口中心とを結ぶ直線の延びる方向を各撮像部２ａ〜２ｅの撮像方向と定義すると、各撮像部２ａ〜２ｅの撮像方向は全て異なったものとなっている。
【００２３】
また、各撮像部２ａ〜２ｅの画角は７２°よりも大きくなっている。このようにすることで、撮像部２ａ〜２ｅの各撮像範囲の両端が、その両隣の撮像部２ａ〜２ｅの撮像範囲の端部と必ず重なることになり、撮像部２ａ〜２ｅだけで、下支持体２の中心Ｃを中心とする３６０°の範囲を死角なく全て撮像することができるようになる。
【００２４】
上撮像部と下撮像部は、上支持体１と下支持体２を嵌め合わせた状態で同一平面上に配置され、この同一平面に規定される円の円周方向に沿って交互に配置されるようになっている。また、上撮像部と下撮像部の開口中心同士が等間隔となるように、撮像部１ａ〜１ｅ，２ａ〜２ｅが配置されている。つまり、各撮像部１ａ〜１ｅ，２ａ〜２ｅの開口中心と、支持体Ｓの中心Ｃとを結ぶ直線同士の角度をθとすると、θ＝３６０°／１０＝３６°となっている。
【００２５】
上撮像部と下撮像部は、上支持体１を、中心Ｃを中心にして支持体Ｓの周方向に角度θ回転させる毎に、図１（ａ）に示した上面視において、その配置が完全に一致するように構成されている。
【００２６】
上撮像部と下撮像部の画角はθ（＝３６°）よりも大きくなっているため、上支持体１と下支持体２を嵌め合わせた状態では、撮像部１ａ〜１ｅ，２ａ〜２ｅの各撮像範囲の両端が、その両隣の撮像部の撮像範囲の端部と必ず重なることになり、上支持体１と下支持体２を嵌め合わせた状態で、支持体Ｓの中心点Ｃを中心とする３６０°の範囲を死角なく全て撮像することができるようになっている。
【００２７】
図２は、図１に示す撮像装置の支持体Ｓの嵌め合わせを解除したときの側面図である。図２に示すように、撮像装置１００は、上支持体１と下支持体２を、各撮像部１ａ〜１ｅ，２ａ〜２ｅの撮像方向に垂直な垂直方向（図１（ａ）の紙面に対して垂直な方向）に相対移動可能（上支持体１と下支持体２のいずれか又は両方を移動可能）に連結する連結部３を備える。連結部３は、該垂直方向を軸（中心Ｃを軸）にして上支持体１と下支持体２を相対回転可能（上支持体１と下支持体２のいずれか又は両方を回転可能）に連結する機能も有している。連結部３としては、これらの機能を実施できるものであれば良く、公知の様々な構成（例えば送りねじ機構等）を採用することができる。
【００２８】
図３は、図１に示す撮像装置の上支持体１と下支持体２の嵌め合わせを解除してから、下支持体２に対して上支持体１を１８０°回転させたときの状態を示した側面図である。図３の左側の図のように、下支持体２を固定して上支持体１を垂直方向に移動させた後、上支持体１を１８０°回転させると、図３の右側の図のようになる。この状態では、それぞれ垂直方向に距離をおいて同一方向を撮像する上撮像部と下撮像部からなるペアが５つ形成された状態となる。なお、この状態におけるペアの数は５つに限らず、２つ以上となるように上撮像部と下撮像部を設けておけば良い。２つ以上のペアがあれば、距離測定を実施しつつ、複数視点での撮像が可能となる。
【００２９】
図４は、図１に示す撮像装置の内部構成を示すブロック図である。撮像装置１００は、上撮像部に撮像を実施させる制御を行う撮像制御部４Ｕと、下撮像部に撮像を実施させる制御を行う撮像制御部４Ｄと、上撮像部から出力された撮像信号に信号処理を施して画像データ（１画素に輝度信号と色差信号を持たせたデータ）を生成する映像処理部８と、下撮像部から出力された撮像信号に信号処理を施して画像データを生成する映像処理部９と、各種情報を記録するための情報記録部１０と、モータ等によって上支持体１と下支持体２を相対移動及び相対回転させる支持体駆動部６と、ユーザからの指示を入力するための操作部７と、システム全体を統括制御するシステム制御部５とを備える。
【００３０】
以下、撮像装置１００の動作について説明する。撮像装置１００では、撮像部１ａ〜１ｅ，２ａ〜２ｅの各々で異なる方向を撮像し、それによって得られた画像データをパノラマ合成することで高解像度の全方位撮像を実施するための高解像全方位撮像モードと、上撮像部と下撮像部のペアで撮像して得られる画像データからその画像データに含まれる主要被写体までの距離を測定すると共に、各ペアの上撮像部から得られた画像データをパノラマ合成し、各ペアの下撮像部から得られた画像データをパノラマ合成して２つのパノラマ画像データを生成することで、距離測定と全方位撮像を同時に実施するための全方位撮像・距離測定モードとが設定可能となっている。
【００３１】
図５は、図１に示す撮像装置の動作を説明するためのフローチャートである。なお、初期設定（電源投入直後の状態）では、撮像装置１００は図１に示したように、上支持体１と下支持体２が嵌め合わされた状態となっているものとする。
【００３２】
電源が投入されると、システム制御部５はモードの設定をユーザに要求する（ステップＳ１）。ユーザが操作部７を操作して高解像全方位撮像モードを選択すると、システム制御部５は、撮像制御部４Ｕ，４Ｄを介して、上撮像部と下撮像部により被写体の撮像を行わせる（ステップＳ２）。
【００３３】
撮像が終了すると、上撮像部から出力された撮像信号から５つの画像データが映像処理部８によって生成され、これが図示しないワークメモリに記憶される。また、下撮像部から出力された撮像信号から５つの画像データが映像処理部９によって生成され、これも図示しないワークメモリに記憶される（ステップＳ３）。
【００３４】
次に、映像処理部９が、ワークメモリに記憶された１０個の画像データをパノラマ合成して、継ぎ目のないパノラマ画像データを生成し（ステップＳ４）、これを情報記録部１０に記録する（ステップＳ５）。ここで、パノラマ合成とは、各撮像部１ａ〜１ｅ，２ａ〜２ｅから得られた画像データと、その両隣にある撮像部から得られた画像データとの重なり部分を検出し、この重なり部分で画像データ同士を重ねて合成して継ぎ目のない画像を生成することを言う。
【００３５】
次に、システム制御部５が撮像を繰り返すかどうか判断し、ユーザの指示等によって撮像を終了する指示があり、撮像を繰り返さないと判断した場合（ステップＳ６：ＮＯ）には、処理を終了する。一方、撮像を繰り返す場合（ステップＳ６：ＹＥＳ）には、ステップＳ２に処理を戻す。
【００３６】
ステップＳ１でユーザにより全方位撮像・距離測定モードが選択されると、システム制御部５は、支持体駆動部６を介して上支持体１を垂直方向に移動させて上支持体１と下支持体２の嵌め合わせを解除すると共に、上支持体１を１８０°回転させて（ステップＳ７）、図３に示した状態とする。
【００３７】
図３に示すように、上撮像部と下撮像部からなるペアが５つできた状態で、システム制御部５は、撮像制御部４Ｕ，４Ｄを介して、上撮像部と下撮像部により被写体の撮像を行わせる（ステップＳ８）。
【００３８】
撮像が終了すると、上撮像部から出力された撮像信号から５つの画像データが映像処理部８によって生成され、これが図示しないワークメモリに記憶される。また、下撮像部から出力された撮像信号から５つの画像データが映像処理部９によって生成され、これも図示しないワークメモリに記憶される。
【００３９】
次に、映像処理部９が、ワークメモリに記憶された上撮像部から得られた５個の画像データをパノラマ合成して、継ぎ目のないパノラマ画像データ（以下、上パノラマ画像データという）を生成し（ステップＳ９）、ワークメモリに記憶された下撮像部から得られた５個の画像データをパノラマ合成して、継ぎ目のないパノラマ画像データ（以下、下パノラマ画像データという）を生成し（ステップＳ１０）、これら２つのパノラマ画像データをワークメモリに記憶する。
