JP4875887B2 - Image composition system and image composition method - Google Patents
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Description
本発明は、パノラマ画像に他の画像を合成する画像合成システム及び画像合成方法に関するものである。 The present invention relates to an image composition system and an image composition method for compositing other images with a panoramic image.
近年、携帯電話やパーソナルコンピュータ等の端末の高機能化やインフラの整備に伴い、周囲最大360度を撮像して得られる画像を利用したサービスが広く展開されている。たとえば、周囲最大360度を撮像した広角の動画像や静止画像を端末の表示画面に表示し、ビル内の防犯用の監視画像や、部屋の内部を紹介する不動産情報等として利用されている。これらの画像は、一般に矩形の画像として表示されることが多く、パノラマ画像と呼ばれている。 In recent years, with the enhancement of functions of terminals such as mobile phones and personal computers and the development of infrastructure, services using images obtained by imaging up to 360 degrees around are widely deployed. For example, a wide-angle moving image or still image obtained by imaging 360 degrees at the maximum is displayed on the display screen of the terminal, and is used as a surveillance image for crime prevention in a building, real estate information introducing the inside of a room, or the like. These images are often displayed as rectangular images and are called panoramic images.
パノラマ画像は、全方位や広角の曲面レンズや曲面ミラーを使用してデジタルカメラ等の撮像手段で撮像して得られる。曲面レンズや曲面ミラーを用いてパノラマ画像を生成する技術としては、画像処理技術や光学系技術の両方から様々なものが開発されている。 A panoramic image is obtained by imaging with an imaging means such as a digital camera using an omnidirectional or wide-angle curved lens or curved mirror. Various techniques for generating panoramic images using curved lenses and curved mirrors have been developed from both image processing techniques and optical system techniques.
画像処理技術によりパノラマ画像を生成する場合は、曲面レンズや曲面ミラーにより撮像した円形(環状)画像を、パノラマ画像に展開することにより生成する。曲面レンズや曲面ミラーにより撮像される画像は等距離射影法に基づく円形もしくはその一部の射影画像(以下、等距離射影画像という)であり、この等距離射影画像を、中心射影法に基づく射影画像(以下、中心射影画像という)や、正距円筒図法に基づく投影画像(以下、正距円筒画像という)などに変換することにより、パノラマ画像が生成される。 When a panoramic image is generated by an image processing technique, a circular (annular) image captured by a curved lens or a curved mirror is generated by developing the panoramic image. The image picked up by the curved lens or the curved mirror is a circular image based on the equidistant projection method or a partial projection image thereof (hereinafter referred to as an equidistant projection image), and this equidistant projection image is projected based on the central projection method. A panoramic image is generated by converting it into an image (hereinafter referred to as a central projection image), a projection image based on equirectangular projection (hereinafter referred to as an equirectangular image), or the like.
光学系技術によりパノラマ画像を生成する場合は、プログラムによる画像処理なしに、中心射影画像や正距円筒画像などのパノラマ画像を撮像可能な曲面レンズや曲面ミラーが開発されており、これを用いることにより直接パノラマ画像を生成する。 When generating panoramic images using optical system technology, curved lenses and curved mirrors have been developed that can capture panoramic images such as central projection images and equirectangular images without image processing by a program. The panorama image is directly generated by the above.
図10は、上述の等距離射影画像,中心射影画像,正距円筒画像を説明する説明図である。説明の便宜上、球体を仮想的に設定し、それを各射影法や投影法で平面画像に変換する場合を説明する。 FIG. 10 is an explanatory diagram for explaining the above-mentioned equidistant projection image, center projection image, and equirectangular image. For convenience of explanation, a case will be described in which a sphere is virtually set and converted into a planar image by each projection method or projection method.
