JP2883264B2 - 複眼撮像装置 - Google Patents
複眼撮像装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、複眼撮像装置に関し、
特に、複数の撮像系を用いて画界の一部をオーバーラッ
プさせて共通の被写体を撮像して得られる複数の画像を
合成して、任意のアスペクト比の一つの画像を作成する
複眼撮像装置に関する。
特に、複数の撮像系を用いて画界の一部をオーバーラッ
プさせて共通の被写体を撮像して得られる複数の画像を
合成して、任意のアスペクト比の一つの画像を作成する
複眼撮像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、テレビジョン画面のアスペクト比
を変換するアスペクト比変換方式としては、出力時に画
面の上下または左右をトリミングするアスペクト比変換
方式が知られてお、たとえばＮＴＳＣ方式のテレビジョ
ン画面のアスペクト比（４対３）をＨＤ方式またはＥＤ
２方式のテレビジョン画面のアスペクト比（１６対９）
に変換する際に用いられている。このアスペクト比変換
方式は、撮像した画像の一部を用いる方式であるため、
特に、アスペクト比が４対３のイメージセンサを用いた
ＮＴＳＣカメラで被写体を撮像して、アスペクト比が４
対３のＮＴＳＣ用のモニタにその画像を出力する場合に
は、画質上の問題は生じないが、水平画角が１／３ほど
減少するという問題がある。
を変換するアスペクト比変換方式としては、出力時に画
面の上下または左右をトリミングするアスペクト比変換
方式が知られてお、たとえばＮＴＳＣ方式のテレビジョ
ン画面のアスペクト比（４対３）をＨＤ方式またはＥＤ
２方式のテレビジョン画面のアスペクト比（１６対９）
に変換する際に用いられている。このアスペクト比変換
方式は、撮像した画像の一部を用いる方式であるため、
特に、アスペクト比が４対３のイメージセンサを用いた
ＮＴＳＣカメラで被写体を撮像して、アスペクト比が４
対３のＮＴＳＣ用のモニタにその画像を出力する場合に
は、画質上の問題は生じないが、水平画角が１／３ほど
減少するという問題がある。
【０００３】一方、複数の撮像系を用いて共通の被写体
を撮像して得られる複数の画像のオーバーラップ領域を
合成することにより一つの高精細な画像を得る複眼撮像
装置が、画像電子学会予稿９０−０３−０４，ｐ２３〜
２８などに提案されている。また、複数の画像を入力し
て座標変換処理を行った各画像を合成することにより画
界の広い画像を出力する画像合成装置が、特開平５−１
１０９２６号公報などに提案されている。
を撮像して得られる複数の画像のオーバーラップ領域を
合成することにより一つの高精細な画像を得る複眼撮像
装置が、画像電子学会予稿９０−０３−０４，ｐ２３〜
２８などに提案されている。また、複数の画像を入力し
て座標変換処理を行った各画像を合成することにより画
界の広い画像を出力する画像合成装置が、特開平５−１
１０９２６号公報などに提案されている。
【０００４】このような複眼撮像装置および画像合成装
置を応用することにより、複数の撮像系を用いて画界の
一部をオーバーラップさせて共通の被写体を撮像して得
られる複数の画像を合成して、任意のアスペクト比の一
つの画像を作成する複眼撮像装置を構成することができ
る。すなわち、図７に示す複眼撮像装置のように、２つ
の撮像系（左側撮像系110Lおよび右側撮像系110R）を用
いて、画界の一部をオーバーラップさせて共通の被写体
101 を撮像したのち、左側撮像系110Lで得られる左側画
像ＰL と右側撮像系110Rで得られる右側画像ＰR とを中
央処理装置（ＣＰＵ）120 で合成することにより、任意
のアスペクト比の一つの画像ＰL+R を作成することがで
きる。
置を応用することにより、複数の撮像系を用いて画界の
一部をオーバーラップさせて共通の被写体を撮像して得
られる複数の画像を合成して、任意のアスペクト比の一
つの画像を作成する複眼撮像装置を構成することができ
る。すなわち、図７に示す複眼撮像装置のように、２つ
の撮像系（左側撮像系110Lおよび右側撮像系110R）を用
いて、画界の一部をオーバーラップさせて共通の被写体
101 を撮像したのち、左側撮像系110Lで得られる左側画
像ＰL と右側撮像系110Rで得られる右側画像ＰR とを中
央処理装置（ＣＰＵ）120 で合成することにより、任意
のアスペクト比の一つの画像ＰL+R を作成することがで
きる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
た画像電子学会予稿９０−０３−０４，ｐ２３〜２８に
は、複数の撮像系を用いて画界の一部をオーバーラップ
させて共通の被写体を撮像することにより複数の画像を
得る具体的な方法については何ら開示されておらず、ま
た、前述した特開平５−１１０９２６号公報には、複数
の画像を合成して任意のアスペクト比の画像を得る方法
については何ら開示されていないため、図７に示したよ
うな複眼撮像装置を具体的に構成する手段がない。ま
た、このような複眼撮像装置に用いるアスペクト比変換
方式として、出力時に画面の上下または左右をトリミン
グする前述したアスペクト比変換方式を適用すると、画
質の劣化が生じるという問題がある。
た画像電子学会予稿９０−０３−０４，ｐ２３〜２８に
は、複数の撮像系を用いて画界の一部をオーバーラップ
させて共通の被写体を撮像することにより複数の画像を
得る具体的な方法については何ら開示されておらず、ま
た、前述した特開平５−１１０９２６号公報には、複数
の画像を合成して任意のアスペクト比の画像を得る方法
については何ら開示されていないため、図７に示したよ
うな複眼撮像装置を具体的に構成する手段がない。ま
た、このような複眼撮像装置に用いるアスペクト比変換
方式として、出力時に画面の上下または左右をトリミン
グする前述したアスペクト比変換方式を適用すると、画
質の劣化が生じるという問題がある。
【０００６】本発明の目的は、画質の劣化を最小限に抑
えつつ任意のアスペクト比の画像が得られる複眼撮像装
置を提供することにある。
えつつ任意のアスペクト比の画像が得られる複眼撮像装
置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の複眼撮像装置
は、複数の撮像系を用いて画界の一部をオーバーラップ
させて共通の被写体を撮像して得られる複数の画像を合
成して、任意のアスペクト比の一つの画像を作成する複
眼撮像装置において、前記複数の撮像系からの視点の位
置ずれ量と光軸の輻輳角とで視点位置と光軸の方向とが
定義される撮像系から任意の物体距離および結像倍率で
定義される状態で出力される一つの画像信号になるよう
に、前記複数の撮像系から出力される複数の画像信号を
合成変換する画像合成変換処理部を備えたことを特徴と
する。
は、複数の撮像系を用いて画界の一部をオーバーラップ