【００４０】
次に、映像処理部９が、上パノラマ画像データと下パノラマ画像データを用いて、これらのパノラマ画像データに含まれる主要被写体までの距離を測定する（ステップＳ１１）。なお、距離を測定する対象となる被写体は、操作部７の操作により指定する方法の他、映像処理部９がパノラマ画像データから人物や動体等を検出する処理を行って、検出された人物や動体を対象とする方法等が挙げられる。操作部７の操作により指定する場合には、パノラマ画像データに基づく画像を表示するための表示装置を撮像装置１００に搭載又は接続し、表示装置に表示されるパノラマ画像の中からタッチパネル等により被写体を指定できるようにすれば良い。
【００４１】
図６は、上パノラマ画像データと下パノラマ画像データの例を示した図である。図６に示した丸で囲った被写体を、距離を測定する対象となる被写体とした場合、その被写体を撮像範囲に含むペアの上撮像部の開口面の中心と該ペアの下撮像部の開口面の中心と被写体とを結ぶ三角形と、上記式とから、被写体までの距離Ｘを測定することができる。
【００４２】
なお、図６に示したように、上パノラマ画像データと下パノラマ画像データは視差のある画像データとなっているため、これらを用いることで立体のパノラマ画像を閲覧可能な撮像装置も実現することが可能となる。
【００４３】
被写体までの距離を測定した後、映像処理部９は、上パノラマ画像データと下パノラマ画像データと被写体距離情報とを情報記録部１０に記録する（ステップＳ１２）
【００４４】
次に、システム制御部５が撮像を繰り返すかどうか判断し、ユーザの指示等によって撮像を終了する指示があり、撮像を繰り返さないと判断した場合（ステップＳ１３：ＮＯ）、システム制御部５は、支持体駆動部６を介し、上支持体１を初期設定時の状態に戻して（ステップＳ１４）、処理を終了する。一方、撮像を繰り返す場合（ステップＳ１３：ＹＥＳ）には、ステップＳ８に処理を戻す。
【００４５】
なお、以上の説明では、上支持体１を動かして図１の状態から図３の状態、又は、図３の状態から図１の状態に変位させるものとしたが、上支持体１の代わりに下支持体２を動かしたり、上支持体１と下支持体２の両方を動かしたりして上記変位を実現しても良い。また、以上の説明では、上支持体１を１８０°回転させたときに上面視において位置が一致する上撮像部と下撮像部を距離測定の際のペアに設定したが、上支持体１を３６°、７２°、１０８°、１４４°、２１６°、２５２°、２８８°、３２４°回転させたときに上面視において位置が一致する上撮像部と下撮像部をペアに設定しても良い。
【００４６】
以上のように、撮像装置１００によれば、支持体Ｓが分離している場合としていない場合のいずれでも、支持体Ｓの中心Ｃを中心とした周囲３６０度の範囲を撮像することが可能になる。上支持体１と下支持体２を嵌め合わせた状態では、上撮像部と下撮像部を併せた１０個の撮像部を用いて周囲３６０度の範囲を撮像することができ、支持体Ｓが分離しているときよりも高解像度の全方位画像を得ることができる。
【００４７】
また、撮像装置１００によれば、ペアの２つの撮像部は垂直方向に距離を空けて同一方向を撮像可能であるため、この２つの撮像部からの画像データにより、被写体までの距離を測定することができる。ペアの２つの撮像部の垂直方向の距離は連結部３によって変えることができるため、遠くの被写体の距離も測定することが可能な撮像装置を、装置規模を大きくすることなく実現することができる。
【００４８】
また、撮像装置１００によれば、上支持体１と下支持体２を嵌め合わせた状態では、撮像装置１００全体の垂直方向の高さが小さくなるため、距離測定を行わない場合には上支持体１と下支持体２を嵌め合わせておくことで、装置をコンパクトにすることができる。
【００４９】
なお、以上の説明では、システム制御部５の制御によって支持体Ｓが自動で分離したり元に戻ったりするものとしたが、上支持体１と下支持体２の位置関係を手動で変えられるようにしても良い。
【００５０】
以下、図１に示した撮像装置１００の変形例について説明する。
【００５１】
（第一の変形例）
この変形例では、高解像全方位撮像モードと全方位撮像・距離測定モードとをユーザ操作によって切り替えるのはなく、撮像装置側で自動的に切り替えるものとしている。
【００５２】
図７は、図１に示した撮像装置１００の第一の変形例における動作を説明するためのフローチャートである。図７において図５と同じ処理には同一符号を付して説明を省略する。
【００５３】
電源が投入されると、システム制御部５は高解像全方位撮像モードで撮像装置１００を動作させる。つまり、上撮像部と下撮像部により撮像を行い（ステップＳ２１）、各撮像部から出力される撮像信号から画像データを生成し、これをパノラマ合成してパノラマ画像データを生成、記録する。
【００５４】
次に、映像処理部９が、生成したパノラマ画像データに対して人物の顔の検出処理を実施する（ステップＳ２２）。
【００５５】
顔が検出されない場合（ステップＳ２３：ＮＯ）は、ステップＳ２１に処理が戻り、顔が検出された場合（ステップＳ２３：ＹＥＳ）には、全方位撮像・距離測定モードに移行して、ステップＳ７〜Ｓ１２の処理が行われる。
【００５６】
ステップＳ１２の後、映像処理部９が、ステップＳ９，Ｓ１０で生成したパノラマ画像データに対して顔検出処理を行い、顔が検出された場合（ステップＳ２４：ＹＥＳ）はステップＳ８に処理が戻る。顔が検出されなかった場合（ステップＳ２４：ＮＯ）は、システム制御部５が、支持体駆動部６を介し、上支持体１を初期設定時の状態に戻す（ステップＳ２５）。次に、システム制御部５が撮像を繰り返すかどうか判断し、ユーザの指示等によって撮像を終了する指示があり、撮像を繰り返さないと判断した場合（ステップＳ２６：ＮＯ）、処理を終了する。一方、撮像を繰り返す場合（ステップＳ２６：ＹＥＳ）には、ステップＳ２１に処理を戻す。
【００５７】
なお、ここでは顔が検出された場合に、高解像全方位撮像モードから全方位撮像・距離測定モードに移行し、全方位撮像・距離測定モードにおいて顔が検出されなくなった場合に、高解像全方位撮像モードに移行するものとしたが、顔の代わりに、動体の検出の有無によってモードを自動的に切り替えるようにしても良い。動体を検出する場合には、２回以上の撮像を行った後に得られる２回の撮像分のパノラマ画像データの比較により、動体検出を行えば良い。つまり、図７のフローにおいて、ステップＳ２２の処理をステップＳ２１の処理を２回行ってから行うものとし、ステップＳ２４の処理をステップＳ７〜１２の処理を２回行ってから行うものとすれば良い。また、顔によるモード切り替えと動体によるモード切り替えとを組み合わせて実施しても良い。
【００５８】
また、以上の説明では、生成したパノラマ画像データから顔や動体を検出するものとしているが、顔や動体の検出処理は、各ペアから得られる２つの画像データ（パノラマ合成前のデータ）に対して実施しても良い。
【００５９】
以上のように、この変形例によれば、ユーザがモード設定を行わずとも、被写体に顔や動体が含まれた時点でモードが自動的に切り替えられる構成となっているため、特に監視カメラ用途として好適である。
【００６０】
（第二の変形例）
ここでは、図１に示した撮像装置１００の全方位撮像・距離測定モード時における動作の変形例を説明する。
【００６１】
図８は、図１に示した撮像装置の第二の変形例における動作を説明するためのフローチャートである。全方位撮像・距離測定モードに移行すると、システム制御部５は、支持体Ｓを分離・回転させて、図３に示す状態とし、上撮像部による撮像（ステップＳ３１）と、下撮像部による撮像（ステップＳ３２）とを実施する。