図10(a)(b)の符号Pは、等距離射影画像を説明する図である。たとえば、曲面レンズの一種である魚眼レンズの場合は、魚眼レンズの置かれた位置から魚眼レンズの曲面を通して見える像を、そのまま曲面に貼り付けたと仮定すると、その曲面に貼り付けた3次元空間の像を、2次元空間の平面上に押し潰して貼り付けるように射影した像が、魚眼レンズから得られる円形の等距離射影画像Pとなる。全方位ミラーを使用した場合はミラーの曲面に映る3次元空間の像を2次元空間の平面上に押しつぶして貼り付けるように射影した像が、全方位ミラーから得られる円形の等距離射影画像Pとなる。 A symbol P in FIGS. 10A and 10B is a diagram for explaining an equidistant projection image. For example, in the case of a fish-eye lens that is a kind of curved lens, assuming that an image seen through the curved surface of the fish-eye lens from the position where the fish-eye lens is placed is pasted on the curved surface as it is, an image of the three-dimensional space pasted on the curved surface is An image projected so as to be crushed and pasted on a plane in a two-dimensional space is a circular equidistant projection image P obtained from a fisheye lens. When an omnidirectional mirror is used, a circular equidistant projection image P obtained from the omnidirectional mirror is obtained by projecting an image in a three-dimensional space projected on the curved surface of the mirror so as to be crushed and pasted on the plane of the two-dimensional space. It becomes.
図10(a)の符号P1は、中心射影画像を説明する説明図である。中心射影画像は、球面から球に接する平面へ写された画像であり、球面上の点と球の中心とを結ぶ線を平面へ延長して球面の画像を平面へ写すことにより得られる。中心射影画像は、撮像された円形の等距離射影画像を画像処理技術により変換することで間接的に得られる場合と、光学系技術により曲面レンズや曲面ミラーから直接撮影画像として得られる場合とがある。画像処理技術による場合は、理論的には等距離射影画像を逆変換により仮想的な球面に変換し(図10(a)の矢印b1)、さらにその仮想的な球面を中心射影で変換する(図10(a)の矢印c1)ことにより得られるが、実際には、変換式や対応テーブル等により等距離射影画像から直接的に変換される(図10(a)の矢印a1)。 Reference symbol P1 in FIG. 10A is an explanatory diagram for explaining the central projection image. The central projection image is an image that is copied from a spherical surface to a plane that is in contact with the sphere, and is obtained by extending a line connecting a point on the sphere and the center of the sphere to the plane and copying the spherical image onto the plane. The central projection image may be obtained indirectly by converting the captured circular equidistant projection image by image processing technology, or may be obtained directly from a curved lens or curved mirror by optical system technology. is there. In the case of the image processing technique, theoretically, the equidistant projection image is converted into a virtual spherical surface by inverse transformation (arrow b1 in FIG. 10A), and the virtual spherical surface is further converted by central projection ( Although it is obtained by the arrow c1) in FIG. 10A, in practice, it is directly converted from the equidistant projection image by a conversion formula, a correspondence table, etc. (arrow a1 in FIG. 10A).
図10(b)の符号P2は、正距円筒図法に基づく正距円筒画像を説明する説明図である。正距円筒画像は、球面上の仮想的な緯線経線を平面上の直交座標系へ等間隔に変換した画像である。正距円筒画像も、撮像された円形の等距離射影画像を画像処理技術により変換することで間接的に得られる場合と、光学系技術により曲面レンズや曲面ミラーから直接撮影画像として得られる場合とがある。画像処理による場合は、理論的には等距離射影画像を逆変換により仮想的な球面に変換し(図10(b)の矢印b2)、さらにその仮想的な球面を正距円筒図法に基づいて変換する(図10(b)の矢印c2)ことにより得られるが、実際には、変換式や対応テーブル等により等距離射影画像から直接的に変換される(図10(b)の矢印a2)。 Symbol P2 in FIG. 10B is an explanatory diagram for explaining an equirectangular image based on equirectangular projection. An equirectangular image is an image obtained by converting virtual parallel meridians on a spherical surface into a rectangular coordinate system on a plane at equal intervals. An equirectangular image can also be obtained indirectly by converting a captured circular equidistant projection image by image processing technology, and can be obtained directly from a curved lens or curved mirror by an optical technology. There is. In the case of image processing, theoretically, the equidistant projection image is converted into a virtual spherical surface by inverse transformation (arrow b2 in FIG. 10B), and the virtual spherical surface is further converted based on equirectangular projection. Although it is obtained by converting (arrow c2 in FIG. 10B), actually, it is directly converted from the equidistant projection image by a conversion formula, a correspondence table, etc. (arrow a2 in FIG. 10B). .
