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JPH1118007A - Omnidirectional image display system - Google Patents

Omnidirectional image display system

Info

Publication number
JPH1118007A
JPH1118007A JP9172404A JP17240497A JPH1118007A JP H1118007 A JPH1118007 A JP H1118007A JP 9172404 A JP9172404 A JP 9172404A JP 17240497 A JP17240497 A JP 17240497A JP H1118007 A JPH1118007 A JP H1118007A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
image
circular
camera
circular image
fish
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP9172404A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yusuke Suzuki
木 雄 介 鈴
Takahiro Nakamura
村 隆 宏 中
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shogakukan Inc
Original Assignee
Shogakukan Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shogakukan Inc filed Critical Shogakukan Inc
Priority to JP9172404A priority Critical patent/JPH1118007A/en
Publication of JPH1118007A publication Critical patent/JPH1118007A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
  • Stereoscopic And Panoramic Photography (AREA)
  • Studio Circuits (AREA)
  • Studio Devices (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To easily display an object in all the spherical fields of vision having an image angle of 360 deg. in horizontal and vertical directions by preparing a composite image, based on the one circular image and the other circular image provided by a camera with a fisheye lens and displaying the composite image, while partially transforming it to a planar image. SOLUTION: A camera 1 with a fisheye lens photographs an object in a semispherical field of view and forms it as a circular image on a film 2. An image scanner 3 electronically reads the circular images in two directions on the film 2 provided by photographing the object, while sequentially turning the camera 1 with the fisheye lens in symmetrical directions at 180 deg.. An image buffer 4 preserves image data read by the image scanner 3. An image compositer 5 prepares the composite image based on the circular images in two directions included in the image data preserved in the image buffer 4. An image display device 8 displays the composite image prepared by the image compositer 5 on a display 11, while partially transforming into the planar image.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は魚眼レンズ付きカメ
ラにより撮影された円形画像に基づいて全球視野内の全
ての被写体をコンピュータ上で表示する全方向性画像表
示システムに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an omnidirectional image display system for displaying on a computer all subjects in a global field of view based on a circular image captured by a camera with a fisheye lens.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来から、カメラ等により撮影された静
止画像をコンピュータ上で表示するシステムとして、左
右方向に広がった多数枚のパノラマ写真の画像をつなぎ
合わせるとともに、このようにしてつなぎ合わされた合
成画像をコンピュータ上の画像ビューワにより表示する
システム(第1の従来システム)が知られている。
2. Description of the Related Art Heretofore, as a system for displaying a still image taken by a camera or the like on a computer, a large number of panoramic images spread in the left-right direction have been joined together, and the combined images thus joined have been combined. 2. Description of the Related Art A system for displaying an image by an image viewer on a computer (first conventional system) is known.

【0003】また、監視や検査等に用いられるカメラ観
察システムとして、魚眼レンズ付きカメラにより撮影さ
れた動画像に対してパン、チルト、ズームおよび回転等
のカメラ操作をソフトウェア的に実現するシステム(第
2の従来システム)が知られている(特表平6−501
585号公報参照)。
As a camera observation system used for monitoring and inspection, a system for realizing camera operations such as panning, tilting, zooming, and rotating with respect to a moving image captured by a camera with a fish-eye lens as software (second system). Is known (Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-501).
585).

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】上述したように、第1
の従来システムにおいては、左右方向に広がった多数枚
のパノラマ写真の画像をつなぎ合わせることにより左右
方向の画角を広くとるようにしている。しかしながら、
この第1の従来システムでは、左右方向の画角を広くと
ることはできるが、上下方向の画角を広くとることがで
きないという問題がある。また、左右方向に360度の
画角を得ようとする場合においても多数枚のパノラマ写
真の画像が必要となるので、これら多数枚のパノラマ写
真の画像間におけるつなぎ目の処理が煩雑となり、合成
処理に多大の時間を要してしまうという問題がある。
SUMMARY OF THE INVENTION As described above, the first
In the conventional system, a large angle of view in the left-right direction is obtained by connecting a large number of panoramic photograph images spread in the left-right direction. However,
In the first conventional system, the angle of view in the horizontal direction can be widened, but there is a problem that the angle of view in the vertical direction cannot be widened. Further, even when trying to obtain an angle of view of 360 degrees in the left-right direction, a large number of panoramic photo images are required. Requires a lot of time.

【0005】一方、第2の従来システムにおいては、魚
眼レンズ付きカメラにより撮影された画像を用いている
ので、左右方向に加えて上下方向の画角も広くとること
ができる。しかしながら、この第2の従来システムは元
来、カメラの可動部を省略してソフトウェア的に動画像
のパン、チルト等のカメラ操作を実現することを目的と
するものであり、実際の使用時においてカメラ本体は固
定して用いられ、また確保される視野も半球視野に限ら
れる。なお、この第2の従来システムにより全球視野を
確保しようとした場合には、2台のカメラを使用しなけ
ればならなくなるが、魚眼レンズの特性から互いに相手
のカメラが写り込まないように設置することは不可能で
あり、結局この第2の従来システムでは完全な全球視野
を確保することができない。
On the other hand, in the second conventional system, since an image taken by a camera with a fish-eye lens is used, the angle of view in the vertical direction can be widened in addition to the horizontal direction. However, the second conventional system is originally aimed at realizing camera operation such as panning and tilting of a moving image by software by omitting a movable part of a camera. The camera body is used in a fixed manner, and the visual field secured is limited to a hemispherical visual field. In order to secure a global field of view using the second conventional system, two cameras must be used. However, due to the characteristics of the fisheye lens, the cameras must be installed so that the other cameras are not reflected in each other. Is impossible, and after all, the second conventional system cannot secure a complete global field of view.

【0006】本発明はこのような点を考慮してなされた
ものであり、左右方向および上下方向について360度
の画角を有する全球視野内の被写体を簡易に表示するこ
とができる全方向性画像表示システムを提供することを
目的とする。
The present invention has been made in view of such a point, and has an omnidirectional image which can easily display a subject in a global field of view having an angle of view of 360 degrees in the horizontal and vertical directions. It is an object to provide a display system.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明は、周囲を球面の
一方として捉えて撮影することにより一方の円形画像を
得るとともに、周囲を球面の他方として捉えて撮影する
ことにより他方の円形画像を得る魚眼レンズ付きカメラ
と、前記魚眼レンズ付きカメラにより得られた一方の円
形画像と他方の円形画像とに基づいて合成画像を作成す
る画像合成装置と、前記画像合成装置により作成された
合成画像を部分的に平面画像に変換して表示する画像表
示装置とを備えたことを特徴とする全方向性画像表示シ
ステムを提供する。
According to the present invention, one circular image is obtained by capturing the periphery as one of the spherical surfaces, and the other circular image is captured by capturing the peripheral as the other of the spherical surfaces. A camera with a fish-eye lens to be obtained, an image synthesizing device for creating a synthetic image based on one circular image and the other circular image obtained by the camera with a fish-eye lens, and a partial image obtained by the image synthesizing device. And an image display device for converting the image into a planar image and displaying the image.