【００６２】
次に、上撮像部から出力される撮像信号から映像処理部８により画像データが生成されてワークメモリに記憶され、下撮像部から出力される撮像信号から映像処理部９により画像データが生成されてワークメモリに記憶される。映像処理部９は、ワークメモリに記憶された、ペアを構成する２つの撮像部から得られた２つの画像データから、その画像データに含まれる主要被写体の視差を算出する。この視差の算出は、各ペアについて行う（ステップＳ３３）。
【００６３】
次に、システム制御部５が、各ペアについて算出された視差に、閾値Ａよりも小さいものが含まれるかどうかを判定する（ステップＳ３４）。閾値Ａよりも小さいものが含まれていた場合、この場合は主要被写体までの距離が遠すぎると判断して、システム制御部５は、支持体駆動部６を介して、上支持体１を下支持体２から遠ざかる方向に移動させて、ペアを構成する２つの撮像部間の距離を大きくする（ステップＳ３８）。その後はステップＳ３１に戻る。
【００６４】
閾値Ａよりも小さいものが含まれていなかった場合、システム制御部５は、各ペアについて算出された視差に、閾値Ｂ（＞Ａ）よりも大きいものが含まれるかどうかを判定する（ステップＳ３５）。閾値Ｂよりも大きいものが含まれていた場合、この場合は主要被写体の距離が近すぎると判断し、システム制御部５は、支持体駆動部６を介して、上支持体１を下支持体２に近づける方向に移動させて、ペアを構成する２つの撮像部間の距離を小さくする（ステップＳ３９）。その後はステップＳ３１に戻る。
【００６５】
なお、ここでは上支持体１を移動させているが、ペアを構成する２つの撮像部間の距離が変わるように、下支持体２を移動させても良いし、両方を移動させても良い。
【００６６】
ステップＳ３５において、各ペアについて算出された視差に閾値Ｂよりも大きいものが含まれていなかった場合には、映像処理部９により、記憶された画像データから上パノラマ画像データと下パノラマ画像データが生成されると共に、これらから距離測定がなされて、上パノラマ画像データと下パノラマ画像データと距離情報とが情報記録部１０に記録される（ステップＳ３６）。
【００６７】
次に、システム制御部５が撮像を繰り返すかどうか判断し、ユーザの指示等によって撮像を終了する指示があり、撮像を繰り返さないと判断した場合（ステップＳ３７：ＮＯ）、処理を終了する。一方、撮像を繰り返す場合（ステップＳ３７：ＹＥＳ）には、ステップＳ３１に処理を戻す。
【００６８】
以上のように、この変形例によれば、被写体の視差に応じて、ペアの撮像部間の距離を変えることができるため、遠くの被写体から近くの被写体までの距離を精度良く測定することができる。
【００６９】
なお、上記説明では各ペアから得られる２つの画像データに対して視差を算出しているが、上パノラマ画像データと下パノラマ画像データを用いて、これらに含まれる主要被写体の視差を算出し、この視差が閾値Ａよりも小さい場合はペアの撮像部間距離を大きくし、この視差が閾値Ｂよりも大きい場合はペアの撮像部間距離を小さくし、この視差が閾値Ａ以上閾値Ｂ以下の場合には、ペアの撮像部間距離を変えないように制御しても良い。主要被写体はユーザによって設定可能としても良いし、映像処理部９にて顔や動体を検出し、検出した顔や動体を主要被写体として自動設定しても良い。
【００７０】
また、上記説明では、ペアの撮像部間距離の変更を、撮像装置１００が視差に応じて自動的に行うものとしているが、これをユーザからの指示に応じて行う構成であっても良い。この場合は、図５に示したフローチャートに基づく動作となり、ステップＳ７の後にユーザ操作を受け付け、ユーザからの指示に応じて上支持体１と下支持体２を相対移動させてから撮像を行うことで、所望の視差にて被写体の距離情報を得ることができる。また、上述した視差に応じてペアの撮像部間距離を自動的に変更する構成と、ユーザからの指示に応じてペアの撮像部間距離を変更する構成とを両方持たせておいても良い。
【００７１】
また、この変形例と第一の変形例を組み合わせても良い。
【００７２】
次に、本発明の実施形態を説明するための撮像装置の別の構成例について説明する。
【００７３】
図９は、本発明の一実施形態を説明するための撮像装置の別の構成例を示す図である。図９（ａ）は、撮像装置を側面から見た図であり、図９（ｂ）は、撮像装置を上から見た図であり、図９（ｃ）は、撮像装置を下から見た図である。
【００７４】
図９に示す撮像装置は、撮像部１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄを支持する上支持体１３と、撮像部１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄを支持する下支持体１４と、上支持体１３と下支持体１４を連結する連結部１５とを備える。
【００７５】
撮像部１１ａ〜１１ｄ、１２ａ〜１２ｄの各々には、光学レンズ、絞り、及びメカニカルシャッタ等を含む光学系ユニットと、ＣＣＤイメージセンサやＣＭＯＳイメージセンサ等の撮像素子とが含まれる。
【００７６】
上支持体１３には、各撮像部１１ａ〜１１ｄの開口中心同士が等間隔となるように、撮像部１１ａ〜１１ｄが同一平面上に配置されている。つまり、各撮像部１１ａ〜１１ｄの開口中心と、上支持体１３の中心ｃとを結ぶ直線同士の角度は３６０°／４＝９０°となっている。図９（ｂ）の上面視において上支持体１３の中心ｃと各撮像部１１ａ〜１１ｄの開口中心とを結ぶ直線の延びる方向を各撮像部１１ａ〜１１ｄの撮像方向と定義すると、各撮像部１１ａ〜１１ｄの撮像方向は全て異なったものとなっている。
【００７７】
また、各撮像部１１ａ〜１１ｄの画角は９０°よりも大きくなっている。このようにすることで、撮像部１１ａ〜１１ｄの各撮像範囲の両端が、その両隣の撮像部１１ａ〜１１ｄの撮像範囲の端部と必ず重なることになり、撮像部１１ａ〜１１ｄだけで、上支持体１３の中心ｃを中心とする３６０°の範囲を死角なく全て撮像することができるようになる。
【００７８】
下支持体１４には、各撮像部１２ａ〜１２ｄの開口中心同士が等間隔となるように、撮像部１２ａ〜１２ｄが同一平面上に配置されている。つまり、各撮像部１２ａ〜１２ｄの開口中心と、下支持体１４の中心ｃとを結ぶ直線同士の角度は９０°となっている。図９（ｃ）の下面視において下支持体１４の中心ｃと各撮像部１２ａ〜１２ｄの開口中心とを結ぶ直線の延びる方向を各撮像部１２ａ〜１２ｄの撮像方向と定義すると、各撮像部１２ａ〜１２ｄの撮像方向は全て異なったものとなっている。
【００７９】
また、各撮像部１２ａ〜１２ｄの画角は９０°よりも大きくなっている。このようにすることで、撮像部１２ａ〜１２ｄの各撮像範囲の両端が、その両隣の撮像部１２ａ〜１２ｄの撮像範囲の端部と必ず重なることになり、撮像部１２ａ〜１２ｄだけで、下支持体１４の中心ｃを中心とする３６０°の範囲を死角なく全て撮像することができるようになる。以下では、撮像部１１ａ〜１１ｄを上撮像部といい、撮像部１２ａ〜１２ｄを下撮像部という。
【００８０】
上撮像部と下撮像部は、上面視において完全に重なるように配置されている。このため、図９に示す撮像装置は、それぞれ各撮像部の撮像方向に垂直な垂直方向（図９（ｂ），（ｃ）の紙面に垂直な方向）に距離をおいて同一方向を撮像する上撮像部と下撮像部からなるペア（例えば、撮像部１１ａと撮像部１２ａのペア）を４つ有した構成となっている。なお、ペアの数は４つに限らず、２つ以上となるように撮像部を設ければ良い。２つ以上のペアがあれば、距離測定を実施しつつ、複数視点での撮像が可能となる。
