画像処理装置
【課題】超広角光学系で撮像した画像の一部の領域を切り出し、切り出した画像を通常の透視射影方式に変換するための変換処理において、補間マップの作成をしなくても、画素補間方式の切り替えができる画像処理装置を提供する。
【解決手段】空間情報量密度分布算出部204で算出する映像空間情報量密度に基づき、拡大・縮小倍率算出部206で射影方式変換の際の空間情報量密度変化倍率を求め、該変化倍率により、第1の射影方式の映像を補間するための画素補間方式を選択する補間方式選択部207を有する。
【解決手段】空間情報量密度分布算出部204で算出する映像空間情報量密度に基づき、拡大・縮小倍率算出部206で射影方式変換の際の空間情報量密度変化倍率を求め、該変化倍率により、第1の射影方式の映像を補間するための画素補間方式を選択する補間方式選択部207を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、光学射影方式の画像変換処理に関し、とくに、超広角光学系による画像を通常光学系の透視射影方式に変換する画像処理装置に関する。
【背景技術】
【0002】
魚眼レンズや全方位ミラーなどの超広角光学系は、通常光学系の透視射影方式と異なる特殊な射影方式を採用しているため、180度以上の画角の映像を一つの撮像面に投影することができ、広い撮像視野が要求されるいろいろな分野で利用されている。
【0003】
ただし、超広角光学系で撮像した映像は、人間の感覚と同じである透視射影の画像と比べ、被写体本来の形状が歪んだり、サイズも変わるので、超広角光学系で撮像した画像をそのまま表示すると、見た目に違和感を感じてしまう。
【0004】
そのため、超広角光学系で撮像した映像を表示する場合、画像の一部である注目領域を切り出し、切り出した画像を通常の透視射影方式に変換し表示している。
【0005】
ここで、画像の射影変換について、図を用いて説明する。図16は超広角光学系画像の射影変換を説明するための概念図である。図において、超広角光学系(図示せず)で撮影した被写体165の被写体像163の形状は歪んでいる。この歪みを直すため、超広角映像161から被写体像163の周りの領域162を注目領域として切り出し、透視射影へ変換することで、見た目に違和感のない透視射影映像164が生成される。
【0006】
超広角光学系の射影変換方法について、魚眼レンズの射影方式から透視射影への変換を一例として、図17を用いてさらに説明する。
【0007】
図17は射影変換処理装置の全体構成図である。射影変換処理装置170は、レンズ射影方式格納部171、出力映像画素位置決定部172、画素マッピング部173、映像入力部174、出力映像生成部175から構成される。
【0008】
レンズ射影方式格納部171には、魚眼レンズの射影方式として、入射光線の入射角と結像された像高の数式関係の情報が格納される。出力映像画素位置決定部172には、切り出し画像が投影される仮想透視射影面の空間位置と姿勢を制御するための信号が図示しない手段により入力され、仮想透視射影面(出力映像)における注目画素の空間位置が出力される。画素マッピング部173は、レンズ射影方式格納部171に格納された魚眼レンズの射影方式を用いて、出力映像画素位置決定部172で算出された注目画素の空間位置を、魚眼撮像面(入力映像)にマッピングする。
【0009】
映像入力部174には、入力映像として魚眼映像が入力され、出力映像生成部175は、画素マッピング部173で算出された魚眼撮像面上の投影位置の周りの画素値を映像入力部174から取得し、画素の補間処理を施して、仮想透視射影面上のすべての画素の画素値を算出し、出力映像を生成する。
【0010】
画素の補間処理には、図18のように、例えばマッピングされた位置305に一番近い画素1801の画素値をそのまま使う最近傍補間法と、マッピングされた位置305の周り4画素(1801−1804)の画素値から注目画素値を推算する線形補間法と、マッピングされた位置305の周り16画素(1801−1816)の画素値から注目画素値を推算するキュービック補間法がある。
【0011】
なお、画素の補間処理は、一般的に、周りの画素を多く使うと、出力映像の画質が良くなる一方で、補間処理の処理時間は長くなる傾向にある。すなわち、最近傍補間法、線形補間法、キュービック補間法を比べると、画質については、最近傍補間法 < 線形補間法 < キュービック補間法という順でよくなり、処理時間については、最近傍補間法 < 線形補間法 < キュービック補間法という順で長くなる。ただし、映像の拡大・縮小状況によっては、補間方式を変えても画質にあまり差がでない場合もある。例えば、映像が縮小される場合には、最近傍補間法、線形補間法、キュービック補間法のどれを用いても、出力映像の画質はほとんど変わらない。
【0012】
そのため、無駄な補間処理時間が発生しないように、例えば、魚眼映像の画素を透視射影面に投影した位置の座標間距離によって映像の拡大・縮小領域を切り分け、その拡大・縮小領域に応じて補間方式を切り替えるものが、特許文献1に開示されている。(段落0053〜0062及び図6、7)
このようにすると、魚眼映像などの超広角映像の切り出し領域がほぼ変更しないような場合には、透視射影などの別の射影方式への変換処理における補間処理を出力映像の画質を落とさずに、より短い処理時間で行うことが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0013】
【特許文献1】特開2009−64225号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0014】
しかしながら、上記文献で提案されている装置では、射影変換処理の前に、超広角映像の全ての画素を透視射影面に予め投影してから、画素の位置(座標間距離)に基づき、魚眼映像上で補間マップを作成しなければならない。
【0015】
そのため、超広角映像のなかで切り出したい領域(注目領域)が頻繁に変わることが想定される場合(例えば、人が携帯・装着するカメラの映像を手振れ・画揺れ補正する場合や全方位映像に対する電子パン・チルト等)には、注目領域の変更のたびに補間マップを再計算する必要がある。補間マップ更新には、多くの計算量が必要となるため、注目領域の変更が頻繁にあると、射影変換全体の処理時間が加速度的に長くなるため、リアルタイム処理を行うことが非常に困難になるという課題があった。
【0016】
本発明は、かかる課題に鑑み、注目領域の変更毎に必要な補間マップの再計算を不要とし、光学射影方式の変換処理をリアルタイムに行うことができる画像処理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】
【0017】
本発明の画像処理装置の一つの態様は、第1の射影方式で生成された映像を、第2の射影方式による映像に変換する画像処理装置であって、第2の射影方式による映像の注目画素の空間位置を算出し、第1の射影方式で生成された映像へマッピングするためのマッピング位置を演算する画素マッピング部と、第1の射影方式で生成された映像の注目画素の空間情報量密度と、第2の射影方式による映像の注目画素の空間情報量密度とに基づいて、マッピングされる第1の射影方式の映像を補間するための画素補間方式を選択する補間方式選択部と、選択された画素補間方式に基づき、第2の射影方式による映像を生成する出力映像生成部と、を有する。
【0018】
この構成によれば、補間マップを作成しなくても最適な画素補間方式を選択することが
でき、リアルタイムで高画質な射影変換処理ができる。
【0019】
また、本発明の画像処理装置の一つの態様は、第1の射影方式による映像の空間情報量密度分布と、第2の射影方式による映像の空間情報量密度分布と、を算出する空間情報量密度分布算出部を有し、補間方式選択部が、空間情報量密度分布算出部によって算出された空間情報量密度分布に基づいて、第1の射影方式の映像を補間するための画素補間方式を選択する。
【0020】
この構成によれば、射影変換処理における画素補間方式の選択を、映像の空間情報量密度分布によって行うことができる。
【0021】
また、本発明の画像処理装置の一つの態様は、第1の射影方式による映像の空間情報量密度分布と、第2の射影方式による映像の空間情報量密度分布により、第1の射影方式で生成された映像を、第2の射影方式の映像に変換することによる空間情報量密度変化率を算出する拡大・縮小倍率算出部を有し、補間方式選択部が、空間情報量密度の変化率に応じて、第1の射影方式の映像を補間するための画素補間方式を選択する。
【0022】
この構成によれば、射影変換処理における画素補間方式の選択を、映像の空間情報量密度変化率によって定量的に行うことができる。
【0023】
また、本発明の画像処理装置の一つの態様は、拡大・縮小倍率算出部で算出される空間情報量密度変化率に応じて、変化率が高ければ、処理精度の高い画素補間方式が選択され、変化率が低ければ、処理スピードの高い画素補間方式が選択される。
【0024】
この構成によれば、画素補間方式の選択により、出力映像の画質と処理スピードのバランスを取ることができる。
【0025】
また、本発明の画像処理装置の一つの態様は、第1の射影方式による映像の空間情報量密度分布と、第2の射影方式による映像の空間情報量密度分布と、を格納する空間情報量密度分布格納部を有し、第1の射影方式による映像、もしくは前記第2の射影方式による映像の空間情報量密度分布が変わる場合のみ、空間情報量密度分布算出部において、空間情報量密度分布が再計算され、空間情報量密度分布格納部の内容が書き換えられる。
【0026】
この構成によれば、画素補間方式の選択に必要な計算量を大幅に削減することができる。
【0027】
また、本発明の画像処理装置の一つの態様は、魚眼光学系の射影方式と焦点距離に応じて、魚眼光学系の射影方式による映像の空間情報量密度分布が算出され、透視射影方式のズーム倍率に応じて、透視射影方式による映像の空間情報量密度分布が算出される。
【0028】
