JP2007288354A - カメラ装置、画像処理装置および画像処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】広い範囲を撮影した画像を表示できるとともに、必要に応じて、狭い範囲の画像を拡大して表示することにより、画像の内容を判別し易くしたカメラ装置を提供すること。
【解決手段】カメラ装置において、撮像画像の全体が上記表示手段の表示画面の一部の領域に表示される縮小映像を生成し、撮像画像の１または複数の部分について広角の撮影レンズによる歪みを補正するとともに縮小映像に比べて拡大された拡大映像を生成し、縮小映像および拡大映像の両方を表示画面に表示する。
【選択図】図６

Description

本発明は、広角の撮影レンズを用いるカメラ装置、画像処理装置および画像処理方法に関するものである。

従来から、銀行あるいはコンビニエンスストアの店舗等では、強盗や盗難あるいは空き巣等の犯罪への対策として店舗内等を撮影するためのカメラ装置を有する監視システムが用いられている。また、近年の犯罪の増加に伴い、一般家庭にも監視システムが普及し始めている。このような監視システムに用いられるカメラ装置には、監視範囲を死角なく撮影できるように広い撮影画角で撮影できることが要求される。広い撮影画角を有するカメラ装置として全方位撮像レンズを用いたカメラ装置が、例えば特許文献１に開示されている。

特開２００３−３０３３３５号公報

しかしながら、広い範囲を撮影した画像は、狭い範囲の画像、例えば、人物の顔や服装等については、解像度が落ち、画像の内容が判別し難いという問題がある。

そこで、本発明は、広い範囲を撮影した画像を表示できるとともに、必要に応じて、狭い範囲の画像を拡大して表示することにより、画像の内容を判別し易くしたカメラ装置、画像処理装置および画像処理方法を提供することを課題とする。

上述の課題を解決するため、本発明のカメラ装置は、広角の撮影レンズと、撮影レンズを透過した被写体光が結像する撮像面を有する撮像手段とを有するカメラ部と、撮像手段に結像した撮像画像の画像データの画像処理を行う画像処理制御手段と、画像処理制御手段により画像処理された画像データの映像を表示する表示画面を備える表示手段と、表示画面を操作する操作手段とを備えるカメラ装置において、画像処理制御手段は、撮像画像の全体が表示画面の一部の領域に表示される縮小映像を生成する縮小映像生成処理と、撮像画像の１または複数の部分について撮影レンズによる歪みを補正するとともに縮小映像に比べて拡大された拡大映像を生成する拡大映像生成処理と、縮小映像および拡大映像を表示画面に表示する制御を行なうこととする。

カメラ装置をこのような構成とすることにより、歪みが補正された拡大映像により撮影範囲の細部についての映像を観ることができるとともに、縮小映像により撮影範囲の全体の様子を観ることができる。

また、他の発明は、上述の発明に加え、縮小映像には、拡大映像に対応する範囲を示す表示が行われることとする。

カメラ装置をこのような構成とすることにより、縮小映像に、拡大映像に対応する範囲を示す表示が行われるため、拡大映像の縮小映像内における位置関係を容易に確認することができる。

また、他の発明は、上述の発明に加え、縮小映像および拡大映像を同時に表示画面に表示する場合に、画像処理制御手段から表示手段への縮小映像に係る画像データの転送のタイミングと、拡大映像に係る画像データの転送のタイミングとを互いに異なるようにしたこととする。

カメラ装置をこのような構成とすることにより、縮小映像の画像データと拡大映像の画像データとを同じタイミングで転送するのに比べて、画像データの転送時間を短くすることができる。

また、他の発明は、上述の発明に加え、縮小映像は、画像のデータ量が低減処理されていることとする。

カメラ装置をこのような構成とすることにより、縮小映像の画像データの転送時間を短くすることができる。

また、他の発明は、上述の発明に加え、表示手段と操作手段は、カメラ部に対して複数備えられ、画像処理制御手段は、操作装置側に備えられることとする。

カメラ装置をこのような構成とすることにより、１つのカメラ部に複数の操作装置を備えることにより、同一のカメラ部で捕えた映像を複数の操作装置の表示画面で観ることができる。また、画像処理制御手段を操作装置毎に備えることにより、結像画像に対して操作装置毎に異なる画像処理を行った映像を観ることができる。

また、他の発明は、上述の発明に加え、カメラ部側から表示手段側に拡大映像を生成するために転送される画像データは、撮像画像の画像データのうち、拡大映像に対応する部分のみの画像データであることとする。

カメラ装置をこのような構成とすることにより、拡大映像を生成するためにカメラ部側から表示手段側に転送する画像データを、撮像画像の画像データのうち、拡大映像に対応する部分のみの画像データとすることにより、カメラ部から操作装置側に転送する画像データの転送時間を短くすることができる。このため、複数の操作装置において、拡大映像の表示を円滑に行うことができる。

上述の課題を解決するため、本発明の画像処理装置は、広角の撮影レンズにより撮像手段に結像した被写体の撮像画像について画像処理を行う画像処理装置において、撮像画像の全体を表示画面の一部の領域に表示される縮小映像を生成する縮小映像生成処理と、撮像画像の１または複数の部分について撮影レンズによる歪みを補正するとともに縮小映像に比べて拡大された拡大映像を生成する拡大映像生成処理と、縮小映像および拡大映像を表示画面に表示する制御を行なうこととする。

画像処理装置をこのような構成とすることにより、歪みが補正された拡大映像により撮影範囲の細部についての映像を観ることができるとともに、縮小映像により撮影範囲の全体の様子を観ることができる。

上述の課題を解決するため、本発明の画像処理方法は、広角の撮影レンズにより撮像手段に結像した被写体の撮像画像について画像処理を行う画像処理方法において、撮像画像の全体を表示画面の一部の領域に表示される縮小映像を生成する縮小映像生成処理と、撮像画像の１または複数の部分について撮影レンズによる歪みを補正するとともに縮小映像に比べて拡大された拡大映像を生成する拡大映像生成処理と、縮小映像および拡大映像を表示画面に表示する処理を行なうこととする。

このような画像処理方法を採用することにより、歪みが補正された拡大映像により撮影範囲の細部についての映像を観ることができるとともに、縮小映像により撮影範囲の全体の様子を観ることができる。