下記特許文献1には、画像処理により、第1の座標系(極座標系)上の円形の等距離射影画像を、第2の座標系(直交座標系)上の正距円筒画像に変換する変換原理を用いてパノラマ画像を表示する技術が開示されている。この変換原理では、第2の座標系上の座標(x,y)に対応する第1の座標系(入力円形画像)上の座標(X,Y)を所定の座標変換式を用いて演算することにより求め、算出された第1の座標系上の座標(X,Y)にある円形の等距離射影画像の画素を第2の座標系上の座標(x,y)にマッピングすることにより、等距離射影画像を正距円筒画像P2に画像変換している。
また、下記特許文献2には、光学系技術によりパノラマ画像を生成する技術が開示されている。
しかしながら、曲面ミラーや曲面レンズを用いて生成されるパノラマ画像は、次のような欠点を有する。曲面レンズや曲面ミラーを用いて得られるパノラマ画像のうち、中心射影画像P1等の画像(図10(a))は、臨場感があるものの、領域によって歪曲収差(縮尺比率)が異なり、距離感が適正に表現されないという問題が生じていた。たとえば、図10(a)の中心射影画像P1を例に説明すると、中央付近と外周付近とでは歪曲収差(縮尺比率)が異なるため、中央付近のオブジェクトが小さく表現され、中央付近が実際よりも遠く感じられてしまう。 However, a panoramic image generated using a curved mirror or curved lens has the following drawbacks. Among panoramic images obtained by using a curved lens or a curved mirror, an image such as the central projection image P1 (FIG. 10A) has a sense of reality, but the distortion (scale ratio) varies depending on the region, and the sense of distance. There was a problem that was not properly expressed. For example, the center projected image P1 in FIG. 10A will be described as an example. Since distortion (scale ratio) is different between the vicinity of the center and the vicinity of the outer periphery, the object near the center is expressed smaller, and the vicinity of the center is expressed more than the actual area. It feels far away.
一方、距離感を優先して、歪曲収差が100%に近い領域のみ(例えば正距円筒画像P2の中央付近のみ)を抽出して表示することも考えられる。この場合、現実とほぼ同一比率の縮尺で表現されるため、オブジェクトの大きさは適正であり、距離感も現実的であるものの、平面的な表示であるため臨場感に欠けるという問題がある。 On the other hand, it is conceivable to give priority to a sense of distance and extract and display only a region where distortion is close to 100% (for example, only near the center of the equirectangular image P2). In this case, since the object is expressed at a scale of almost the same ratio as the actual size, the size of the object is appropriate and the sense of distance is realistic, but there is a problem that the realistic feeling is lacking because of the planar display.
上記問題は、曲面レンズや曲面ミラーを用いて得られるパノラマ画像であれば、画像処理技術を用いて変換により間接的に得られるパノラマ画像についても、光学系技術を用いて無変換で直接的に得られるパノラマ画像についても、また、これらの画像をコンピュータグラフィックで表したパノラマ画像についても、いずれのパノラマ画像についても共通して生じる問題であり、広く解決が望まれている。 If the above problem is a panoramic image obtained using a curved lens or a curved mirror, the panoramic image obtained indirectly by conversion using an image processing technique can also be directly converted without conversion using an optical system technique. The obtained panoramic image, and the panoramic image in which these images are represented by computer graphics, are common problems in any panoramic image, and a wide solution is desired.
そこで、本発明の目的は、パノラマ画像を用いて、オブジェクトの大きさや距離感が適正に表現され、且つ、臨場感に溢れる画像を合成可能な画像合成システム及び画像合成方法を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an image composition system and an image composition method that can synthesize an image that appropriately expresses the size and distance of an object using panoramic images and is full of realism. .