【0008】また本発明は、上述した全方向性画像表示
システムにおいて、前記魚眼レンズ付きカメラを載置す
る回転載置台をさらに備え、前記魚眼レンズ付きカメラ
は、鏡筒と、前記鏡筒の端部に取り付けられた魚眼レン
ズとを有し、前記回転載置台の回転軸は前記鏡筒の前面
に対応する位置に配置されていることを特徴とする。
The present invention also provides the omnidirectional image display system described above, further comprising a rotary mounting table for mounting the camera with a fish-eye lens, wherein the camera with a fish-eye lens is provided with a lens barrel and an end portion of the lens barrel. A fish-eye lens attached thereto, wherein a rotation axis of the rotary mounting table is arranged at a position corresponding to a front surface of the lens barrel.

【0009】本発明によれば、魚眼レンズ付きカメラに
より周囲を球面の一方として捉えて撮影することにより
得られた一方の円形画像と、周囲を球面の他方として捉
えて撮影することにより得られた他方の円形画像とに基
づいて画像合成装置により合成画像を作成するととも
に、この作成された合成画像を画像表示装置により部分
的に平面画像に変換して表示するようにしているので、
左右方向および上下方向について360度の画角を有す
る全球視野内の被写体をコンピュータ上で簡易に表示す
ることができる。
According to the present invention, one circular image obtained by capturing and capturing the periphery as one of spherical surfaces by a camera with a fish-eye lens, and the other circular image obtained by capturing and capturing the periphery as the other surface of a spherical surface. Since a combined image is created by the image combining device based on the circular image and the created combined image is partially converted into a planar image by the image display device and displayed.
A subject in a global field of view having an angle of view of 360 degrees in the horizontal direction and the vertical direction can be easily displayed on a computer.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態について説明する。図1乃至図9は本発明によ
る全方向性画像表示システムの一実施の形態を示す図で
ある。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 to 9 are views showing an embodiment of an omnidirectional image display system according to the present invention.

【0011】まず、図1により、全方向性画像表示シス
テムの全体構成について説明する。図1に示すように、
全方向性画像表示システムは、半球視野内の被写体を撮
影してフィルム2上に円形画像として結像させる魚眼レ
ンズ付きカメラ1と、魚眼レンズ付きカメラ1を順次1
80度の対称方向に向けて撮影することにより得られた
フィルム2上の2方向分の円形画像を電子的に読み取る
画像スキャナ3と、画像スキャナ3により読み取られた
画像データを保持する画像バッファ4と、画像バッファ
4に保持された画像データに含まれる2方向分の円形画
像に基づいて合成画像を作成する画像合成装置5と、画
像合成装置5により作成された合成画像を部分的に平面
画像に変換してディスプレイ11上に表示する画像表示
装置8とを備えている。
First, the overall configuration of the omnidirectional image display system will be described with reference to FIG. As shown in FIG.
The omnidirectional image display system includes a camera 1 with a fish-eye lens and a camera 1 with a fish-eye lens that photograph a subject in a hemispherical field of view and form an image on a film 2 as a circular image.
An image scanner 3 for electronically reading a circular image in two directions on the film 2 obtained by shooting in a symmetrical direction of 80 degrees, and an image buffer 4 for holding image data read by the image scanner 3 An image synthesizing device 5 for generating a synthetic image based on circular images for two directions included in the image data held in the image buffer 4, and a partial image formed by the image synthesizing device 5. And an image display device 8 for converting the data to a display on the display 11.

【0012】ここで画像合成装置5は、画像合成用の各
種のパラメータを入力するためのパラメータ入力部6
と、パラメータ入力部6により入力されたパラメータに
基づいて画像バッファ4に保持された画像データに含ま
れる2方向分の円形画像の接合部のずれを修正すること
により合成画像を作成する合成処理部7とを有してい
る。なおパラメータ入力部6としては、例えばキーボー
ド等を用いることができる。
The image synthesizing device 5 has a parameter input section 6 for inputting various parameters for image synthesizing.
And a synthesizing processing unit that corrects a displacement of a joint portion of a circular image in two directions included in the image data held in the image buffer 4 based on a parameter input by the parameter input unit 6 to generate a synthetic image. 7 are provided. As the parameter input unit 6, for example, a keyboard or the like can be used.

【0013】また画像表示装置8は、画像合成装置5に
より作成された合成画像の中から表示対象となる領域を
選択するための表示操作部9と、表示操作部9により選
択された領域に対応する合成画像を部分的に平面画像に
変換してディスプレイ11上に表示する表示処理部10
とを有している。なお表示操作部9としては、例えばマ
ウスやジョイスティック等の既存の各種の入力装置を用
いることができる。
The image display device 8 includes a display operation unit 9 for selecting an area to be displayed from the composite image created by the image composition device 5, and an image display unit 8 corresponding to the area selected by the display operation unit 9. Processing unit 10 for partially converting a composite image to be converted into a two-dimensional image and displaying it on display 11
And In addition, as the display operation unit 9, various existing input devices such as a mouse and a joystick can be used.

【0014】次に、図2(a)(b)により、図1に示
す魚眼レンズ付きカメラ1およびこの魚眼レンズ付きカ
メラ1を載置する回転載置台について説明する。
Next, the camera 1 with the fish-eye lens shown in FIG. 1 and the rotary mounting table on which the camera 1 with the fish-eye lens is mounted will be described with reference to FIGS.

【0015】図2(a)(b)に示すように、魚眼レン
ズ付きカメラ1は、カメラ本体1aと、カメラ本体1a
に取り付けられた鏡筒1bと、鏡筒1bの端部に取り付
けられた180度以上の画角を有する魚眼レンズ1cと
からなり、魚眼レンズ1cを介して取り込まれた画像は
カメラ本体1a内に内蔵されたフィルム2上に結像され
るようになっている。なお魚眼レンズ1cとしては、例
えばニコン社製の「フィッシュアイニッコール8mmF
2.8S」を用いることができる。
As shown in FIGS. 2A and 2B, a camera 1 with a fisheye lens has a camera body 1a and a camera body 1a.
, And a fisheye lens 1c having an angle of view of 180 degrees or more attached to an end of the lens barrel 1b, and an image captured through the fisheye lens 1c is built in the camera body 1a. The image is formed on the film 2. As the fisheye lens 1c, for example, “Fisheye Nikkor 8mmF” manufactured by Nikon Corporation
2.8S "can be used.

【0016】なお、魚眼レンズ1cとして「フィッシュ
アイニッコール8mmF2.8S」のような等距離射影
式のものを用いた場合には、魚眼レンズ付きカメラ1に
より撮影された半球視野内の被写体(天頂角α)と、フ
ィルム2上の像点の位置(中心からの距離γ)との間に
は次式(1)に示すような関係がある(図3(a)
(b)参照)。なお次式(1)において、kは定数であ
る。 γ = k・α … (1)
When an equidistant projection type such as "fish eye Nikkor 8 mm F2.8S" is used as the fisheye lens 1c, the subject (zenith angle α) in the hemispherical field of view photographed by the camera 1 with the fisheye lens is used. And the position of the image point on the film 2 (distance γ from the center) has the relationship shown in the following equation (1) (FIG. 3A)
(B)). In the following equation (1), k is a constant. γ = k · α (1)

【0017】また図2(a)(b)に示すように、魚眼
レンズ付きカメラ1は、回転雲台(回転載置台)15上
に回動自在に載置されている。ここで回転雲台15は、
三脚14と、その一端が三脚14にねじ14aを介して
回動自在に接続されたL字形状の連結部材13と、連結
部材13の他端に固着された固定台12とを有し、固定
台12上には魚眼レンズ付きカメラ1のカメラ本体1a
の底部がねじ12aを介して固定されている。なお、回
転雲台15上での魚眼レンズ付きカメラ1の回転軸Aは
魚眼レンズ付きカメラ1の鏡筒1bの前面中央に対応す
る位置に配置されており、この回転軸Aのまわりに魚眼
レンズ付きカメラ1が回動するようになっている。
As shown in FIGS. 2A and 2B, the camera 1 with a fisheye lens is rotatably mounted on a rotating camera platform (rotary mounting table) 15. Here, the rotating head 15
It has a tripod 14, an L-shaped connecting member 13 whose one end is rotatably connected to the tripod 14 via a screw 14a, and a fixing table 12 fixed to the other end of the connecting member 13. The camera body 1a of the camera 1 with the fisheye lens is mounted on the table 12.
Is fixed via screws 12a. The rotation axis A of the camera 1 with the fish-eye lens on the rotary camera platform 15 is arranged at a position corresponding to the center of the front surface of the lens barrel 1b of the camera 1 with the fish-eye lens. Rotates.