させて共通の被写体を撮像して得られる複数の画像を合
成して、任意のアスペクト比の一つの画像を作成する複
眼撮像装置において、前記複数の撮像系からの視点の位
置ずれ量と光軸の輻輳角とで視点位置と光軸の方向とが
定義される撮像系から任意の物体距離および結像倍率で
定義される状態で出力される一つの画像信号になるよう
に、前記複数の撮像系から出力される複数の画像信号を
合成変換する画像合成変換処理部を備えたことを特徴と
する。
【０００８】ここで、前記複数の撮像系の少なくとも結
像倍率と物体距離とを表す光学パラメータに応じて、合
成変換後の画像が所定のアスペクト比となるように輻輳
角の制御目標値を決定する演算制御部と、該演算制御部
の出力信号に応じて輻輳角制御を行う輻輳角制御部と、
該輻輳角制御部の出力信号に応じて前記複数の撮像系の
少なくとも一つの撮像系の光軸を回転駆動する駆動部と
を備えていてもよい。
像倍率と物体距離とを表す光学パラメータに応じて、合
成変換後の画像が所定のアスペクト比となるように輻輳
角の制御目標値を決定する演算制御部と、該演算制御部
の出力信号に応じて輻輳角制御を行う輻輳角制御部と、
該輻輳角制御部の出力信号に応じて前記複数の撮像系の
少なくとも一つの撮像系の光軸を回転駆動する駆動部と
を備えていてもよい。
【０００９】また、前記複数の撮像系がそれぞれ、変倍
機能を有する撮像系であり、前記演算制御部が、前記複
数の撮像系の変倍時に、合成変換後の画像のアスペクト
比が一定に保たれるように、前記複数の撮像系の輻輳角
制御を行ってもよい。
機能を有する撮像系であり、前記演算制御部が、前記複
数の撮像系の変倍時に、合成変換後の画像のアスペクト
比が一定に保たれるように、前記複数の撮像系の輻輳角
制御を行ってもよい。
【００１０】
【作用】本発明の複眼撮像装置では、複数の撮像系から
の視点の位置ずれ量と光軸の輻輳角とで視点位置と光軸
の方向とが定義される撮像系から任意の物体距離および
結像倍率で定義される状態で出力される一つの画像信号
になるように、複数の撮像系から出力される複数の画像
信号を合成変換する画像合成変換処理部を具備すること
により、後述する（１）式〜（４）式に示すような幾何
変換処理により、輻輳のある複数の撮像系で得られる画
像を一つの仮想像面上の画像に合成することができる。
これにより、輻輳によって生じる歪みが補正された合成
画像を得ることができる。
の視点の位置ずれ量と光軸の輻輳角とで視点位置と光軸
の方向とが定義される撮像系から任意の物体距離および
結像倍率で定義される状態で出力される一つの画像信号
になるように、複数の撮像系から出力される複数の画像
信号を合成変換する画像合成変換処理部を具備すること
により、後述する（１）式〜（４）式に示すような幾何
変換処理により、輻輳のある複数の撮像系で得られる画
像を一つの仮想像面上の画像に合成することができる。
これにより、輻輳によって生じる歪みが補正された合成
画像を得ることができる。
【００１１】また、複数の撮像系の少なくとも結像倍率
と物体距離とを表す光学パラメータに応じて、合成変換
後の画像が所定のアスペクト比となるように輻輳角の制
御目標値を決定する演算制御部と、演算制御部の出力信
号に応じて輻輳角制御を行う輻輳角制御部とを具備する
ことにより、合成後の画像のアスペクト比を決定する輻
輳制御角は、後述する（６）式に示すように、結像倍率
と物体距離とによって決まるため、任意のアスペクト比
の合成画像を得ることができる。
と物体距離とを表す光学パラメータに応じて、合成変換
後の画像が所定のアスペクト比となるように輻輳角の制
御目標値を決定する演算制御部と、演算制御部の出力信
号に応じて輻輳角制御を行う輻輳角制御部とを具備する
ことにより、合成後の画像のアスペクト比を決定する輻
輳制御角は、後述する（６）式に示すように、結像倍率
と物体距離とによって決まるため、任意のアスペクト比
の合成画像を得ることができる。
【００１２】
【実施例】以下、本発明の実施例について、図面を参照
して説明する。
して説明する。
【００１３】図１は、本発明の複眼撮像装置の一実施例
における撮像系の基本配置を示す図である。
における撮像系の基本配置を示す図である。
【００１４】本実施例の複眼撮像装置は、左側撮像系１
０L および右側撮像系１０R の２つの撮像系を含む。こ
こで、左側撮像系１０L は、ズームレンズからなる左側
撮像光学系１１L と、サチコンなどの撮像管またはＣＣ
Ｄなどの固体撮像素子からなる左側イメージセンサ１２
L とからなる。また、右側撮像系１０R は、左側撮像系
１０L と等価な仕様を有するものであり、ズームレンズ
からなる右側撮像光学系１１R と、サチコンなどの撮像
管またはＣＣＤなどの固体撮像素子からなる右側イメー
ジセンサ１２R とからなる。なお、左側イメージセンサ
１２L および右側イメージセンサ１２R としては、図１
に示すような単管式（単板式）のものでよいが、色分解
光学系を介した２管式（２板式）または３管式（３板
式）のものであってもよい。
０L および右側撮像系１０R の２つの撮像系を含む。こ
こで、左側撮像系１０L は、ズームレンズからなる左側
撮像光学系１１L と、サチコンなどの撮像管またはＣＣ
Ｄなどの固体撮像素子からなる左側イメージセンサ１２
L とからなる。また、右側撮像系１０R は、左側撮像系
１０L と等価な仕様を有するものであり、ズームレンズ
からなる右側撮像光学系１１R と、サチコンなどの撮像
管またはＣＣＤなどの固体撮像素子からなる右側イメー
ジセンサ１２R とからなる。なお、左側イメージセンサ
１２L および右側イメージセンサ１２R としては、図１
に示すような単管式（単板式）のものでよいが、色分解
光学系を介した２管式（２板式）または３管式（３板
式）のものであってもよい。
【００１５】左側撮像光学系１１L および右側撮像光学
系１１R は，選定したアスペクト比の画面に応じて各撮
像画界の所定量がオーバーラップする条件を左側撮像光
学系１１L の光軸ＬL および右側撮像光学系１１R の光
軸ＬR が満たすように、被写体平面１の法線Ｏ−Ｏ’に
対して対称に角度θほど傾斜した状態で配置される。し
たがって、左側イメージセンサ１２L に共役な左側物体
面２L および右側イメージセンサ１２R に共役な右側物
体面２R はそれぞれ、被写体平面１に対して角度θだけ
傾く。なお、以下の説明では、角度２θを「輻輳角」と
称する。また、左側撮像光学系１１L の光軸ＬL と被写
体平面１との交点を点ＯL とし、右側撮像光学系１１R
の光軸ＬR と被写体平面１との交点を点ＯR とし、左側
撮像光学系１１L の主点（詳しくは、被写体側の主点）
を点ＣL とし、右側撮像光学系１１R の主点（詳しく
は、被写体側の主点）を点ＣR とする。
系１１R は，選定したアスペクト比の画面に応じて各撮
像画界の所定量がオーバーラップする条件を左側撮像光