この構成によれば、魚眼光学系から透視射影方式に射影変換される時の画素補間を高速に行うことができる。
【発明の効果】
【0029】
本発明によれば、魚眼映像などの超広角映像の切り出したい領域が頻繁に変わるような場合においても、画素補間を高速に行うことができ、射影変換の全体的な処理時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【0030】
【図1】実施形態1に係る映像機器の構成図
【図2】射影変換部(画像処理装置)の構成図
【図3】映像の射影方式を説明するための説明図
【図4】画素位置の決定を説明するための説明図
【図5】空間座標の算出を説明するための説明図
【図6】画素マッピングを説明するための説明図
【図7】魚眼撮像面および透視射影面における空間情報量を説明するための図
【図8】透視射影面における空間情報量密度分布を説明するための図
【図9】魚眼撮像面における空間情報量密度分布を説明するための図
【図10】透視射影面における空間情報量密度分布のテーブル構成例を示す図
【図11】魚眼撮像面における空間情報量密度分布のテーブル構成例を示す図
【図12】空間情報量密度分布算出のフローチャート
【図13】透視射影面における拡大・縮小倍率(空間情報量密度変化率)分布のイメージ図
【図14】画素補間方式選択のフローチャート
【図15】実施形態2に係る画像処理システムの構成図
【図16】超広角光学系画像の射影変換を説明するための概念図
【図17】従来の射影変換処理装置の構成図
【図18】画素の補間処理を説明するための図
【発明を実施するための形態】
【0031】
本実施形態の画像処理装置は、魚眼レンズや全方位ミラーなどの超広角光学系による超広角映像を射影変換処理するものである。
(実施形態1)
図1は本発明の実施形態1に係る画像処理装置としての射影変換部を内蔵した映像機器(カメラ)の全体構成を示す。以下、図面を参照して説明する。
【0032】
映像機器100は、レンズ101と、レンズ制御部102と、絞り装置103と、絞り制御部104と、イメージセンサ105と、イメージセンサ制御部106と、映像データ格納用メモリ107・108と、映像処理部109と、射影変換部110と、映像蓄積部111と、映像表示部112と、映像機器100の全体的な動作を制御するマイコン113で構成される。
【0033】
被写体(図示せず)から放射する光は、レンズ101(例えば魚眼レンズ)、絞り装置103を通し、イメージセンサ105(例えばCCD、CMOS)で結像される。
【0034】
レンズ制御部102では、レンズ101の焦点位置を調整するためのAF制御を行い、絞り制御部104では、絞り装置103のイメージセンサ105に届く光量の調整を行う。また、センサ制御部106では、イメージセンサ105における露光時間、ホワイトバランス、オートゲインなどの制御を行う。
【0035】
イメージセンサ105に届く光は、電気信号に変換され、さらにADコンバータ(図示せず)によりデジタルデータへ変換され、メモリ107に一時的に格納される。
【0036】
映像処理部109と射影変換部110は、メモリ107・108に格納された映像データにアクセスし、デジタル映像処理を行う。映像処理部109では、ガンマ補正やノイズリダクション処理などの通常の映像処理を行い、射影変換部110では、通常の映像処理後の映像データに対し、レンズ101の射影方式(例えば魚眼レンズの正射影方式)でイメージセンサ105に投影された映像(光)を、別の射影方式(例えば透視射影)に変換する処理を行う。その際は、座標変換だけなく、画素補間等の補正処理も行う。なお、射影変換部110の動作については後述する。
【0037】
変換・補正された映像は、映像蓄積部111で半導体メモリなどの着脱可能な記録媒体に保存されるとともに、必要に応じ映像表示部112によりモニタなどの表示装置(図示せず)に表示される。
【0038】
マイコン113は、予め設計されたプログラムで、画像処理装置100内の各部制御を行う。
【0039】
次に、射影変換部110の構成・動作について、さらに説明する。
【0040】
図2は映像機器100内の射影変換部110の構成図である。射影変換部110は、レンズ射影方式格納部201、出力映像画素位置決定部202、画素マッピング部203、空間情報量密度分布算出部204、空間情報密度分布格納部205、拡大・縮小倍率算出部206、補間方式選択部207、映像入力部208、および出力映像生成部209から構成される。
【0041】
1.射影方式変換における入出力映像の座標変換処理
まず、射影方式変換における入出力映像の座標変換処理として、レンズ射影方式格納部201、出力映像画素位置決定部202、画素マッピング部203の処理の流れについて説明する。
【0042】
1−1:レンズ射影方式
レンズ射影方式格納部201は、映像機器100に搭載されたレンズ101(魚眼レンズ等)の射影方式に関する情報を格納する。具体的な情報として、魚眼レンズを例に図3を参照して説明する。
【0043】
図において、魚眼レンズの光軸301の方向を基準として、天頂角β(302)の角度で入射する光線303が魚眼撮像面304に射影される位置は、射影点305となる。魚眼撮像面304には、射影点305の集合として入力画像が構成される。ここで、魚眼撮像面304の中心点306から射影点305までの距離r(307)と、天頂角β(302)との関係式は、レンズの射影方式に依存する。fを魚眼レンズの焦点距離とすると、たとえば
・射影方式が正射影の場合
【0044】
【数1】
・射影方式が等距離射影の場合
【0045】
【数2】
・射影方式が立体射影の場合
【0046】
【数3】
となる。
【0047】
すなわち、レンズ射影方式格納部201には、焦点距離fと、魚眼光学系の射影方式を区別するための情報を格納する。具体的には、正射影か、等距離射影か、立体射影かを区別する情報(ラベル・記号など)を格納してもよいし、距離r(307)と天頂角β(302)との関係式(たとえば数1〜数3そのもの)を格納してもよい。なお、レンズが交換可能な場合には、交換の際に情報を書き換えるよう構成してもよい。また、レンズの焦点距離fが変更可能な場合には、変更の際に情報を書き換えるよう構成してもよい。
【0048】
1−2:出力映像画素位置決定
出力映像画素位置決定部202の動作について、図を参照して説明する。
【0049】
図4において、出力映像が投影される仮想透視射影面401は、魚眼撮像面の中心点306を球心とする仮想球面402に接する平面である。仮想透視射影面401の三次元位置は、例えば、仮想透視射影面401の中心点403(仮想透視射影面401と仮想球面402との接点に一致してもよい)の球座標を用いて表すことができる。
【0050】
具体的には、魚眼撮像面中心点306から仮想透視射影面中心点403に向かうベクトルをベクトルz(404)としたとき、仮想透視射影面401の三次元位置は、以下の3つの要素から成る球座標で表現される。
(1)魚眼撮像面中心点306から仮想透視射影面中心点403までの距離、すなわちベクトルz(404)の大きさ(絶対値)|z|。これは仮想球面402の半径に一致する。
(2)レンズ光軸301の方向とベクトルz(404)とがなす角度θ(405)
(3)魚眼撮像面304上X軸406からベクトルz(404)の投影ベクトル407の角度λ(408)
ここで、べクトルz(404)の大きさ|z|と、角度θ(405)と、角度λ(408)は、出力映像の三次元位置を示すパラメータ(球座標値)であり、出力映像画素位置決定部202の入力となる。ベクトルz(404)の大きさ|z|は、出力映像のズーム倍率を示し、角度θ(405)と角度λ(408)は、出力映像に写すシーンの方位、すなわち、仮想透視射影面401の向きを示していることになる。
出力映像画素位置決定部202には、出力映像となる仮想透視射影面の空間位置と姿勢を制御するための信号として、出力映像のズーム倍率と向きが入力される。この際、出力映像のズーム倍率と向きは、ユーザの手動入力(例えば、全方位映像に対する電子パン・チルトの手動操作の場合)により入力されても良いし、マイコン113の計算結果(例えば、全方位映像に対す自動パン・チルト操作や、カメラ手振れ・画揺れの自動検出・補正の場合)により自動的に入力されるようにしても良い。
【0051】
次に、出力映像画素位置決定部202の出力となる仮想透視射影面401上各画素の空間座標(空間位置)の算出について説明する。
【0052】
図5において、出力映像直交座標系501における仮想透視射影面401上注目画素P
(a)(502)の平面直交座標が(u,v)とすると、仮想透視射影面401が半径|z|の仮想球面402の頂点503にあり、すなわち角度θ(405)と角度λ(
408)がゼロになる場合は、レンズ直交座標系504における同じ注目画素P(a)(502)の空間直交座標は(u,v,−|z|)である。
【0053】
仮想透視射影面401の向きが変わると、仮想射影面401にある全ての画素は射影面と一緒にレンズ直交座標系504で回転する。レンズ直交座標系504における回転後の注目画素P(b)(505)の空間直交座標(X,Y,Z)は、例えば角度θ(405)→角度λ(408)という回転順番の回転行列で算出できる。
【0054】
具体的には、注目画素P(b)(505)の出力映像直交座標系501座標(u,v)からレンズ直交座標系504座標(X,Y,Z)への変換は、仮想透視射影面の球座標(θ,λ,|z|)を用いて数4で計算できる。
【0055】
【数4】
1−3:画素マッピング
画素マッピング部203は、レンズ射影方式格納部201に格納されたレンズ射影方式を用いて、出力映像画素位置決定部202から出力される出力映像上の注目画素の空間位置を、入力映像にマッピングする。以下、詳細な動作について説明する。
【0056】
図6において、仮想透視射影面401上にある注目画素P(505)を通過して、魚眼撮像面中心点306へ入射する光線303が魚眼レンズに屈折され、魚眼撮像面304の射影点Q(305)に届く。射影点Q(305)の位置は、仮想透視射影面401にある注目画素P(505)から、魚眼撮像面304へのマッピング位置である。