【００８１】
連結部１５は、上支持体１３と下支持体１４を、各撮像部１１ａ〜１１ｄ，１２ａ〜１２ｄの撮像方向に垂直な垂直方向に相対移動可能（上支持体１３と下支持体１４のいずれか又は両方を移動可能）に連結する。連結部３としては、このような機能を実施できるものであれば良く、公知の様々な構成（例えば送りねじ機構等）を採用することができる。
【００８２】
図１０は、図９に示す撮像装置の内部構成を示すブロック図である。この撮像装置は、上撮像部に撮像を実施させる制御を行う撮像制御部２４Ｕと、下撮像部に撮像を実施させる制御を行う撮像制御部２４Ｄと、上撮像部から出力された撮像信号に信号処理を施して画像データを生成する映像処理部２８と、下撮像部から出力された撮像信号に信号処理を施して画像データを生成する映像処理部２９と、各種情報を記録するための情報記録部３０と、モータ等によって上支持体１３と下支持体１４を相対移動させる支持体駆動部２６と、ユーザからの指示を入力するための操作部２７と、システム全体を統括制御するシステム制御部２５とを備える。
【００８３】
以下、図９に示す撮像装置の動作を説明する。
【００８４】
図１１は、図９に示した撮像装置の動作を説明するためのフローチャートである。電源が投入されると、システム制御部２５は、上撮像部による撮像（ステップＳ４１）と、下撮像部による撮像（ステップＳ４２）とを実施する。
【００８５】
次に、上撮像部から出力される撮像信号から映像処理部２８により画像データが生成されてワークメモリに記憶され、下撮像部から出力される撮像信号から映像処理部２９により画像データが生成されてワークメモリに記憶される。映像処理部２９は、ワークメモリに記憶された、ペアを構成する２つの撮像部から得られた２つの画像データから、その画像データに含まれる主要被写体の視差を算出する。この視差の算出は、各ペアについて行う（ステップＳ４３）。
【００８６】
次に、システム制御部２５が、各ペアについて算出された視差に、閾値Ａよりも小さいものが含まれるかどうかを判定する（ステップＳ４４）。閾値Ａよりも小さいものが含まれていた場合、この場合は主要被写体までの距離が遠すぎると判断し、システム制御部２５は、支持体駆動部２６を介して、上支持体１３を下支持体１４から遠ざかる方向に移動させて、ペアを構成する２つの撮像部間の距離を大きくする（ステップＳ４８）。その後はステップＳ４１に戻る。
【００８７】
閾値Ａよりも小さいものが含まれていなかった場合、システム制御部２５は、各ペアについて算出された視差に、閾値Ｂ（＞Ａ）よりも大きいものが含まれるかどうかを判定する（ステップＳ４５）。閾値Ｂよりも大きいものが含まれていた場合、この場合は主要被写体の距離が近すぎると判断し、システム制御部２５は、支持体駆動部２６を介して、上支持体１３を下支持体１４に近づける方向に移動させて、ペアを構成する２つの撮像部間の距離を小さくする（ステップＳ４９）。その後はステップＳ４１に戻る。
【００８８】
なお、ここでは上支持体１３を移動させているが、ペアを構成する２つの撮像部間の距離が変わるように、下支持体１４を移動させても良いし、両方を移動させても良い。
【００８９】
ステップＳ４５において、各ペアについて算出された視差に閾値Ｂよりも大きいものが含まれていなかった場合には、映像処理部２９により、記憶された画像データから上パノラマ画像データと下パノラマ画像データが生成されると共に、これらから距離測定がなされて、上パノラマ画像データと下パノラマ画像データと距離情報とが情報記録部３０に記録される（ステップＳ４６）。
【００９０】
次に、システム制御部２５が撮像を繰り返すかどうか判断し、ユーザの指示等によって撮像を終了する指示があり、撮像を繰り返さないと判断した場合（ステップＳ４７：ＮＯ）、処理を終了する。一方、撮像を繰り返す場合（ステップＳ４７：ＹＥＳ）には、ステップＳ４１に処理を戻す。
【００９１】
以上のように、図９に示す構成であっても、第二の変形例と同様、被写体の視差に応じて、ペアの撮像部間の距離を変えることができ、遠くの被写体から近くの被写体までの距離を精度良く測定することができる。また、図９に示す構成によれば、連結部１５によってペアの撮像部間の距離を変えられるため、撮像装置の大きさを大きくすることなく、遠くの被写体までの距離の測定と、全方位撮像とを両立させることができる。
【００９２】
なお、上記説明では各ペアから得られる２つの画像データに対して視差を算出しているが、上パノラマ画像データと下パノラマ画像データを用いて、これらに含まれる主要被写体の視差を算出し、この視差が閾値Ａよりも小さい場合はペアの撮像部間距離を大きくし、この視差が閾値Ｂよりも大きい場合はペアの撮像部間距離を小さくし、この視差が閾値Ａ以上閾値Ｂ以下の場合には、ペアの撮像部間距離を変えないように制御しても良い。主要被写体はユーザによって設定可能としても良いし、映像処理部２９にて顔や動体を検出し、検出した顔や動体を主要被写体として自動設定しても良い。
【００９３】
また、上記説明では、ペアの撮像部間距離の変更を、撮像装置が視差に応じて自動的に行うものとしているが、これをユーザからの指示に応じて行う構成であっても良い。この場合は、システム制御部２５が、ペアの撮像部間距離を、ユーザから指示された値となるように上支持体１３と下支持体１４を相対移動させた上で、撮像を実施すれば良い。これにより、所望の視差にて被写体の距離情報を得ることができる。また、上述した視差に応じてペアの撮像部間距離を自動的に変更する構成と、ユーザからの指示に応じてペアの撮像部間距離を変更する構成とを両方持たせておいても良い。
【００９４】
以上説明したように、本明細書には次の事項が開示されている。
【００９５】
開示された撮像装置は、それぞれ距離をおいて同一方向を撮像可能な２つの撮像部からなるペアを複数有する撮像装置であって、前記２つの撮像部の各々で撮像可能な前記同一方向は、前記ペア毎に異なっており、前記２つの撮像部は、前記同一方向に垂直な垂直方向に距離をおいて該同一方向を撮像可能であり、前記ペアのうちの一方の前記撮像部を支持する第一の支持体と、前記ペアのうちの他方の前記撮像部を支持する第二の支持体と、前記第一の支持体と前記第二の支持体を前記垂直方向に相対移動可能に連結する連結手段とを備える。
【００９６】
この構成により、所定の点を中心とした周囲３６０度の範囲を撮像することが可能になる。また、ペアの２つの撮像部は距離を空けて同一方向を撮像可能であるため、この２つの撮像部からの撮像データにより、被写体までの距離を測定することができる。ペアの２つの撮像部の垂直方向の距離は連結手段によって変えることができるため、遠くの被写体の距離も測定することが可能な撮像装置を、装置規模を大きくすることなく実現することができる。
【００９７】
開示された撮像装置は、前記連結手段が、前記第一の支持体と前記第二の支持体を、前記垂直方向を軸にして相対回転可能に連結する。
【００９８】
開示された撮像装置は、前記第一の支持体と前記第二の支持体が互いに嵌め合わせ可能な形状になっており、前記第一の支持体と前記第二の支持体を嵌め合わせた状態で、複数の前記一方の撮像部と複数の前記他方の撮像部とが同一平面上に配置され、且つ、前記一方の撮像部と前記他方の撮像部が、前記同一平面に規定される円の円周方向に沿って交互に配置されるように、前記第一の支持体と前記第二の支持体に前記撮像部が配置されており、前記第一の支持体と前記第二の支持体を前記垂直方向に相対移動させて前記第一の支持体と前記第二の支持体の嵌め合わせを解除し、更に、前記第一の支持体と前記第二の支持体を相対回転させた状態で、前記ペアの２つの撮像部が前記同一方向を撮像可能となる。