学系１１L の光軸ＬL および右側撮像光学系１１R の光
軸ＬR が満たすように、被写体平面１の法線Ｏ−Ｏ’に
対して対称に角度θほど傾斜した状態で配置される。し
たがって、左側イメージセンサ１２L に共役な左側物体
面２L および右側イメージセンサ１２R に共役な右側物
体面２R はそれぞれ、被写体平面１に対して角度θだけ
傾く。なお、以下の説明では、角度２θを「輻輳角」と
称する。また、左側撮像光学系１１L の光軸ＬL と被写
体平面１との交点を点ＯL とし、右側撮像光学系１１R
の光軸ＬR と被写体平面１との交点を点ＯR とし、左側
撮像光学系１１L の主点（詳しくは、被写体側の主点）
を点ＣL とし、右側撮像光学系１１R の主点（詳しく
は、被写体側の主点）を点ＣR とする。
【００１６】次に、上述した基本配置を前提として、左
側撮像光学系１１L および右側撮像光学系１１R の構成
について、図２を参照して説明する。
側撮像光学系１１L および右側撮像光学系１１R の構成
について、図２を参照して説明する。
【００１７】左側撮像光学系１１L は、変倍群２２L お
よび合焦群２４L を含むレンズ群２１L〜２４Lと、変倍
群２２L を駆動するための駆動系であるズームモータ２
５Lと、合焦群２４L を駆動するための駆動系であるフ
ォーカスモータ２６L と、光軸ＬL を含む平面内で左側
撮像光学系１１L および左側イメージセンサ１２L を一
体として回転させるための機構系（不図示）および駆動
系（輻輳角モータ２７ L ）と、輻輳角モータ２７L の回
転角を検出するための輻輳角エンコーダ２８Lとを含
む。なお、輻輳角エンコーダ２８L としては、たとえば
ロータリーエンコーダのような外付け部材を用いてもよ
いし、たとえばパルスモータのような駆動系自身で駆動
方法により回転角を検出するものを用いてもよい。
よび合焦群２４L を含むレンズ群２１L〜２４Lと、変倍
群２２L を駆動するための駆動系であるズームモータ２
５Lと、合焦群２４L を駆動するための駆動系であるフ
ォーカスモータ２６L と、光軸ＬL を含む平面内で左側
撮像光学系１１L および左側イメージセンサ１２L を一
体として回転させるための機構系（不図示）および駆動
系（輻輳角モータ２７ L ）と、輻輳角モータ２７L の回
転角を検出するための輻輳角エンコーダ２８Lとを含
む。なお、輻輳角エンコーダ２８L としては、たとえば
ロータリーエンコーダのような外付け部材を用いてもよ
いし、たとえばパルスモータのような駆動系自身で駆動
方法により回転角を検出するものを用いてもよい。
【００１８】左側撮像光学系１１L のズームモータ２５
L は、左側撮像光学系１１L が所定の焦点距離となるよ
うに、ズーム信号が外部から入力されるズーム制御部
（不図示）によって駆動される。また、フォーカスモー
タ２６L は、左側撮像光学系１１L が所定の被写体距離
に焦点が合うように、フォーカス信号が外部から入力さ
れるズーム制御部（不図示）によって駆動される。
L は、左側撮像光学系１１L が所定の焦点距離となるよ
うに、ズーム信号が外部から入力されるズーム制御部
（不図示）によって駆動される。また、フォーカスモー
タ２６L は、左側撮像光学系１１L が所定の被写体距離
に焦点が合うように、フォーカス信号が外部から入力さ
れるズーム制御部（不図示）によって駆動される。
【００１９】左側撮像光学系１１L のズームエンコーダ
４１L は、変倍群２２L に設けられた各レンズ群の光軸
方向（光軸ＬL の方向）の位置情報を得るためのもので
あり、ズームエンコーダ４１L の出力信号より、左側撮
像光学系１１L の焦点距離を求めることができる。ま
た、フォーカスエンコーダ４２L は、合焦群２４L に設
けられた各レンズ群の光軸方向（光軸ＬL 方向）の位置
情報を得るためのものであり、フォーカスエンコーダ４
２L の出力信号より、左側撮像光学系１１L の被写体距
離を求めることができる。なお、ズームエンコーダ４１
L およびフォーカスエンコーダ４２L としては、たとえ
ばポテンショメータのような外付け部材を用いてもよい
し、たとえばパルスモータのような駆動系自身で駆動方
法によりレンズの光軸方向の位置情報を検出するものを
用いてもよい。
４１L は、変倍群２２L に設けられた各レンズ群の光軸
方向（光軸ＬL の方向）の位置情報を得るためのもので
あり、ズームエンコーダ４１L の出力信号より、左側撮
像光学系１１L の焦点距離を求めることができる。ま
た、フォーカスエンコーダ４２L は、合焦群２４L に設
けられた各レンズ群の光軸方向（光軸ＬL 方向）の位置
情報を得るためのものであり、フォーカスエンコーダ４
２L の出力信号より、左側撮像光学系１１L の被写体距
離を求めることができる。なお、ズームエンコーダ４１
L およびフォーカスエンコーダ４２L としては、たとえ
ばポテンショメータのような外付け部材を用いてもよい
し、たとえばパルスモータのような駆動系自身で駆動方
法によりレンズの光軸方向の位置情報を検出するものを
用いてもよい。
【００２０】右側撮像光学系１１R は、左側撮像光学系
１１L と同様に構成されている。なお、右側撮像光学系
１１R のズームモータ２５R は、左側撮像光学系１１L
と同一の焦点距離となるように、前記ズーム制御部によ
って駆動される。また、右側撮像光学系１１R のフォー
カスモータ２６R は、左側撮像光学系１１L と同一の被
写体距離に焦点が合うように、前記ズーム制御部によっ
て駆動される。
１１L と同様に構成されている。なお、右側撮像光学系
１１R のズームモータ２５R は、左側撮像光学系１１L
と同一の焦点距離となるように、前記ズーム制御部によ
って駆動される。また、右側撮像光学系１１R のフォー
カスモータ２６R は、左側撮像光学系１１L と同一の被
写体距離に焦点が合うように、前記ズーム制御部によっ
て駆動される。
【００２１】次に、本実施例の複眼撮像装置の輻輳角制
御系５０について、図３を参照して説明する。
御系５０について、図３を参照して説明する。
【００２２】輻輳角制御系５０は、右側撮像光学系１１
R および左側撮像光学系１１L の少なくとも結像倍率と
物体距離とを表す光学パラメータに応じて、合成変換後
の画像が所定のアスペクト比となるように輻輳角の制御
目標値を決定する演算制御部５１と、演算制御部５１の
出力信号に応じて輻輳角制御を行う輻輳角制御部５２と
からなる。
R および左側撮像光学系１１L の少なくとも結像倍率と
物体距離とを表す光学パラメータに応じて、合成変換後
の画像が所定のアスペクト比となるように輻輳角の制御
目標値を決定する演算制御部５１と、演算制御部５１の
出力信号に応じて輻輳角制御を行う輻輳角制御部５２と
からなる。
【００２３】演算制御部５１には、左側撮像光学系１１
L のズームエンコーダ４１L の出力信号およびフォーカ
スエンコーダ４２L の出力信号と右側撮像光学系１１R
のズームエンコーダ４１R の出力信号およびフォーカス
