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JP4129938B2 - Panorama image creation method - Google Patents
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JP4129938B2 - Panorama image creation method - Google Patents

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  • Image Processing (AREA)
  • Closed-Circuit Television Systems (AREA)
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、パノラマ画像作成方法に関するものであり、特にデジタルカメラによって撮影された画像のパノラマ画像作成方法、マルチメディアにおけるウォークスルー実現のための全周画像の作成方法、没入感ディスプレイのための広視野パノラマ画像の作成方法に好適なパノラマ画像作成方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、画像の一部が重複パノラマ画像作成方法として、接合しようとする画像は画像の1/3〜1/2がオーバーラップするように撮影され、そのオーバーラップ部分の情報を基に、アフィン変換によるパラメータ変換や平面投影変換による相関計算によって位置合わせがされる。その後の画像間の輝度、色相などの調整が行われる。このような研究の先行例としては、S.Peleg and J.Herman “Panoramic Mosaics by Manifold Projection”, CVPR, June 1997, pp 338-343やH.Shum and R.Szelski ”Panoramic Mosaics” Microsoft Research Technical Report MSR-TR-97-23など、多くの研究が挙げられる。また現在、パノラマ作成ソフトウェアは、製品としてQuicktime VR、VideoBrush、PhotoVistaなど数種類が市販もしくはデジタルカメラの付録などとして添付されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
例えば、図3及び図4の2枚の画像からパノラマ画像を合成する場合、2つの画像の位置合わせをアフィン変換や平面投影変換による相関計算によって行うと、これらの計算法に馴染まない近景の地面の影響によって位置合わせが破綻することがある。具体的には、図5の円内のように近景地面の接合がうまくいかなかったり、図6の円内のように接合部において、地面の整合性を追及するあまり遠景部分がうまく接合されなかったり、画面全体が湾曲してしまうことなどが挙げられる。図5及び図6は極端な例であるが、これらの中間的な不自然な合成になったり、合成自体が不可能になることも多い。この原因は、視線に垂直な遠景と視線と平行な地面に関して、前者のみについて成立する位置合わせの相関計算を、後者を含めて適用してしまったことにある。
【0004】
本発明は遠景部分と近景部分からなる複数の画像から接合部の整合性の高いパノラマ画像を作成するパノラマ画像作成方法を提供することを目的としている。近景部分とは遠景部分の手前の比較的平坦な前方部分を指すものであり、地面部分を指すものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明では、遠景部分と近景部分に別々の処理を施す。画面上部の遠景部分については従来法で位置合わせを行い、地面部分については幾何変換により、現実の地面を上から見たような画像に変換し、変換後の画像を接続した後に再び視点から見たように幾何変換を行う。これにより地面部分の接合部において、整合性の高いパノラマ合成を行う。
【0007】
すなわち本発明によれば、パノラマ画像を作成するためにコンピュータに実行させるパノラマ画像作成方法であって、
前記コンピュータ内の判別手段により、水平方向に連続するよう撮像された複数枚の画像のそれぞれについて、十分に遠方に存在する事物を含む遠景部分と、前記遠景部分の手前の比較的平坦な前方部分とを判別するステップと、
前記コンピュータ内の投影手段により、前記画像に対して垂直かつ前記遠景部分と前記前方部分の交線を含む面に前記前方部分を投影するステップと、
前記コンピュータ内の入れ替え手段により、前記面に投影された前方部分の画像を前記撮像画像内の前方部分と入れ替えるステップと、
前記コンピュータ内の接合手段により、隣接した前記画像間の重なりの位置を合わせて接合するステップと、
前記コンピュータ内の逆変換手段により、前記接合された前方部分に関して、前記投影の逆変換を行うステップとを、
有するパノラマ画像作成方法が提供される。
【0008】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明のパノラマ画像作成方法に係る実施例を説明する。図2は遠景と地面の表現の模式図である。山の風景など十分に遠方に存在する事物を遠景平面10で表し、比較的平坦な地面もしくは水面などから構成されるような地面を撮像者方向に向かう複数の平行線を有する地面12で表している。図2中の位置B、位置Cはパノラマ画像作成の基となる画像を撮像するためのカメラ位置である。また、位置Aは位置Bと位置Cの中間の位置に当たる。
【0009】