本発明の画像合成システムは、撮像装置により撮像される原画像を変換することにより第1の画像と第2の画像を生成し、画像合成する画像合成システムにおいて、パノラマ画像である第1の画像の指定領域に、第2の画像の当該指定領域に対応する領域を抽出して配置する手段を備え、前記第1の画像の指定領域は、前記第1の画像の中央付近に位置して前記第1の画像の他の領域と比較して歪曲収差が100%に近い領域であり、かつ、前記第2の画像の指定領域に対応する領域は、前記第1の画像の指定領域よりも歪みが少なくて前記第1の画像の指定領域よりも歪曲収差が100%に近い領域であり、臨場感に溢れる合成画像とするために、前記第1の画像の指定領域には、前記第2の画像の当該指定領域に対応する領域が抽出され配置されるとともに、前記第1の画像の指定領域外領域では、歪が大きい状態が保持されることを特徴とする。
本発明の画像合成方法は、撮像装置により撮像される原画像を変換することにより第1の画像と第2の画像を生成し、画像合成する画像合成方法において、パノラマ画像である第1の画像の指定領域に、第2の画像の当該指定領域に対応する領域を抽出して配置する手段を備え、前記第1の画像の指定領域は、前記第1の画像の中央付近に位置して前記第1の画像の他の領域と比較して歪曲収差が100%に近い領域であり、かつ、前記第2の画像の指定領域に対応する領域は、前記第1の画像の指定領域よりも歪みが少なくて前記第1の画像の指定領域よりも歪曲収差が100%に近い領域であり、前記第1の画像の指定領域に、前記第2の画像の当該指定領域に対応する領域を抽出して配置するとともに、前記第1の画像の指定領域外領域では、歪が大きい状態を保持することで、臨場感に溢れる合成画像とすることを特徴とする。前記指定領域や前記指定領域に対応する領域は、システムやステップに予め内部的に設定されることにより指定される領域でも良いし、使用者により指定される領域でも良い。
An image composition system according to the present invention generates a first image and a second image by converting an original image captured by an imaging device, and the first image that is a panoramic image in the image composition system that performs image composition. Means for extracting and arranging an area corresponding to the designated area of the second image in the designated area of the first image, wherein the designated area of the first image is located near the center of the first image. a region close to the as compared to other regions distortion 100% of the first image, and the region corresponding to the specified area of the second image distortion than the specified area of the first image In order to obtain a composite image that is less and has a distortion aberration closer to 100% than that of the designated area of the first image, and has a realistic image, the designated area of the first image includes the second area. The area corresponding to the specified area of the image is extracted With the location, in the designated area outside the area of the first image, wherein the strain is large state is maintained.
The image composition method of the present invention is a first image that is a panoramic image in an image composition method in which a first image and a second image are generated by converting an original image captured by an imaging device, and the images are combined. Means for extracting and arranging an area corresponding to the designated area of the second image in the designated area of the first image, wherein the designated area of the first image is located near the center of the first image. a region close to the as compared to other regions distortion 100% of the first image, and the region corresponding to the specified area of the second image distortion than the specified area of the first image Is a region where distortion is closer to 100% than the designated region of the first image, and a region corresponding to the designated region of the second image is extracted from the designated region of the first image. Arranged outside the designated area of the first image So, by holding the distortion is large state, characterized by a full composite image realism. The designated area and the designated area region corresponding to the even may in area specified by being previously internally set in the system and step, may be a region that is specified by the user.
この発明によれば、パノラマ画像である第1の画像の指定領域に、第2の画像の当該指定領域に対応する領域であり且つ当該指定領域よりも歪みが少ない領域を抽出して重ね合わせるため、指定領域においては、第2の画像が用いられることによりオブジェクトがより現実的な比率となり、距離感がより適正に表現され、指定領域以外の領域においては、第1の画像をそのまま用いることにより、パノラマ画像特有の臨場感を生かすことができる合成画像を生成することが可能となる。ここで、パノラマ画像は、曲面レンズや曲面ミラーを用いて得られるものであっても良いし、コンピュータグラフィックにより描かれたものであっても良い。第2の画像は歪みのない画像であることが、より好ましい。
また、前記指定領域は、第1の画像全体のうちの他の領域と比較して歪曲収差が100%に近い領域であるため、指定領域では、歪曲収差が100%に近い領域をさらに100%に近いものとし、その他の領域はそのまま使用することにより臨場感を生かすことができるため、画像合成による違和感を抑えることができる。
According to the present invention, an area corresponding to the designated area of the second image and having less distortion than the designated area is extracted and superimposed on the designated area of the first image that is a panoramic image. By using the second image in the designated area, the object becomes a more realistic ratio and the sense of distance is more appropriately expressed. In the area other than the designated area, the first image is used as it is. Thus, it is possible to generate a composite image that can make use of the realistic sensation specific to a panoramic image. Here, the panoramic image may be obtained using a curved lens or a curved mirror, or may be drawn by computer graphics. More preferably, the second image is an image without distortion.
In addition, since the specified area is an area in which distortion is close to 100% compared to other areas in the entire first image, in the specified area, an area in which the distortion is close to 100% is further 100%. By using the other areas as they are, it is possible to make use of the realism, so that it is possible to suppress a sense of incongruity due to image composition.