エンコーダ４２R の出力信号とシステムコントローラ６
０からの制御信号Ｓとが入力される。また、輻輳角制御
部５２には、左側撮像光学系１１L の輻輳角エンコーダ
２８L の出力信号と右側撮像光学系１１R の輻輳角エン
コーダ２８R の出力信号と演算制御部５１の出力信号と
が入力される。なお、左側撮像光学系１１L の輻輳角モ
ータ２７L および右側撮像光学系１１R の輻輳角モータ
２７R はそれぞれ、輻輳角制御部５２の出力信号によっ
て駆動される。
L のズームエンコーダ４１L の出力信号およびフォーカ
スエンコーダ４２L の出力信号と右側撮像光学系１１R
のズームエンコーダ４１R の出力信号およびフォーカス
エンコーダ４２R の出力信号とシステムコントローラ６
０からの制御信号Ｓとが入力される。また、輻輳角制御
部５２には、左側撮像光学系１１L の輻輳角エンコーダ
２８L の出力信号と右側撮像光学系１１R の輻輳角エン
コーダ２８R の出力信号と演算制御部５１の出力信号と
が入力される。なお、左側撮像光学系１１L の輻輳角モ
ータ２７L および右側撮像光学系１１R の輻輳角モータ
２７R はそれぞれ、輻輳角制御部５２の出力信号によっ
て駆動される。
【００２４】左側撮像光学系１１L のズームモータ２５
L によって変倍群２２L が駆動されると、変倍群２２L
に設けられた各レンズ群の光軸方向の位置情報を示すズ
ームエンコーダ４１L の出力信号が、演算制御部５１に
入力される。また、右側撮像光学系１１R のズームモー
タ２５R によって変倍群２２R が駆動されると、変倍群
２２R に設けられた各レンズ群の光軸方向の位置情報を
示すズームエンコーダ４１R の出力信号が、演算制御部
５１に入力される。
L によって変倍群２２L が駆動されると、変倍群２２L
に設けられた各レンズ群の光軸方向の位置情報を示すズ
ームエンコーダ４１L の出力信号が、演算制御部５１に
入力される。また、右側撮像光学系１１R のズームモー
タ２５R によって変倍群２２R が駆動されると、変倍群
２２R に設けられた各レンズ群の光軸方向の位置情報を
示すズームエンコーダ４１R の出力信号が、演算制御部
５１に入力される。
【００２５】左側撮像光学系１１L のフォーカスモータ
２６L によって合焦群２４L が駆動されると、合焦群２
４L に設けられた各レンズ群の光軸方向の位置情報を示
すフォーカスエンコーダ４２L の出力信号が、演算制御
部５１に入力される。また、右側撮像光学系１１R のフ
ォーカスムモータ２６R によって合焦群２４R が駆動さ
れると、合焦群２４R に設けられた各レンズ群の光軸方
向の位置情報を示すフォーカスエンコーダ４２R の出力
信号が、演算制御部５１に入力される。
２６L によって合焦群２４L が駆動されると、合焦群２
４L に設けられた各レンズ群の光軸方向の位置情報を示
すフォーカスエンコーダ４２L の出力信号が、演算制御
部５１に入力される。また、右側撮像光学系１１R のフ
ォーカスムモータ２６R によって合焦群２４R が駆動さ
れると、合焦群２４R に設けられた各レンズ群の光軸方
向の位置情報を示すフォーカスエンコーダ４２R の出力
信号が、演算制御部５１に入力される。
【００２６】演算制御部５１では、左側撮像光学系１１
L および右側撮像光学系１１R の光軸回転の指示を示す
制御信号Ｓがシステムコントローラ６０から入力される
と、各ズームエンコーダ４１L，４１Rの出力信号および
各フォーカスエンコーダ４２ L，４２Rの出力信号に応じ
て、輻輳角２θの制御目標値が作成されたのち、作成さ
れた制御目標値を示す出力信号が輻輳角制御部５２に出
力される。
L および右側撮像光学系１１R の光軸回転の指示を示す
制御信号Ｓがシステムコントローラ６０から入力される
と、各ズームエンコーダ４１L，４１Rの出力信号および
各フォーカスエンコーダ４２ L，４２Rの出力信号に応じ
て、輻輳角２θの制御目標値が作成されたのち、作成さ
れた制御目標値を示す出力信号が輻輳角制御部５２に出
力される。
【００２７】輻輳角制御部５２では、演算制御部５１の
出力信号と各輻輳角エンコーダ２８ L，２８R の出力信
号とが比較され、各輻輳角エンコーダ２８L，２８Rの出
力信号が前記作成された制御目標値となるように、各輻
輳角モータ２７L，２７Rを駆動するための出力信号がそ
れぞれ作成される。
出力信号と各輻輳角エンコーダ２８ L，２８R の出力信
号とが比較され、各輻輳角エンコーダ２８L，２８Rの出
力信号が前記作成された制御目標値となるように、各輻
輳角モータ２７L，２７Rを駆動するための出力信号がそ
れぞれ作成される。
【００２８】次に、演算制御部５１における輻輳角の制
御目標値の作成方法について、図１および図４をそれぞ
れ参照して説明する。
御目標値の作成方法について、図１および図４をそれぞ
れ参照して説明する。
【００２９】図１に示した左側撮像光学系１１L および
右側撮像光学系１１R の結像倍率をβとし、物体距離
（点ＯL と点ＣL との間の距離および点ＯR と点ＣR と
の間の距離）をｚとし、点ＣL と点ＣR との距離（基線
長）を２ｄとする。このとき、被写体平面１から距離
ｚ’だけ点Ｏ’側に離れた法線Ｏ−Ｏ’上の点に視点を
とり、その視点での仮想的な結像倍率がβ’となるよう
に、仮想的な像面（すなわち、視点と像面との距離が
β’ｚ’）をとった場合、左側イメージセンサ１２Lの
像面ＩL と右側イメージセンサ１２R の像面ＩR とが合
成された仮想像面ＩL+ R は、図４に示すものとなる。
右側撮像光学系１１R の結像倍率をβとし、物体距離
（点ＯL と点ＣL との間の距離および点ＯR と点ＣR と
の間の距離）をｚとし、点ＣL と点ＣR との距離（基線
長）を２ｄとする。このとき、被写体平面１から距離
ｚ’だけ点Ｏ’側に離れた法線Ｏ−Ｏ’上の点に視点を
とり、その視点での仮想的な結像倍率がβ’となるよう
に、仮想的な像面（すなわち、視点と像面との距離が
β’ｚ’）をとった場合、左側イメージセンサ１２Lの
像面ＩL と右側イメージセンサ１２R の像面ＩR とが合
成された仮想像面ＩL+ R は、図４に示すものとなる。
【００３０】図４において、点ＡL ，点ＢL ，点ＣL お
よびＤL はそれぞれ、左側イメージセンサ１２L の像面
ＩL の対角上の点を示し、仮想像面ＩL+R 上の点ＡL’
，点ＢL’ ，点ＣL’ およびＤL’ に対応する。ま
た、点ＡR ，点ＢR ，点ＣR およびＤR はそれぞれ、右
側イメージセンサ１２R の像面ＩR の対角上の点を示
し、仮想像面ＩL+R 上の点ＡR’ ，点ＢR’ ，点ＣR’
およびＤR’ に対応する。さらに、点ＥL および点ＦL
はそれぞれ、左側イメージセンサ１２L の像面ＩL 上の
オーバーラップの中心となる上下辺上の点を示し、点Ｅ
R および点ＦR はそれぞれ、右側イメージセンサ１２R
の像面ＩR 上のオーバーラップの中心となる上下辺上の