図7は、図2中の位置Aから遠景平面に垂直に視線を向けたときに見える理想的なパノラマ風景である。また図3は、図2中の位置Bから地面のラインと平行かつ地面と水平に撮像方向を定めて、やや水平画角の小さなカメラで風景を撮像したときの画像である。また図4は、図2中の位置Cから地面のラインと平行かつ地面と水平に撮像方向を定めて、やや水平画角の小さなカメラで風景を撮像した画像である。図3及び図4は位置B及び位置Cから図2中の遠景部分10に垂直な視線で撮影されたものなので、図3及び図4の遠景画像は図7と同じ範囲に関してカバーするものであり、地面部分12の平行線については、図3及び図4も図7と同様、下に行くほど均等に広がっていくパターンになっているが、図7ほどその広がりは大きくない。
【0010】
図1は本発明のパノラマ画像作成方法に係る2枚の画像からパノラマ画像を作成する実施例のフローチャートである。このフローチャートに従って本発明のパノラマ画像作成方法を説明する。図3及び図4に示された2枚の画像から図2のようなパノラマ画像を作成する場合、まずステップS1において2枚の画像内の遠景部分と地面部分をそれぞれ判別する。ステップS1は、この後に続くステップにおいて、地面部分に対して遠景部分とは別の変換を行うための準備段階である。ステップS2において、遠景画像に関して、相対的なアフィンパラメータを求め、2枚の画像間で回転、サイズの統一を行う。また、平行移動成分を計算しておく。ステップS3において、画像内の地面部分を変換処理しパノラマ合成に適した画像を作成する。ステップS4において、2枚の画像を接合し、ステップS2で求めておいた平行移動成分に基づいて位置合わせを行い、画像を整合する。そしてステップS5において、地面部分についてのみステップS3で行った変換の逆変換を行う。このようにして図7に示すようなパノラマ画像を得る。
【0011】
次に、ステップS3においての地面部分の変換方法を説明する。図8は、図2中の位置B上高さMの地点に設置されたカメラの撮像方向が水平なときの図2の断面を示した模式的な説明図である。図8において、地面部分は線分(E−E´)、遠景部分は線分(D−E´)で表されている。またカメラの垂直画角をθv、視距離をL、原画像の縦方向の長さをHとする。
【0012】
図2の地面部分を原風景の垂直平面に投影したものが、図8で示すように地下に潜った形で表された垂直面内地面部分14(F−E´)である。位置B上高さMにある視点から垂直面内地面部分14(E−E´)を眺めたときには、地面部分12(E−E´)は遠景部分10と同じ面内に投影されているように見える。すなわち、垂直面内地面部分14(F−E´)上の点と地面部分12(E−E´)上の点は1対1の関係にあり、位置B上高さMにある視点と垂直面内地面部分14(F−E´)上の1点Jとを結ぶ直線が地面部分12(E−E´)と交わる点をGと置くことができる。撮像画像は2次元平面であり、本来撮像者に向かってくるような水平面である地面部分も、このような垂直平面として撮像される。
【0013】
図9は図8の地面部分の水平面を俯瞰した模式図である。図8中の点Gの存在する領域が図9中の黒塗り部分で示されている。これは図8中の原画像の地面部分を上から見た画像を作成することに相当する。図9中の黒塗り部分は、地面部分と遠景部分との境界から撮像者方向への距離y´に応じて、幅が(L−y´)・H/Lの長さで短くなる台形となる。以上のように、原画像地面部分と台形の地面画像の対応が計算される。この台形画像を元の地面部分に再投影する。このとき、この再投影は黒塗り部分の多視点的な投影であり、例えば図10のように台形の地面画像16の形がそのまま残るように投影する。地面部分を一度水平面に投影し、投影により作られた台形領域を垂直面に再投影する方法によって、図3及び図4の地面部分の画像を、図10及び図11のような台形の地面画像16に入れ替える。これらの地面部分の線は平行となっている。
【0014】
上記の投影及び地面部分の画像の入れ替えを、撮像された画像上に座標系を設定することにより数式で表現することもできる。図3において、vは撮像画像の縦方向の長さ、hは撮像画像の横方向の長さ、図8中のMに対応したパラメータmは撮像画像を地面部分の上辺と上下に分ける水平方向の中心線との長さである。さらに、図9中のKに対応したパラメータをk、図9中のLに対応したパラメータをlと置く。また撮像画像上に、地面部分の上辺をx軸、上辺の中点から垂直方向にy軸となる座標系を定めると、地面部分を座標(x,y)で表すことができる。この地面部分(x,y)を以下の式によって変換する。この変換によって図10に示された台形の地面画像16の座標(x´,y´)が得られ、地面部分の線が平行である台形の画像が得られる。
x´={l−(y/p)・k}・x/l
y´= y
ただし、
p =(v/2)−m、0≦y≦P
k=p/tan(θv/2)}
図8中のLに対応したパラメータ:l
l =(v/2)・{1/tan(θv/2)}
【0015】
ステップS2において、画面上部の遠景画像についてあらかじめサイズの統合などをしておき、さらに平行移動成分を計算しておく。ステップS3において、図3及び図4を図10及び図11のような地面部分の線が平行である画像に変換した後、これら2枚の画像をステップS4で接合する。このとき図12に示すように地面部分は平行な線を有する状態である。したがって、このとき地面画像についても2つの画像間で整合がとれており、前もって求めておいた遠景部分の平行移動成分を基に位置合わせをしたとき、地面部分についてもうまく接続することができる。
【0016】
さらにステップS5において、図10及び図11の地面部分に関してのみ、位置合わせのために行った変換の逆変換をして元の画像のスケールに戻す。つまり、ステップS5において、地面部分の幅を画像の横幅に戻す作業を行う。逆変換とは、図3と同様に画像を左右等間隔に分ける線分をy軸とし、台形をしている地面部分を原画像地面部分に投影された投影画像であるとみなして、元の撮像画像上に再投影していくことである。また、図13に示すように地面部分の画像に関して接合後の水平画角θhを考慮して、例えば図13中の太線の内側のみを元の画像に逆変換にて戻すことにより、すなわち、元に戻す範囲を選択することにより所望の水平画角を有するパノラマ画像を得ることも可能である。これにより図7で示す理想的なパノラマ画像の有する水平画角を作り出すこともできる。以上の作業を水平方向に連続するよう撮像された画像において、隣り合った画像同士で接合することにより、複数枚の画像から成る1枚のパノラマ画像を作成することが可能となる。