【００９９】
この構成により、第一の支持体と第二の支持体を嵌め合わせた状態では、周囲３６０度の範囲を高解像度で撮像することが可能となり、第一の支持体と第二の支持体の嵌め合わせを解除した状態でも、各支持体に配置された撮像部により、周囲３６０度の範囲を撮像することが可能となる。また、第一の支持体と第二の支持体の嵌め合わせを解除し、更に、第一の支持体と第二の支持体を相対回転させることで、それぞれ異なる方向を撮像する複数のペアを作ることができる。ペアの２つの撮像部の垂直方向の距離を変更することも可能なため、遠くの被写体までの距離を測定することもできる。また、第一の支持体と第二の支持体を嵌め合わせた状態では、装置全体の垂直方向の高さが小さくなるため、装置をコンパクトにすることができる。このような構成により、遠くの被写体の距離を測定でき且つ全方位撮像を行うことができる撮像装置を、装置規模を大きくすることなく実現することができる。
【０１００】
開示された撮像装置は、前記ペアの２つの撮像部が前記同一方向を撮像可能となった状態で前記前記ペアの２つの撮像部での撮像により得られる２つの画像データに基づいて、該画像データに含まれる被写体までの距離を測定する距離測定手段と、前記ペアの２つの撮像部が前記同一方向を撮像可能となった状態で複数の前記一方の撮像部により撮像して得られる複数の画像データをパノラマ合成し、前記状態で複数の前記他方の撮像部により撮像して得られる複数の画像データをパノラマ合成する第一のパノラマ合成手段とを備える。
【０１０１】
開示された撮像装置は、前記第一の支持体と前記第二の支持体を嵌め合わせた状態で全ての前記撮像部により撮像して得られる画像データをパノラマ合成する第二のパノラマ合成手段を備える。
【０１０２】
開示された撮像装置は、前記連結手段による前記第一の支持体と前記第二の支持体の相対移動及び相対回転を自動で制御する移動・回転制御手段を備える。
【０１０３】
開示された撮像装置は、前記移動・回転制御手段が、前記第一の支持体と前記第二の支持体を嵌め合わせた状態で全ての前記撮像部により撮像して得られる画像データから動体を検出したときに、前記嵌め合わせを解除し、更に、前記第一の支持体と前記第二の支持体を相対回転させる。
【０１０４】
開示された撮像装置は、前記移動・回転制御手段が、前記第一の支持体と前記第二の支持体の嵌め合わせを解除し、更に、前記第一の支持体と前記第二の支持体を相対回転させた状態で前記撮像部により撮像して得られる画像データから動体が検出されなくなったときに、前記第一の支持体と前記第二の支持体を嵌め合わせた状態に戻す。
【０１０５】
開示された撮像装置は、前記移動・回転制御手段が、前記第一の支持体と前記第二の支持体を嵌め合わせた状態で全ての前記撮像部により撮像して得られる画像データから顔を検出したときに、前記第一の支持体と前記第二の支持体の嵌め合わせを解除し、更に、前記第一の支持体と前記第二の支持体を相対回転させる。
【０１０６】
開示された撮像装置は、前記移動・回転制御手段が、前記第一の支持体と前記第二の支持体の嵌め合わせを解除し、更に、前記第一の支持体と前記第二の支持体を相対回転させた状態で前記撮像部により撮像して得られる画像データから顔が検出されなくなったときに、前記第一の支持体と前記第二の支持体を嵌め合わせた状態に戻す。
【０１０７】
開示された撮像装置は、前記移動・回転制御手段が、主要被写体の視差に応じて、前記第一の支持体と前記第二の支持体を相対移動させて双方の距離を制御する。
【０１０８】
開示された撮像装置は、前記移動・回転制御手段が、外部操作による指示に応じて、前記第一の支持体と前記第二の支持体を相対移動させて双方の距離を制御する。
【０１０９】
開示された撮像装置は、前記一方の撮像部が、前記第一の支持体の周方向に沿って配置され、前記他方の撮像部が、前記第二の支持体の周方向に沿って配置され、前記垂直方向にみたときに、前記ペアの２つの撮像部が重なっている。
【０１１０】
開示された撮像装置は、前記ペアの２つの撮像部での撮像により得られる２つの画像データに基づいて、該画像データに含まれる被写体までの距離を測定する距離測定手段と、複数の前記一方の撮像部により撮像して得られる複数の画像データをパノラマ合成し、複数の前記他方の撮像部により撮像して得られる複数の画像データをパノラマ合成するパノラマ合成手段とを備える。
【０１１１】
開示された撮像装置は、前記連結手段による前記第一の支持体と前記第二の支持体の相対移動を自動で制御する移動制御手段を備える。
【０１１２】
開示された撮像装置は、前記移動制御手段が、主要被写体の視差に応じて、前記第一の支持体と前記第二の支持体を相対移動させて双方の距離を制御する。
【０１１３】
開示された撮像装置は、前記移動制御手段が、外部操作による指示に応じて、前記第一の支持体と前記第二の支持体を相対移動させて双方の距離を制御する。
【０１１４】
開示された撮像方法は、前記撮像装置を用いた撮像方法であって、前記ペアの２つの撮像部を前記同一方向を撮像可能にし、この状態で前記前記ペアの２つの撮像部での撮像により得られる２つの画像データに基づいて、該画像データに含まれる被写体までの距離を測定する距離測定ステップと、前記ペアの２つの撮像部を前記同一方向を撮像可能にし、この状態で複数の前記一方の撮像部により撮像して得られる複数の画像データをパノラマ合成し、前記状態で複数の前記他方の撮像部により撮像して得られる複数の画像データをパノラマ合成する第一のパノラマ合成ステップとを備える。
【０１１５】
開示された撮像方法は、前記第一の支持体と前記第二の支持体を嵌め合わせた状態とし、この状態で全ての前記撮像部により撮像して得られる画像データをパノラマ合成する第二のパノラマ合成ステップを備える。
【０１１６】
開示された撮像方法は、前記連結手段による前記第一の支持体と前記第二の支持体の相対移動及び相対回転を自動で制御する移動・回転制御ステップを備える。
【０１１７】
開示された撮像方法は、前記移動・回転制御ステップでは、前記第一の支持体と前記第二の支持体を嵌め合わせた状態で全ての前記撮像部により撮像して得られる画像データから動体を検出したときに、前記第一の支持体と前記第二の支持体の嵌め合わせを解除し、更に、前記第一の支持体と前記第二の支持体を相対回転させる。
【０１１８】
開示された撮像方法は、前記移動・回転制御ステップでは、前記第一の支持体と前記第二の支持体の嵌め合わせを解除し、更に、前記第一の支持体と前記第二の支持体を相対回転させた状態で前記撮像部により撮像して得られる画像データから動体が検出されなくなったときに、前記第一の支持体と前記第二の支持体を嵌め合わせた状態に戻す。
【０１１９】
開示された撮像方法は、前記移動・回転制御ステップでは、前記第一の支持体と前記第二の支持体を嵌め合わせた状態で全ての前記撮像部により撮像して得られる画像データから顔を検出したときに、前記第一の支持体と前記第二の支持体の嵌め合わせを解除し、更に、前記第一の支持体と前記第二の支持体を相対回転させる。
【０１２０】
開示された撮像方法は、前記移動・回転制御ステップでは、前記第一の支持体と前記第二の支持体の嵌め合わせを解除し、更に、前記第一の支持体と前記第二の支持体を相対回転させた状態で前記撮像部により撮像して得られる画像データから顔が検出されなくなったときに、前記第一の支持体と前記第二の支持体を嵌め合わせた状態に戻す。
【０１２１】
開示された撮像方法は、前記移動・回転制御ステップでは、主要被写体の視差に応じて、前記第一の支持体と前記第二の支持体を相対移動させて双方の距離を制御する。
【０１２２】