点を示す。ここで、点ＥL および点ＥR はともに、仮想
像面ＩL+R 上の点Ｅ’に対応し、点ＦL および点ＦR は
ともに、仮想像面ＩL+R 上の点Ｆ’に対応する。
よびＤL はそれぞれ、左側イメージセンサ１２L の像面
ＩL の対角上の点を示し、仮想像面ＩL+R 上の点ＡL’
，点ＢL’ ，点ＣL’ およびＤL’ に対応する。ま
た、点ＡR ，点ＢR ，点ＣR およびＤR はそれぞれ、右
側イメージセンサ１２R の像面ＩR の対角上の点を示
し、仮想像面ＩL+R 上の点ＡR’ ，点ＢR’ ，点ＣR’
およびＤR’ に対応する。さらに、点ＥL および点ＦL
はそれぞれ、左側イメージセンサ１２L の像面ＩL 上の
オーバーラップの中心となる上下辺上の点を示し、点Ｅ
R および点ＦR はそれぞれ、右側イメージセンサ１２R
の像面ＩR 上のオーバーラップの中心となる上下辺上の
点を示す。ここで、点ＥL および点ＥR はともに、仮想
像面ＩL+R 上の点Ｅ’に対応し、点ＦL および点ＦR は
ともに、仮想像面ＩL+R 上の点Ｆ’に対応する。
【００３１】各像面ＩL，ＩRの中心を原点とするととも
に、図４図示水平方向をｘ軸および図示垂直方向をｙ軸
として、各像面ＩL，ＩRでの座標系を定義すると、右側
イメージセンサ１２R の像面ＩR 上の像点（ｘR，ｙR）
は、仮想像面ＩL+R 上では、（１）式および（２）式で
表わされる像点（ｘR’，ｙR’）に対応する。
に、図４図示水平方向をｘ軸および図示垂直方向をｙ軸
として、各像面ＩL，ＩRでの座標系を定義すると、右側
イメージセンサ１２R の像面ＩR 上の像点（ｘR，ｙR）
は、仮想像面ＩL+R 上では、（１）式および（２）式で
表わされる像点（ｘR’，ｙR’）に対応する。
【００３２】
【数１】 また、左側イメージセンサ１２L の像面ＩL 上の像点
（ｘL，ｙL）は、仮想像面ＩL+R 上では、（３）式およ
び（４）式で表わされる像点（ｘL’，ｙL’）に対応す
る。
（ｘL，ｙL）は、仮想像面ＩL+R 上では、（３）式およ
び（４）式で表わされる像点（ｘL’，ｙL’）に対応す
る。
【００３３】
【数２】 したがって、上記（１）式〜（４）式に示すような幾何
変換処理を施すことにより、輻輳のある複数のイメージ
イセンサ上の画像を一つの仮想像面上の画像に合成でき
るので、このような幾何変換処理を行う画像合成変換処
理部（不図示）を設けることにより、輻輳によって生じ
る歪みが補正された画像を得ることができる。なお、こ
の画像合成変換処理部は、複数の撮像系からの視点の位
置ずれ量と光軸の輻輳角とで視点位置と光軸の方向とが
定義される撮像系から任意の物体距離および結像倍率で
定義される状態で出力される一つの画像信号になるよう
に、複数の撮像系から出力される複数の画像信号を合成
変換する画像合成変換処理部として機能する。
変換処理を施すことにより、輻輳のある複数のイメージ
イセンサ上の画像を一つの仮想像面上の画像に合成でき
るので、このような幾何変換処理を行う画像合成変換処
理部（不図示）を設けることにより、輻輳によって生じ
る歪みが補正された画像を得ることができる。なお、こ
の画像合成変換処理部は、複数の撮像系からの視点の位
置ずれ量と光軸の輻輳角とで視点位置と光軸の方向とが
定義される撮像系から任意の物体距離および結像倍率で
定義される状態で出力される一つの画像信号になるよう
に、複数の撮像系から出力される複数の画像信号を合成
変換する画像合成変換処理部として機能する。
【００３４】左側イメージセンサ１２L の像面ＩL およ
び右側イメージセンサ１２R の像面ＩR の大きさをＨ×
Ｖ（アスペクト比Ｈ／Ｖ）とし、仮想像面ＩL+R の大き
さをＨ’×Ｖ’（アスペクト比Ｈ’／Ｖ’）とすると、
点ＡR および点ＢL の変換後の点ＡR’ および点ＢL’
のｘ座標を上記（１）式および上記（３）式から求める
ことにより、仮想像面ＩL+R の図示水平方向の長さＨ’
を計算することができる。また、点ＢL および点ＤL の
変換後の点ＢL’ および点ＤL’ のｙ座標を上記（２）
式および上記（４）式から求めることにより、仮想像面
ＩL+R の図示垂直方向の長さＶ’を計算することができ
る。このようにして求めた仮想像面ＩL+ R のアスペクト
比は、（５）式で表わされる。
び右側イメージセンサ１２R の像面ＩR の大きさをＨ×
Ｖ（アスペクト比Ｈ／Ｖ）とし、仮想像面ＩL+R の大き
さをＨ’×Ｖ’（アスペクト比Ｈ’／Ｖ’）とすると、
点ＡR および点ＢL の変換後の点ＡR’ および点ＢL’
のｘ座標を上記（１）式および上記（３）式から求める
ことにより、仮想像面ＩL+R の図示水平方向の長さＨ’
を計算することができる。また、点ＢL および点ＤL の
変換後の点ＢL’ および点ＤL’ のｙ座標を上記（２）
式および上記（４）式から求めることにより、仮想像面
ＩL+R の図示垂直方向の長さＶ’を計算することができ
る。このようにして求めた仮想像面ＩL+ R のアスペクト
比は、（５）式で表わされる。
【００３５】
【数３】 したがって、左側イメージセンサ１２L の像面ＩL およ
び右側イメージセンサ１２R の像面ＩR の大きさＨ×Ｖ
と基線長２ｄとがともに一定であるとすると、上記
（５）式は（６）式のように書ける。
び右側イメージセンサ１２R の像面ＩR の大きさＨ×Ｖ
と基線長２ｄとがともに一定であるとすると、上記
（５）式は（６）式のように書ける。
【００３６】
【数４】 すなわち、仮想像面ＩL+R のアスペクト比Ｈ’／Ｖ’を
決定する輻輳制御角θは、結像倍率βと物体距離ｚとに
よって決まることになる。
決定する輻輳制御角θは、結像倍率βと物体距離ｚとに
よって決まることになる。
【００３７】そこで、図３に示した演算制御部５１で
は、各ズームエンコーダ４１L，４１Rの出力信号の平均
値と各フォーカスエンコーダ４２L，４２Rの出力信号の
平均値とが計算されたのち、結像倍率βが、計算された
２つの平均値から各撮像光学系１１L，１１Rの光学パラ
メータ（各撮像光学系１１L，１１Rを構成するレンズ群
の焦点距離および主点間隔など）を用いて求められる。
続いて、仮想像面ＩL+Rのアスペクト比Ｈ’／Ｖ’が所
定のアスペクト比になるように、輻輳角の制御目標値
が、上記（６）式に基づいて、結像倍率βおよび物体距
離ｚに応じて計算される。計算された輻輳角の制御目標
値は、輻輳角制御部５２に送られる。
は、各ズームエンコーダ４１L，４１Rの出力信号の平均
値と各フォーカスエンコーダ４２L，４２Rの出力信号の
平均値とが計算されたのち、結像倍率βが、計算された
２つの平均値から各撮像光学系１１L，１１Rの光学パラ
メータ（各撮像光学系１１L，１１Rを構成するレンズ群
の焦点距離および主点間隔など）を用いて求められる。
続いて、仮想像面ＩL+Rのアスペクト比Ｈ’／Ｖ’が所
定のアスペクト比になるように、輻輳角の制御目標値
が、上記（６）式に基づいて、結像倍率βおよび物体距