本発明のカメラ装置、画像処理装置および画像処理方法によれば、広い範囲を撮影した画像を表示できるとともに、必要に応じて、狭い範囲の画像を拡大して表示することができる。このため、撮影範囲の全体を観ることができるとともに、狭い範囲の画像についても、その内容を判別し易い画像として観るころができる。

（第１の実施の形態）
本発明の第１の実施の形態に係るカメラ装置１００について、図１から図６を参照しながら説明する。なお、このカメラ装置１００は、家庭用や事務所用の監視カメラとして使用できる他、会議の風景の撮影、製品検査のための撮影を行うカメラ装置として使用することができる。なお、画像処理方法については、カメラ装置１００の動作に併せて説明する。

図１にカメラ装置１００の全体的な外観の構成を示す。このカメラ装置１００は、カメラ部２００、表示手段としてのモニタ３００、および操作手段としての操作装置４００を有している。この実施の形態においては、操作装置４００にモニタ３００が一体に取り付けられている。モニタ３００には、カメラ部２００で撮影した画像が表示される。操作装置４００は、カメラ装置１００の電源スイッチやモニタ３００に表示される表示内容を切り替える等、カメラ装置１００を操作するための操作スイッチ４１０等が備えられている。

次に、図２を参照しながらカメラ部２００の構成を説明する。カメラ部２００は、図面中、点線にて図示をする外装筐体２１０、光学系２２０、撮像手段としての撮像素子２３０および回路装置２４０を備えている。外装筐体２１０は、例えば、３ｃｍ四方の略直方体を呈する小型の形態となっている。光学系２２０は、撮影レンズ２２１およびレンズ鏡筒２２２を有している。

光学系２２０は、レンズ鏡筒２２２が外装筐体２１０内に収容され、撮影レンズ２２１は外装筐体２１０の外部に露出させられている。撮影レンズ２２１は、１８０度の広い画角の光学特性を有するいわゆる広角レンズである。この撮影レンズ２２１は、被写体光の入射側となる前面が通常の凸レンズ程度の膨らみとなっており、平面に近いものとなっている。しかし、レンズ内部のガラスの処理に工夫を施し、１８０度の画角を有し、かつ光軸周りの全周囲、すなわち３６０度の全周囲に亘って撮影可能となっている。

撮影レンズ２２１の結像位置には、撮像素子２３０が配設されている。撮像素子２３０としては、例えば、ＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ ＯｘｉｄｅＳｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）を使用する。ＣＭＯＳの代わりにＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）やその他の光電変換素子を使用してもよい。

レンズ鏡筒２２２には、ピント調整ノブ２２３が設けられている。レンズ鏡筒２２２は、ピント調整ノブ２２３を手指で摘んで光軸の周りに回転させると、撮像素子２３０に対して、光軸方向に進退するように構成されている。したがって、ピント調整ノブ２２３により、撮影レンズ２２１の結像位置が撮像素子２３０の撮像面になるように、撮影レンズ２２１の光軸方向の位置を調整することができる。

この実施の形態においては、撮影レンズ２２１による結像画像は、撮像素子２３０の撮像面内に全て収まるように撮像素子２３０の撮像面の大きさ、および撮影レンズ２２１と撮像素子２３０との配置が構成されている。したがって、撮像素子２３０の撮像面には、撮影レンズ２２１の形状に対応して円形の画像が結像することになる。

また、カメラ部２００は、マイク２０１、通信手段としてのＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｅａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）ケーブル２０２が接続するＵＳＢ接続部２０３、およびオーディオやビデオの信号を出力するＡＶ信号出力部２０４とを有している。マイク２０１は、撮影を行う範囲の場所の音を取り込むものである。カメラ部２００と操作装置４００とは、ＵＳＢ接続部２０３に接続されるＵＳＢケーブル２０２により相互に通信可能に接続されている。ＡＶ信号出力部２０４は、カメラ部２００側の画像データや音声信号をモニタやスピーカに出力する場合に使用される。

図３は回路装置２４０の構成およびカメラ装置１００の全体的な構成をブロック図として示している。この図３を参照しながら、カメラ装置１００の動作等について説明する。また、回路装置２４０は、画像処理装置としても構成されている。

撮影レンズ２２１を透過した被写体光は、撮像素子２３０の撮像面に結像し、この結像画像に基づく画像信号が撮像素子２３０から出力される。撮像素子２３０から出力された画像信号は、回路装置２４０に入力する。この回路装置２４０は、画像信号処理部２４１、画像圧縮処理部２４２、制御部２４３、この制御部２４３について備えられるメモリ２４４、座標変換部２４５、およびこの座標変換部２４５について備えられるメモリ２４６を備えている。

撮像素子２３０から出力された画像信号は、画像信号処理手段２４１に入力する。この画像信号処理手段２４１において、撮像素子２３０からの画像信号に対して、カラー処理等の所定の画像処理を施す。

画像圧縮処理手段２４２においては、画像信号処理手段２４１で画像処理を施された画像信号の画像データを圧縮処理し、画像データのデータ量が減らされた圧縮画像データを生成する。画像データの圧縮処理は、例えば、ＪＰＥＧ（Ｊｏｉｎｔ Ｐｈｏｔｏｇｒａｐｈｉｃ Ｅｘｐｅｒｔｓ Ｇｒｏｕｐ）を用いて行う。

制御部２４３は、モニタ３００に表示される撮影レンズ２２１の撮影映像の表示態様に応じた映像の生成処理を含めてカメラ装置１００の動作の制御を司る。この実施の形態のカメラ装置１００は、後述する図４、図５および図６に示すように、撮影レンズ２２１の撮影映像を、映像の内容が異なる複数の表示態様を選択してモニタ３００に表示することができる。制御部２４３は、撮影画像の画像データから各表示態様において表示される映像を生成する画像処理を行う。制御部２４３は、例えばＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）により構成する。

メモリ２４４は、カメラ装置１００の各部を動作させるためのプログラムの他、このプログラムを実行するためのワークメモリを備えている。例えば、画像信号処理部２４１や画像圧縮処理部２４２における処理において、このメモリ２４４が活用されることになる。