【0018】次に、このような構成からなる本実施の形
態の作用について説明する。
Next, the operation of the present embodiment having such a configuration will be described.

【0019】まず、魚眼レンズ付きカメラ1が載置され
た回転雲台15を撮影対象となる全球視野の中心に設置
する。その後、回転雲台15上で魚眼レンズ付きカメラ
1を回転軸Aのまわりに回動させ、魚眼レンズ1cが第
1の撮影方向に向けられた時点で回動を止めて固定す
る。そして、魚眼レンズ付きカメラ1により周囲を球面
の一方として捉えて撮影することにより、フィルム2上
に一方の円形画像を結像させる。続いて、回転雲台15
上で魚眼レンズ付きカメラ1を回転軸Aのまわりに再度
回動させ、魚眼レンズ1cが上記第1の撮影方向と18
0度の対称関係にある第2の撮影方向に向けられた時点
で回動を止めて固定する。そして、魚眼レンズ付きカメ
ラ1により周囲を球面の他方として捉えて撮影すること
により、フィルム2上に他方の円形画像を結像させる。
First, the rotating head 15 on which the camera 1 with the fish-eye lens is mounted is set at the center of the global field of view to be photographed. Thereafter, the camera 1 with the fish-eye lens is rotated about the rotation axis A on the rotary camera platform 15, and the rotation is stopped and fixed when the fish-eye lens 1c is oriented in the first shooting direction. Then, one circular image is formed on the film 2 by capturing the surroundings as one of the spherical surfaces by the camera 1 with the fish-eye lens and photographing. Then, the rotating head 15
The fish-eye lens-equipped camera 1 is rotated again around the rotation axis A, and the fish-eye lens 1c
The rotation is stopped and fixed at a point in time when the lens is directed to the second imaging direction having a symmetrical relationship of 0 degrees. Then, the camera 1 with the fish-eye lens captures and captures the periphery as the other spherical surface, thereby forming the other circular image on the film 2.

【0020】なお、このようにしてフィルム2上に結像
された第1の撮影方向および第2の撮影方向に対応する
一方の円形画像および他方の円形画像は画像スキャナ3
により電子的に読み取られ、この読み取られた画像デー
タは画像バッファ4に格納される。
The one circular image corresponding to the first photographing direction and the second circular image corresponding to the second photographing direction formed on the film 2 in this manner are image scanner 3
, And the read image data is stored in the image buffer 4.

【0021】次に、このようにして画像バッファ4に格
納された画像データに含まれる第1の撮影方向および第
2の撮影方向に対応する2方向分の円形画像に基づいて
画像合成装置5により合成画像が作成される。ここで画
像合成装置5では、パラメータ入力部6により画像合成
用の各種のパラメータを入力できるようになっており、
このパラメータ入力部6により入力されたパラメータに
基づいて合成処理部7により画像バッファ4に保持され
た画像データに含まれる2方向分の円形画像の接合部の
ずれが修正される。
Next, the image synthesizing device 5 uses the circular images for the two directions corresponding to the first photographing direction and the second photographing direction included in the image data stored in the image buffer 4 as described above. A composite image is created. Here, in the image synthesizing device 5, various parameters for image synthesizing can be input by the parameter input unit 6,
Based on the parameters input by the parameter input unit 6, the synthesizing unit 7 corrects the displacement of the joint portion of the circular image in two directions included in the image data held in the image buffer 4.

【0022】図4(a)(b)は画像合成装置5を用い
て合成画像を作成する方法を説明するための図である。
ここで、図4(a)は2方向分の円形画像の接合をこれ
らに対応する半球視野20,30同士の接合として概念
的に示す図、図4(b)はディスプレイ上に表示される
画像合成用のウィンドウを模式的に示す図である。
FIGS. 4A and 4B are diagrams for explaining a method of creating a composite image using the image compositing device 5. FIG.
Here, FIG. 4A is a diagram conceptually showing joining of circular images in two directions as joining between corresponding hemispherical visual fields 20 and 30, and FIG. 4B is an image displayed on a display. It is a figure which shows the window for composition typically.

【0023】図4(a)に示すように、2方向分の円形
画像の各々に対応する半球視野20,30はともに18
0度をわずかに越えた画角を有しており、この180度
を越えた画角の部分20a,30aは半球視野20,3
0を互いに接合するための糊代部分となっている。ここ
で、半球視野20,30を互いに接合して合成画像を作
成する際には、画像合成用のウィンドウ40上で半球視
野20,30の接合部近傍(図4(a)の符号21,3
1参照)における糊代部分20a,30aのずれを確認
しながら、パラメータ入力部6により画像合成用のパラ
メータを適宜調整する。なお、画像合成用のウィンドウ
40上には、図4(b)に示すように、後述する画像変
換方法により平面画像に変換された後の画像21,31
が表示されている。
As shown in FIG. 4A, the hemispherical visual fields 20, 30 corresponding to each of the circular images in two directions are 18
The angle of view slightly exceeds 0 °, and the portions 20a and 30a having an angle of view exceeding 180 ° correspond to the hemispherical visual fields 20 and 3.
This is a glue margin portion for joining the 0s to each other. Here, when the hemispheric visual fields 20 and 30 are joined to each other to create a composite image, the vicinity of the junction of the hemispheric visual fields 20 and 30 on the image synthesizing window 40 (reference numerals 21 and 3 in FIG.
1), the parameters for image synthesis are appropriately adjusted by the parameter input unit 6 while checking the displacement of the margin portions 20a and 30a. As shown in FIG. 4B, images 21 and 31 that have been converted into planar images by an image conversion method described later are displayed on the window 40 for image synthesis.
Is displayed.

【0024】ここで、半球視野20,30の接合部にお
けるずれを修正するためのパラメータとしては、「直
径」、「中心X,Y」および「軸回転」という3種類の
パラメータがあり、これらのパラメータを適宜調整する
ことにより半球視野20,30の接合部のずれを修正す
ることができる。
Here, there are three types of parameters for correcting the displacement at the junction between the hemispherical visual fields 20, 30, "diameter", "center X, Y" and "axial rotation". By appropriately adjusting the parameters, the displacement of the joint between the hemispherical visual fields 20 and 30 can be corrected.