【0017】
上記の実施例においては、地面部分に対して変換を行った後、遠景部分と地面部分を接合し、遠景部分の情報を基に画面を整合している。しかし、地面部分と遠景部分を全く独立にして、2枚の画像の地面部分を整合する作業と2枚の画像の遠景部分を整合する作業を別々に行った後、地面部分と遠景部分を貼り合わせる作業をすることによりパノラマ画像を作成することも可能である。また、本発明のパノラマ画像作成方法に係るステップを、例えば画像加工を行う者が目で見ることにより遠景部分と近景部分を選別するなど手動化することも可能であり、コンピュータにより自動化することも可能である。また、パノラマ画像の基となる画像はデジタルカメラで撮像された画像であることが望ましいが、例えば感光材料などに記録された画像をデジタル画像へと処理して作成した画像を用いることも本発明の好ましい態様である。
【0018】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、十分に遠方に存在する事物と比較的平坦な地面もしくは水面などから構成されるような風景を撮影した複数枚の画像を接合して1枚のパノラマ画像を作成する場合、遠景部分に行われるアフィン変換や平面投影変換による相関計算に対して、接合部の整合性を保つように地面部分を変換することにより、2枚の画像からパノラマ画像を作成するときの接合の位置合わせの判定に画面上部の遠景の事物の映像情報についてのみを参照することができ、地面部分においてもアフィン変換や平面投影変換による相関計算の適用が可能となる。
【0019】
さらに上記構成に加えて、接合前の各々の変換について、地面・水面に相当する部分をあらかじめ設定した視点を基準に、画像に対する垂直面で交線を遠景事物と地面・水面の境界とする面に投影した画像を作成し、投影後の地面部分を元来の地面部分と入れ替えた画像についてパノラマ接合を行った後に、地面部分について前記の投影と逆の操作を行うことにより、接合部における歪みや不整合を軽減する効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のパノラマ画像作成方法に係る2枚の画像からパノラマ画像を作成する実施例のフローチャートである。
【図2】遠景と地面の表現の模式図である。
【図3】図2中の位置Bから、風景を撮像したときの撮像画像であり、地面部分の変換の説明に必要な座標系を示す説明図である。
【図4】図2中の位置Cから、風景を撮像した画像である。
【図5】地面部分の接合部において整合がとれていない接合失敗例である。
【図6】遠景部分の接合部において整合がとれていない接合失敗例である。
【図7】図2中の位置Aから撮像される理想的なパノラマ画像である。
【図8】図2中の位置B上高さMの地点に設置されたカメラの撮像方向が水平なときの図2の断面を示した模式的な説明図である。
【図9】図8の地面部分の水平面を俯瞰した模式図である。
【図10】図2中の位置B上高さMの地点から撮像した、地面部分変換後の被接合画像である。
【図11】図2中の位置C上高さMの地点から撮像した、地面部分変換後の被接合画像である。
【図12】図2中の位置B上高さMの地点からの撮像画像及び図2中の位置C上高さMの地点からの撮像画像を接合したパノラマ画像である。
【図13】逆変換する前の水平画角に応じた地面部分の調整を示す説明図である。
【符号の説明】
10 遠景部分
12 地面部分
14 垂直面内地面部分
16 投影後の地面画像(台形の地面画像)
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a panorama image creation method, and more particularly to a panorama image creation method of an image taken by a digital camera, an all-round image creation method for realizing walk-through in multimedia, and a wide range for an immersive display. The present invention relates to a panoramic image creation method suitable for a visual field panoramic image creation method.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a part of the image is used as a method for creating a panoramic image, and the images to be joined are photographed so that 1/3 to 1/2 of the image overlap, and the affine transformation is performed based on the information of the overlap portion. Alignment is performed by parameter calculation by means of correlation and correlation calculation by