開示された撮像方法は、前記移動・回転制御ステップでは、外部操作による指示に応じて、前記第一の支持体と前記第二の支持体を相対移動させて双方の距離を制御する。
【０１２３】
開示された撮像方法は、前記撮像装置を用いた撮像方法であって、前記ペアの２つの撮像部での撮像により得られる２つの画像データに基づいて、該画像データに含まれる被写体までの距離を測定する距離測定ステップと、複数の前記一方の撮像部により撮像して得られる複数の画像データをパノラマ合成し、前記状態で複数の前記他方の撮像部により撮像して得られる複数の画像データをパノラマ合成するパノラマ合成ステップとを備える。
【０１２４】
開示された撮像方法は、前記連結手段による前記第一の支持体と前記第二の支持体の相対移動を自動で制御する移動制御ステップを備える。
【０１２５】
開示された撮像方法は、前記移動制御ステップでは、主要被写体の視差に応じて、前記第一の支持体と前記第二の支持体を相対移動させて双方の距離を制御する。
【０１２６】
開示された撮像方法は、前記移動制御ステップでは、外部操作による指示に応じて、前記第一の支持体と前記第二の支持体を相対移動させて双方の距離を制御する。
【符号の説明】
【０１２７】
１００ 撮像装置
１ａ〜１ｅ 上撮像部
２ａ〜２ｅ 下撮像部
１ 上支持体
２ 下支持体
３ 連結部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれ距離をおいて同一方向を撮像可能な２つの撮像部からなるペアを複数有する撮像装置であって、
前記２つの撮像部の各々で撮像可能な前記同一方向は、前記ペア毎に異なっており、
前記２つの撮像部は、前記同一方向に垂直な垂直方向に距離をおいて該同一方向を撮像可能であり、
前記ペアのうちの一方の前記撮像部を支持する第一の支持体と、
前記ペアのうちの他方の前記撮像部を支持する第二の支持体と、
前記第一の支持体と前記第二の支持体を前記垂直方向に相対移動可能に連結する連結手段とを備える撮像装置。
【請求項２】
請求項１記載の撮像装置であって、
前記連結手段が、前記第一の支持体と前記第二の支持体を、前記垂直方向を軸にして相対回転可能に連結する撮像装置。
【請求項３】
請求項２記載の撮像装置であって、
前記第一の支持体と前記第二の支持体が互いに嵌め合わせ可能な形状になっており、
前記第一の支持体と前記第二の支持体を嵌め合わせた状態で、複数の前記一方の撮像部と複数の前記他方の撮像部とが同一平面上に配置され、且つ、前記一方の撮像部と前記他方の撮像部が、前記同一平面に規定される円の円周方向に沿って交互に配置されるように、前記第一の支持体と前記第二の支持体に前記撮像部が配置されており、
前記第一の支持体と前記第二の支持体を前記垂直方向に相対移動させて前記第一の支持体と前記第二の支持体の嵌め合わせを解除し、更に、前記第一の支持体と前記第二の支持体を相対回転させた状態で、前記ペアの２つの撮像部が前記同一方向を撮像可能となる撮像装置。
【請求項４】
請求項３記載の撮像装置であって、
前記ペアの２つの撮像部が前記同一方向を撮像可能となった状態で前記前記ペアの２つの撮像部での撮像により得られる２つの画像データに基づいて、該画像データに含まれる被写体までの距離を測定する距離測定手段と、
前記ペアの２つの撮像部が前記同一方向を撮像可能となった状態で複数の前記一方の撮像部により撮像して得られる複数の画像データをパノラマ合成し、前記状態で複数の前記他方の撮像部により撮像して得られる複数の画像データをパノラマ合成する第一のパノラマ合成手段とを備える撮像装置。
【請求項５】
請求項４記載の撮像装置であって、
前記第一の支持体と前記第二の支持体を嵌め合わせた状態で全ての前記撮像部により撮像して得られる画像データをパノラマ合成する第二のパノラマ合成手段を備える撮像装置。
【請求項６】
請求項４又は５記載の撮像装置であって、
前記連結手段による前記第一の支持体と前記第二の支持体の相対移動及び相対回転を自動で制御する移動・回転制御手段を備える撮像装置。
【請求項７】
請求項６記載の撮像装置であって、
前記移動・回転制御手段が、前記第一の支持体と前記第二の支持体を嵌め合わせた状態で全ての前記撮像部により撮像して得られる画像データから動体を検出したときに、前記嵌め合わせを解除し、更に、前記第一の支持体と前記第二の支持体を相対回転させる撮像装置。
【請求項８】
請求項７記載の撮像装置であって、
前記移動・回転制御手段が、前記第一の支持体と前記第二の支持体の嵌め合わせを解除し、更に、前記第一の支持体と前記第二の支持体を相対回転させた状態で前記撮像部により撮像して得られる画像データから動体が検出されなくなったときに、前記第一の支持体と前記第二の支持体を嵌め合わせた状態に戻す撮像装置。
【請求項９】
請求項６〜８のいずれか１項記載の撮像装置であって、
前記移動・回転制御手段が、前記第一の支持体と前記第二の支持体を嵌め合わせた状態で全ての前記撮像部により撮像して得られる画像データから顔を検出したときに、前記第一の支持体と前記第二の支持体の嵌め合わせを解除し、更に、前記第一の支持体と前記第二の支持体を相対回転させる撮像装置。
【請求項１０】
請求項９記載の撮像装置であって、
前記移動・回転制御手段が、前記第一の支持体と前記第二の支持体の嵌め合わせを解除し、更に、前記第一の支持体と前記第二の支持体を相対回転させた状態で前記撮像部により撮像して得られる画像データから顔が検出されなくなったときに、前記第一の支持体と前記第二の支持体を嵌め合わせた状態に戻す撮像装置。
【請求項１１】
請求項６〜１０のいずれか１項記載の撮像装置であって、
前記移動・回転制御手段が、主要被写体の視差に応じて、前記第一の支持体と前記第二の支持体を相対移動させて双方の距離を制御する撮像装置。
【請求項１２】
請求項１１記載の撮像装置であって、
前記移動・回転制御手段が、外部操作による指示に応じて、前記第一の支持体と前記第二の支持体を相対移動させて双方の距離を制御する撮像装置。
【請求項１３】
請求項１記載の撮像装置であって、
前記一方の撮像部が、前記第一の支持体の周方向に沿って配置され、
前記他方の撮像部が、前記第二の支持体の周方向に沿って配置され、
前記垂直方向にみたときに、前記ペアの２つの撮像部が重なっている撮像装置。
【請求項１４】
請求項１３記載の撮像装置であって、
前記ペアの２つの撮像部での撮像により得られる２つの画像データに基づいて、該画像データに含まれる被写体までの距離を測定する距離測定手段と、
複数の前記一方の撮像部により撮像して得られる複数の画像データをパノラマ合成し、複数の前記他方の撮像部により撮像して得られる複数の画像データをパノラマ合成するパノラマ合成手段とを備える撮像装置。
【請求項１５】
請求項１４記載の撮像装置であって、
前記連結手段による前記第一の支持体と前記第二の支持体の相対移動を自動で制御する移動制御手段を備える撮像装置。
【請求項１６】
請求項１５記載の撮像装置であって、
前記移動制御手段が、主要被写体の視差に応じて、前記第一の支持体と前記第二の支持体を相対移動させて双方の距離を制御する撮像装置。
【請求項１７】
請求項１６記載の撮像装置であって、
前記移動制御手段が、外部操作による指示に応じて、前記第一の支持体と前記第二の支持体を相対移動させて双方の距離を制御する撮像装置。
【請求項１８】
請求項３記載の撮像装置を用いた撮像方法であって、
前記ペアの２つの撮像部を前記同一方向を撮像可能にし、この状態で前記前記ペアの２つの撮像部での撮像により得られる２つの画像データに基づいて、該画像データに含まれる被写体までの距離を測定する距離測定ステップと、