また、前記第1の画像の指定領域は、当該第1の画像の中央付近に位置することが好ましい。画像の中央付近は表示に際して注目されやすい位置である。かかる注目されやすい中央付近においては第2の画像を用いてオブジェクトの大きさや距離感を適正に表現し、周縁の領域では第1の画像を用いて全体の雰囲気となる臨場感を出すことによって、画像合成の効果が高く発揮される。
また、前記第2の画像の指定領域に対応する領域は、前記第1の画像の指定領域よりも歪みが少なく、歪曲収差が100%に近いことが好ましい。画像の歪みは歪曲収差により客観的に比較することができる。第1の画像の指定領域に歪曲収差が100%に近い領域の画像を配置することにより、指定領域を歪みの少ない画像とすることができる。ここで、歪曲収差は、領域全体の歪曲収差を意味する。たとえば、各々の領域の歪曲収差の平均値を算出し、その平均値を比較する。
The designated area of the first image is preferably located near the center of the first image. The vicinity of the center of the image is a position that is easily noticed when displayed. In the vicinity of the center where attention is likely to be drawn, the size and distance feeling of the object are appropriately expressed using the second image, and in the peripheral area, the first image is used to give a sense of realism that is the overall atmosphere. The effect of image composition is high.
In addition, it is preferable that the region corresponding to the designated region of the second image has less distortion than the designated region of the first image and the distortion is close to 100%. Image distortion can be objectively compared by distortion. By arranging an image of an area where the distortion is close to 100% in the designated area of the first image, the designated area can be an image with little distortion. Here, the distortion aberration means the distortion aberration of the entire region. For example, the average value of distortion aberration in each region is calculated, and the average values are compared.
前記第1の画像は、中心射影画像であることが好ましい。ここで、中心射影画像は、曲面レンズや曲面ミラーを用いて得られる円形の等距離射影画像等を変換式や変換テーブルにより変換した画像でも良いし、中心射影画像を直接撮像可能な曲面レンズや曲面ミラーを用いて得られた画像でも良い。中心射影画像は臨場感に優れるため、中心射影画像の臨場感を生かしながら、距離感が適正な合成画像を生成することができる。 The first image is preferably a central projection image. Here, the central projection image may be an image obtained by converting a circular equidistant projection image obtained by using a curved lens or a curved mirror by a conversion formula or a conversion table, a curved lens that can directly capture the central projection image, or the like. An image obtained using a curved mirror may also be used. Since the central projection image has excellent realism, it is possible to generate a composite image with an appropriate sense of distance while taking advantage of the realism of the central projection image.
また、中心射影画像は、周縁から中心に向かって歪曲収差が100%に近くなる特性を有するため、指定領域は、注目されやすく且つ歪曲収差が100%に近い中心付近とすることが好ましい。中央付近においては、歪曲収差が100%に近い領域をさらに100%に近いものとするため、画像合成による違和感を抑えることができる。そして、中央付近よりも歪曲収差が100%に遠い値を有する周縁部については、そのまま使用することにより臨場感を生かすことができ、全体として、違和感が少なく且つ距離感・臨場感に優れた合成画像を生成することができる。 In addition, since the central projection image has a characteristic that distortion is close to 100% from the periphery toward the center, it is preferable that the designated region is close to the center where attention is easily paid and distortion is close to 100%. In the vicinity of the center, since the region where the distortion is close to 100% is made closer to 100%, the uncomfortable feeling caused by the image composition can be suppressed. In addition, the peripheral part having a distortion aberration that is 100% farther from the center can be used as it is, and as a whole, there is less sense of incongruity, and the composition is excellent in distance and presence. An image can be generated.
また、第2の画像は、正距円筒図法に基づく正距円筒画像であることが好ましい。正距円筒画像は、歪曲収差が100%に近い領域を有し、その領域では距離感が適正に表現されている。第1の画像の指定領域に、正距円筒画像の指定領域に対応する領域を配置することにより、距離感に優れた合成画像を得ることができる。さらに、この場合、第2の画像である正距円筒画像において、指定領域に対応する領域が、歪曲収差が最も100%に近いポイントを中心付近とした所定領域であることが好ましい。この領域が最も距離感が適正な領域だからである。 The second image is preferably an equirectangular image based on equirectangular projection. The equirectangular image has a region where distortion is close to 100%, and the sense of distance is properly expressed in this region. By arranging an area corresponding to the designated area of the equirectangular image in the designated area of the first image, it is possible to obtain a composite image with excellent sense of distance. Further, in this case, in the equirectangular image that is the second image, it is preferable that the region corresponding to the designated region is a predetermined region having a point near the center at which distortion is closest to 100%. This is because this area has the most appropriate sense of distance.