plane projection conversion. Subsequent adjustments such as brightness and hue between images are performed. Examples of such research include S. Peleg and J. Herman “Panoramic Mosaics by Manifold Projection”, CVPR, June 1997, pp 338-343 and H. Shum and R. Szelski “Panoramic Mosaics” Microsoft Research Technical Report There are many studies such as MSR-TR-97-23. Currently, several types of panorama creation software, such as Quicktime VR, VideoBrush, and PhotoVista, are commercially available or attached as digital camera appendices.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
For example, when synthesizing a panoramic image from the two images of FIGS. 3 and 4, if the alignment of the two images is performed by correlation calculation by affine transformation or planar projection transformation, the ground in the foreground that is not familiar with these calculation methods The alignment may be broken due to the influence of. Specifically, the foreground ground cannot be joined well as shown in the circle of FIG. 5, or the far-view portion that pursues the ground consistency is not joined well at the joint as shown in the circle of FIG. Or the entire screen is curved. FIG. 5 and FIG. 6 are extreme examples, but there are many cases in which these are unnatural synthesis in the middle or synthesis itself is impossible. This is because the correlation calculation of the alignment that is valid only for the former is applied to the distant view perpendicular to the line of sight and the ground parallel to the line of sight including the latter.
[0004]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a panoramic image creation method for creating a panoramic image with high consistency at a joint portion from a plurality of images including a distant view portion and a near view portion. The foreground portion refers to a relatively flat front portion in front of the distant view portion, and refers to the ground portion.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, in the present invention, separate processing is performed on the distant view portion and the near view portion. The far-field part at the top of the screen is aligned by the conventional method, and the ground part is converted into an image as if the real ground was seen from above by geometric transformation, and the transformed image is connected and viewed from the viewpoint again. Perform geometric transformation as shown. Thereby, panorama composition with high consistency is performed at the joint portion of the ground portion.