【0025】なお「直径」とは、円形画像の有効直径の
ことであり、初期値としてはフィルム2上の円形画像の
直径よりもわずかに小さな値が設定されている。そし
て、この「直径」の値を適宜変えることにより、半球視
野20,30の糊代部分20a,30aの幅を変えるこ
とができる(図4(a)(b)の符号A,A′参照)。
The "diameter" refers to the effective diameter of the circular image, and a value slightly smaller than the diameter of the circular image on the film 2 is set as an initial value. By appropriately changing the value of the "diameter", the width of the margin portions 20a and 30a of the hemispherical visual fields 20 and 30 can be changed (see symbols A and A 'in FIGS. 4A and 4B). .

【0026】また「中心X,Y」とは、半球視野20,
30の天頂に対応する円形画像の中心点の座標値のこと
である。なお、この中心点の座標値はカメラ本体1a内
でのフィルム2の保持精度、および画像スキャナ3によ
る読取り時の機械精度等によって変化するので、各円形
画像に対して後述する中心点算出方法によりその都度中
心点の座標値を求め、この求められた中心点の座標値を
初期値として設定している。そして、この「中心X,
Y」の値を適宜変えることにより、図3(b)に示すよ
うに、例えばフィルム2上に結像された全体の円形画像
から抽出される円形画像の領域をずらすことができる
(図3(b)の符号B参照)。
The "center X, Y" refers to the hemispherical field of view 20,
It is the coordinate value of the center point of the circular image corresponding to the 30 zenith. Note that the coordinate value of the center point changes depending on the holding accuracy of the film 2 in the camera body 1a, the mechanical accuracy at the time of reading by the image scanner 3, and the like. In each case, the coordinate value of the center point is obtained, and the obtained coordinate value of the center point is set as an initial value. And this "center X,
By appropriately changing the value of “Y”, for example, as shown in FIG. 3B, the area of the circular image extracted from the entire circular image formed on the film 2 can be shifted (FIG. b) Reference symbol b)).

【0027】さらに「軸回転」とは、円形画像の回転状
況を表す値であり、この「軸回転」の値を適宜変えるこ
とにより、半球視野20,30の接合部における円周方
向(画像合成用のウィンドウ40上では上下方向)のず
れを修正することができる(図4(a)(b)の符号
C,C′参照)。
Further, the "axis rotation" is a value indicating the rotation state of the circular image. By appropriately changing the value of the "axis rotation", the circumferential direction at the junction of the hemispherical visual fields 20 and 30 (image synthesis) (In the vertical direction on the window 40) can be corrected (see reference numerals C and C 'in FIGS. 4A and 4B).

【0028】ここで、図5乃至図8により、フィルム2
上に結像された円形画像の中心点の座標値を幾何学的に
求める中心点算出方法について説明する。なお、このよ
うな中心点算出の処理は例えば画像合成装置5の合成処
理部7により実行されるようにするとよい。
Here, referring to FIG. 5 to FIG.
A center point calculating method for geometrically obtaining the coordinate value of the center point of the circular image formed above will be described. Note that such a process of calculating the center point may be executed by, for example, the synthesis processing unit 7 of the image synthesis device 5.

【0029】図5に示すように、まず、画像スキャナ3
により読み取られた画像データ(グレースケール画像)
に対してメディアンフィルタをかけ、これにより画像デ
ータ中に含まれるノイズを除去する(ステップ10
1)。
As shown in FIG. 5, first, the image scanner 3
Image data (grayscale image) read by
Is subjected to a median filter to remove noise contained in the image data (step 10).
1).

【0030】次に、ノイズが除去されたグレースケール
画像に基づいて局所的な明度差を用いてフィルム2上に
結像された円形画像のエッジを抽出した後(ステップ1
02)、エッジの抽出がなされたグレースケール画像を
二値化画像に変換する(ステップ103)。ここで、二
値化画像への変換がなされた後の画像データの一例を図
6に示す。図6に示すように、二値化画像への変換後の
画像データでは、読み取られた(0,0)−(99,5
9)の範囲内で、円形画像の内側の領域には“1”が、
円形画像の外側の領域には“0”が設定されている。
Next, the edge of the circular image formed on the film 2 is extracted by using the local brightness difference based on the gray scale image from which noise has been removed (step 1).
02), the grayscale image from which the edge has been extracted is converted into a binary image (step 103). Here, an example of the image data after the conversion into the binarized image is shown in FIG. As shown in FIG. 6, in the image data after the conversion into the binarized image, the read (0,0)-(99,5)
Within the range of 9), “1” is set in the area inside the circular image,
“0” is set in an area outside the circular image.

【0031】このようにして二値化画像への変換がなさ
れた後、2方向分の円形画像の中心点が求められる(ス
テップ104)。以下、図5に示すステップ104の中
心点算出工程について図7および図8により詳細に説明
する。なお、本実施の形態では円形画像のエッジはドッ
ト単位で表現されているので、接点の位置は本質的に接
線方向について正確ではない。ただし、同一の傾きを有
する一対の接線の各々に対応する一対の接点の中点を通
る中心線(図8参照)についてはほぼ中心点を通ること
が予想されるので、このような中心線のうち傾きの異な
る少なくとも2つの中心線の交点として円形画像の中心
点を求めることができる。
After the conversion into the binarized image in this way, the center point of the circular image in two directions is obtained (step 104). Hereinafter, the center point calculation process of step 104 shown in FIG. 5 will be described in detail with reference to FIGS. In the present embodiment, since the edge of the circular image is expressed in dot units, the position of the contact point is not essentially accurate in the tangential direction. However, it is expected that the center line (see FIG. 8) passing through the midpoint of the pair of contact points corresponding to each of the pair of tangent lines having the same inclination is expected to substantially pass through the center point. The center point of the circular image can be determined as the intersection of at least two center lines having different inclinations.

【0032】図7に示すように、まず、所定の角度範囲
においてN個(例えば18個)の傾きを設定するととも
に(ステップ201)、接線の傾き、および接点の座標
の初期値を設定する(ステップ202)。なお、接点の
座標の初期値とは、後述するステップ204の処理にお
いて順次更新される第1接点候補および第2接点候補の
初期値であり、ステップ204の処理において最初の時
点で必ず更新されるよう極端に大きい値または小さい値
が設定される。
As shown in FIG. 7, first, N (for example, 18) inclinations are set in a predetermined angle range (step 201), and tangent inclinations and initial values of coordinates of contact points are set (step 201). Step 202). Note that the initial value of the coordinates of the contact point is an initial value of the first contact point candidate and the second contact point candidate that are sequentially updated in the process of step 204 described later, and is always updated at the first time in the process of step 204. Extremely large or small values are set.

【0033】次に、n=1とし(ステップ203)、n
(n=1)番目の傾きを持つ接線についての接点Q1
2を求めた後(ステップ204)、この求められた接
点Q1,Q2間の距離d、および接点Q1,Q2の中点Mを
通る中心線を求める(ステップ205)。
Next, n = 1 (step 203), and n
For the tangents having the (n = 1) th slope, the contact points Q 1 ,
After determining the Q 2 (step 204), the contact Q 1 obtained, the distance between Q 2 d, and the contacts Q 1, obtaining a center line passing through the middle point M of Q 2 (step 205).