座標変換部２４５は、制御部２４３とともに、画像圧縮処理部２４２からの画像データに基づいて、各表示態様に応じた映像を生成する画像処理を行う。この座標変換部２４５は、撮像素子２３０の撮像面上の撮像画像を、各表示態様において表示される映像になるように画像処理してモニタ３００に表示する際に、撮像面における撮像画像の座標位置をモニタ３００における映像の座標位置に変換する機能を有する。メモリ２４６は、座標変換部２４５を用いて画像処理を行う際のワークメモリとなっている。

モニタ３００は、回路装置２４０から出力された画像信号に基づく映像を表示する。例えば、液晶表示装置、ＣＲＴ表示装置、あるいはプラズマディスプレ装置等から構成される。

操作装置４００は、カメラ装置１００の電源スイッチやモニタ３００に表示される表示内容を切り替える等のカメラ装置１００を操作するための操作スイッチ４１０等（図１参照）が備えられ、この操作スイッチ４１０の操作内容に基づいて、制御部２４３を介してカメラ装置１００が動作する。この操作スイッチ４１０の指示は、制御部２４３に送信され、所定の動作が実行される。なお、この操作スイッチ４１０は、後述する領域表示の位置の指定等を行う際に使用する。

操作スイッチ４１０には、モニタ３００に表示される撮影レンズ２２１による映像の表示態様を切り替える主選択釦４１１と副選択釦４１２が備えられている。以下に、これらの主選択釦４１１と副選択釦４１２の押下により切り替えられるモニタ３００の映像の表示態様と表示される映像の内容について説明する。

カメラ装置１００の電源をオフの状態からオンされた後、撮影レンズ２２１の撮影映像が表示されるときの最初の表示態様は、図４（Ａ）に示す全体映像３１０が表示される全体表示態様である。この実施の形態では、カメラ部２００は、例えば、部屋の壁面に設置されているものとし、図面に示されている全体映像３１０において、紙面の上下方向がそれぞれ被写体の上下方向に、また紙面の左右方向が、被写体の左右方向に対応しているものとして、以下の、説明を行なう。また、以下に説明する映像の内容を示す図において、映像となっている被写体の上下左右方向をそれぞれ、（上）（下）（右）（左）として示す。（中）は、上下左右の真ん中、すなわち光軸上の位置を示す。

この全体映像３１０は、撮像素子２３０の撮像面に結像した撮影レンズ２２１の結像がそのままの形で表示されたものとなっている。上述したように、撮影レンズ２２１の結像の大きさは、撮像素子２３０の撮像面内に収まるようになっている。そのため、撮像素子２３０の撮像面における撮影レンズ２２１の結像の輪郭は円形になり、結像部分以外の撮像面の部分は、光のあたる量が少ない暗い部分となる。この実施の形態では、撮像面の撮影レンズ２２１の結像部分以外の部分については、画素データを輝度０のデータとして扱うこととしている。そのため、全体映像３１０は、撮像レンズ２２１の結像の映像が円形に表示され、それ以外の部分については黒色に表示されたものとなっている。なお、この全体映像３１０は、撮影レンズ２２１により１８０度の画角で撮影した映像となっているため、中心から周囲に向かっていわゆる歪曲収差が強くなる映像になっている。

モニタ３００の表示は、主選択釦４１１を押下することにより、図４（Ａ）に示す全体映像３１０を表示する全体表示態様から図４（Ｂ）に示す拡大映像３２０を表示する拡大表示態様および図４（Ｃ）に示す併せ映像３３０を表示する併せ表示態様Ｉに切り替えることができる。表示態様の切り替えは、主選択釦４１１を押下する度に順に、全体表示態様（図４（Ａ））→拡大表示態様（図４（Ｂ））→併せ表示態様Ｉ（図４（Ｃ））→全体表示態様（図４（Ａ））…の順に切り替わる。すなわち、主選択釦４１１を押下することにより、全体表示態様（図４（Ａ））、拡大表示態様（図４（Ｂ））および併せ表示態様Ｉ（図４（Ｃ））の３つの表示態様を選択することができる。

図４（Ｂ）に示す拡大表示態様における拡大映像３２０は、図４（Ａ）に示す全体映像３１０の中央部に点線で示す略矩形の領域３２０Ａの映像について、撮影レンズ２２１による歪曲収差が補正処理されるとともに、モニタ３００の表示画面いっぱいに表示されるように拡大処理された拡大映像となっている。領域３２０Ａは、撮影レンズ２２１の光軸を中心にして、例えば、上下方向の画角が９０度、左右方向の画角が１２０度の範囲にある被写体の映像を含むように設定されている。

すなわち、拡大映像３２０の映像は、撮影レンズ２２１の光軸を中心にして、上下方向に９０度の画角で、かつ、左右方向に１２０度の画角の左右方向に広がるパノラマ映像となっている。

この拡大映像３２０は、領域３２０Ａの部分に対応する撮像画像の画像データに基づいて生成される。すなわち、画像圧縮処理部２４２から出力される撮像素子２３０の画像データのうち、領域３２０Ａに対応する部分の画像データに対して画素データの補完処理等の画像処理を行い生成される。かかる画像処理により、拡大映像３２０は、領域３２０Ａに対応する部分の撮像画像について、歪曲収差の補正処理と拡大処理が行われた映像として生成される。なお、拡大映像３２０は、撮像素子２３０の画像データに基づいて生成されるので、全体映像３１０の映像データから拡大映像３２０を生成するのに比べて、モニタ３００に表示される映像の劣化は少ないものとなっている。

図４（Ｃ）に示す併せ表示態様Ｉにおける併せ映像３３０は、図４（Ｂ）に示す拡大映像３２０に加えてモニタ３００の表示画面の左上に、全体映像３１０の縮小映像３４０を併せて表示した映像となっている。縮小映像３４０は、画像圧縮処理部２４２から出力される撮像素子２３０の画像データに対して、画素データの間引き処理等を行い生成する。縮小映像３４０は、画素データの間引き処理により生成されるので、画像データの量は、全体映像３１０のデータ量に比べて小さいものとなる。この結果、縮小映像３４０の画像データの転送等、縮小映像３４０について行う諸処理の処理速度が高速となる。縮小映像３４０の画像データを減らす手段は、上述の画素データの間引き処理の他、色情報等の画像データを減らすことにより行ってもよい。また、縮小映像３４０について撮影を行う際、その撮影のフレームレートを下げることにより、画像データを減らすようにしてもよい。