【0057】
画素マッピング部203では、レンズ直交座標系504における仮想透視射影面401の全ての注目画素P(505)の空間直交座標(X,Y,Z)に対して、それぞれの注目画素P(505)を通す入射光線303の天頂角β(302)と、魚眼撮像面304におけるX軸406から入射光線303の投影ベクトル602までの方位角α(601)が、数5で算出できる。
【0058】
【数5】
また、天頂角β(302)から、魚眼レンズの射影方式を用いて、魚眼撮像面中心点306から射影点Q(305)の距離r(307)が、例えば数1〜数3で算出できる。
【0059】
また、画素マッピング部203の出力として、仮想透視射影面401にある注目画素P(505)から魚眼撮像面304へのマッピング位置(射影点)Q305は、以下2つの要素から成る円座標で表現される。
(1)魚眼撮像面中心点306から射影点Q(305)の距離r(307)
(2)魚眼撮像面304におけるX軸406から入射光線303の投影ベクトル602までの方位角α(601)
そして、画素マッピング部203で算出された魚眼撮像面304上の注目画素のマッピ
ング位置Q(305)と、映像入力部208から取得されたマッピング位置Q(305)の周り画素の画素値が、出力映像生成部209に入力される。出力映像生成部209では、図18のように、マッピング位置Q(305)の周りの画素の画素値より、補間処理によって、マッピング位置Q(305)の画素値が算出され、透視射影映像が生成される。これは、仮想透視射影面401にあるすべての画素に対して行われる。このとき実行される補間処理は、空間情報量密度分布算出部204によって算出された空間情報量密度分布に基づいて、補間方式選択部207によって適切に選択された処理となる。
【0060】
2.補間方式の選択処理
次に、補間方式を選択する処理として、空間情報量密度分布算出部204、空間情報量密度分布格納部205、拡大・縮小倍率算出部206、補間方式選択部207の処理の流れについて、図2を用いて説明する。
【0061】
空間情報量密度分布算出部204は、射影変換部110に入力される制御信号のうち、出力映像のズーム倍率のみが入力され、出力映像の仮想透視射影面401のズーム倍率とレンズ射影方式格納部202に格納された魚眼レンズの射影方式および焦点距離より、透視射影映像と魚眼映像それぞれの空間情報量密度分布を算出する。空間情報量密度分布格納部205は、空間情報量密度分布算出部204で算出した情報量分布結果を格納する。なお、空間情報量及び空間情報量密度分布については後述する。
【0062】
拡大・縮小倍率算出部206は、空間情報量密度分布格納部205で格納された入・出力映像の空間情報量密度分布と、出力映像画素位置決定部202で計算される仮想透視射影面401上注目画素P(505)の平面直行座標(u,v)と、画素マッピング部(203)で算出された魚眼撮像面中心点306から射影点Q(305)の距離rにより、図6の注目画素P(505)が仮想透視射影面401から魚眼撮像面304へマッピングする際の情報量密度変化率、すなわち注目画素位置における拡大・縮小倍率を算出する。補間方式選択部207は、注目画素位置における拡大・縮小倍率に応じて、最適な補間方式を選択する。例えば、注目画素位置における空間情報量が射影変換後に増える場合、すなわち映像領域が拡大される場合には、精度の高いキュービック補間法を選択し、注目画素位置における空間情報量が減る場合、すなわち映像領域が縮小される場合には、処理時間の短い最近傍補間法を選択して、出力映像生成部209にて注目画素の補間処理を行う。
【0063】
2−1:空間情報量密度分布
ここで、映像上に投影された空間情報量及び空間情報量密度分布について、図7を用いて説明する。
【0064】
本明細書でいう空間情報量は、空間立体角を用いて表すことができる。図において、魚眼撮像面304における空間立体角は天頂角β(302)の角度として表される。また、仮想透視射影面401における空間立体角はベクトルz(404)の方向を基準とした仮想空間画角ω(701)の角度として表される。
【0065】
そして、映像に投影された空間情報量は、空間立体角が映像に投影された円の半径で表すことができ、魚眼撮像面304に投影された空間情報量は半径r(307)に相当する。また、仮想透視射影面401に投影された空間情報量は半径R(702)に相当する。よって、空間情報量密度は、映像に投影した円半径の空間立体角微分で表すことができ、魚眼撮像面304に投影された空間情報量密度はdr/dβ、仮想透視射影面401に投影された空間情報量密度はdR/dωとして定義される。
【0066】
次に、仮想透視射影面401における空間情報量密度分布について、図8を用いて説明する。図において、ベクトルR(702)の大きさは、空間画角ω(701)が仮想透視
射影面401に投影される円周の半径に等しい。またベクトルz(404)の大きさを仮想球面402の半径、すなわち出力映像のズーム倍率とすると、透視投影の射影式は
【0067】
【数6】
となる。
【0068】
この透視投影の射影式(数6)より、仮想透視射影面401における空間情報密度分布ρ(u,v)(801)は
【0069】
【数7】
と定義される。
【0070】
次に、魚眼撮像面における空間情報量密度分布について、正射影の魚眼レンズを一例として、図9を用いて説明する。
【0071】
図において、ベクトルr(307)の大きさは、空間画角、すなわち魚眼レンズの天頂角β(302)が魚眼撮像面304に投影される円周の半径等しい。またfを魚眼レンズの焦点距離901とすると、正射影の射影式は
【0072】
【数8】
である。
正射影の射影式(数8)より、魚眼撮像面504における空間情報密度分布ρ(r)(902)は
【0073】
【数9】
と定義される。
【0074】
なお、魚眼レンズの射影方式は、正射影以外に、立体射影、等距離射影、等立体角射影、などがあるが、これらについても非特許文献1(Design Wave Magazine 2008 September 119-121)にて開示された公知の射影式を用いて同じように計算することが可能であり、射影方式のちがいにより空間情報密度分布の定義(数式)は異なる。
【0075】
すなわち、空間情報量密度分布算出部204において、仮想透視射影面401と魚眼撮像面304における空間情報密度分布を、数7、数9により算出し、その計算結果をテーブル化したものが、空間情報量密度分布格納部205に出力され、格納される。
【0076】
図10のテーブル1001は、z=90(ズーム倍率)の場合の仮想透視射影面401における空間情報量密度分布ρ(u,v)のテーブル構成の一例である。図11のテーブ
ル1101は、f=120(焦点距離)の場合の魚眼撮像面304における空間情報量密度分布ρ(r)のテーブル構成の一例である。なお、図11のようなテーブルを使う場合には、画素マッピング部203で算出された魚眼撮像面中心点306から射影点305の距離r(307)が整数でなければ、rを整数に丸めてからテーブルを構成する。丸め処理としては、rの小数部の切り捨て、四捨五入、切り上げなど適宜用いることができる。
【0077】
数7、数9から、仮想透視射影面401上の空間情報密度分布ρ(u,v)は出力映像のズーム倍率zのみに依存し、魚眼撮像面304上の空間情報密度分布ρ(r)はレンズの射影方式と焦点距離901のみに依存しているといえる。したがって、出力映像のズーム倍率を変更する際や、レンズの射影方式或いは焦点距離を変える場合のみ、空間情報密度分布を再計算し、テーブルを再構成する。
【0078】
一方、魚眼映像の切出し位置については、上記のように、空間情報量密度分布に影響を与えないため、魚眼映像の切出し位置が頻繁に変更されるケース(例えば、魚眼映像における手振れ・画揺れ補正時や、全方位映像における電子パン・チルトなどの応用)においては、予め計算した空間情報密度分布テーブルを使えばよく、テーブルの再構成は不要である。
【0079】
2−2:空間情報量密度分布の算出及び格納
次に、空間情報量密度分布算出部204及び空間情報量密度分布格納部205の動作についてさらに説明する。
【0080】
図12は空間情報量密度分布算出のフローチャートである。図において、ステップ(S10)では、現状のテーブルにデータがないかどうかが判断される。ステップ(S10)の判断がYesの場合、(例えばカメラの初回起動時)仮想透視射影面401及び魚眼撮像面304における空間情報量密度分布がそれぞれ計算され(S11、S13)、テーブルとして格納される(S12、S14)。
【0081】
ステップ(S10)の判断がNoの場合、すなわちテーブルにデータがある場合には、ステップ(S15)で出力映像のズーム倍率が変更されたかどうかが判断され、ステップ(S18)で魚眼レンズが変更されたかどうかが判断される。魚眼レンズの変更については、射影方式や焦点距離の異なる別の魚眼レンズへの交換、あるいは可変焦点の魚眼レンズへの交換であれば焦点距離の変更も判断する必要がある。これはユーザによる交換・変更操作時のユーザ入力により判断してもよいし、また、レンズの接点から予め登録されているレンズの型番や焦点距離などを取得し、変更時自動的に判断するようにしてもよい。
【0082】
ステップ(S15)、又はステップ(S18)の判断がNoの場合、仮想透視射影面401、又は魚眼撮像面304における空間情報量密度分布についての再計算の必要がないため、テーブルに格納された空間情報量密度分布がそのまま利用される。ステップ(S15)、又はステップ(S18)の判断がYesの場合、仮想透視射影面401、又は魚眼撮像面304における空間情報量密度分布が再計算され(S16、S19)、テーブルが更新される(S17、S20)。
【0083】
2−3:拡大・縮小倍率算出
次に、拡大・縮小倍率算出部206の処理について、説明する。
【0084】