とくに、第1の画像は中心射影画像であり、第2の画像は正距円筒画像であり、指定領域は第1の画像の中央付近であることが好ましい。これにより、上述した効果が総合的に発揮され、違和感が少なく臨場感・距離感に優れた合成画像が得られる。 In particular, it is preferable that the first image is a central projection image, the second image is an equirectangular image, and the designated region is near the center of the first image. As a result, the above-described effects are comprehensively exhibited, and a composite image with little sense of discomfort and excellent sense of reality and distance can be obtained.
また、前記第2の画像は、正距方位図法に基づく等距離射影画像、又は、平射方位図法に基づく立体射影画像又は極射影画像、又は、正射方位図法に基づく正射影画像又は直交射影画像、又は、ランベルト正積方位図法に基づく等立体角射影画像であることが好ましい。これらの画像には、歪曲収差が100%に近い領域を有し、その領域では距離感が適正に表現されている。第1の画像の指定領域に、これらの画像の指定領域に対応する領域を配置することにより、距離感に優れた合成画像を得ることができる。 Further, the second image is an equidistant projection image based on an equirectangular projection, a stereoscopic projection image or a polar projection image based on a orthographic projection, or an orthographic image or an orthogonal projection image based on an orthographic projection. Or, it is preferably an equisolid angle projection image based on the Lambert equal product azimuth projection. These images have a region where distortion is close to 100%, and the sense of distance is appropriately expressed in this region. By arranging the areas corresponding to the designated areas of these images in the designated area of the first image, it is possible to obtain a composite image with an excellent sense of distance.
また、前記第1の画像の指定領域に、前期第2の画像の指定領域に対応する領域を配置した状態において、両画像の境界にぼかし処理を施すことが好ましい。これによれば、第1の画像と第2の画像の境界が目立たなくなり、両画像が一体化した自然な合成画像となる。 Further, it is preferable that a blurring process is performed on a boundary between both images in a state where an area corresponding to the designated area of the second image is arranged in the designated area of the first image. According to this, the boundary between the first image and the second image becomes inconspicuous, and a natural composite image is obtained by integrating both images.
本発明によれば、指定領域においては、第2の画像を用いることにより、オブジェクトがより現実的な比率となり、距離感がより適正に表現され、指定領域以外の領域においては、第1の画像をそのまま用いることにより、曲面レンズや曲面ミラーを用いて得られるパノラマ画像特有の臨場感を生かすことができる合成画像を生成することが可能となる。たとえば、部屋の内部を紹介する不動産情報として使用したときは、あたかも部屋の中にいるような臨場感を与えながらも、距離感を適正化して奥行きなどの誤解を生じさせないようにできる。また、防犯用の監視画像として使用したときは、全体的には臨場感を損なわず、指定領域では物の大きさや距離感を適正に表示することができ、監視場所の正確な把握を助けることができる。 According to the present invention, by using the second image in the designated area, the object becomes a more realistic ratio, the sense of distance is more appropriately expressed, and in the area other than the designated area, the first image By using as it is, it is possible to generate a composite image that can make use of the realistic sensation unique to a panoramic image obtained by using a curved lens or a curved mirror. For example, when used as real estate information that introduces the interior of a room, it is possible to optimize the sense of distance and prevent misunderstandings such as depth while giving a sense of presence as if it were in the room. In addition, when used as a surveillance image for crime prevention, it is possible to display the size and distance of the object properly in the designated area without losing the sense of reality as a whole, and to help accurately grasp the monitoring location. Can do.
以下、本発明の第1の実施の形態の画像合成システム及び画像合成方法について、図面を参照しながら説明する。本実施の形態は、曲面レンズや曲面ミラーを利用して得られる全方位の円形の等距離射影画像を原画像とし、原画像からパノラマ画像である第1の画像と第2の画像を生成し、その第1の画像と第2の画像を合成する場合を例に説明する。本発明の画像合成方法は、下記画像合成システムの処理工程に対応する。 Hereinafter, an image composition system and an image composition method according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In this embodiment, an omnidirectional circular equidistant projection image obtained by using a curved lens or a curved mirror is used as an original image, and a first image and a second image that are panoramic images are generated from the original image. A case where the first image and the second image are synthesized will be described as an example. The image composition method of the present invention corresponds to the processing steps of the following image composition system.