[0007]
That is , according to the present invention, there is provided a panoramic image creation method that is executed by a computer to create a panoramic image,
For each of a plurality of images captured so as to be continuous in the horizontal direction by the discriminating means in the computer, a distant view portion including things existing sufficiently far away, and a relatively flat front portion in front of the distant view portion A step of determining
Projecting the front portion onto a plane perpendicular to the image and including an intersection line of the distant view portion and the front portion by projection means in the computer ;
Replacing the image of the front part projected on the surface with the front part in the captured image by the replacement means in the computer ;
Joining by matching the position of the overlap between the adjacent images by joining means in the computer ;
Performing inverse transformation of the projection with respect to the joined front portion by inverse transformation means in the computer ;
A panoramic image creation method is provided.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the panoramic image creation method of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 2 is a schematic diagram of representation of a distant view and the ground. Things that exist sufficiently far away, such as mountain scenery, are represented by a distant view plane 10, and a ground that is composed of a relatively flat ground or water surface is represented by a ground 12 that has a plurality of parallel lines toward the photographer. Yes. Positions B and C in FIG. 2 are camera positions for capturing an image serving as a basis for creating a panoramic image. Position A corresponds to an intermediate position between positions B and C.
[0009]
FIG. 7 is an ideal panoramic view that can be seen when the line of sight is directed vertically from the position A in FIG. 2 to the distant view plane. FIG. 3 is an image obtained when a landscape is imaged by a camera with a slightly small horizontal angle of view, with the imaging direction set in parallel to the ground line and parallel to the ground from position B in FIG. FIG. 4 is an image obtained by capturing an image of a landscape with a camera with a slightly small horizontal angle of view, with the image capturing direction set in parallel to the ground line and horizontally from the position C in FIG. 3 and 4 are taken from a position B and a position C with a line of sight perpendicular to the distant view portion 10 in FIG. 2, the distant view images in FIG. 3 and FIG. 4 cover the same range as FIG. As for the parallel lines of the ground portion 12, FIG. 3 and FIG. 4 also have a pattern that spreads evenly downward as in FIG. 7, but the spread is not as great as FIG.
[0010]
FIG. 1 is a flowchart of an embodiment for creating a panoramic image from two images according to the panoramic image creating method of the present invention. The panoramic image creation method of the present invention will be described with reference to this flowchart. When a panoramic image as shown in FIG. 2 is created from the two images shown in FIGS. 3 and 4, first, in step S1, a distant view portion and a ground portion in the two images are respectively determined. Step S1 is a preparatory stage for performing a conversion different from the distant view portion on the ground portion in the subsequent step. In step S2, relative affine parameters are obtained for the distant view image, and rotation and size unification are performed between the two images. In addition, a parallel movement component is calculated. In step S3, the ground portion in the image is converted to create an image suitable for panoramic synthesis. In step S4, the two images are joined and aligned based on the parallel movement component obtained in step S2, thereby aligning the images. In step S5, the inverse transformation of the transformation performed in step S3 is performed only on the ground portion. In this way, a panoramic image as shown in FIG. 7 is obtained.
[0011]
Next, the ground portion conversion method in step S3 will be described. FIG. 8 is a schematic explanatory view showing a cross section of FIG. 2 when the imaging direction of the camera installed at a point of height M above position B in FIG. 2 is horizontal. In FIG. 8, the ground portion is represented by a line segment (EE ′), and the distant view portion is represented by a line segment (DE ′). The vertical angle of view of the camera is θv, the viewing distance is L, and the length of the original image in the vertical direction is H.
[0012]
A projection of the ground portion of FIG. 2 on the vertical plane of the original landscape is a vertical in-plane ground portion 14 (FE ′) represented in a form that is submerged in the basement as shown in FIG. When the vertical in-plane ground portion 14 (EE ′) is viewed from the viewpoint at the height M at the position B, the ground portion 12 (EE ′) seems to be projected in the same plane as the distant view portion 10. Looks like. That is, the point on the vertical in-plane ground portion 14 (FE ′) and the point on the ground portion 12 (EE ′) are in a one-to-one relationship, and are perpendicular to the viewpoint at the height M on the position B. A point where a straight line connecting one point J on the in-plane ground portion 14 (FE ′) intersects the ground portion 12 (EE ′) can be set as G. The captured image is a two-dimensional plane, and a ground portion that is originally a horizontal plane that faces the imager is also captured as such a vertical plane.