拡大・縮小倍率算出部206では、マッピング前、後での注目画素505の位置をそれぞれ出力映像画素位置決定部(202)と画素マッピング部(203)から取得し、これらの位置における空間情報量密度が、それぞれ仮想透視射影面401における空間情報密度分布テーブル1001と、魚眼撮像面304における空間情報密度分布テーブル110
1より取得され、空間情報量密度変化率、すなわち拡大・縮小倍率が算出される。拡大・縮小倍率(空間情報量密度変化率)は、マッピング前後の注目画素505所在の空間情報量密度の割算と定義される。具体的には
【0085】
【数10】
となる。
【0086】
図13は仮想透視射影面401における拡大・縮小倍率(空間情報量密度変化率)分布の一例のイメージ図である。仮想透視射影面401における拡大・縮小倍率分布1303は、数10による二つの分布図の割算(A/B)となる。ここで、Aは仮想透視射影面401の空間情報量密度分布1301であり、Bは魚眼撮像面304の空間情報量密度分布1304の切出し領域1305を、レンズの射影方式にて仮想透視射影面401に投影した空間情報量密度分布1302である。
【0087】
ただし、注目画素のある位置の拡大・縮小倍率は、この画素のマッピング処理の直後に数10を用いることにより、テーブル参照2回と割算1回で計算できる。そのため、射影変換処理を行う間に、1303のような拡大・縮小倍率の分布図を作成しなくても良い。
【0088】
2−4:補間方式選択
次に、補間方式選択部207について説明する。補間方式選択部207では、拡大・縮小倍率に応じて注目画素(画素値)の補間方式が選択される。以下、補間方式選択部207の動作を説明する。
【0089】
図14は画素補間方式選択のフローチャートである。図において、ステップS21 〜S23では空間情報量密度変化率kの大きさが判定される。なお、a、bは補間方式選択部207が参照する図示しないメモリに保持されている判定用閾値であり、外部からの入力設定によって変更可能なパラメータである。ステップS21において、k<1であると判定された場合(変化率が低い)は、映像領域は縮小され、すなわち射影変換後の空間情報量が減少することを意味するため、ステップS24において、画質よりも処理スピード優先で、より処理時間が短くなる最近傍補間法が選択される。ステップS22、S23において1<k<aあるいはa<k<b(1<a<b)と判定された場合は、映像領域は拡大され、すなわち射影変換後の情報量が増えることを意味するため、ステップS25、S26において、処理時間は長くなるがより高画質なキュービック補間法が選択される。またステップS23においてk>bと判定された場合(変化率が高い)は、映像領域はさらに激しく拡大されることを意味するため、S27において、画質最優先でキュービック補間法よりさらに高画質な補間方式(例えば、多項式補間法、スプライン補間法など)が選択される。
【0090】
3.映像出力処理
出力映像生成部207は、画素マッピング部203で算出された魚眼撮像面304上の注目画素の周りの画素(画素値)を映像入力部208から取得し、補間方式選択部207で選択された画素補間方式により補間処理し、透視射影映像を生成していく。これを、仮想透視射影面401上の全ての画素に対して行い、最終的な出力映像(透視射影映像)を生成する。
【0091】
以上説明したように、本実施形態1によれば、射影変換処理後の同じ出力映像において
、領域毎に異なる拡大・縮小倍率(空間情報量密度変化率)に基づいて、最適な画素補間方式を選択することにより、無駄な補間処理時間が削減され、より高速な射影変換処理を行うことができる。
【0092】
また、レンズ(の射影方式と焦点距離)とズーム倍率が変わらない場合には、固定補間方式の射影変換処理に比べて増える処理量、すなわち拡大・縮小倍率算出処理の処理量が、テーブル参照2回と割算1回だけであるため、ほぼ無視することができる。
(実施形態2)
本発明の実施形態2に係る画像処理システムについて説明する。図15は同画像処理システムの全体構成を示すものである。
【0093】
図において、射影変換部110は、実施形態1の構成(図1参照)のように、映像機器1500の内部ではなく、表示端末1600側に設置される構成となっている。この構成により、射影変換処理は表示端末1600で行われることになり、実施形態1に比べて、映像機器1500での処理負担を減らすことができる。
【0094】
映像機器1500にある各処理ユニット(101〜109、111、113)の動作は、実施形態1とはほぼ同じであり、同じ符号を付している。映像処理部109で処理された映像データは、映像転送部1501を介して表示端末1600に転送する。転送方法としては、例えば、有線・無線LANで転送してもいいし、半導体などの記録媒体を介して転送してもいい。
【0095】
表示端末1600では、映像受信部1601により受信された映像データがメモリ108に格納される。射影変換部110はメモリ108にアクセスし、映像の射影変換を表示端末1600の中で行う。射影変換部110で変換された映像データは、映像蓄積部1602に蓄積されるか、映像表示部112によりモニタなどの表示装置(図示せず)に表示される。CPU1603は、表示端末1600の全体制御を行う。なお、射影変換部110で行う射影変換処理を、CPU1603で行うようにしてもよい。
【0096】
本発明は、上述した実施形態1〜2において示された事項に限定されず、この明細書の記載、並びに周知の技術に基づいて、当業者がその構成や動作の一部分に変更を加える、もしくは応用することも可能であることはいうまでもない。
【産業上の利用可能性】
【0097】
本発明に係る画像処理装置は、光学射影方式変換のための画素補間方式を高速に切り替えることができ、射影変換処理における画素補間処理の時間を短縮する効果を有し、魚眼レンズの射影方式や透視射影などの光学射影方式で生成される画像処理に有用である。
【符号の説明】
【0098】
201 レンズ射影方式格納部
202 出力映像画素位置決定部
203 画素マッピング部
204 空間情報量密度分布算出部
205 空間情報量密度分布格納部
206 拡大・縮小倍率算出部
207 補間方式選択部
208 映像入力部
209 出力映像生成部
【技術分野】
【0001】
本発明は、光学射影方式の画像変換処理に関し、とくに、超広角光学系による画像を通常光学系の透視射影方式に変換する画像処理装置に関する。
【背景技術】
【0002】
魚眼レンズや全方位ミラーなどの超広角光学系は、通常光学系の透視射影方式と異なる特殊な射影方式を採用しているため、180度以上の画角の映像を一つの撮像面に投影することができ、広い撮像視野が要求されるいろいろな分野で利用されている。
【0003】
ただし、超広角光学系で撮像した映像は、人間の感覚と同じである透視射影の画像と比べ、被写体本来の形状が歪んだり、サイズも変わるので、超広角光学系で撮像した画像をそのまま表示すると、見た目に違和感を感じてしまう。
【0004】
そのため、超広角光学系で撮像した映像を表示する場合、画像の一部である注目領域を切り出し、切り出した画像を通常の透視射影方式に変換し表示している。
【0005】
ここで、画像の射影変換について、図を用いて説明する。図16は超広角光学系画像の射影変換を説明するための概念図である。図において、超広角光学系(図示せず)で撮影した被写体165の被写体像163の形状は歪んでいる。この歪みを直すため、超広角映像161から被写体像163の周りの領域162を注目領域として切り出し、透視射影へ変換することで、見た目に違和感のない透視射影映像164が生成される。
【0006】
超広角光学系の射影変換方法について、魚眼レンズの射影方式から透視射影への変換を一例として、図17を用いてさらに説明する。
【0007】
図17は射影変換処理装置の全体構成図である。射影変換処理装置170は、レンズ射影方式格納部171、出力映像画素位置決定部172、画素マッピング部173、映像入力部174、出力映像生成部175から構成される。
【0008】
レンズ射影方式格納部171には、魚眼レンズの射影方式として、入射光線の入射角と結像された像高の数式関係の情報が格納される。出力映像画素位置決定部172には、切り出し画像が投影される仮想透視射影面の空間位置と姿勢を制御するための信号が図示しない手段により入力され、仮想透視射影面(出力映像)における注目画素の空間位置が出力される。画素マッピング部173は、レンズ射影方式格納部171に格納された魚眼レンズの射影方式を用いて、出力映像画素位置決定部172で算出された注目画素の空間位置を、魚眼撮像面(入力映像)にマッピングする。
【0009】
映像入力部174には、入力映像として魚眼映像が入力され、出力映像生成部175は、画素マッピング部173で算出された魚眼撮像面上の投影位置の周りの画素値を映像入力部174から取得し、画素の補間処理を施して、仮想透視射影面上のすべての画素の画素値を算出し、出力映像を生成する。
【0010】
画素の補間処理には、図18のように、例えばマッピングされた位置305に一番近い画素1801の画素値をそのまま使う最近傍補間法と、マッピングされた位置305の周り4画素(1801−1804)の画素値から注目画素値を推算する線形補間法と、マッピングされた位置305の周り16画素(1801−1816)の画素値から注目画素値を推算するキュービック補間法がある。
【0011】
なお、画素の補間処理は、一般的に、周りの画素を多く使うと、出力映像の画質が良くなる一方で、補間処理の処理時間は長くなる傾向にある。すなわち、最近傍補間法、線形補間法、キュービック補間法を比べると、画質については、最近傍補間法 < 線形補間法 < キュービック補間法という順でよくなり、処理時間については、最近傍補間法 < 線形補間法 < キュービック補間法という順で長くなる。ただし、映像の拡大・縮小状況によっては、補間方式を変えても画質にあまり差がでない場合もある。例えば、映像が縮小される場合には、最近傍補間法、線形補間法、キュービック補間法のどれを用いても、出力映像の画質はほとんど変わらない。
【0012】