【0034】なお、接点Q1,Q2を求める方法は次のと
おりである。すなわち図8に示すように、座標(0,
0)の点から順に横方向、すなわち(0,0),(0,
1)…(0,99),(1,0),(1,1)…(1,
99)というように“1”の値を持つ点(以下「明点」
という)を探していき、明点を見つけたら(図8では点
P)、指定された傾きでかつこの点Pを通る直線のy切
片aを求める。ここで、最小のy切片aminおよび最大
のy切片amaxに対応する点が接点となるので、明点が
見つかるたびに同様にしてY切片aを求め、その時点で
最小のy切片に対応する点を第1接点候補、最大のy切
片に対応する点を第2接点候補として保持する。このこ
とにより、例えば点Pの存在する横一列の探索を終えた
時点では点P,Tがそれぞれ第1接点候補および第2接
点候補となり、全ての探索を終えた場合には点Q1,Q2
が接点として求められる。なお、傾きが無限大でy切片
がない場合には明点のx座標が最小のものを第1接点と
し、最大のものを第2接点として求める。
The method for obtaining the contacts Q 1 and Q 2 is as follows. That is, as shown in FIG.
0) in order from the horizontal direction, that is, (0, 0), (0,
1) ... (0,99), (1,0), (1,1) ... (1,
99) and a point having a value of “1” (hereinafter “bright point”).
When a bright point is found (point P in FIG. 8), a y-intercept a of a straight line having a designated inclination and passing through this point P is obtained. Here, the point corresponding to the minimum y-intercept a min and the maximum y-intercept a max becomes a contact point, so that every time a bright spot is found, the Y-intercept a is obtained in the same manner, and the point corresponding to the minimum y-intercept Is held as a first contact candidate, and a point corresponding to the largest y-intercept is held as a second contact candidate. Thus, for example, at the time when the search of one horizontal row where the point P exists is completed, the points P and T become the first contact candidate and the second contact candidate, respectively, and when all the search is completed, the points Q 1 and Q 1 Two
Is required as a contact point. If the inclination is infinite and there is no y-intercept, the light point having the smallest x coordinate is determined as the first contact point, and the light point having the largest x coordinate is determined as the second contact point.

【0035】その後、n=n+1とし(ステップ20
6)、n≦Nの場合には(ステップ207)、上述した
ステップ204乃至ステップ206の処理を繰り返す。
Thereafter, n = n + 1 is set (step 20).
6) If n ≦ N (step 207), the processing of steps 204 to 206 described above is repeated.

【0036】これに対し、n>NとなりN個の傾きの全
てに対応する接点Q1,Q2の距離d、および接点Q1
2の中点Mを通る中心線が求められた場合には(ステ
ップ207)、このN個の距離dの中央値を求め、この
中央値の近い順に接点Q1,Q2の距離d、および接点Q
1,Q2の中点Mを通る中心線を整列する(ステップ20
8)。
On the other hand, n> N and the distance d between the contacts Q 1 and Q 2 corresponding to all of the N inclinations, and the contacts Q 1 and Q 1
When the center line passing through the middle point M Q 2 'has been determined (step 207), the N number calculated median distance d, the contacts Q 1 in this order close to that of the central value, Q 2 of the distance d, And contact Q
1, to align the center line passing through the middle point M of Q 2 (step 20
8).

【0037】そして、接点Q1,Q2間の距離dの中央値
の近い順に異なる傾きを有する中心線を適宜組み合わ
せ、この組合せの中で中心線同士のなす角度が所定値以
上のものについてその組合せに係る中心線同士の交点と
して中心点の候補を求める(ステップ209)。
Then, center lines having different inclinations are appropriately combined in ascending order of the median value of the distance d between the contact points Q 1 and Q 2. A center point candidate is obtained as an intersection of the center lines related to the combination (step 209).

【0038】その後、求められた中心点の候補に基づい
て中心点のx座標およびy座標を求める(ステップ21
0)。ここで、これらのx座標およびy座標は例えば中
心点の候補の中央値をとることにより求められる。な
お、このようにして求められた円形画像の中心点のx,
y座標は、上述した画像合成用のパラメータの一つであ
る「中心X,Y」の初期値として設定される。
Thereafter, the x-coordinate and the y-coordinate of the center point are obtained based on the obtained center point candidates (step 21).
0). Here, these x-coordinates and y-coordinates are obtained, for example, by taking the median of the candidates for the center point. It should be noted that the center point x, x, of the thus obtained circular image
The y-coordinate is set as an initial value of “center X, Y” which is one of the above-described parameters for image composition.

【0039】なお、以上のようにして画像合成装置5に
より「直径」、「中心X,Y」および「軸回転」という
3種類のパラメータを調整して画像合成用のウィンドウ
40上でずれのない合成画像が得られた場合には、その
時点における「直径」、「中心X,Y」および「軸回
転」の値が合成パラメータとして画像表示装置8の表示
処理部10に入力される。
As described above, the three parameters of "diameter", "center X, Y" and "axis rotation" are adjusted by the image synthesizing device 5 so that there is no deviation on the image synthesizing window 40. When a synthesized image is obtained, the values of “diameter”, “center X, Y”, and “axis rotation” at that time are input to the display processing unit 10 of the image display device 8 as synthesis parameters.

【0040】そして画像表示装置8の表示処理部10
は、魚眼レンズ1cにより得られた円形画像を歪みのな
い平面画像に変換するための変換式に上記合成パラメー
タを反映させ、画像バッファ4に保持された画像データ
に含まれる一方の円形画像および他方の円形画像に基づ
いて表示操作部9により選択された領域を部分的に平面
画像に変換してディスプレイ11上にウィンドウ形式
(図4(b)と同様の形式)で表示する。なお、表示操
作部9による選択はディスプレイ11上のウィンドウで
現在表示されている平面画像を基準にした視点の移動、
すなわち視点の水平方向への移動、垂直方向への移動、
回転、および拡大・縮小といった形で行われる。
The display processing unit 10 of the image display device 8
Reflects the synthesis parameters in a conversion formula for converting a circular image obtained by the fisheye lens 1c into a flat image without distortion, so that one circular image and the other circular image included in the image data held in the image buffer 4 The area selected by the display operation unit 9 based on the circular image is partially converted into a planar image and displayed on the display 11 in a window format (a format similar to FIG. 4B). The selection by the display operation unit 9 is performed by moving the viewpoint based on the plane image currently displayed in the window on the display 11,
That is, the viewpoint moves horizontally, vertically,
This is done in the form of rotation and scaling.

【0041】ここで、魚眼レンズ1cにより得られた円
形画像を歪みのない平面画像へ変換するための変換式に
ついて図9(a)(b)により説明する。なお、図9
(a)はフィルム上に結像された円形画像に対応する画
像面と、平面画像に変換される対象となる対象面との位
置関係を示す図、図9(b)は図9(a)に示す視野ベ
クトルVをYZ平面上に配置した場合の位置関係を示す
図である。
Here, a conversion formula for converting a circular image obtained by the fisheye lens 1c into a flat image without distortion will be described with reference to FIGS. 9 (a) and 9 (b). Note that FIG.
FIG. 9A is a diagram showing a positional relationship between an image plane corresponding to a circular image formed on a film and a target plane to be converted into a plane image, and FIG. 9B is a view showing FIG. 9A. FIG. 6 is a diagram showing a positional relationship when the visual field vector V shown in FIG.

【0042】図9(a)において、対象面はディスプレ
イ11上のウィンドウに表示される領域に対応してお
り、このような対象面を画像面上に写像するための式を
求めることにより円形画像を平面画像へ変換するための
変換式が得られる。
In FIG. 9A, the target surface corresponds to an area displayed in a window on the display 11, and a circular image is obtained by obtaining an expression for mapping such a target surface on an image surface. The conversion formula for converting into a plane image is obtained.