[0013]
FIG. 9 is a schematic view of a bird's eye view of the horizontal surface of the ground portion of FIG. A region where the point G exists in FIG. 8 is indicated by a black portion in FIG. This corresponds to creating an image of the ground portion of the original image in FIG. The blacked portion in FIG. 9 is a trapezoid whose width is shortened by a length of (L−y ′) · H / L according to the distance y ′ in the direction of the photographer from the boundary between the ground portion and the distant view portion. Become. As described above, the correspondence between the ground portion of the original image and the trapezoidal ground image is calculated. This trapezoidal image is reprojected onto the original ground portion. At this time, this reprojection is a multi-viewpoint projection of a black portion, and for example, the reprojection is performed so that the shape of the trapezoidal ground image 16 remains as shown in FIG. By projecting the ground portion once onto a horizontal plane and re-projecting the trapezoidal area created by the projection onto the vertical plane, the images of the ground portions of FIGS. 3 and 4 are converted into trapezoidal ground images as shown in FIGS. Replace with 16. These ground lines are parallel.
[0014]
The above-described projection and replacement of the image of the ground portion can be expressed by a mathematical formula by setting a coordinate system on the captured image. In FIG. 3, v is the length of the captured image in the vertical direction, h is the length of the captured image in the horizontal direction, and the parameter m corresponding to M in FIG. It is the length with the center line. Further, a parameter corresponding to K in FIG. 9 is set as k, and a parameter corresponding to L in FIG. 9 is set as l. If a coordinate system is defined on the captured image such that the upper side of the ground portion is the x-axis and the y-axis is perpendicular to the midpoint of the upper side, the ground portion can be represented by coordinates (x, y). This ground portion (x, y) is converted by the following equation. By this conversion, the coordinates (x ′, y ′) of the trapezoidal ground image 16 shown in FIG. 10 are obtained, and a trapezoidal image in which the lines of the ground portion are parallel is obtained.
x ′ = {l− (y / p) · k} · x / l
y ′ = y
However,
p = (v / 2) -m, 0 ≦ y ≦ P
k = p / tan (θv / 2)}
Parameter corresponding to L in FIG. 8: l
l = (v / 2) · {1 / tan (θv / 2)}
[0015]
In step S2, the size of the distant view image at the top of the screen is integrated in advance, and a parallel movement component is calculated. In step S3, FIGS. 3 and 4 are converted into images in which the lines of the ground portion are parallel as shown in FIGS. 10 and 11, and then these two images are joined in step S4. At this time, the ground portion has a parallel line as shown in FIG. Accordingly, at this time, the ground image is also matched between the two images, and when the positioning is performed based on the parallel movement component of the distant view portion obtained in advance, the ground portion can be well connected.
[0016]
Further, in step S5, only the ground portion shown in FIGS. 10 and 11 is converted back to the original image scale by performing inverse transformation of the transformation performed for alignment. That is, in step S5, an operation for returning the width of the ground portion to the horizontal width of the image is performed. Inverse transformation is the same as in FIG. 3 except that the line segment that divides the image into equal left and right intervals is the y-axis, and the trapezoidal ground portion is regarded as a projected image projected on the ground portion of the original image. Reprojecting on the captured image. Further, as shown in FIG. 13, taking into account the horizontal angle of view θh after joining with respect to the image of the ground portion, for example, by returning only the inner side of the thick line in FIG. It is also possible to obtain a panoramic image having a desired horizontal angle of view by selecting a range to return to. As a result, the horizontal angle of view of the ideal panoramic image shown in FIG. 7 can also be created. It is possible to create a single panoramic image made up of a plurality of images by joining the adjacent images together in the images taken so that the above operations are continued in the horizontal direction.
[0017]
In the above embodiment, after the conversion is performed on the ground portion, the distant view portion and the ground portion are joined, and the screens are aligned based on the information of the distant view portion. However, the ground portion and the distant view portion are completely independent, and the operations for aligning the ground portion of the two images and the aligning the distant view portion of the two images are performed separately, and then the ground portion and the distant view portion are pasted. It is also possible to create a panoramic image by performing the matching operation. In addition, the steps relating to the panoramic image creation method of the present invention can be manually performed, for example, by selecting a distant view portion and a foreground portion by visually observing a person who performs image processing, and can also be automated by a computer. Is possible. In addition, it is desirable that the image that is the basis of the panoramic image is an image captured by a digital camera. For example, the present invention also uses an image that is created by processing an image recorded on a photosensitive material or the like into a digital image. Is a preferred embodiment.