そのため、無駄な補間処理時間が発生しないように、例えば、魚眼映像の画素を透視射影面に投影した位置の座標間距離によって映像の拡大・縮小領域を切り分け、その拡大・縮小領域に応じて補間方式を切り替えるものが、特許文献1に開示されている。(段落0053〜0062及び図6、7)
このようにすると、魚眼映像などの超広角映像の切り出し領域がほぼ変更しないような場合には、透視射影などの別の射影方式への変換処理における補間処理を出力映像の画質を落とさずに、より短い処理時間で行うことが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0013】
【特許文献1】特開2009−64225号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0014】
しかしながら、上記文献で提案されている装置では、射影変換処理の前に、超広角映像の全ての画素を透視射影面に予め投影してから、画素の位置(座標間距離)に基づき、魚眼映像上で補間マップを作成しなければならない。
【0015】
そのため、超広角映像のなかで切り出したい領域(注目領域)が頻繁に変わることが想定される場合(例えば、人が携帯・装着するカメラの映像を手振れ・画揺れ補正する場合や全方位映像に対する電子パン・チルト等)には、注目領域の変更のたびに補間マップを再計算する必要がある。補間マップ更新には、多くの計算量が必要となるため、注目領域の変更が頻繁にあると、射影変換全体の処理時間が加速度的に長くなるため、リアルタイム処理を行うことが非常に困難になるという課題があった。
【0016】
本発明は、かかる課題に鑑み、注目領域の変更毎に必要な補間マップの再計算を不要とし、光学射影方式の変換処理をリアルタイムに行うことができる画像処理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】
【0017】
本発明の画像処理装置の一つの態様は、第1の射影方式で生成された映像を、第2の射影方式による映像に変換する画像処理装置であって、第2の射影方式による映像の注目画素の空間位置を算出し、第1の射影方式で生成された映像へマッピングするためのマッピング位置を演算する画素マッピング部と、第1の射影方式で生成された映像の注目画素の空間情報量密度と、第2の射影方式による映像の注目画素の空間情報量密度とに基づいて、マッピングされる第1の射影方式の映像を補間するための画素補間方式を選択する補間方式選択部と、選択された画素補間方式に基づき、第2の射影方式による映像を生成する出力映像生成部と、を有する。
【0018】
この構成によれば、補間マップを作成しなくても最適な画素補間方式を選択することが
でき、リアルタイムで高画質な射影変換処理ができる。
【0019】
また、本発明の画像処理装置の一つの態様は、第1の射影方式による映像の空間情報量密度分布と、第2の射影方式による映像の空間情報量密度分布と、を算出する空間情報量密度分布算出部を有し、補間方式選択部が、空間情報量密度分布算出部によって算出された空間情報量密度分布に基づいて、第1の射影方式の映像を補間するための画素補間方式を選択する。
【0020】
この構成によれば、射影変換処理における画素補間方式の選択を、映像の空間情報量密度分布によって行うことができる。
【0021】
また、本発明の画像処理装置の一つの態様は、第1の射影方式による映像の空間情報量密度分布と、第2の射影方式による映像の空間情報量密度分布により、第1の射影方式で生成された映像を、第2の射影方式の映像に変換することによる空間情報量密度変化率を算出する拡大・縮小倍率算出部を有し、補間方式選択部が、空間情報量密度の変化率に応じて、第1の射影方式の映像を補間するための画素補間方式を選択する。
【0022】
この構成によれば、射影変換処理における画素補間方式の選択を、映像の空間情報量密度変化率によって定量的に行うことができる。
【0023】
また、本発明の画像処理装置の一つの態様は、拡大・縮小倍率算出部で算出される空間情報量密度変化率に応じて、変化率が高ければ、処理精度の高い画素補間方式が選択され、変化率が低ければ、処理スピードの高い画素補間方式が選択される。
【0024】
この構成によれば、画素補間方式の選択により、出力映像の画質と処理スピードのバランスを取ることができる。
【0025】
また、本発明の画像処理装置の一つの態様は、第1の射影方式による映像の空間情報量密度分布と、第2の射影方式による映像の空間情報量密度分布と、を格納する空間情報量密度分布格納部を有し、第1の射影方式による映像、もしくは前記第2の射影方式による映像の空間情報量密度分布が変わる場合のみ、空間情報量密度分布算出部において、空間情報量密度分布が再計算され、空間情報量密度分布格納部の内容が書き換えられる。
【0026】
この構成によれば、画素補間方式の選択に必要な計算量を大幅に削減することができる。
【0027】
また、本発明の画像処理装置の一つの態様は、魚眼光学系の射影方式と焦点距離に応じて、魚眼光学系の射影方式による映像の空間情報量密度分布が算出され、透視射影方式のズーム倍率に応じて、透視射影方式による映像の空間情報量密度分布が算出される。
【0028】
この構成によれば、魚眼光学系から透視射影方式に射影変換される時の画素補間を高速に行うことができる。
【発明の効果】
【0029】
本発明によれば、魚眼映像などの超広角映像の切り出したい領域が頻繁に変わるような場合においても、画素補間を高速に行うことができ、射影変換の全体的な処理時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【0030】
【図1】実施形態1に係る映像機器の構成図
【図2】射影変換部(画像処理装置)の構成図
【図3】映像の射影方式を説明するための説明図
【図4】画素位置の決定を説明するための説明図
【図5】空間座標の算出を説明するための説明図
【図6】画素マッピングを説明するための説明図
【図7】魚眼撮像面および透視射影面における空間情報量を説明するための図
【図8】透視射影面における空間情報量密度分布を説明するための図
【図9】魚眼撮像面における空間情報量密度分布を説明するための図
【図10】透視射影面における空間情報量密度分布のテーブル構成例を示す図
【図11】魚眼撮像面における空間情報量密度分布のテーブル構成例を示す図
【図12】空間情報量密度分布算出のフローチャート
【図13】透視射影面における拡大・縮小倍率(空間情報量密度変化率)分布のイメージ図
【図14】画素補間方式選択のフローチャート
【図15】実施形態2に係る画像処理システムの構成図
【図16】超広角光学系画像の射影変換を説明するための概念図
【図17】従来の射影変換処理装置の構成図
【図18】画素の補間処理を説明するための図
【発明を実施するための形態】
【0031】
本実施形態の画像処理装置は、魚眼レンズや全方位ミラーなどの超広角光学系による超広角映像を射影変換処理するものである。
(実施形態1)
図1は本発明の実施形態1に係る画像処理装置としての射影変換部を内蔵した映像機器(カメラ)の全体構成を示す。以下、図面を参照して説明する。
【0032】
映像機器100は、レンズ101と、レンズ制御部102と、絞り装置103と、絞り制御部104と、イメージセンサ105と、イメージセンサ制御部106と、映像データ格納用メモリ107・108と、映像処理部109と、射影変換部110と、映像蓄積部111と、映像表示部112と、映像機器100の全体的な動作を制御するマイコン113で構成される。
【0033】
被写体(図示せず)から放射する光は、レンズ101(例えば魚眼レンズ)、絞り装置103を通し、イメージセンサ105(例えばCCD、CMOS)で結像される。
【0034】
レンズ制御部102では、レンズ101の焦点位置を調整するためのAF制御を行い、絞り制御部104では、絞り装置103のイメージセンサ105に届く光量の調整を行う。また、センサ制御部106では、イメージセンサ105における露光時間、ホワイトバランス、オートゲインなどの制御を行う。
【0035】
イメージセンサ105に届く光は、電気信号に変換され、さらにADコンバータ(図示せず)によりデジタルデータへ変換され、メモリ107に一時的に格納される。
【0036】
映像処理部109と射影変換部110は、メモリ107・108に格納された映像データにアクセスし、デジタル映像処理を行う。映像処理部109では、ガンマ補正やノイズリダクション処理などの通常の映像処理を行い、射影変換部110では、通常の映像処理後の映像データに対し、レンズ101の射影方式(例えば魚眼レンズの正射影方式)でイメージセンサ105に投影された映像(光)を、別の射影方式(例えば透視射影)に変換する処理を行う。その際は、座標変換だけなく、画素補間等の補正処理も行う。なお、射影変換部110の動作については後述する。
【0037】
変換・補正された映像は、映像蓄積部111で半導体メモリなどの着脱可能な記録媒体に保存されるとともに、必要に応じ映像表示部112によりモニタなどの表示装置(図示せず)に表示される。
【0038】
マイコン113は、予め設計されたプログラムで、画像処理装置100内の各部制御を行う。
【0039】
次に、射影変換部110の構成・動作について、さらに説明する。
【0040】
図2は映像機器100内の射影変換部110の構成図である。射影変換部110は、レンズ射影方式格納部201、出力映像画素位置決定部202、画素マッピング部203、空間情報量密度分布算出部204、空間情報密度分布格納部205、拡大・縮小倍率算出部206、補間方式選択部207、映像入力部208、および出力映像生成部209から構成される。
【0041】
1.射影方式変換における入出力映像の座標変換処理
まず、射影方式変換における入出力映像の座標変換処理として、レンズ射影方式格納部201、出力映像画素位置決定部202、画素マッピング部203の処理の流れについて説明する。
【0042】
1−1:レンズ射影方式
レンズ射影方式格納部201は、映像機器100に搭載されたレンズ101(魚眼レンズ等)の射影方式に関する情報を格納する。具体的な情報として、魚眼レンズを例に図3を参照して説明する。