【0043】まず、画像面が規定される画像面座標系X
YZにおける対象面の原点O2の位置は次式(2)
(3)(4)により求められる。なお次式(2)(3)
(4)において、Dは画像面原点O1から対象面原点O2
までの長さ、βはY軸が天頂を向いているとした場合の
天頂角、δは画像面座標系XYZにおける方位角であ
る。
First, an image plane coordinate system X in which an image plane is defined
The position of the origin O 2 of the target plane in YZ is given by the following equation (2)
(3) Determined by (4). Note that the following equations (2) and (3)
(4) In, D is the target plane origin O 2 from the image plane origin O 1
Is the zenith angle when the Y axis is directed to the zenith, and δ is the azimuth in the image plane coordinate system XYZ.

【数1】 (Equation 1)

【0044】なお上式(2)(3)(4)から、画像面
原点O1から対象面原点O2へ向かう視野ベクトルV
[x,y,z]は次式(5)のように表される。
From the above equations (2), (3), and (4), the view vector V from the image plane origin O 1 to the target plane origin O 2 is obtained.
[X, y, z] is represented by the following equation (5).

【数2】 (Equation 2)

【0045】ここで上式(5)を簡略化するために、視
野ベクトルV[x,y,z]をYZ平面上に配置してδ
=0となるようにすると、あらたな画像面座標系X′
Y′Z′における視野ベクトルV[x′,y′,z′]
は次式(6)のように表される。
Here, in order to simplify the above equation (5), the visual field vector V [x, y, z] is arranged on the YZ plane and δ
= 0, a new image plane coordinate system X ′
View vector V [x ', y', z '] at Y'Z'
Is represented by the following equation (6).

【数3】 (Equation 3)

【0046】このような新たな画像面座標系X′Y′
Z′において、対象面座標系UVで規定される対象面上
の点P(u,v)の対象面原点O2についての位置ベク
トルP2[x′,y′,z′]は次式(7)のように表
される。
Such a new image plane coordinate system X'Y '
In Z ′, the position vector P 2 [x ′, y ′, z ′] of the point P (u, v) on the target surface defined by the target surface coordinate system UV with respect to the target surface origin O 2 is given by the following equation ( It is represented as 7).

【数4】 (Equation 4)

【0047】また、点Pの画像面原点O1についての位
置ベクトルP1[x′,y′,z′]は上式(6)で表
される視野ベクトルV[x′,y′,z′]を用いて次
式(8)のように表される。
The position vector P 1 [x ′, y ′, z ′] of the point P with respect to the image plane origin O 1 is represented by the visual field vector V [x ′, y ′, z] expressed by the above equation (6). '] And is expressed as in the following equation (8).

【数5】 (Equation 5)

【0048】ここで、画像面に対応する半径Rの半球を
基準にして上式(8)で表された位置ベクトルP
1[x′,y′,z′]のスケールを変更すると、スケ
ール変更後の位置ベクトルS[x′,y′,z′]は次
式(9)のように表される。
Here, the position vector P expressed by the above equation (8) with reference to a hemisphere having a radius R corresponding to the image plane.
When the scale of 1 [x ', y', z '] is changed, the scale-changed position vector S [x', y ', z'] is expressed by the following equation (9).

【数6】 (Equation 6)

【0049】なお、画像面原点O1から対象面原点O2
での長さDと半径Rとの間の関係は倍率係数mを用いて
次式(10)のように表される。 D=m・R … (10)
The relationship between the length D and the radius R from the image plane origin O 1 to the object plane origin O 2 is expressed by the following equation (10) using the magnification coefficient m. D = m · R (10)

【0050】このため、画像面に対応する半径Rの半球
上に配置された対象面上の点P(u,v)の位置は画像
面座標系X′Y′Z′において次式(11)(12)
(13)のように求められる。
For this reason, the position of the point P (u, v) on the target plane arranged on the hemisphere having the radius R corresponding to the image plane is expressed by the following equation (11) in the image plane coordinate system X'Y'Z '. (12)
It is obtained as shown in (13).

【数7】 (Equation 7)

【0051】ここで、上式(11)(12)(13)は
画像面座標系X′Y′Z′における位置であるので、次
式(14)(15)(16)に従って元の画面座標系X
YZにおける位置を求める。
Since the above equations (11), (12), and (13) are positions in the image plane coordinate system X'Y'Z ', the original screen coordinates are calculated according to the following equations (14), (15), and (16). System X
Find the position in YZ.

【数8】 (Equation 8)

【0052】上式(11)(12)(13)を上式(1
4)(15)(16)に代入することにより、対象面上
の点P(u,v)の画像面座標系XYZにおける位置は
次式(17)(18)(19)のように求められる。
The above equations (11), (12) and (13) are converted into the above equation (1).
4) By substituting into (15) and (16), the position of the point P (u, v) on the target plane in the image plane coordinate system XYZ is obtained as in the following equations (17), (18), and (19). .

【数9】 (Equation 9)

【0053】なお、本実施の形態で用いた等距離射影式
の魚眼レンズ1cには上式(1)のような関係があるの
で、上式(17)(18)(19)で表された点P
(x,y,z)は画像面上の像点Kとして次式(20)
(21)に従って写像される。
Since the equidistant projection type fisheye lens 1c used in the present embodiment has the relationship shown in the above equation (1), the points expressed by the above equations (17), (18) and (19) are obtained. P
(X, y, z) is the image point K on the image plane,
It is mapped according to (21).

【0054】[0054]

【数10】 なお上式(20)(21)において、αは魚眼レンズ1
cの光軸(図9(a)のZ軸)を基準にした天頂角であ
り、上式(17)(18)(19)により表されるベク
トルとZ軸との内積をとることにより次式(22)のよ
うに求められる。
(Equation 10) In the above equations (20) and (21), α is the fisheye lens 1
The zenith angle is based on the optical axis of c (the Z axis in FIG. 9A), and the inner product of the vector expressed by the above equations (17), (18), and (19) and the Z axis is It is obtained as in equation (22).

【数11】 [Equation 11]

【0055】また上式(20)(21)において、θは
画像面上の像点Kの回転角であり、上式(17)(1
8)に基づいて次式(23)のように求められる。
In the above equations (20) and (21), θ is the rotation angle of the image point K on the image plane, and the above equation (17) (1)
8) is obtained as in the following equation (23).

【数12】 (Equation 12)

【0056】このように、対象面上の点P(u,v)と
画像面上の像点K(X,Y)との間には上式(20)
(21)(22)(23)で表される関係があるので、
ディスプレイ11上のウィンドウに対応する対象面上の
点P(u,v)について、この点P(u,v)に対応す
る画像面上の像点K(X,Y)を抽出して表示すること
により、ディスプレイ11上のウィンドウで歪みのない
平面画像を表示することができる。
Thus, between the point P (u, v) on the object plane and the image point K (X, Y) on the image plane, the above equation (20) is obtained.
Since there is a relationship represented by (21), (22), and (23),
For a point P (u, v) on the target plane corresponding to the window on the display 11, an image point K (X, Y) on the image plane corresponding to this point P (u, v) is extracted and displayed. Thus, a flat image without distortion can be displayed in the window on the display 11.