[0018]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, a single panoramic image is formed by joining a plurality of images obtained by photographing a landscape composed of a sufficiently distant object and a relatively flat ground surface or water surface. When creating a panoramic image from two images by transforming the ground portion so as to maintain the consistency of the joint, with respect to correlation calculation by affine transformation or planar projection transformation performed on a distant view portion Only the video information of things in the distant view at the top of the screen can be referred to when determining the alignment of the joint at the time, and correlation calculation by affine transformation or planar projection transformation can be applied to the ground portion.
[0019]
Further, in addition to the above configuration, for each transformation before joining, a plane with the intersection between the distant scene and the ground / water surface as a vertical plane with respect to the image based on a preset viewpoint corresponding to the ground / water surface. After creating a projected image and performing panoramic joining on the image obtained by replacing the projected ground part with the original ground part, the ground part is subjected to the reverse operation of the above projection, thereby distortion at the joint part. And the effect of reducing inconsistencies.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a flowchart of an embodiment for creating a panoramic image from two images according to a panoramic image creating method of the present invention.
FIG. 2 is a schematic diagram of a representation of a distant view and the ground.
FIG. 3 is a captured image when a landscape is imaged from a position B in FIG. 2, and is an explanatory diagram showing a coordinate system necessary for explaining the conversion of the ground portion.
4 is an image obtained by capturing a landscape from a position C in FIG. 2;
FIG. 5 is an example of joining failure in which matching is not achieved at the joint portion of the ground portion.
FIG. 6 is an example of joining failure in which matching is not achieved at a joint portion in a distant view portion.
7 is an ideal panoramic image captured from a position A in FIG.
8 is a schematic explanatory view showing a cross section of FIG. 2 when the imaging direction of a camera installed at a point of height M above position B in FIG. 2 is horizontal.
9 is a schematic view of the horizontal surface of the ground portion of FIG.
10 is a joined image after ground portion conversion, which is taken from a point at a height M above position B in FIG. 2;
FIG. 11 is a joined image after ground part conversion, picked up from a point of height M above position C in FIG. 2;
12 is a panoramic image obtained by joining a captured image from a point of height M above position B in FIG. 2 and a captured image from the point of height M above position C in FIG. 2;
FIG. 13 is an explanatory diagram showing adjustment of the ground portion according to the horizontal angle of view before reverse conversion.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Distant view part 12 Ground part 14 Vertical in-plane part 16 Ground image after projection (trapezoidal ground image)

Claims (1)

パノラマ画像を作成するためにコンピュータに実行させるパノラマ画像作成方法であって、
前記コンピュータ内の判別手段により、水平方向に連続するよう撮像された複数枚の画像のそれぞれについて、十分に遠方に存在する事物を含む遠景部分と、前記遠景部分の手前の比較的平坦な前方部分とを判別するステップと、
前記コンピュータ内の投影手段により、前記画像に対して垂直かつ前記遠景部分と前記前方部分の交線を含む面に前記前方部分を投影するステップと、
前記コンピュータ内の入れ替え手段により、前記面に投影された前方部分の画像を前記撮像画像内の前方部分と入れ替えるステップと、
前記コンピュータ内の接合手段により、隣接した前記画像間の重なりの位置を合わせて接合するステップと、
前記コンピュータ内の逆変換手段により、前記接合された前方部分に関して、前記投影の逆変換を行うステップとを、
有するパノラマ画像作成方法。
A panorama image creation method executed by a computer to create a panorama image,
For each of a plurality of images captured so as to be continuous in the horizontal direction by the discriminating means in the computer, a distant view portion including things existing sufficiently far away, and a relatively flat front portion in front of the distant view portion A step of determining
Projecting the front portion onto a plane perpendicular to the image and including an intersection line of the distant view portion and the front portion by projection means in the computer ;
Replacing the image of the front part projected on the surface with the front part in the captured image by the replacement means in the computer ;
Joining by matching the position of the overlap between the adjacent images by joining means in the computer ;
Performing inverse transformation of the projection with respect to the joined front portion by inverse transformation means in the computer ;
A method for creating a panoramic image.
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