第1の画像は中心射影画像とし、第2の画像は正距円筒図法に基づいた正距円筒画像とした。これは例であり、第1の画像や第2の画像はその他の射影法や図法に基づく画像でも良い。たとえば、第2の画像として、正距方位図法に基づく等距離射影画像、又は、平射方位図法に基づく立体射影画像又は極射影画像、又は、正射方位図法に基づく正射影画像又は直交射影画像、又は、ランベルト正積方位図法に基づく等立体角射影画像を用いても良い。 The first image was a central projection image, and the second image was an equirectangular image based on equirectangular projection. This is an example, and the first image and the second image may be images based on other projection methods and projections. For example, as the second image, an equidistant projection image based on orthorectangular projection, a stereoscopic projection image or polar projection image based on orthographic projection, or an orthogonal projection image or orthogonal projection image based on orthographic projection, Alternatively, an equisolid angle projection image based on the Lambert equal product azimuth projection may be used.
また、中心射影画像、等距離射影画像、立体射影画像、極射影画像、正射影画像や直交射影画像、等立体角射影画像などは、専用の曲面ミラーや曲面レンズを用いることにより、無変換で直接得られる。第1の画像や第2の画像は、これらの画像を用いても良く、必ずしも同一原画像から生成される必要はない。 In addition, central projection images, equidistant projection images, stereoscopic projection images, polar projection images, orthographic projection images, orthogonal projection images, isosolid angle projection images, etc. can be converted without using a dedicated curved mirror or curved lens. Obtained directly. These images may be used for the first image and the second image, and are not necessarily generated from the same original image.
本実施形態の画像合成システム1は、例えばパーソナルコンピュータなどのコンピュータシステムによって実現される。図1は、本実施形態の画像合成システム1とその周辺装置の模式図である。画像合成システム1は、全方位カメラや広角カメラ等の撮像装置2と液晶ディスプレイなどの表示装置3と接続される。
The
(撮像装置)
撮像装置2は、周囲最大360度の画像を撮像可能なものであり、例えば図2に示すように、全方位レンズや広角レンズなどの曲面レンズ21及び撮像手段23を備える撮像装置2Aや、全方位ミラーや広角ミラーなどの曲面ミラー22及び撮像手段23を備える撮像装置2Bである。視野角180度の魚眼レンズも広角レンズに含まれる。本実施の形態では、パノラマ画像である第1の画像と第2の画像は、この曲面レンズ21や曲面ミラー22を備える撮像装置2を使用することにより得られる。具体的には、撮像装置2により撮像される円形の等距離射影画像を原画像Pとし、原画像Pを変換することにより第1の画像と第2の画像を生成する。
(Imaging device)
The
図3は、曲面レンズ21又は曲面ミラー22(以下、曲面レンズ/ミラーという)と、その曲面レンズ/ミラーを使用してデジタルカメラ等の撮像手段23により撮像された画像との関係を示す概念図である。撮像手段23に曲面レンズ/ミラーを取り付けて、x軸,y軸,z軸の三次元空間の上方に(z軸方向に)向けて置いたとすると、曲面レンズ/ミラーの内側や外側に貼り付けられた像を撮像手段23により撮影する状態を想定して考えることができ、撮像手段23により撮像された画像は、曲面レンズ/ミラーの外周円形の曲面を平面に射影して得られる円形の等距離射影画像Pとなると想定できる。全方位の曲面レンズ/ミラーを使用して撮像した画像は中央空白のドーナツ状の等距離射影画像Pとなり、魚眼レンズなどの広角の曲面レンズ/ミラーを使用して撮像した画像は中央空白のない円形の等距離射影画像Pとなる。曲面レンズ/ミラーの曲面の周縁を円周とする円形平面Cにおける水平方向の角度を角θ、円形平面Cの中心からの仰角(円形平面Cとその中心からの放射線との成す角)を角φ、円形射影画像CPにおいて中心からの距離を距離rとすると、円形の等距離射影画像Pの大きさが一定であることを前提として、曲面上の点(θ,φ)が平面に射影されたときの等距離射影画像Pの中心からの距離rは曲面の曲率に依存する。本実施の形態では、この等距離射影画像Pを原画像Pとして使用する。
FIG. 3 is a conceptual diagram showing the relationship between the
(画像合成システム)
図4は画像合成システム1を実現するコンピュータシステムのハード構成を模式的に示した図である。画像合成システム1は、CPU、メモリ、入力装置インターフェイス、表示装置インターフェイス、外部機器インターフェイス、ネットワークインターフェイス、AVインターフェイスを備え、それぞれ内部バスを介して接続されている。画像合成システム1には、AVインターフェイスを介して上記撮像装置2が接続され、さらに、表示装置インターフェイスを介して液晶ディスプレイなどの表示装置3が、入力インターフェイスを介してキーボードやマウスなどの入力装置4が、外部機器インターフェイスを介してハードディスクやメディアドライブなどの記憶手段5が、ネットワークインターフェイスを介してインターネットなどのネットワークが接続される。