【0057】ここで、上式(20)(21)(22)
(23)に関連する変数をまとめると、 R:円形画像の有効半径 m:倍率 β:(Y軸方向を天頂とした場合の)天頂角 δ:視野ベクトルの方位角 θ:画像面上での回転角 (u,v):対象面上の座標 (X,Y):画像面上の座標 となる。
Here, the above equations (20), (21), and (22)
The variables related to (23) can be summarized as follows: R: effective radius of a circular image m: magnification β: zenith angle (when the Y-axis direction is the zenith) δ: azimuth angle of the view vector θ: on the image plane Rotation angle (u, v): coordinates on target plane (X, Y): coordinates on image plane

【0058】なお以上においては、図9(a)(b)に
示された半球視野を対象とする一方の円形画像に基づい
た変換についてのみ説明したが、z≦0に対応する半球
視野についても180度の対称方向に向けて撮影した他
方の円形画像に基づいて同様の変換を行うことができ
る。ただし、両方の円形画像により得られる半球視野の
接合部には互いにずれが生じるので、このずれは上述し
た画像合成装置5により修正される必要がある。
In the above description, only the conversion based on one circular image for the hemispheric visual field shown in FIGS. 9A and 9B has been described, but the hemispheric visual field corresponding to z ≦ 0 is also described. Similar conversion can be performed based on the other circular image taken in the 180-degree symmetric direction. However, since there is a shift between the joints of the hemispherical fields of view obtained from the two circular images, the shift needs to be corrected by the image synthesizing device 5 described above.

【0059】なお、上式(20)(21)(22)(2
3)に即して説明すれば、上述した画像合成装置5によ
り求められるパラメータ「直径」、「中心X,Y」およ
び「軸回転」はそれぞれ、上式(20)(21)(2
2)(23)の変数のうち円形画像の有効半径R、画像
面上の座標(X,Y)および画像面上での回転角θに関
係しており、画像合成装置5においてこれらの変数が調
整されることにより一方の円形画像および他方の円形画
像の接合部のずれが修正される。
The above equations (20), (21), (22) and (2)
According to 3), the parameters “diameter”, “center X, Y”, and “axis rotation” obtained by the above-described image synthesizing device 5 are respectively expressed by the above equations (20), (21), and (2).
2) Among the variables in (23), the effective radius R of the circular image, the coordinates (X, Y) on the image plane, and the rotation angle θ on the image plane are related. The adjustment corrects the displacement of the joint between the one circular image and the other circular image.

【0060】また同様に、画像表示装置8の表示操作部
9により入力される視点の移動、すなわち視点の水平方
向への移動、垂直方向への移動、回転、および拡大・縮
小はそれぞれ、上式(20)(21)(22)(23)
の変数のうち視野ベクトルの方位角δ、天頂角β、画像
面上での回転角θおよび倍率mに対応しており、画像表
示装置8においてこれらの変数が変更されることにより
ディスプレイ11上のウィンドウでの表示対象となる領
域が変更される。
Similarly, the movement of the viewpoint input by the display operation unit 9 of the image display device 8, that is, the movement of the viewpoint in the horizontal direction, the movement in the vertical direction, rotation, and enlargement / reduction are respectively represented by the above equations. (20) (21) (22) (23)
Correspond to the azimuth angle δ, the zenith angle β, the rotation angle θ on the image plane, and the magnification m of the visual field vector, and these variables are changed on the image display device 8 on the display 11. The area to be displayed in the window is changed.

【0061】このように本実施の形態によれば、魚眼レ
ンズ付きカメラ1により周囲を球面の一方として捉えて
撮影することにより得られた一方の円形画像と、周囲を
球面の他方として捉えて撮影することにより得られた他
方の円形画像とに基づいて画像合成装置5により合成画
像を作成するとともに、この作成された合成画像を画像
表示装置8により部分的に平面画像に変換してディスプ
レイ11上にウィンドウ形式で表示するようにしている
ので、ディスプレイ11上に表示される領域を視点の向
きに合わせて変更することで左右方向および上下方向に
ついて360度の画角を有する全球視野内の被写体を簡
易に表示することができる。
As described above, according to the present embodiment, one circular image obtained by capturing and capturing the periphery as one of the spherical surfaces by the camera 1 with the fisheye lens, and capturing the peripheral as the other of the spherical surfaces. A composite image is created by the image synthesizing device 5 based on the other circular image obtained as described above, and the created synthetic image is partially converted into a planar image by the image display device 8 and displayed on the display 11. Since the image is displayed in the window format, the area displayed on the display 11 is changed in accordance with the direction of the viewpoint, so that the subject in the global field of view having a 360-degree angle of view in the horizontal and vertical directions can be easily displayed. Can be displayed.

【0062】また、魚眼レンズ付きカメラ1による周囲
の撮影は180度の対称方向について2カット分の撮影
を行うだけで済むので、撮影に要する時間を短縮するこ
とができる。
In addition, photographing of the surroundings by the camera 1 with a fish-eye lens only requires photographing for two cuts in the 180-degree symmetric direction, so that the time required for photographing can be reduced.

【0063】さらに、画像合成装置5により合成される
円形画像は2つだけであるので、これらの画像を短時間
で容易に合成することができる。
Further, since only two circular images are synthesized by the image synthesizing device 5, these images can be easily synthesized in a short time.

【0064】さらにまた、図2に示す回転雲台15によ
り魚眼レンズ1cを正確に180度の対称方向に向ける
ことが可能となるので、画像合成装置5により作成され
る合成画像の接合部のずれを最小限に抑えることができ
る。
Furthermore, since the fisheye lens 1c can be accurately oriented in the symmetrical direction of 180 degrees by the rotating pan head 15 shown in FIG. 2, the displacement of the joint of the synthesized image created by the image synthesizing device 5 can be reduced. Can be minimized.

【0065】なお、上述した実施の形態において、画像
合成装置5および画像表示装置8はいずれもコンピュー
タ上で稼働するプログラムモジュールとして実現するこ
とができる。ここで、このようなプログラムモジュール
を含むプログラムは、コンピュータ上のメモリやハード
ディスク等の内部記憶装置、およびフレキシブルディス
クやCD−ROM等の外部記憶装置のような機械読み取
り可能な各種の記録媒体に格納され、コンピュータ上の
CPU(中央演算処理装置)から逐次読み出されて実行
されることにより上述したような機能を実現する。
In the above-described embodiment, each of the image synthesizing device 5 and the image display device 8 can be realized as a program module operating on a computer. Here, the program including such a program module is stored in various machine-readable recording media such as an internal storage device such as a memory and a hard disk on a computer, and an external storage device such as a flexible disk and a CD-ROM. Then, the functions described above are realized by being sequentially read and executed from a CPU (Central Processing Unit) on a computer.

【0066】また、上述した実施の形態においては、魚
眼レンズ付きカメラ1のカメラ本体1aとしてフィルム
2が内蔵されるアナログ式のものを用いたが、カメラ本
体1aはこのようなものに限定されるものではなく、魚
眼レンズ1cを通して結像された画像をデジタルデータ
として取り込むCCD(Charge Coupled Device)カメ
ラのようなデジタル式のものを用いることもできる。な
お、カメラ本体1aとしてデジタル式のものを用いた場
合には図1に示す画像スキャナ3の構成を省略すること
ができる。
In the above-described embodiment, the camera body 1a of the camera 1 with a fisheye lens is of an analog type in which the film 2 is incorporated, but the camera body 1a is not limited to such. Instead, a digital type such as a CCD (Charge Coupled Device) camera that captures an image formed through the fisheye lens 1c as digital data can be used. When a digital camera is used as the camera body 1a, the configuration of the image scanner 3 shown in FIG. 1 can be omitted.