【0043】
図において、魚眼レンズの光軸301の方向を基準として、天頂角β(302)の角度で入射する光線303が魚眼撮像面304に射影される位置は、射影点305となる。魚眼撮像面304には、射影点305の集合として入力画像が構成される。ここで、魚眼撮像面304の中心点306から射影点305までの距離r(307)と、天頂角β(302)との関係式は、レンズの射影方式に依存する。fを魚眼レンズの焦点距離とすると、たとえば
・射影方式が正射影の場合
【0044】
【数1】
・射影方式が等距離射影の場合
【0045】
【数2】
・射影方式が立体射影の場合
【0046】
【数3】
となる。
【0047】
すなわち、レンズ射影方式格納部201には、焦点距離fと、魚眼光学系の射影方式を区別するための情報を格納する。具体的には、正射影か、等距離射影か、立体射影かを区別する情報(ラベル・記号など)を格納してもよいし、距離r(307)と天頂角β(302)との関係式(たとえば数1〜数3そのもの)を格納してもよい。なお、レンズが交換可能な場合には、交換の際に情報を書き換えるよう構成してもよい。また、レンズの焦点距離fが変更可能な場合には、変更の際に情報を書き換えるよう構成してもよい。
【0048】
1−2:出力映像画素位置決定
出力映像画素位置決定部202の動作について、図を参照して説明する。
【0049】
図4において、出力映像が投影される仮想透視射影面401は、魚眼撮像面の中心点306を球心とする仮想球面402に接する平面である。仮想透視射影面401の三次元位置は、例えば、仮想透視射影面401の中心点403(仮想透視射影面401と仮想球面402との接点に一致してもよい)の球座標を用いて表すことができる。
【0050】
具体的には、魚眼撮像面中心点306から仮想透視射影面中心点403に向かうベクトルをベクトルz(404)としたとき、仮想透視射影面401の三次元位置は、以下の3つの要素から成る球座標で表現される。
(1)魚眼撮像面中心点306から仮想透視射影面中心点403までの距離、すなわちベクトルz(404)の大きさ(絶対値)|z|。これは仮想球面402の半径に一致する。
(2)レンズ光軸301の方向とベクトルz(404)とがなす角度θ(405)
(3)魚眼撮像面304上X軸406からベクトルz(404)の投影ベクトル407の角度λ(408)
ここで、べクトルz(404)の大きさ|z|と、角度θ(405)と、角度λ(408)は、出力映像の三次元位置を示すパラメータ(球座標値)であり、出力映像画素位置決定部202の入力となる。ベクトルz(404)の大きさ|z|は、出力映像のズーム倍率を示し、角度θ(405)と角度λ(408)は、出力映像に写すシーンの方位、すなわち、仮想透視射影面401の向きを示していることになる。
出力映像画素位置決定部202には、出力映像となる仮想透視射影面の空間位置と姿勢を制御するための信号として、出力映像のズーム倍率と向きが入力される。この際、出力映像のズーム倍率と向きは、ユーザの手動入力(例えば、全方位映像に対する電子パン・チルトの手動操作の場合)により入力されても良いし、マイコン113の計算結果(例えば、全方位映像に対す自動パン・チルト操作や、カメラ手振れ・画揺れの自動検出・補正の場合)により自動的に入力されるようにしても良い。
【0051】
次に、出力映像画素位置決定部202の出力となる仮想透視射影面401上各画素の空間座標(空間位置)の算出について説明する。
【0052】
図5において、出力映像直交座標系501における仮想透視射影面401上注目画素P
(a)(502)の平面直交座標が(u,v)とすると、仮想透視射影面401が半径|z|の仮想球面402の頂点503にあり、すなわち角度θ(405)と角度λ(
408)がゼロになる場合は、レンズ直交座標系504における同じ注目画素P(a)(502)の空間直交座標は(u,v,−|z|)である。
【0053】
仮想透視射影面401の向きが変わると、仮想射影面401にある全ての画素は射影面と一緒にレンズ直交座標系504で回転する。レンズ直交座標系504における回転後の注目画素P(b)(505)の空間直交座標(X,Y,Z)は、例えば角度θ(405)→角度λ(408)という回転順番の回転行列で算出できる。
【0054】
具体的には、注目画素P(b)(505)の出力映像直交座標系501座標(u,v)からレンズ直交座標系504座標(X,Y,Z)への変換は、仮想透視射影面の球座標(θ,λ,|z|)を用いて数4で計算できる。
【0055】
【数4】
1−3:画素マッピング
画素マッピング部203は、レンズ射影方式格納部201に格納されたレンズ射影方式を用いて、出力映像画素位置決定部202から出力される出力映像上の注目画素の空間位置を、入力映像にマッピングする。以下、詳細な動作について説明する。
【0056】
図6において、仮想透視射影面401上にある注目画素P(505)を通過して、魚眼撮像面中心点306へ入射する光線303が魚眼レンズに屈折され、魚眼撮像面304の射影点Q(305)に届く。射影点Q(305)の位置は、仮想透視射影面401にある注目画素P(505)から、魚眼撮像面304へのマッピング位置である。
【0057】
画素マッピング部203では、レンズ直交座標系504における仮想透視射影面401の全ての注目画素P(505)の空間直交座標(X,Y,Z)に対して、それぞれの注目画素P(505)を通す入射光線303の天頂角β(302)と、魚眼撮像面304におけるX軸406から入射光線303の投影ベクトル602までの方位角α(601)が、数5で算出できる。
【0058】
【数5】
また、天頂角β(302)から、魚眼レンズの射影方式を用いて、魚眼撮像面中心点306から射影点Q(305)の距離r(307)が、例えば数1〜数3で算出できる。
【0059】
また、画素マッピング部203の出力として、仮想透視射影面401にある注目画素P(505)から魚眼撮像面304へのマッピング位置(射影点)Q305は、以下2つの要素から成る円座標で表現される。
(1)魚眼撮像面中心点306から射影点Q(305)の距離r(307)
(2)魚眼撮像面304におけるX軸406から入射光線303の投影ベクトル602までの方位角α(601)
そして、画素マッピング部203で算出された魚眼撮像面304上の注目画素のマッピ
ング位置Q(305)と、映像入力部208から取得されたマッピング位置Q(305)の周り画素の画素値が、出力映像生成部209に入力される。出力映像生成部209では、図18のように、マッピング位置Q(305)の周りの画素の画素値より、補間処理によって、マッピング位置Q(305)の画素値が算出され、透視射影映像が生成される。これは、仮想透視射影面401にあるすべての画素に対して行われる。このとき実行される補間処理は、空間情報量密度分布算出部204によって算出された空間情報量密度分布に基づいて、補間方式選択部207によって適切に選択された処理となる。
【0060】
2.補間方式の選択処理
次に、補間方式を選択する処理として、空間情報量密度分布算出部204、空間情報量密度分布格納部205、拡大・縮小倍率算出部206、補間方式選択部207の処理の流れについて、図2を用いて説明する。
【0061】
空間情報量密度分布算出部204は、射影変換部110に入力される制御信号のうち、出力映像のズーム倍率のみが入力され、出力映像の仮想透視射影面401のズーム倍率とレンズ射影方式格納部202に格納された魚眼レンズの射影方式および焦点距離より、透視射影映像と魚眼映像それぞれの空間情報量密度分布を算出する。空間情報量密度分布格納部205は、空間情報量密度分布算出部204で算出した情報量分布結果を格納する。なお、空間情報量及び空間情報量密度分布については後述する。
【0062】
拡大・縮小倍率算出部206は、空間情報量密度分布格納部205で格納された入・出力映像の空間情報量密度分布と、出力映像画素位置決定部202で計算される仮想透視射影面401上注目画素P(505)の平面直行座標(u,v)と、画素マッピング部(203)で算出された魚眼撮像面中心点306から射影点Q(305)の距離rにより、図6の注目画素P(505)が仮想透視射影面401から魚眼撮像面304へマッピングする際の情報量密度変化率、すなわち注目画素位置における拡大・縮小倍率を算出する。補間方式選択部207は、注目画素位置における拡大・縮小倍率に応じて、最適な補間方式を選択する。例えば、注目画素位置における空間情報量が射影変換後に増える場合、すなわち映像領域が拡大される場合には、精度の高いキュービック補間法を選択し、注目画素位置における空間情報量が減る場合、すなわち映像領域が縮小される場合には、処理時間の短い最近傍補間法を選択して、出力映像生成部209にて注目画素の補間処理を行う。
【0063】
2−1:空間情報量密度分布
ここで、映像上に投影された空間情報量及び空間情報量密度分布について、図7を用いて説明する。
【0064】
本明細書でいう空間情報量は、空間立体角を用いて表すことができる。図において、魚眼撮像面304における空間立体角は天頂角β(302)の角度として表される。また、仮想透視射影面401における空間立体角はベクトルz(404)の方向を基準とした仮想空間画角ω(701)の角度として表される。
【0065】
そして、映像に投影された空間情報量は、空間立体角が映像に投影された円の半径で表すことができ、魚眼撮像面304に投影された空間情報量は半径r(307)に相当する。また、仮想透視射影面401に投影された空間情報量は半径R(702)に相当する。よって、空間情報量密度は、映像に投影した円半径の空間立体角微分で表すことができ、魚眼撮像面304に投影された空間情報量密度はdr/dβ、仮想透視射影面401に投影された空間情報量密度はdR/dωとして定義される。
【0066】
次に、仮想透視射影面401における空間情報量密度分布について、図8を用いて説明する。図において、ベクトルR(702)の大きさは、空間画角ω(701)が仮想透視