拡大映像３２０と縮小映像３４０とを１つの画面上に併せて表示することにより、縮小映像３４０により、撮影レンズ２２１により撮影されている範囲の全体の様子を観ながら、撮影範囲の中央部については、拡大された映像により詳細な様子を観ることができる。また、縮小映像３４０には、領域３２０Ａに対応する範囲を示す表示として領域表示３４１が重ねて表示される。この領域表示３４１が表示されることにより、拡大映像３２０の縮小映像３４０における位置関係を知ることができる。

全体表示態様（図４（Ａ））、拡大表示態様（図４（Ｂ））あるいは併せ表示態様Ｉ（図４（Ｃ））の各表示態様において、副選択釦４１２を押下すると、以下に説明するように、各表示態様毎に、さらに複数の表示態様を選択することができる。

モニタ３００の表示態様が全体表示態様（図４（Ａ））のときに、副選択釦４１２を一度押下すると、モニタ３００の表示態様を図５（Ａ）に示す拡大映像３２０を表示する拡大表示態様に切り替えることができる。この図５（Ａ）に示す拡大映像３２０は、図４（Ｂ）に示す拡大映像３２０と同一の映像である。すなわち、全体表示態様（図４（Ａ））のときに、副選択釦４１２を一度押下したときには、主操作釦４１１を押下したときと同一の拡大映像３２０が表示される。

そして、もう一度、副選択釦４１２を押下すると、モニタ３００の表示態様を、図５（Ｂ）に示すように、２分割映像３５０と２分割映像３５１の２つの映像が、モニタ３００の表示画面の上下に表示される２分割表示態様に切り替えることができる。

２分割映像３５０，３５１は、図５（Ｄ）に示す全体映像３１０において、点線で示すアーチ状の略扇型を呈する領域３５０Ａ，３５１Ａにそれぞれ対応する映像である。２分割映像３５０は、領域３５０Ａの映像に対応し、２分割映像３５１は、領域３５１Ａの映像に対応している。

領域３５０Ａ，３５１Ａは、全体映像３１０の中心に対して上下対称に設定される領域であって、各領域は、例えば、撮影レンズ２２１の周縁側から光軸に対して６０度の画角の範囲で、かつ、光軸の周りに１１０度の画角の範囲にある被写体の映像を含むように設定されている。すなわち、２分割映像３５０，３５１の映像は、撮影レンズ２２１の光軸に対して上下の位置において、撮影レンズ２２１の周縁から光軸側に６０度の画角で、かつ、左右方向に１１０度の画角の左右方向に広がるパノラマ映像となっている。

２分割映像３５０，３５１は、領域３５０Ａ，３５１Ａの映像について、撮影レンズ２２１による歪曲収差が補正処理されるとともに、モニタ３００の上下のそれぞれの表示画面いっぱいに表示されるように拡大処理された拡大映像となっている。２分割映像３５０，３５１も、上述した拡大映像３２０と同様に、画像圧縮処理部２４２から出力される撮像素子２３０の画像データに対して、画素データの補完処理等を行うことにより、領域３５０Ａ，３５１Ａに対応する部分の撮像画像について、歪曲収差の補正処理と拡大処理が行われた映像として生成される。そのため、全体映像３１０の映像データから２分割映像３５０，３５１を生成するのに比べて、モニタ３００に表示される映像の劣化は少ないものとなっている。

さらに、もう一度、副選択釦４１２を押下すると、モニタ３００の表示態様を、図５（Ｃ）に示すように、４分割映像３６０、４分割映像３６１、４分割映像３６２および４分割映像３６３の４つの映像が、モニタ３００の表示画面の上下左右に表示される４分割表示態様に切り替えることができる。４分割映像３６０，３６１，３６２，３６３は、図５（Ｅ）に示す全体映像３１０において、点線で示すアーチ状の略扇型を呈する領域３６０Ａ，３６１Ａ，３６２Ａ，３６３Ａにそれぞれ対応する映像である。

４分割映像３６０は領域３６０Ａに、４分割映像３６１は領域３６１Ａに、４分割映像３６２は領域３６２Ａに、そして、４分割映像３６３は領域３６３Ａにそれぞれ対応している。領域３６０Ａ，３６１Ａ，３６２Ａ，３６３Ａは、全体映像３１０の中心に対称に左右の斜め４５度上方と斜め４５度下方に設定される領域であって、各領域は、例えば、撮影レンズ２２１の周縁側から光軸に対して５０度の画角の範囲で、かつ、光軸の周りに９０度の画角の範囲にある被写体の映像を含むように設定されている。

すなわち、４分割映像３６０，３６１，３６２，３６３の映像は、撮影レンズ２２１の左右の斜め４５度上方と斜め４５度下方の位置において、撮影レンズ２２１の周縁から光軸側に５０度の画角で、かつ、左右方向に６０度の画角のパノラマ映像となっている。

４分割映像３６０，３６１，３６２，３６３は、領域３６０Ａ，３６１Ａ，３６２Ａ，３６３Ａの映像について、撮影レンズ２２１の歪曲収差が補正処理されるとともに、モニタ３００の上下のそれぞれの表示画面にいっぱいに表示されるように拡大処理された拡大映像となっている。４分割映像３６０，３６１，３６２，３６３も、上述した拡大映像３２０あるいは２分割映像３５０，３５１と同様に、画像圧縮処理部２４２から出力される撮像素子２３０の画像データに対して、画素データの補完処理等を行うことにより、領域３６０Ａ，３６１Ａ，３６２Ａ，３６３Ａに対応する部分の撮像画像について、歪曲収差の補正処理と拡大処理が行われた映像として生成される。そのため、全体映像３１０の映像データから４分割映像３６０，３６１，３６２，３６３を生成するのに比べて、モニタ３００に表示される映像の劣化は少ないものとなっている。