離ｚに応じて計算される。計算された輻輳角の制御目標
値は、輻輳角制御部５２に送られる。
【００３８】なお、ここでは、各ズームエンコーダ４１
L，４１Rの出力信号の平均値および各フォーカスエンコ
ーダ４２L，４２Rの出力信号の平均値を求めたが、いず
れか一方のズームエンコーダ４１L，４１Rの出力信号お
よびいずれか一方のフォーカスエンコーダ４２L，４２R
の出力信号を用いてもよい。また、結像倍率βおよび物
体距離ｚに応じた輻輳制御角θのテーブルを演算制御部
５１内に備えておき、このテーブルを参照して輻輳角の
制御目標値を求めてもよいし、結像倍率βおよび物体距
離ｚと輻輳制御角θとの関係を簡単な多項式に近似し
て、この多項式の係数を演算制御部５１に記憶しておく
ことにより、輻輳制御角θを計算してもよい。
L，４１Rの出力信号の平均値および各フォーカスエンコ
ーダ４２L，４２Rの出力信号の平均値を求めたが、いず
れか一方のズームエンコーダ４１L，４１Rの出力信号お
よびいずれか一方のフォーカスエンコーダ４２L，４２R
の出力信号を用いてもよい。また、結像倍率βおよび物
体距離ｚに応じた輻輳制御角θのテーブルを演算制御部
５１内に備えておき、このテーブルを参照して輻輳角の
制御目標値を求めてもよいし、結像倍率βおよび物体距
離ｚと輻輳制御角θとの関係を簡単な多項式に近似し
て、この多項式の係数を演算制御部５１に記憶しておく
ことにより、輻輳制御角θを計算してもよい。
【００３９】以上により、所定のアスペクト比の画像が
得られるが、この場合には、トリミングする必要はな
く、オーバーラップする領域をできるだけ大きくとれる
ので、高画質の画像が得られる。なお、合成処理後の画
像（仮想像面ＩL+R ）は、図４に示すように、その領域
の形状が矩形から多少歪んだ形状となり、たとえばＨＤ
モニターなどにアスペクト比１６：９の画像を表示する
際には、輪郭に沿って枠線を表示してもよい。
得られるが、この場合には、トリミングする必要はな
く、オーバーラップする領域をできるだけ大きくとれる
ので、高画質の画像が得られる。なお、合成処理後の画
像（仮想像面ＩL+R ）は、図４に示すように、その領域
の形状が矩形から多少歪んだ形状となり、たとえばＨＤ
モニターなどにアスペクト比１６：９の画像を表示する
際には、輪郭に沿って枠線を表示してもよい。
【００４０】次に、演算制御部５１における輻輳角の制
御目標値の他の作成方法について、図５を参照して説明
する。
御目標値の他の作成方法について、図５を参照して説明
する。
【００４１】上述した作成方法では、図４に示したよう
に、合成処理後の画像の形状が、矩形から多少歪んだ形
状になる。合成処理後の画像の領域の形状を矩形にする
には、たとえば図５に示す斜線部分をカットする方法が
考えられる。この場合、上述した作成方法により輻輳角
の制御目標値を決定すると、仮想像面ＩL+R のアスペク
ト比が所定のアスペクト比よりも多少大きくなる。い
ま、仮想像面ＩL+R の大きさを、図５に示すように、
Ｈ’×Ｖ”（アスペクト比Ｈ’／Ｖ”）とすると、合成
後のアスペクト比は、上述した作成方法と同様にして、
上記（１）式〜（４）式より、（７）式で表わされる。
に、合成処理後の画像の形状が、矩形から多少歪んだ形
状になる。合成処理後の画像の領域の形状を矩形にする
には、たとえば図５に示す斜線部分をカットする方法が
考えられる。この場合、上述した作成方法により輻輳角
の制御目標値を決定すると、仮想像面ＩL+R のアスペク
ト比が所定のアスペクト比よりも多少大きくなる。い
ま、仮想像面ＩL+R の大きさを、図５に示すように、
Ｈ’×Ｖ”（アスペクト比Ｈ’／Ｖ”）とすると、合成
後のアスペクト比は、上述した作成方法と同様にして、
上記（１）式〜（４）式より、（７）式で表わされる。
【００４２】
【数５】 この作成方法においても、輻輳角の制御目標値は、上記
（７）式の逆変換式から所定のアスペクト比になるよう
に結像倍率βおよび物体距離ｚに応じて計算される。し
かし、この作成方法においては、逆変換式が非常に複雑
になるので、テーブルを参照して輻輳角の制御目標値を
求める方法または多項式に近似して輻輳角の制御目標値
を計算する方法を用いるのがより望ましい。
（７）式の逆変換式から所定のアスペクト比になるよう
に結像倍率βおよび物体距離ｚに応じて計算される。し
かし、この作成方法においては、逆変換式が非常に複雑
になるので、テーブルを参照して輻輳角の制御目標値を
求める方法または多項式に近似して輻輳角の制御目標値
を計算する方法を用いるのがより望ましい。
【００４３】なお、この作成方法においては、所定のア
スペクト比の画像を得るために、合成画像の上下の領域
を多少トリミングしているが、画質の劣化が著しくない
程度であれば許容できる。同様にして、合成画像の上下
または左右の領域を多少トリミングしてアスペクト比を
微調整することは、画質の劣化が著しくない範囲であれ
ば許容できる。
スペクト比の画像を得るために、合成画像の上下の領域
を多少トリミングしているが、画質の劣化が著しくない
程度であれば許容できる。同様にして、合成画像の上下
または左右の領域を多少トリミングしてアスペクト比を
微調整することは、画質の劣化が著しくない範囲であれ
ば許容できる。
【００４４】以上述べた実施例では、各撮像系の光軸回
転量が同一になるように輻輳角の制御を行ったが、一つ
の撮像系の光軸のみを回転させるよう構成してもよい。
転量が同一になるように輻輳角の制御を行ったが、一つ
の撮像系の光軸のみを回転させるよう構成してもよい。
【００４５】また、撮像光学系がズームレンズからなる
場合には、ズーミングの際に結像倍率βが変化するの
で、輻輳制御角θを逐次変化させないと、アスペクト比
が変わってしまう。すなわち、ズーミング中にアスペク
ト比を一定に保つには、以下に示す（８）式が成り立つ
ことは上記（６）式から明白であるため、（８）式によ
り輻輳角の追従制御を行えばよい。
場合には、ズーミングの際に結像倍率βが変化するの
で、輻輳制御角θを逐次変化させないと、アスペクト比
が変わってしまう。すなわち、ズーミング中にアスペク
ト比を一定に保つには、以下に示す（８）式が成り立つ
ことは上記（６）式から明白であるため、（８）式によ
り輻輳角の追従制御を行えばよい。
【００４６】
【数６】θ＝ｇ(β，ｚ) （８） 次に、ズーミング中での輻輳角制御のアルゴリズムにつ
いて、図６を参照して説明する。なお、この制御は、ズ
ーム，フォーカスおよび輻輳を含むシステム全体の制御
を司るシステムコントローラ６０（図３参照）によって
行われる。
いて、図６を参照して説明する。なお、この制御は、ズ
ーム，フォーカスおよび輻輳を含むシステム全体の制御
を司るシステムコントローラ６０（図３参照）によって
行われる。
【００４７】外部からのズーム信号を受け付けると（ス
テップＳ１）、ズーム信号に応じた制御信号をズーム制
御部（不図示）に出力する。これにより、各撮像光学系