射影面401に投影される円周の半径に等しい。またベクトルz(404)の大きさを仮想球面402の半径、すなわち出力映像のズーム倍率とすると、透視投影の射影式は
【0067】
【数6】
となる。
【0068】
この透視投影の射影式(数6)より、仮想透視射影面401における空間情報密度分布ρ(u,v)(801)は
【0069】
【数7】
と定義される。
【0070】
次に、魚眼撮像面における空間情報量密度分布について、正射影の魚眼レンズを一例として、図9を用いて説明する。
【0071】
図において、ベクトルr(307)の大きさは、空間画角、すなわち魚眼レンズの天頂角β(302)が魚眼撮像面304に投影される円周の半径等しい。またfを魚眼レンズの焦点距離901とすると、正射影の射影式は
【0072】
【数8】
である。
正射影の射影式(数8)より、魚眼撮像面504における空間情報密度分布ρ(r)(902)は
【0073】
【数9】
と定義される。
【0074】
なお、魚眼レンズの射影方式は、正射影以外に、立体射影、等距離射影、等立体角射影、などがあるが、これらについても非特許文献1(Design Wave Magazine 2008 September 119-121)にて開示された公知の射影式を用いて同じように計算することが可能であり、射影方式のちがいにより空間情報密度分布の定義(数式)は異なる。
【0075】
すなわち、空間情報量密度分布算出部204において、仮想透視射影面401と魚眼撮像面304における空間情報密度分布を、数7、数9により算出し、その計算結果をテーブル化したものが、空間情報量密度分布格納部205に出力され、格納される。
【0076】
図10のテーブル1001は、z=90(ズーム倍率)の場合の仮想透視射影面401における空間情報量密度分布ρ(u,v)のテーブル構成の一例である。図11のテーブ
ル1101は、f=120(焦点距離)の場合の魚眼撮像面304における空間情報量密度分布ρ(r)のテーブル構成の一例である。なお、図11のようなテーブルを使う場合には、画素マッピング部203で算出された魚眼撮像面中心点306から射影点305の距離r(307)が整数でなければ、rを整数に丸めてからテーブルを構成する。丸め処理としては、rの小数部の切り捨て、四捨五入、切り上げなど適宜用いることができる。
【0077】
数7、数9から、仮想透視射影面401上の空間情報密度分布ρ(u,v)は出力映像のズーム倍率zのみに依存し、魚眼撮像面304上の空間情報密度分布ρ(r)はレンズの射影方式と焦点距離901のみに依存しているといえる。したがって、出力映像のズーム倍率を変更する際や、レンズの射影方式或いは焦点距離を変える場合のみ、空間情報密度分布を再計算し、テーブルを再構成する。
【0078】
一方、魚眼映像の切出し位置については、上記のように、空間情報量密度分布に影響を与えないため、魚眼映像の切出し位置が頻繁に変更されるケース(例えば、魚眼映像における手振れ・画揺れ補正時や、全方位映像における電子パン・チルトなどの応用)においては、予め計算した空間情報密度分布テーブルを使えばよく、テーブルの再構成は不要である。
【0079】
2−2:空間情報量密度分布の算出及び格納
次に、空間情報量密度分布算出部204及び空間情報量密度分布格納部205の動作についてさらに説明する。
【0080】
図12は空間情報量密度分布算出のフローチャートである。図において、ステップ(S10)では、現状のテーブルにデータがないかどうかが判断される。ステップ(S10)の判断がYesの場合、(例えばカメラの初回起動時)仮想透視射影面401及び魚眼撮像面304における空間情報量密度分布がそれぞれ計算され(S11、S13)、テーブルとして格納される(S12、S14)。
【0081】
ステップ(S10)の判断がNoの場合、すなわちテーブルにデータがある場合には、ステップ(S15)で出力映像のズーム倍率が変更されたかどうかが判断され、ステップ(S18)で魚眼レンズが変更されたかどうかが判断される。魚眼レンズの変更については、射影方式や焦点距離の異なる別の魚眼レンズへの交換、あるいは可変焦点の魚眼レンズへの交換であれば焦点距離の変更も判断する必要がある。これはユーザによる交換・変更操作時のユーザ入力により判断してもよいし、また、レンズの接点から予め登録されているレンズの型番や焦点距離などを取得し、変更時自動的に判断するようにしてもよい。
【0082】
ステップ(S15)、又はステップ(S18)の判断がNoの場合、仮想透視射影面401、又は魚眼撮像面304における空間情報量密度分布についての再計算の必要がないため、テーブルに格納された空間情報量密度分布がそのまま利用される。ステップ(S15)、又はステップ(S18)の判断がYesの場合、仮想透視射影面401、又は魚眼撮像面304における空間情報量密度分布が再計算され(S16、S19)、テーブルが更新される(S17、S20)。
【0083】
2−3:拡大・縮小倍率算出
次に、拡大・縮小倍率算出部206の処理について、説明する。
【0084】
拡大・縮小倍率算出部206では、マッピング前、後での注目画素505の位置をそれぞれ出力映像画素位置決定部(202)と画素マッピング部(203)から取得し、これらの位置における空間情報量密度が、それぞれ仮想透視射影面401における空間情報密度分布テーブル1001と、魚眼撮像面304における空間情報密度分布テーブル110
1より取得され、空間情報量密度変化率、すなわち拡大・縮小倍率が算出される。拡大・縮小倍率(空間情報量密度変化率)は、マッピング前後の注目画素505所在の空間情報量密度の割算と定義される。具体的には
【0085】
【数10】
となる。
【0086】
図13は仮想透視射影面401における拡大・縮小倍率(空間情報量密度変化率)分布の一例のイメージ図である。仮想透視射影面401における拡大・縮小倍率分布1303は、数10による二つの分布図の割算(A/B)となる。ここで、Aは仮想透視射影面401の空間情報量密度分布1301であり、Bは魚眼撮像面304の空間情報量密度分布1304の切出し領域1305を、レンズの射影方式にて仮想透視射影面401に投影した空間情報量密度分布1302である。
【0087】
ただし、注目画素のある位置の拡大・縮小倍率は、この画素のマッピング処理の直後に数10を用いることにより、テーブル参照2回と割算1回で計算できる。そのため、射影変換処理を行う間に、1303のような拡大・縮小倍率の分布図を作成しなくても良い。
【0088】
2−4:補間方式選択
次に、補間方式選択部207について説明する。補間方式選択部207では、拡大・縮小倍率に応じて注目画素(画素値)の補間方式が選択される。以下、補間方式選択部207の動作を説明する。
【0089】
図14は画素補間方式選択のフローチャートである。図において、ステップS21 〜S23では空間情報量密度変化率kの大きさが判定される。なお、a、bは補間方式選択部207が参照する図示しないメモリに保持されている判定用閾値であり、外部からの入力設定によって変更可能なパラメータである。ステップS21において、k<1であると判定された場合(変化率が低い)は、映像領域は縮小され、すなわち射影変換後の空間情報量が減少することを意味するため、ステップS24において、画質よりも処理スピード優先で、より処理時間が短くなる最近傍補間法が選択される。ステップS22、S23において1<k<aあるいはa<k<b(1<a<b)と判定された場合は、映像領域は拡大され、すなわち射影変換後の情報量が増えることを意味するため、ステップS25、S26において、処理時間は長くなるがより高画質なキュービック補間法が選択される。またステップS23においてk>bと判定された場合(変化率が高い)は、映像領域はさらに激しく拡大されることを意味するため、S27において、画質最優先でキュービック補間法よりさらに高画質な補間方式(例えば、多項式補間法、スプライン補間法など)が選択される。
【0090】
3.映像出力処理
出力映像生成部207は、画素マッピング部203で算出された魚眼撮像面304上の注目画素の周りの画素(画素値)を映像入力部208から取得し、補間方式選択部207で選択された画素補間方式により補間処理し、透視射影映像を生成していく。これを、仮想透視射影面401上の全ての画素に対して行い、最終的な出力映像(透視射影映像)を生成する。
【0091】
以上説明したように、本実施形態1によれば、射影変換処理後の同じ出力映像において
、領域毎に異なる拡大・縮小倍率(空間情報量密度変化率)に基づいて、最適な画素補間方式を選択することにより、無駄な補間処理時間が削減され、より高速な射影変換処理を行うことができる。
【0092】
また、レンズ(の射影方式と焦点距離)とズーム倍率が変わらない場合には、固定補間方式の射影変換処理に比べて増える処理量、すなわち拡大・縮小倍率算出処理の処理量が、テーブル参照2回と割算1回だけであるため、ほぼ無視することができる。
(実施形態2)
本発明の実施形態2に係る画像処理システムについて説明する。図15は同画像処理システムの全体構成を示すものである。
【0093】
図において、射影変換部110は、実施形態1の構成(図1参照)のように、映像機器1500の内部ではなく、表示端末1600側に設置される構成となっている。この構成により、射影変換処理は表示端末1600で行われることになり、実施形態1に比べて、映像機器1500での処理負担を減らすことができる。
【0094】
映像機器1500にある各処理ユニット(101〜109、111、113)の動作は、実施形態1とはほぼ同じであり、同じ符号を付している。映像処理部109で処理された映像データは、映像転送部1501を介して表示端末1600に転送する。転送方法としては、例えば、有線・無線LANで転送してもいいし、半導体などの記録媒体を介して転送してもいい。
【0095】