この４分割表示態様の表示態様に続いて、副選択釦４１２をさらにもう一度押下すると、モニタ３００の表示は、再び、拡大全体表示態様（図５（Ａ））となる。以上のように、モニタ３００の表示態様が全体表示態様（図４（Ａ））のときに、副選択釦４１２を押下すると、押下する度に、拡大表示態様（図５（Ａ））→２分割表示態様（図５（Ｂ））→４分割表示態様Ｉ（図５（Ｃ））→拡大表示態様（図５（Ａ））…の順にモニタ３００の表示態様が切り替わる。

モニタ３００の表示態様が拡大表示態様（図４（Ｂ））のときに、副選択釦４１２を一度押下すると、モニタ３００の表示態様を図５（Ｂ）に示す２分割表示態様に切り替えることができる。さらに、もう一度、副選択釦４１２を押下すると、モニタ３００の表示態様を図５（Ｃ）に示す４分割表示態様に切り替えることができる。この表示態様に続いて、副選択釦４１２をさらにもう一度押下すると、モニタ３００の表示態様は、図４（Ｂ）に示す拡大映像３２０と同一の映像が表示される図５（Ａ）に示す拡大表示態様となる。

すなわち、モニタ３００の表示態様が拡大表示態様（図４（Ｂ））のときに、副選択釦４１２を押下すると、押下する度に、２分割表示態様（図５（Ｂ））→４分割表示態様（図５（Ｃ））→拡大表示態様（図５（Ａ））…の順にモニタ３００の表示態様を切り替えることができる。

モニタ３００の表示態様が、併せ映像３３０が表示されている併せ表示態様Ｉ（図４（Ｃ））のときに、副選択釦４１２を一度押下すると、モニタ３００の表示態様を、図６（Ａ）に示す併せ映像３７０が表示される併せ表示態様IIに切り替えることができる。併せ映像３７０は、縮小映像３４０と拡大映像３７１とが併せて表示される映像となっている。

拡大映像３７１は、縮小映像３４０に重ねて表示されるアーチ状の略扇型を呈する領域表示３４２により指定する領域に対応する映像である。

領域表示３４２は、縮小映像３４０において、例えば、撮影レンズ２２１の周縁側から光軸に対して５０度の画角の範囲で、かつ、光軸の周りに９０度の画角の範囲にある被写体の映像に含むように設定されている。すなわち、映像３７１の映像は、撮影レンズ２２１の周縁から光軸側に５０度の画角で、かつ、左右方向に９０度の画角のパノラマ映像となっている。

この領域表示３４２は、ボール型スイッチ４１３を回転操作することにより、縮小映像３４０の周方向の任意の位置に移動できるようになっている。拡大映像３７１は、ボール型スイッチ４１３を操作して所望の位置に移動させられた領域表示３４２により指定された領域の映像について、撮影レンズ２２１の歪曲収差が補正処理されるとともに、モニタ３００の表示画面にいっぱいに表示されるように拡大処理された拡大映像となっている。

拡大映像３７１は、拡大映像３２０と同様に、画像圧縮処理部２４２から出力される撮像素子２３０の画像データに対して、画素データの補完処理等を行うことにより、領域表示３４２に対応する部分の撮像画像について、歪曲収差の補正処理と拡大処理が行われた映像として生成される。そのため、画素データが間引き処理されて生成された縮小映像３４０の映像データから拡大映像３７１を生成するのに比べて、モニタ３００に表示される映像の劣化は少ないものとなっている。

縮小映像３４０は、モニタ３００の表示画面の左上に表示されている。拡大映像３７１と縮小映像３４０とを１つの画面上に併せて表示することにより、縮小映像３４０により、撮影レンズ２２１により撮影されている範囲の全体の様子を観ながら、領域表示３４２の撮影範囲については、拡大された映像により詳細な様子を観ることができる。また、領域表示３４２を表示することにより、拡大映像３７１の縮小映像３４０における位置関係を知ることができる。

モニタ３００の表示態様が、上述の併せ表示態様II（図６（Ａ））のときに、副選択釦４１２を一度押下すると、モニタ３００の表示態様を図６（Ｂ）に示す併せ映像３８０が表示される併せ表示態様IIIに切り替えることができる。この併せ映像３８０は、縮小映像３４０に併せて、２分割映像３８１Ａと２分割映像３８１Ｂの２つの映像が表示される映像となっている。

２分割映像３８１Ａ，３８１Ｂは、縮小映像３４０に重ねて表示されるアーチ状の略扇型を呈する２つの領域表示３４３Ａ，３４３Ｂにより指定される領域に対応する映像である。２分割映像３８１Ａは領域表示３４３Ａに対応し、２分割映像３８１Ｂは領域表示３４３Ｂに対応している。

領域表示３４３Ａ，３４３Ｂは、縮小映像３４０において、撮影レンズ２２１の光軸の両側に対称に、例えば、撮影レンズ２２１の周縁側から光軸に対して６０度の画角の範囲で、かつ、光軸の周りに１１０度の画角の範囲にある被写体の映像を含むように設定されている。すなわち、２分割映像３８１Ａ，３８１Ｂの映像は、撮影レンズ２２１の光軸に対して対称の位置において、撮影レンズ２２１の周縁から光軸側に６０度の画角で、かつ、左右方向に１１０度の画角の左右方向に広がるパノラマ映像となっている。

この領域表示３４３Ａ，３４３Ｂは、ボール型スイッチ４１３を回転操作することにより、縮小映像３４０の周方向の任意の位置に移動できるようになっている。２分割映像３８１Ａ，３８１Ｂは、ボール型スイッチ４１３を操作して所望の位置に移動させられた領域表示３４３Ａ，３４３Ｂにより指定された領域の映像について、撮影レンズ２２１の歪曲収差が補正処理されるとともに、モニタ３００の上下のそれぞれの表示画面にいっぱいに表示されるように拡大処理された拡大映像となっている。

２分割映像３８１Ａ，３８１Ｂは、上述した２分割映像３５０，３５１と同様に、画像圧縮処理部２４２から出力される撮像素子２３０の画像データに対して、画素データの補完処理等を行うことにより、領域表示３４３Ａ，３４３Ｂに対応する部分の撮像画像について、歪曲収差の補正処理と拡大処理が行われた映像として生成される。そのため、画素データが間引き処理されて生成された縮小映像３４０の映像データから２分割映像３８１Ａ，３８１Ｂを生成するのに比べて、モニタ３００に表示される映像の劣化は少ないものとなっている。