１０ L，１０Rの焦点距離が同一となるように、各変倍群
２２L，２２Rが各ズームモータ２５L，２５Rによって駆
動される（ステップＳ２）。続いて、外部からのフォー
カス信号を受け付けると、フォーカス信号に応じた制御
信号をフォーカス制御部（不図示）に出力する。これに
より、各撮像光学系１０L，１０Rの焦点が同一の被写体
距離に合うように、各合焦群２４L，２４Rが各フォーカ
スモータ２６L，２６Rによって駆動される（ステップＳ
３）。続いて、各撮像光学系１１L，１１R の光軸回転
の指示を示す制御信号Ｓを演算制御部５１（図３参照）
に出力する。これにより、上記（８）式に基づいた輻輳
角制御が行われる（ステップＳ４）。続いて、外部から
のズーム信号の有無によりズーミング中か否かのチェッ
クを行い、ズーミング中であると判断した場合には、ス
テップＳ２〜ステップＳ４までの動作を繰り返す（ステ
ップＳ５）。
テップＳ１）、ズーム信号に応じた制御信号をズーム制
御部（不図示）に出力する。これにより、各撮像光学系
１０ L，１０Rの焦点距離が同一となるように、各変倍群
２２L，２２Rが各ズームモータ２５L，２５Rによって駆
動される（ステップＳ２）。続いて、外部からのフォー
カス信号を受け付けると、フォーカス信号に応じた制御
信号をフォーカス制御部（不図示）に出力する。これに
より、各撮像光学系１０L，１０Rの焦点が同一の被写体
距離に合うように、各合焦群２４L，２４Rが各フォーカ
スモータ２６L，２６Rによって駆動される（ステップＳ
３）。続いて、各撮像光学系１１L，１１R の光軸回転
の指示を示す制御信号Ｓを演算制御部５１（図３参照）
に出力する。これにより、上記（８）式に基づいた輻輳
角制御が行われる（ステップＳ４）。続いて、外部から
のズーム信号の有無によりズーミング中か否かのチェッ
クを行い、ズーミング中であると判断した場合には、ス
テップＳ２〜ステップＳ４までの動作を繰り返す（ステ
ップＳ５）。
【００４８】ステップＳ５においてズーミング中でない
と判断した場合には、ステップＳ３の動作と同様にし
て、外部からのフォーカス信号の受付および各合焦群２
４L，２４Rの駆動を再度行う（ステップＳ６）。ここ
で、フォーカス制御を再度行うのは、ステップＳ４にお
ける輻輳角制御によりピントが外れることがあるためで
ある。続いて、フォーカス制御で結像倍率βがずれた場
合には、ステップＳ４の動作と同様にして、輻輳角制御
を再度行う（ステップＳ７）。続いて、ステップＳ３の
動作と同様にして、外部からのフォーカス信号の受付お
よび各合焦群２４ L，２４Rの駆動を再度行う（ステップ
Ｓ８）。続いて、ステップＳ８におけるフォーカス制御
で結像倍率βがずれたかどうかを判断することにより、
輻輳角制御の必要性があるか否かを判断して、輻輳角制
御の必要がある場合には、ステップＳ７およびステップ
Ｓ８の動作を繰り返す（ステップＳ９）。一方、輻輳角
制御の必要がない場合には、動作を終了する。
と判断した場合には、ステップＳ３の動作と同様にし
て、外部からのフォーカス信号の受付および各合焦群２
４L，２４Rの駆動を再度行う（ステップＳ６）。ここ
で、フォーカス制御を再度行うのは、ステップＳ４にお
ける輻輳角制御によりピントが外れることがあるためで
ある。続いて、フォーカス制御で結像倍率βがずれた場
合には、ステップＳ４の動作と同様にして、輻輳角制御
を再度行う（ステップＳ７）。続いて、ステップＳ３の
動作と同様にして、外部からのフォーカス信号の受付お
よび各合焦群２４ L，２４Rの駆動を再度行う（ステップ
Ｓ８）。続いて、ステップＳ８におけるフォーカス制御
で結像倍率βがずれたかどうかを判断することにより、
輻輳角制御の必要性があるか否かを判断して、輻輳角制
御の必要がある場合には、ステップＳ７およびステップ
Ｓ８の動作を繰り返す（ステップＳ９）。一方、輻輳角
制御の必要がない場合には、動作を終了する。
【００４９】以上の処理によって、ズーミング中でもア
スペクト比が一定に保たれるように輻輳角制御を行うこ
とができる。
スペクト比が一定に保たれるように輻輳角制御を行うこ
とができる。
【００５０】なお、フォーカス信号は外部から与えられ
る任意の被写体距離にピントが合うように設定されてい
るものでもよいし、公知の自動焦点検出器の出力信号で
もよい。特に、フォーカス信号が自動焦点検出器の出力
信号である場合には、ズーミング中でも輻輳角制御がリ
アルタイムで行えるので、アスペクト比を違和感なく一
定に保つことができる。
る任意の被写体距離にピントが合うように設定されてい
るものでもよいし、公知の自動焦点検出器の出力信号で
もよい。特に、フォーカス信号が自動焦点検出器の出力
信号である場合には、ズーミング中でも輻輳角制御がリ
アルタイムで行えるので、アスペクト比を違和感なく一
定に保つことができる。
【００５１】
【発明の効果】本発明は、上述のとおり構成されている
ので、次の効果を奏する。
ので、次の効果を奏する。
【００５２】（１）複数の撮像系からの視点の位置ずれ
量と光軸の輻輳角とで視点位置と光軸の方向とが定義さ
れる撮像系から任意の物体距離および結像倍率で定義さ
れる状態で出力される一つの画像信号になるように、複
数の撮像系から出力される複数の画像信号を合成変換す
ることができるため、輻輳によって生じる歪みが補正さ
れた合成画像を得ることができるとともに、合成画像の
画質の劣化を最小限に抑えることができる。
量と光軸の輻輳角とで視点位置と光軸の方向とが定義さ
れる撮像系から任意の物体距離および結像倍率で定義さ
れる状態で出力される一つの画像信号になるように、複
数の撮像系から出力される複数の画像信号を合成変換す
ることができるため、輻輳によって生じる歪みが補正さ
れた合成画像を得ることができるとともに、合成画像の
画質の劣化を最小限に抑えることができる。
【００５３】（２）複数の撮像系の少なくとも結像倍率
と物体距離とを表す光学パラメータに応じて、合成変換
後の画像が所定のアスペクト比となるように輻輳角の制
御目標値を決定し、決定した輻輳角の制御目標値に応じ
て輻輳角制御を行うことができるため、任意のアスペク
ト比の合成画像を得ることができる。
と物体距離とを表す光学パラメータに応じて、合成変換
後の画像が所定のアスペクト比となるように輻輳角の制
御目標値を決定し、決定した輻輳角の制御目標値に応じ
て輻輳角制御を行うことができるため、任意のアスペク
ト比の合成画像を得ることができる。
【００５４】（３）複数の撮像系の変倍時に、合成変換
後の画像のアスペクト比が一定に保たれるように、複数
の撮像系の輻輳角制御を行うことができるため、ズーミ
ング中でも輻輳制御を追従して行えるので、アスペクト
比を違和感なく一定に保つことができる。
後の画像のアスペクト比が一定に保たれるように、複数
の撮像系の輻輳角制御を行うことができるため、ズーミ
ング中でも輻輳制御を追従して行えるので、アスペクト