表示端末1600では、映像受信部1601により受信された映像データがメモリ108に格納される。射影変換部110はメモリ108にアクセスし、映像の射影変換を表示端末1600の中で行う。射影変換部110で変換された映像データは、映像蓄積部1602に蓄積されるか、映像表示部112によりモニタなどの表示装置(図示せず)に表示される。CPU1603は、表示端末1600の全体制御を行う。なお、射影変換部110で行う射影変換処理を、CPU1603で行うようにしてもよい。
【0096】
本発明は、上述した実施形態1〜2において示された事項に限定されず、この明細書の記載、並びに周知の技術に基づいて、当業者がその構成や動作の一部分に変更を加える、もしくは応用することも可能であることはいうまでもない。
【産業上の利用可能性】
【0097】
本発明に係る画像処理装置は、光学射影方式変換のための画素補間方式を高速に切り替えることができ、射影変換処理における画素補間処理の時間を短縮する効果を有し、魚眼レンズの射影方式や透視射影などの光学射影方式で生成される画像処理に有用である。
【符号の説明】
【0098】
201 レンズ射影方式格納部
202 出力映像画素位置決定部
203 画素マッピング部
204 空間情報量密度分布算出部
205 空間情報量密度分布格納部
206 拡大・縮小倍率算出部
207 補間方式選択部
208 映像入力部
209 出力映像生成部
【特許請求の範囲】
【請求項1】
第1の射影方式で生成された映像を、第2の射影方式による映像に変換する画像処理装置であって、
前記第2の射影方式による映像の注目画素の空間位置を算出し、前記第1の射影方式で生成された映像へマッピングするためのマッピング位置を演算する画素マッピング部と、
前記第1の射影方式で生成された映像の注目画素の空間情報量密度と、前記第2の射影方式による映像の注目画素の空間情報量密度とに基づいて、マッピングされる前記第1の射影方式の映像を補間するための画素補間方式を選択する補間方式選択部と、
選択された画素補間方式に基づき、前記第2の射影方式による映像を生成する出力映像生成部と、
を有することを特徴とする画像処理装置。
【請求項2】
前記第1の射影方式による映像の空間情報量密度分布と、前記第2の射影方式による映像の空間情報量密度分布と、を算出する空間情報量密度分布算出部を有し、
前記補間方式選択部が、前記空間情報量密度分布算出部によって算出された空間情報量密度分布に基づいて、前記第1の射影方式の映像を補間するための画素補間方式を選択する、
請求項1記載の画像処理装置。
【請求項3】
前記第1の射影方式による映像の空間情報量密度分布と前記第2の射影方式による映像の空間情報量密度分布により、前記第1の射影方式で生成された映像を、前記第2の射影方式の映像に変換することによる空間情報量密度変化率を算出する拡大・縮小倍率算出部を有し、
前記補間方式選択部が、前記空間情報量密度変化率に応じて、前記第1の射影方式の映像を補間するための画素補間方式を選択する、
請求項1または2記載の画像処理装置。
【請求項4】
前記拡大・縮小倍率算出部で算出される空間情報量密度変化率に応じて、前記変化率が高ければ、より高画質な画素補間方式が選択され、前記変化率が低ければ、より処理時間の短い画素補間方式が選択される、
請求項3記載の画像処理装置。
【請求項5】
前記第1の射影方式による映像の空間情報量密度分布と、前記第2の射影方式による映像の空間情報量密度分布と、を格納する空間情報量密度分布格納部を有し、
前記第1の射影方式による映像、もしくは前記第2の射影方式による映像の空間情報量密度分布が変わる場合のみ、前記空間情報量密度分布算出部において、前記空間情報量密度分布が再計算され、前記空間情報量密度分布格納部の内容が書き換えられる、
請求項1〜4いずれか記載の画像処理装置。
【請求項6】
前記第1の射影方式は、魚眼光学系の射影方式であり、前記第2の射影方式は、透視射影方式である、
請求項1〜5いずれか記載の画像処理装置。
【請求項7】
前記魚眼光学系の射影方式と焦点距離に応じて、前記魚眼光学系の射影方式による映像の空間情報量密度分布が算出され、前記透視射影方式のズーム倍率に応じて、前記透視射影方式による映像の空間情報量密度分布が算出される、
請求項6記載の画像処理装置。
【請求項8】
第1の射影方式による映像を撮影する撮像機器と、
請求項1から6いずれか記載の画像処理装置と、
前記撮像機器から前記画像処理装置に、前記第1の射影方式による映像を転送する映像転送手段と、
を有することを特徴とする画像処理システム。
【請求項9】
第1の射影方式による映像を、第2の射影方式による映像に変換する画像処理方法であって、
前記第2の射影方式の映像の注目画素の空間位置を算出し、前記第1の射影方式の映像へマッピングするステップと、
次に、前記第1の射影方式の映像を、前記第2の射影方式の映像へ変換する際の、注目画素の空間情報量密度の変化量を算出するステップと、
次に、算出した空間情報量密度の変化量に応じて、マッピングされる前記注目画素を補間するための画素補間方式を選択するステップと、
次に、選択した画素補間方式により、マッピングされる前記注目画素の周囲を補間するステップと、
を有することを特徴とする画像処理方法。
【請求項1】
第1の射影方式で生成された映像を、第2の射影方式による映像に変換する画像処理装置であって、
前記第2の射影方式による映像の注目画素の空間位置を算出し、前記第1の射影方式で生成された映像へマッピングするためのマッピング位置を演算する画素マッピング部と、
前記第1の射影方式で生成された映像の注目画素の空間情報量密度と、前記第2の射影方式による映像の注目画素の空間情報量密度とに基づいて、マッピングされる前記第1の射影方式の映像を補間するための画素補間方式を選択する補間方式選択部と、
選択された画素補間方式に基づき、前記第2の射影方式による映像を生成する出力映像生成部と、
を有することを特徴とする画像処理装置。
【請求項2】
前記第1の射影方式による映像の空間情報量密度分布と、前記第2の射影方式による映像の空間情報量密度分布と、を算出する空間情報量密度分布算出部を有し、
前記補間方式選択部が、前記空間情報量密度分布算出部によって算出された空間情報量密度分布に基づいて、前記第1の射影方式の映像を補間するための画素補間方式を選択する、
請求項1記載の画像処理装置。
【請求項3】
前記第1の射影方式による映像の空間情報量密度分布と前記第2の射影方式による映像の空間情報量密度分布により、前記第1の射影方式で生成された映像を、前記第2の射影方式の映像に変換することによる空間情報量密度変化率を算出する拡大・縮小倍率算出部を有し、
前記補間方式選択部が、前記空間情報量密度変化率に応じて、前記第1の射影方式の映像を補間するための画素補間方式を選択する、
請求項1または2記載の画像処理装置。
【請求項4】
前記拡大・縮小倍率算出部で算出される空間情報量密度変化率に応じて、前記変化率が高ければ、より高画質な画素補間方式が選択され、前記変化率が低ければ、より処理時間の短い画素補間方式が選択される、
請求項3記載の画像処理装置。
【請求項5】
前記第1の射影方式による映像の空間情報量密度分布と、前記第2の射影方式による映像の空間情報量密度分布と、を格納する空間情報量密度分布格納部を有し、
前記第1の射影方式による映像、もしくは前記第2の射影方式による映像の空間情報量密度分布が変わる場合のみ、前記空間情報量密度分布算出部において、前記空間情報量密度分布が再計算され、前記空間情報量密度分布格納部の内容が書き換えられる、
請求項1〜4いずれか記載の画像処理装置。
【請求項6】
前記第1の射影方式は、魚眼光学系の射影方式であり、前記第2の射影方式は、透視射影方式である、
請求項1〜5いずれか記載の画像処理装置。
【請求項7】
前記魚眼光学系の射影方式と焦点距離に応じて、前記魚眼光学系の射影方式による映像の空間情報量密度分布が算出され、前記透視射影方式のズーム倍率に応じて、前記透視射影方式による映像の空間情報量密度分布が算出される、
請求項6記載の画像処理装置。
【請求項8】
第1の射影方式による映像を撮影する撮像機器と、
請求項1から6いずれか記載の画像処理装置と、
前記撮像機器から前記画像処理装置に、前記第1の射影方式による映像を転送する映像転送手段と、
を有することを特徴とする画像処理システム。
【請求項9】
第1の射影方式による映像を、第2の射影方式による映像に変換する画像処理方法であって、
前記第2の射影方式の映像の注目画素の空間位置を算出し、前記第1の射影方式の映像へマッピングするステップと、
次に、前記第1の射影方式の映像を、前記第2の射影方式の映像へ変換する際の、注目画素の空間情報量密度の変化量を算出するステップと、
次に、算出した空間情報量密度の変化量に応じて、マッピングされる前記注目画素を補間するための画素補間方式を選択するステップと、
次に、選択した画素補間方式により、マッピングされる前記注目画素の周囲を補間するステップと、
を有することを特徴とする画像処理方法。
【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15】
【図16】
【図17】
【図18】
【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15】
【図16】
【図17】
【図18】
【公開番号】特開2012−22553(P2012−22553A)
【公開日】平成24年2月2日(2012.2.2)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−160370(P2010−160370)
【出願日】平成22年7月15日(2010.7.15)
【出願人】(000005821)パナソニック株式会社 (73,050)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成24年2月2日(2012.2.2)
【国際特許分類】
【出願日】平成22年7月15日(2010.7.15)
【出願人】(000005821)パナソニック株式会社 (73,050)
【Fターム(参考)】
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