縮小映像３４０は、モニタ３００の表示画面の左上に表示されている。２分割映像３８１Ａ，３８１Ｂと縮小映像３４０とを１つの画面上に併せて表示することにより、縮小映像３４０により、撮影レンズ２２１により撮影されている範囲の全体の様子を観ながら、領域表示３４３Ａ，３４３Ｂの撮影範囲については、拡大された映像により詳細な様子を観ることができる。また、領域表示３４３Ａ，３４３Ｂを表示することにより、２分割映像３８１Ａ，３８１Ｂの縮小映像３４０における位置関係を知ることができる。

モニタ３００の表示態様が、上述の併せ表示態様III（図６（Ｂ））のときに、副選択釦４１２を一度押下すると、モニタ３００の表示態様を図６（Ｃ）に示す併せ映像３９０が表示される併せ表示態様IVに切り替えることができる。

この併せ映像３９０は、縮小映像３４０に併せて、４分割映像３９１Ａ、４分割映像３９１Ｂ、４分割映像３９１Ｃ、４分割映像３９１Ｄの４つの映像が表示される映像となっている。４分割映像３９１Ａ，３９１Ｂ，３９１Ｃ，３９１Ｄは、縮小映像３４０に重ねて表示されるアーチ状の略扇型を呈する４つの領域表示３４４Ａ，３４４Ｂ，３４４Ｃ，３４４Ｄにより指定される領域に対応する映像である。

４分割映像３９１Ａは領域表示３４４Ａに対応し、４分割映像３９１Ｂは領域表示３４４Ｂに対応し、４分割映像３９１Ｃは領域表示３４４Ｃに対応し、４分割映像３９１Ｄは領域表示３４４Ｄに対応している。領域表示３４４Ａ，３４４Ｂ，３４４Ｃ，３４４Ｄは、縮小映像３４０において、撮影レンズ２２１の光軸の回りに対称に４５度の間隔で、例えば、撮影レンズ２２１の周縁側から光軸に対して５０度の画角の範囲で、かつ、光軸の周りに９０度の画角の範囲にある被写体の映像を含むように設定されている。

すなわち、４分割映像３９１Ａ，３９１Ｂ，３９１Ｃ，３９１Ｄの映像は、撮影レンズ２２１の光軸の周りに対称に、撮影レンズ２２１の周縁から光軸側に５０度の画角で、かつ、左右方向に９０度の画角のパノラマ映像となっている。この領域表示３４４Ａ，３４４Ｂ，３４４Ｃ，３４４Ｄは、ボール型スイッチ４１３を回転操作することにより、縮小映像３４０の周方向の任意の位置に移動できるようになっている。４分割映像３９１Ａ，３９１Ｂ，３９１Ｃ，３９１Ｄは、ボール型スイッチ４１３を操作して所望の位置に移動させられた領域表示３４４Ａ，３４４Ｂ，３４４Ｃ，３４４Ｄにより指定された領域の映像について、撮影レンズ２２１の歪曲収差が補正処理されるとともに、モニタ３００の上下左右のそれぞれの表示画面にいっぱいに表示されるように拡大処理された拡大映像となっている。

４分割映像３９１Ａ，３９１Ｂ，３９１Ｃ，３９１Ｄは、上述した４分割映像３６０，３６１，３６２，３６３と同様に、画像圧縮処理部２４２から出力される撮像素子２３０の画像データに対して、画素データの補完処理等を行うことにより、領域表示３４４Ａ，３４４Ｂ，３４４Ｃ，３４４Ｄに対応する部分の撮像画像について、歪曲収差の補正処理と拡大処理が行われた映像として生成される。そのため、画素データが間引き処理されて生成された縮小映像３４０の映像データから４分割映像３９１Ａ，３９１Ｂ，３９１Ｃ，３９１Ｄを生成するのに比べて、モニタ３００に表示される映像の劣化は少ないものとなっている。

縮小映像３４０は、モニタ３００の表示画面の左上に表示されている。４分割映像３９１Ａ，３９１Ｂ，３９１Ｃ，３９１Ｄと縮小映像３４０とを１つの画面上に併せて表示することにより、縮小映像３４０により、撮影レンズ２２１により撮影されている範囲の全体の様子を観ながら、領域表示３４４Ａ，３４４Ｂ，３４４Ｃ，３４４Ｄの撮影範囲については、拡大された映像により詳細な様子を観ることができる。また、領域表示３４４Ａ，３４４Ｂ，３４４Ｃ，３４４Ｄを表示することにより、２分割映像３８１Ａ，３８１Ｂの縮小映像３４０における位置関係を知ることができる。

このように、モニタ３００の表示態様が併せ表示態様Ｉ（図４（Ｃ））が表示されているときに、副選択釦４１２を押下すると、押下する度に、併せ表示態様II（図６（Ａ））→併せ表示態様III（図６（Ｂ））→併せ表示態様IV（図６（Ｃ））…の順にモニタ３００の表示態様を切り替えることができる。

ところで、併せ映像３３０（図４（Ｃ））、併せ映像３７０（図６（Ａ））、併せ映像３８０（図６（Ｂ））および併せ映像３９０（図６（Ｃ））をモニタ３００に表示する際には、回路装置２４０からモニタ３００への画像データの転送は、縮小映像３４０の画像データと他の映像（拡大映像３２０、拡大映像３７１、２分割映像３８１Ａ，３８１Ｂ、４分割映像３９１Ａ，３９１Ｂ，３９１Ｃ，３９１Ｄ。以下、これらの映像を総称して、他の映像と記載する。）の画像データとを異なるタイミングで転送する。このようにすることにより、縮小映像３４０の画像データと他の映像の画像データを同じタイミングで転送するのに比べて、画像データの転送時間を短くすることができる。