前記ペアの２つの撮像部を前記同一方向を撮像可能にし、この状態で複数の前記一方の撮像部により撮像して得られる複数の画像データをパノラマ合成し、前記状態で複数の前記他方の撮像部により撮像して得られる複数の画像データをパノラマ合成する第一のパノラマ合成ステップとを備える撮像方法。
【請求項１９】
請求項１８記載の撮像方法であって、
前記第一の支持体と前記第二の支持体を嵌め合わせた状態とし、この状態で全ての前記撮像部により撮像して得られる画像データをパノラマ合成する第二のパノラマ合成ステップを備える撮像方法。
【請求項２０】
請求項１８又１９記載の撮像方法であって、
前記連結手段による前記第一の支持体と前記第二の支持体の相対移動及び相対回転を自動で制御する移動・回転制御ステップを備える撮像方法。
【請求項２１】
請求項２０記載の撮像方法であって、
前記移動・回転制御ステップでは、前記第一の支持体と前記第二の支持体を嵌め合わせた状態で全ての前記撮像部により撮像して得られる画像データから動体を検出したときに、前記第一の支持体と前記第二の支持体の嵌め合わせを解除し、更に、前記第一の支持体と前記第二の支持体を相対回転させる撮像方法。
【請求項２２】
請求項２１記載の撮像方法であって、
前記移動・回転制御ステップでは、前記第一の支持体と前記第二の支持体の嵌め合わせを解除し、更に、前記第一の支持体と前記第二の支持体を相対回転させた状態で前記撮像部により撮像して得られる画像データから動体が検出されなくなったときに、前記第一の支持体と前記第二の支持体を嵌め合わせた状態に戻す撮像方法。
【請求項２３】
請求項２０〜２２のいずれか１項記載の撮像方法であって、
前記移動・回転制御ステップでは、前記第一の支持体と前記第二の支持体を嵌め合わせた状態で全ての前記撮像部により撮像して得られる画像データから顔を検出したときに、前記第一の支持体と前記第二の支持体の嵌め合わせを解除し、更に、前記第一の支持体と前記第二の支持体を相対回転させる撮像方法。
【請求項２４】
請求項２３記載の撮像方法であって、
前記移動・回転制御ステップでは、前記第一の支持体と前記第二の支持体の嵌め合わせを解除し、更に、前記第一の支持体と前記第二の支持体を相対回転させた状態で前記撮像部により撮像して得られる画像データから顔が検出されなくなったときに、前記第一の支持体と前記第二の支持体を嵌め合わせた状態に戻す撮像方法。
【請求項２５】
請求項２０〜２４のいずれか１項記載の撮像方法であって、
前記移動・回転制御ステップでは、主要被写体の視差に応じて、前記第一の支持体と前記第二の支持体を相対移動させて双方の距離を制御する撮像方法。
【請求項２６】
請求項２５記載の撮像方法であって、
前記移動・回転制御ステップでは、外部操作による指示に応じて、前記第一の支持体と前記第二の支持体を相対移動させて双方の距離を制御する撮像方法。
【請求項２７】
請求項１３記載の撮像装置を用いた撮像方法であって、
前記ペアの２つの撮像部での撮像により得られる２つの画像データに基づいて、該画像データに含まれる被写体までの距離を測定する距離測定ステップと、
複数の前記一方の撮像部により撮像して得られる複数の画像データをパノラマ合成し、前記状態で複数の前記他方の撮像部により撮像して得られる複数の画像データをパノラマ合成するパノラマ合成ステップとを備える撮像方法。
【請求項２８】
請求項２７記載の撮像方法であって、
前記連結手段による前記第一の支持体と前記第二の支持体の相対移動を自動で制御する移動制御ステップを備える撮像方法。
【請求項２９】
請求項２８記載の撮像方法であって、
前記移動制御ステップでは、主要被写体の視差に応じて、前記第一の支持体と前記第二の支持体を相対移動させて双方の距離を制御する撮像方法。
【請求項３０】
請求項２９記載の撮像方法であって、
前記移動制御ステップでは、外部操作による指示に応じて、前記第一の支持体と前記第二の支持体を相対移動させて双方の距離を制御する撮像方法。
【請求項１】
それぞれ距離をおいて同一方向を撮像可能な２つの撮像部からなるペアを複数有する撮像装置であって、
前記２つの撮像部の各々で撮像可能な前記同一方向は、前記ペア毎に異なっており、
前記２つの撮像部は、前記同一方向に垂直な垂直方向に距離をおいて該同一方向を撮像可能であり、
前記ペアのうちの一方の前記撮像部を支持する第一の支持体と、
前記ペアのうちの他方の前記撮像部を支持する第二の支持体と、
前記第一の支持体と前記第二の支持体を前記垂直方向に相対移動可能に連結する連結手段とを備える撮像装置。
【請求項２】
請求項１記載の撮像装置であって、
前記連結手段が、前記第一の支持体と前記第二の支持体を、前記垂直方向を軸にして相対回転可能に連結する撮像装置。
【請求項３】
請求項２記載の撮像装置であって、
前記第一の支持体と前記第二の支持体が互いに嵌め合わせ可能な形状になっており、
前記第一の支持体と前記第二の支持体を嵌め合わせた状態で、複数の前記一方の撮像部と複数の前記他方の撮像部とが同一平面上に配置され、且つ、前記一方の撮像部と前記他方の撮像部が、前記同一平面に規定される円の円周方向に沿って交互に配置されるように、前記第一の支持体と前記第二の支持体に前記撮像部が配置されており、
前記第一の支持体と前記第二の支持体を前記垂直方向に相対移動させて前記第一の支持体と前記第二の支持体の嵌め合わせを解除し、更に、前記第一の支持体と前記第二の支持体を相対回転させた状態で、前記ペアの２つの撮像部が前記同一方向を撮像可能となる撮像装置。
【請求項４】
請求項３記載の撮像装置であって、
前記ペアの２つの撮像部が前記同一方向を撮像可能となった状態で前記前記ペアの２つの撮像部での撮像により得られる２つの画像データに基づいて、該画像データに含まれる被写体までの距離を測定する距離測定手段と、
前記ペアの２つの撮像部が前記同一方向を撮像可能となった状態で複数の前記一方の撮像部により撮像して得られる複数の画像データをパノラマ合成し、前記状態で複数の前記他方の撮像部により撮像して得られる複数の画像データをパノラマ合成する第一のパノラマ合成手段とを備える撮像装置。
【請求項５】
請求項４記載の撮像装置であって、
前記第一の支持体と前記第二の支持体を嵌め合わせた状態で全ての前記撮像部により撮像して得られる画像データをパノラマ合成する第二のパノラマ合成手段を備える撮像装置。
【請求項６】
請求項４又は５記載の撮像装置であって、
前記連結手段による前記第一の支持体と前記第二の支持体の相対移動及び相対回転を自動で制御する移動・回転制御手段を備える撮像装置。
【請求項７】
請求項６記載の撮像装置であって、
前記移動・回転制御手段が、前記第一の支持体と前記第二の支持体を嵌め合わせた状態で全ての前記撮像部により撮像して得られる画像データから動体を検出したときに、前記嵌め合わせを解除し、更に、前記第一の支持体と前記第二の支持体を相対回転させる撮像装置。
【請求項８】
請求項７記載の撮像装置であって、
前記移動・回転制御手段が、前記第一の支持体と前記第二の支持体の嵌め合わせを解除し、更に、前記第一の支持体と前記第二の支持体を相対回転させた状態で前記撮像部により撮像して得られる画像データから動体が検出されなくなったときに、前記第一の支持体と前記第二の支持体を嵌め合わせた状態に戻す撮像装置。
【請求項９】
請求項６〜８のいずれか１項記載の撮像装置であって、
前記移動・回転制御手段が、前記第一の支持体と前記第二の支持体を嵌め合わせた状態で全ての前記撮像部により撮像して得られる画像データから顔を検出したときに、前記第一の支持体と前記第二の支持体の嵌め合わせを解除し、更に、前記第一の支持体と前記第二の支持体を相対回転させる撮像装置。