比を違和感なく一定に保つことができる。
【図１】本発明の複眼撮像装置の一実施例における撮像
系の基本配置を示す図である。
系の基本配置を示す図である。
【図２】図１に示した左側撮像光学系および右側撮像光
学系の構成を示す概略構成図である。
学系の構成を示す概略構成図である。
【図３】本発明の複眼撮像装置の一実施例における輻輳
角制御系の構成を示すブロック図である。
角制御系の構成を示すブロック図である。
【図４】図３に示した演算制御部における輻輳角の制御
目標値の作成方法を説明するための図である。
目標値の作成方法を説明するための図である。
【図５】図３に示した演算制御部における輻輳角の制御
目標値の他の作成方法を説明するための図である。
目標値の他の作成方法を説明するための図である。
【図６】本発明の複眼撮像装置の一実施例におけるズー
ミング中での輻輳角制御のアルゴリズムを示すためのフ
ローチャートである。
ミング中での輻輳角制御のアルゴリズムを示すためのフ
ローチャートである。
【図７】２つの撮像系を用いて、画界の一部をオーバー
ラップさせて共通の被写体を撮像して得られた２つの画
像を合成して、任意のアスペクト比の一つの画像を作成
する複眼撮像装置の一例を示すための概念図である。
ラップさせて共通の被写体を撮像して得られた２つの画
像を合成して、任意のアスペクト比の一つの画像を作成
する複眼撮像装置の一例を示すための概念図である。
１ 被写体平面 ２L 左側物体面 ２R 右側物体面 １０L 左側撮像系 １０R 右側撮像系 １１L 左側撮像光学系 １１R 右側撮像光学系 １２L 左側イメージセンサ １２R 右側イメージセンサ ２１L，２１R，２３L，２３R レンズ群 ２２L，２２R 変倍群 ２４L，２４R 合焦群 ２５L，２５R ズームモータ ２６L，２６R フォーカスモータ ２７L，２７R 輻輳角モータ ２８L，２８R 輻輳角エンコーダ ４１L，４１R ズームエンコーダ ４２L，４２R フォーカスエンコーダ ５０ 輻輳角制御系 ５１ 演算制御部 ５２ 輻輳角制御部 ６０ システムコントローラ ＬL，ＬR 光軸 θ 角度 ２θ 輻輳角 ＯL，ＯR，ＣL，ＣR，ＡL，ＢL，ＣL，ＤL，ＡR，ＢR，
ＣR，ＤR，ＡL’，ＢL’，ＣL’，ＤL’，ＡR’，
ＢR’，ＣR’，ＤR’ＥL，ＦL，ＥR，ＦR，Ｅ’，Ｆ’
点 ＩL，ＩR 像面 ＩL+R 仮想像面 Ｈ，Ｈ’，Ｖ，Ｖ’，Ｖ” 長さ ｘ，ｙ 軸
ＣR，ＤR，ＡL’，ＢL’，ＣL’，ＤL’，ＡR’，
ＢR’，ＣR’，ＤR’ＥL，ＦL，ＥR，ＦR，Ｅ’，Ｆ’
点 ＩL，ＩR 像面 ＩL+R 仮想像面 Ｈ，Ｈ’，Ｖ，Ｖ’，Ｖ” 長さ ｘ，ｙ 軸
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H04N 5/225 H04N 5/232 H04N 5/265 H04N 7/18
Claims (3)
- 【請求項１】 複数の撮像系を用いて画界の一部をオー
バーラップさせて共通の被写体を撮像して得られる複数
の画像を合成して、任意のアスペクト比の一つの画像を
作成する複眼撮像装置において、 前記複数の撮像系からの視点の位置ずれ量と光軸の輻輳
角とで視点位置と光軸の方向とが定義される撮像系から
任意の物体距離および結像倍率で定義される状態で出力
される一つの画像信号になるように、前記複数の撮像系
から出力される複数の画像信号を合成変換する画像合成
変換処理部を備えたことを特徴とする複眼撮像装置。 - 【請求項２】 前記複数の撮像系の少なくとも結像倍率
と物体距離とを表す光学パラメータに応じて、合成変換
後の画像が所定のアスペクト比となるように輻輳角の制
御目標値を決定する演算制御部と、 該演算制御部の出力信号に応じて輻輳角制御を行う輻輳
角制御部と、 該輻輳角制御部の出力信号に応じて前記複数の撮像系の
少なくとも一つの撮像系の光軸を回転駆動する駆動部と
を備えたことを特徴とする請求項１記載の複眼撮像装
置。 - 【請求項３】 前記複数の撮像系がそれぞれ、変倍機能
を有する撮像系であり、 前記演算制御部が、前記複数の撮像系の変倍時に、合成
変換後の画像のアスペクト比が一定に保たれるように、
前記複数の撮像系の輻輳角制御を行うことを特徴とする
請求項２記載の複眼撮像装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5223544A JP2883264B2 (ja) | 1993-09-08 | 1993-09-08 | 複眼撮像装置 |
| US08/645,187 US5682198A (en) | 1993-06-28 | 1996-05-13 | Double eye image pickup apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5223544A JP2883264B2 (ja) | 1993-09-08 | 1993-09-08 | 複眼撮像装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0779379A JPH0779379A (ja) | 1995-03-20 |
| JP2883264B2 true JP2883264B2 (ja) | 1999-04-19 |
Family
ID=16799828
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5223544A Expired - Fee Related JP2883264B2 (ja) | 1993-06-28 | 1993-09-08 | 複眼撮像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2883264B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP3321941B2 (ja) * | 1993-11-11 | 2002-09-09 | 三菱電機株式会社 | 画像合成装置 |
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| JP4818747B2 (ja) * | 2006-02-23 | 2011-11-16 | 公益財団法人鉄道総合技術研究所 | 長尺画像を用いた鉄道車両検査方法及びその装置 |
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-
1993
- 1993-09-08 JP JP5223544A patent/JP2883264B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0779379A (ja) | 1995-03-20 |
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