例えば、上記の他の映像は、撮影範囲の全体を表示している縮小映像３４０の一部分の映像について注目しているものであるため、他の映像として撮影されている撮影範囲の変化をリアルタイムまたは短い時間間隔を空けて逐次的に観たい場合がある。このような場合には、他の映像の画像データをリアルタイムで全フレームを転送し、縮小映像の画像データについては、一定の間隔を空けて、例えば、１０フレーム毎に転送するようにする。

これに対し、撮影範囲の中の一部を映す他の映像に比べて、撮影範囲の全体の変化について注目した場合には、縮小映像３４０の画像データをリアルタイムで全フレームを転送し、他の映像の画像データについては、一定の間隔を空けて、例えば、１０フレーム毎に転送するようにしてもよい。

また、縮小映像３４０の画像データと他の映像の画像データを、所定の比率、例えば、縮小映像３４０の画像データの転送時間１に対して他の映像の画像データの転送時間４の比率で、交互に転送してもよい。

操作装置４００は、パソコンを用いてもよい。この場合には、モニタ３００は、パソコンのモニタに相当し、また操作スイッチ４１０は、パソコンのキーボードあるいはマウスに相当することになる。この場合、主操作ボタン４１１と副操作ボタン４１２は、それぞれキーボードの所定のキーとなる。また、領域表示３４２、領域表示３４３Ａ，３４３Ｂ、領域表示３４４Ａ，３４４Ｂ，３４４Ｃ，３４４Ｄのボール型スイッチ４１３による移動は、マウスを利用して行うことになる。

（第２の実施の形態）
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。この実施の形態は、図７に示すようにカメラ部２００を、ＵＳＢケーブル２０２を介してサーバー５００と接続し、このサーバー５００に対して、複数の操作装置４００（パソコン）を接続するものである。すなわち、この実施の形態におけるカメラ装置１００は、カメラ部２００に対して複数の複数の操作装置４００（パソコン）が接続された構成となっている。このような構成とすることにより、複数の操作装置４００（パソコン）によりカメラ部２００からの映像を観ることができる。

なお、カメラ部２００側にＵＳＢ接続部２０３（図２参照）を複数設け、サーバー５００を介すことなく、直接、複数の操作装置４００（パソコン）をカメラ部２００に接続する構成としてもよい。また、カメラ部２００とサーバー５００との接続、あるいは、カメラ部２００と操作装置４００との接続は、ＵＳＢ接続に限らず、無線手段等、他の接続手段により接続するようにしてもよい。

このように複数の操作装置４００（パソコン）を１つのカメラ部２００に接続する場合には、回路装置２４０の構成を図８に示すように、カメラ部２００側の回路装置２４０Ａと操作装置４００（パソコン）側の回路装置２４０Ｂに分割してもよい。つまり、カメラ部２００側の回路装置２４０Ａの構成を、画像信号処理部２４１、画像圧縮処理部２４２、制御部２４３Ａおよびメモリ部２４４Ａとする。そして、操作装置４００（パソコン）側の回路装置２４０Ｂの構成を、制御部２４３Ｂ、メモリ２４４Ｂ、座標変換部２４５およびメモリ２４６を備える構成とする。座標変換部２４５およびメモリ２４６については、上述の図３において説明したものと同様の機能を備える。また、制御部２４３Ａ、メモリ２４４Ａ、制御部２４３Ｂおよびメモリ２４４Ｂは全体として、図３において説明した制御部２４３およびメモリ２４４と同様の機能を備える。しかしながら、各表示態様に応じた映像の生成処理については、主として、操作装置４００（パソコン）に備えられる制御部２４３Ｂ、メモリ２４４Ｂ、座標変換部２４５およびメモリ２４６により行う。

このような構成とすることにより、操作装置４００（パソコン）において、画像圧縮処理部２４２から出力される撮像素子２３０の画像データから、拡大映像３２０等（拡大映像３２０、２分割映像３５０，３５１、４分割映像３６０，３６１，３６２，３６３、２分割映像３８１Ａ，３８１Ｂ、４分割映像３９１Ａ，３９１Ｂ，３９１Ｃ，３９１Ｄ。以下、これらの映像を総称して、拡大映像３２０等と記載する。）の生成を行うことができる。

つまり、複数の操作装置４００（パソコン）からの指示に基づき、カメラ部２００が種々の拡大映像３２０等を生成することとした場合には、カメラ部２００が種々の拡大映像３２０等を生成することになる。そのため、カメラ部２００において膨大な処理作業を実行することになり、処理時間がかかり、操作装置４００（パソコン）に映像が表示されるまでに要する時間が長くなる等の問題が生じる。これに対し、操作装置４００（パソコン）側に、制御部２４３Ｂ、メモリ２４４Ｂ、座標変換部２４５およびメモリ２４６を備える構成とする場合には、各操作装置４００（パソコン）において独立して異なる拡大映像３２０等を迅速に表示することができる。

カメラ部２００から操作装置４００（パソコン）に転送される画像データについては、撮像素子２３０の画像データのうち、操作スイッチ４１０によって指示された領域表示に対応する部分だけの画像データとすることが好ましい。このようにすることにより、カメラ部２００から撮像素子２３０の撮像画像についての画像データを全て操作装置４００に転送するのに比べて、画像データの転送時間を短くすることができる。そのため、各操作装置４００（パソコン）のモニタ３００において、拡大映像の表示を行う際に円滑に表示を行うことができる。なお、縮小映像３４０と指定された領域表示の画像データの転送を第１の実施の形態と同様に、異なるタイミングで転送するようにしてもよい。

なお、領域表示の画像データについては、領域表示に正確に対応した部分だけの画像データとしてもよいが、拡大映像３２０等を生成する際に、領域表示に対応した部分の周囲の画素の画像データを必要とすることがある。このような場合には、適宜、周囲の画素の画像データについても転送してもよい。

なお、第１の実施の形態あるいは第２の実施の形態に示したカメラ装置１００において、画像データの転送を、被写体が動いた場合に行うようにしてもよい。例えば、赤外線センサーを備えて、人物が撮影範囲内に入ったときに、赤外線センサーの検出信号を受けて、画像データの転送を行うようにしてもよい。この際のモニタ３００の表示内容は、縮小映像３４０と、動くもの（人物等）が含まれる他の映像（拡大映像３２０、拡大映像３７１、２分割映像３８１Ａ，３８１Ｂ、４分割映像３９１Ａ，３９１Ｂ，３９１Ｃ，３９１Ｄ。）を表示するようにするのが好ましい。