【請求項１０】
請求項９記載の撮像装置であって、
前記移動・回転制御手段が、前記第一の支持体と前記第二の支持体の嵌め合わせを解除し、更に、前記第一の支持体と前記第二の支持体を相対回転させた状態で前記撮像部により撮像して得られる画像データから顔が検出されなくなったときに、前記第一の支持体と前記第二の支持体を嵌め合わせた状態に戻す撮像装置。
【請求項１１】
請求項６〜１０のいずれか１項記載の撮像装置であって、
前記移動・回転制御手段が、主要被写体の視差に応じて、前記第一の支持体と前記第二の支持体を相対移動させて双方の距離を制御する撮像装置。
【請求項１２】
請求項１１記載の撮像装置であって、
前記移動・回転制御手段が、外部操作による指示に応じて、前記第一の支持体と前記第二の支持体を相対移動させて双方の距離を制御する撮像装置。
【請求項１３】
請求項１記載の撮像装置であって、
前記一方の撮像部が、前記第一の支持体の周方向に沿って配置され、
前記他方の撮像部が、前記第二の支持体の周方向に沿って配置され、
前記垂直方向にみたときに、前記ペアの２つの撮像部が重なっている撮像装置。
【請求項１４】
請求項１３記載の撮像装置であって、
前記ペアの２つの撮像部での撮像により得られる２つの画像データに基づいて、該画像データに含まれる被写体までの距離を測定する距離測定手段と、
複数の前記一方の撮像部により撮像して得られる複数の画像データをパノラマ合成し、複数の前記他方の撮像部により撮像して得られる複数の画像データをパノラマ合成するパノラマ合成手段とを備える撮像装置。
【請求項１５】
請求項１４記載の撮像装置であって、
前記連結手段による前記第一の支持体と前記第二の支持体の相対移動を自動で制御する移動制御手段を備える撮像装置。
【請求項１６】
請求項１５記載の撮像装置であって、
前記移動制御手段が、主要被写体の視差に応じて、前記第一の支持体と前記第二の支持体を相対移動させて双方の距離を制御する撮像装置。
【請求項１７】
請求項１６記載の撮像装置であって、
前記移動制御手段が、外部操作による指示に応じて、前記第一の支持体と前記第二の支持体を相対移動させて双方の距離を制御する撮像装置。
【請求項１８】
請求項３記載の撮像装置を用いた撮像方法であって、
前記ペアの２つの撮像部を前記同一方向を撮像可能にし、この状態で前記前記ペアの２つの撮像部での撮像により得られる２つの画像データに基づいて、該画像データに含まれる被写体までの距離を測定する距離測定ステップと、
前記ペアの２つの撮像部を前記同一方向を撮像可能にし、この状態で複数の前記一方の撮像部により撮像して得られる複数の画像データをパノラマ合成し、前記状態で複数の前記他方の撮像部により撮像して得られる複数の画像データをパノラマ合成する第一のパノラマ合成ステップとを備える撮像方法。
【請求項１９】
請求項１８記載の撮像方法であって、
前記第一の支持体と前記第二の支持体を嵌め合わせた状態とし、この状態で全ての前記撮像部により撮像して得られる画像データをパノラマ合成する第二のパノラマ合成ステップを備える撮像方法。
【請求項２０】
請求項１８又１９記載の撮像方法であって、
前記連結手段による前記第一の支持体と前記第二の支持体の相対移動及び相対回転を自動で制御する移動・回転制御ステップを備える撮像方法。
【請求項２１】
請求項２０記載の撮像方法であって、
前記移動・回転制御ステップでは、前記第一の支持体と前記第二の支持体を嵌め合わせた状態で全ての前記撮像部により撮像して得られる画像データから動体を検出したときに、前記第一の支持体と前記第二の支持体の嵌め合わせを解除し、更に、前記第一の支持体と前記第二の支持体を相対回転させる撮像方法。
【請求項２２】
請求項２１記載の撮像方法であって、
前記移動・回転制御ステップでは、前記第一の支持体と前記第二の支持体の嵌め合わせを解除し、更に、前記第一の支持体と前記第二の支持体を相対回転させた状態で前記撮像部により撮像して得られる画像データから動体が検出されなくなったときに、前記第一の支持体と前記第二の支持体を嵌め合わせた状態に戻す撮像方法。
【請求項２３】
請求項２０〜２２のいずれか１項記載の撮像方法であって、
前記移動・回転制御ステップでは、前記第一の支持体と前記第二の支持体を嵌め合わせた状態で全ての前記撮像部により撮像して得られる画像データから顔を検出したときに、前記第一の支持体と前記第二の支持体の嵌め合わせを解除し、更に、前記第一の支持体と前記第二の支持体を相対回転させる撮像方法。
【請求項２４】
請求項２３記載の撮像方法であって、
前記移動・回転制御ステップでは、前記第一の支持体と前記第二の支持体の嵌め合わせを解除し、更に、前記第一の支持体と前記第二の支持体を相対回転させた状態で前記撮像部により撮像して得られる画像データから顔が検出されなくなったときに、前記第一の支持体と前記第二の支持体を嵌め合わせた状態に戻す撮像方法。
【請求項２５】
請求項２０〜２４のいずれか１項記載の撮像方法であって、
前記移動・回転制御ステップでは、主要被写体の視差に応じて、前記第一の支持体と前記第二の支持体を相対移動させて双方の距離を制御する撮像方法。
【請求項２６】
請求項２５記載の撮像方法であって、
前記移動・回転制御ステップでは、外部操作による指示に応じて、前記第一の支持体と前記第二の支持体を相対移動させて双方の距離を制御する撮像方法。
【請求項２７】
請求項１３記載の撮像装置を用いた撮像方法であって、
前記ペアの２つの撮像部での撮像により得られる２つの画像データに基づいて、該画像データに含まれる被写体までの距離を測定する距離測定ステップと、
複数の前記一方の撮像部により撮像して得られる複数の画像データをパノラマ合成し、前記状態で複数の前記他方の撮像部により撮像して得られる複数の画像データをパノラマ合成するパノラマ合成ステップとを備える撮像方法。
【請求項２８】
請求項２７記載の撮像方法であって、
前記連結手段による前記第一の支持体と前記第二の支持体の相対移動を自動で制御する移動制御ステップを備える撮像方法。
【請求項２９】
請求項２８記載の撮像方法であって、
前記移動制御ステップでは、主要被写体の視差に応じて、前記第一の支持体と前記第二の支持体を相対移動させて双方の距離を制御する撮像方法。
【請求項３０】
請求項２９記載の撮像方法であって、
前記移動制御ステップでは、外部操作による指示に応じて、前記第一の支持体と前記第二の支持体を相対移動させて双方の距離を制御する撮像方法。
【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１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２０１０−２７８７３８（Ｐ２０１０−２７８７３８Ａ）
【公開日】平成２２年１２月９日（２０１０．１２．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１２８９６１（Ｐ２００９−１２８９６１）
【出願日】平成２１年５月２８日（２００９．５．２８）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１２月９日（２０１０．１２．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年５月２８日（２００９．５．２８）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
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