【0067】[0067]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、魚
眼レンズ付きカメラにより周囲を球面の一方として捉え
て撮影することにより得られた一方の円形画像と、周囲
を球面の他方として捉えて撮影することにより得られた
他方の円形画像とに基づいて画像合成装置により合成画
像を作成するとともに、この作成された合成画像を画像
表示装置により部分的に平面画像に変換して表示するよ
うにしているので、左右方向および上下方向について3
60度の画角を有する全球視野内の被写体を簡易に表示
することができる。
As described above, according to the present invention, one circular image obtained by capturing and photographing the periphery as one of the spherical surfaces by a camera with a fish-eye lens and photographing by capturing the periphery as the other of the spherical surface. A composite image is created by the image synthesizing device based on the other circular image obtained by performing the process, and the created synthetic image is partially converted into a planar image by the image display device and displayed. 3
It is possible to easily display a subject in a global field of view having an angle of view of 60 degrees.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明による全方向性画像表示システムの一実
施の形態を示すブロック図。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of an omnidirectional image display system according to the present invention.

【図2】図1に示す魚眼レンズ付きカメラおよびこの魚
眼レンズ付きカメラを載置する回転雲台を示す図。
FIG. 2 is a diagram showing a camera with a fish-eye lens shown in FIG. 1 and a rotary head on which the camera with a fish-eye lens is mounted.

【図3】図1に示す魚眼レンズ付きカメラにより撮影さ
れるフィルム上の円形画像を説明するための図。
FIG. 3 is a view for explaining a circular image on film taken by the camera with a fisheye lens shown in FIG. 1;

【図4】合成画像の作成の様子を説明するための図。FIG. 4 is a diagram for explaining how to create a composite image.

【図5】フィルム上の円形画像の中心点を算出する処理
を説明するためのフローチャート。
FIG. 5 is a flowchart illustrating a process of calculating a center point of a circular image on a film.

【図6】2値化処理が施されたフィルムの画像イメージ
を示す図。
FIG. 6 is a diagram showing an image image of a film that has been subjected to a binarization process.

【図7】図5に示す中心点算出工程を詳細に説明するた
めのフローチャート。
FIG. 7 is a flowchart for explaining a center point calculating step shown in FIG. 5 in detail;

【図8】円形画像の中心点を算出する処理を模式的に示
す図。
FIG. 8 is a diagram schematically showing processing for calculating a center point of a circular image.

【図9】円形画像から平面画像への変換を説明するため
の図。
FIG. 9 is a diagram for explaining conversion from a circular image to a planar image.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 魚眼レンズ付きカメラ 2 フィルム 3 画像スキャナ 4 画像バッファ 5 画像合成装置 6 パラメータ入力部 7 合成処理部 8 画像表示装置 9 表示操作部 10 表示処理部 11 ディスプレイ 15 回転雲台 REFERENCE SIGNS LIST 1 camera with fisheye lens 2 film 3 image scanner 4 image buffer 5 image synthesis device 6 parameter input unit 7 synthesis processing unit 8 image display device 9 display operation unit 10 display processing unit 11 display 15 rotating head

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】周囲を球面の一方として捉えて撮影するこ
とにより一方の円形画像を得るとともに、周囲を球面の
他方として捉えて撮影することにより他方の円形画像を
得る魚眼レンズ付きカメラと、 前記魚眼レンズ付きカメラにより得られた一方の円形画
像と他方の円形画像とに基づいて合成画像を作成する画
像合成装置と、 前記画像合成装置により作成された合成画像を部分的に
平面画像に変換して表示する画像表示装置とを備えたこ
とを特徴とする全方向性画像表示システム。
1. A camera with a fish-eye lens that obtains one circular image by capturing the periphery as one of the spherical surfaces and captures the image and captures the periphery as the other of the spherical surface to capture the other circular image. An image synthesizing device that creates a composite image based on one circular image and the other circular image obtained by the camera with the image, and partially converting the composite image created by the image compositing device into a planar image and displaying the image. An omnidirectional image display system comprising: an image display device.
【請求項2】前記魚眼レンズ付きカメラを載置する回転
載置台をさらに備え、 前記魚眼レンズ付きカメラは、鏡筒と、前記鏡筒の端部
に取り付けられた魚眼レンズとを有し、前記回転載置台
の回転軸は前記鏡筒の前面に対応する位置に配置されて
いることを特徴とする請求項1記載の全方向性画像表示
システム。
2. The camera according to claim 1, further comprising a rotary mounting table on which the camera with a fish-eye lens is mounted, wherein the camera with a fish-eye lens has a lens barrel and a fish-eye lens attached to an end of the lens barrel. 2. The omnidirectional image display system according to claim 1, wherein the rotation axis is disposed at a position corresponding to the front surface of the lens barrel.
【請求項3】前記画像合成装置は、前記一方の円形画像
と前記他方の円形画像との接合部のずれを修正すること
により前記合成画像を作成する合成処理部を有すること
を特徴とする請求項1または2記載の全方向性画像表示
システム。
3. The image synthesizing apparatus according to claim 1, further comprising a synthesizing processing unit for generating the synthetic image by correcting a displacement of a joint between the one circular image and the other circular image. Item 3. The omnidirectional image display system according to item 1 or 2.
【請求項4】前記合成処理部は、前記一方の円形画像お
よび前記他方の円形画像の中心を求め、この求められた
円形画像の中心に基づいて前記一方の円形画像と前記他
方の円形画像との接合部のずれを修正することを特徴と
する請求項3記載の全方向性画像表示システム。
4. The method according to claim 1, wherein the synthesizing unit obtains centers of the one circular image and the other circular image, and calculates the one circular image and the other circular image based on the obtained centers of the circular images. 4. The omnidirectional image display system according to claim 3, wherein the displacement of the joint is corrected.
【請求項5】前記合成処理部は、前記一方の円形画像ま
たは前記他方の円形画像における同一の傾きを有する一
対の接線に基づいてこの一対の接線の各々に対応する一
対の接点の中点を通る中心線を求め、このようにして求
められた少なくとも2つの互いに異なる傾きを有する中
心線の交点として前記一方の円形画像または前記他方の
円形画像の中心を求めることを特徴とする請求項4記載
の全方向性画像表示システム。
5. The synthesizing processing unit determines a midpoint of a pair of contact points corresponding to each of the pair of tangents based on a pair of tangents having the same inclination in the one circular image or the other circular image. The center line of the one circular image or the other circular image is determined as an intersection of at least two center lines having different inclinations determined in this way. Omnidirectional image display system.
【請求項6】前記画像表示装置は、表示対象となる領域
を選択するための表示操作部と、前記表示操作部により
選択された領域に対応する合成画像を部分的に平面画像
に変換して表示する表示処理部とを有することを特徴と
する請求項1乃至5のいずれか記載の全方向性画像表示
システム。
6. An image display device, comprising: a display operation unit for selecting an area to be displayed; and a partly converting a composite image corresponding to the area selected by the display operation unit into a planar image. The omnidirectional image display system according to any one of claims 1 to 5, further comprising a display processing unit for displaying.
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