また、第１の実施の形態あるいは第２の実施の形態においてはカメラ装置１００を例にとって説明したが、カメラ等の撮像手段により撮像した画像データをハードディスクやＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ）等の記録手段に記録し、この画像データを画像処理装置としての回路手段２４０により画像処理して、モニタ３００に表示するようにしてもよい。この場合、画像処理装置（回路手段２４０）と画像データが記録されている記録手段とをネットワークを介して接続するようにしてもよい。

また、上記記録手段に記録された撮像手段により撮像した画像データについて、上述の回路装置２４０において説明した画像処理方法による画像処理を行い、モニタ３００への映像の表示を行うようにしてもよい。

すなわち、上記記録手段に記録された撮像手段により撮像した画像データに対して、縮小映像３４０を生成する縮小映像生成処理と、撮像画像の１または複数の部分について撮影レンズ２２１による歪みを補正するとともに縮小映像３４０に比べて拡大された他の映像（拡大映像３２０、拡大映像３７１、２分割映像３８１Ａ，３８１Ｂ、４分割映像３９１Ａ，３９１Ｂ，３９１Ｃ，３９１Ｄ。）を生成する拡大映像生成処理とを行うとともに、縮小映像３４０および上記他の映像をモニタ３００に表示する処理を行なう画像処理を行うようにしてもよい。

本発明の実施の形態に係るカメラ装置の全体構成を示す図である。 図１のカメラ装置のカメラ部の構成を示す斜視図である。 図１のカメラ装置の構成を示すブロック図である。 図１のカメラ装置における映像の表示態様を示す図である。 図１のカメラ装置における映像の他の表示態様を示す図である。 図１のカメラ装置における映像の他の表示態様を示す図である。 本発明の実施の形態に係るカメラ装置の他の実施の形態の構成を示す図である。 図７のカメラ装置の構成を示すブロック図である。

符号の説明

１００ … カメラ装置
２２１ … 撮影レンズ
２３０ … 撮像素子（撮像手段）
２４０ … 回路装置（画像処理制御手段）
３００ … モニタ（表示画面）
３２０ … 拡大映像
３４０ … 縮小映像
３４１ … 領域表示
３４３Ａ … 領域表示
３４３Ｂ … 領域表示
３４４Ａ … 領域表示
３４４Ｂ … 領域表示
３４４Ｃ … 領域表示
３４４Ｄ … 領域表示
３５０ … ２分割映像（拡大映像）
３５１ … ２分割映像（拡大映像）
３６０ … ４分割映像（拡大映像）
３６１ … ４分割映像（拡大映像）
３６２ … ４分割映像（拡大映像）
３６３ … ４分割映像（拡大映像）
３８１Ａ … ２分割映像（拡大映像）
３８１Ｂ … ２分割映像（拡大映像）
３９１Ａ … ４分割映像（拡大映像）
３９１Ｂ … ４分割映像（拡大映像）
３９１Ｃ … ４分割映像（拡大映像）
３９１Ｄ … ４分割映像（拡大映像）
４００ … 操作装置（操作手段）

Claims (8)

1. 広角の撮影レンズと、上記撮影レンズを透過した被写体光が結像する撮像手段とを有するカメラ部と、
   上記撮像手段に結像した撮像画像の画像データの画像処理を行う画像処理制御手段と、
   上記画像処理制御手段により画像処理された画像データの映像を表示する表示画面を備える表示手段と、上記表示画面を操作する操作手段とを備えるカメラ装置において、
   上記画像処理制御手段は、上記撮像画像の全体が上記表示画面の一部の領域に表示される縮小映像を生成する縮小映像生成処理と、上記撮像画像の１または複数の部分について上記撮影レンズによる歪みを補正するとともに上記縮小映像に比べて拡大された拡大映像を生成する拡大映像生成処理と、上記縮小映像および上記拡大映像を上記表示画面に表示する制御を行なうことを特徴とするカメラ装置。
2. 前記縮小映像には、前記拡大映像に対応する範囲を示す表示が行われることを特徴とする請求項１に記載のカメラ装置。
3. 前記縮小映像および前記拡大映像を同時に前記表示画面に表示する場合に、
   前記画像処理制御手段から前記表示手段への縮小映像に係る画像データの転送のタイミングと、前記拡大映像に係る画像データの転送のタイミングとを互いに異なるようにしたことを特徴とする請求項１または請求項２のいずれか１項に記載のカメラ装置。
4. 前記縮小映像は、画像のデータ量が低減処理されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載するカメラ装置。
5. 前記表示手段と前記操作手段は、前記カメラ部に対して複数備えられ、前記画像処理制御手段は、前記操作装置側に備えられることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のカメラ装置。
6. 前記カメラ部側から前記表示手段側に前記拡大映像を生成するために転送される画像データは、前記撮像画像の画像データのうち、前記拡大映像に対応する部分のみの画像データであることを特徴とする請求項５に記載のカメラ装置。
7. 広角の撮影レンズにより撮像手段に結像した被写体の撮像画像について画像処理を行う画像処理装置において、
   上記撮像画像の全体を表示画面の一部の領域に表示される縮小映像を生成する縮小映像生成処理と、上記撮像画像の１または複数の部分について上記撮影レンズによる歪みを補正するとともに上記縮小映像に比べて拡大された拡大映像を生成する拡大映像生成処理と、上記縮小映像および上記拡大映像を上記表示画面に表示する制御を行なうことを特徴とする画像処理装置。
8. 広角の撮影レンズにより撮像手段に結像した被写体の撮像画像について画像処理を行う画像処理方法において、
   上記撮像画像の全体を表示画面の一部の領域に表示される縮小映像を生成する縮小映像生成処理と、上記撮像画像の１または複数の部分について上記撮影レンズによる歪みを補正するとともに上記縮小映像に比べて拡大された拡大映像を生成する拡大映像生成処理と、上記縮小映像および上記拡大映像を上記表示画面に表示する処理を行なうことを特徴とする画像処理方法。

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