(Image composition system)
FIG. 4 is a diagram schematically showing a hardware configuration of a computer system that implements the
図5は、画像合成システム1の機能構成を模式的に示した図である。画像合成システム1は、第1の画像生成手段11と、第2の画像生成手段12と、画像合成手段13とを備える。図6は、本画像合成システムの原理を説明する説明図である。
FIG. 5 is a diagram schematically illustrating a functional configuration of the
(第1の画像生成手段)
第1の画像生成手段11は、曲面レンズや曲面ミラーから得られる原画像(等距離射影射影画像)Pからパノラマ画像P1を生成する。パノラマ画像としては中心射影画像を例に説明するが、他の図法に基づくパノラマ画像でも良い。具体的には、曲面レンズや曲面ミラーにより得られる原画像Pが画像合成システムSに入力されると、この原画像Pを、予め記憶されている変換式や変換テーブルを用いて第1の画像P1に変換する(図6の矢印a1)。例えば、原画像Pの座標系を偏角α,動径βの極座標(α, β)とし、第1の画像P1の座標系を偏角α’,動径β’の極座標(α’,β’)とすると、変換式は下記数式1として与えられる。
(First image generating means)
The first image generation means 11 generates a panoramic image P1 from an original image (equal distance projection projection image) P obtained from a curved lens or curved mirror. As the panorama image, a central projection image will be described as an example, but a panorama image based on another projection method may be used. Specifically, when an original image P obtained by a curved lens or a curved mirror is input to the image composition system S, the original image P is converted into a first image using a conversion formula or conversion table stored in advance. Conversion to P1 (arrow a1 in FIG. 6). For example, the coordinate system of the original image P is set as the polar coordinate (α, β) of the declination α and the radius β, the coordinate system of the first image P1 is set as the polar coordinate (α ′, β) of the declination α ′ and the radius β ′. If '), the conversion formula is given as the following
なお、原画像Pから中心射影画像P1への変換は上記に限らず、例えば、等距離射影画像である原画像Pを仮想的な球面に変換し(図6の矢印b1)、その仮想的な球面を中心射影して第1の画像P1を生成しても良い(図6の矢印c1)。 The conversion from the original image P to the central projection image P1 is not limited to the above. For example, the original image P which is an equidistant projection image is converted into a virtual spherical surface (arrow b1 in FIG. 6), and the virtual image The first image P1 may be generated by projecting the spherical surface to the center (arrow c1 in FIG. 6).
中心射影画像である第1の画像P1は、中心にむかって歪みが少なく、歪曲収差が100%に近くなる特徴があり、中央付近のオブジェクトが小さく、外縁にいくにしたがってオブジェクトが大きく表示される。この縮尺の相違から、中央付近の領域が遠くに感じられるという錯覚が生じるが、一方で、奥行きが感じられて臨場感に溢れる。 The first image P1, which is a central projection image, has a feature that there is little distortion toward the center and distortion is close to 100%, the object near the center is small, and the object is displayed larger as it goes to the outer edge. . Due to this difference in scale, the illusion that the area near the center is felt far away, but on the other hand, the depth is felt and the sense of presence is overflowing.
(第2の画像生成手段)
第2の画像生成手段12は、曲面レンズや曲面ミラーから得られる原画像(等距離射影射影画像)Pから第2の画像P2を生成する。ここでは第2の画像として正距円筒画像を例に説明する。具体的には、曲面レンズや曲面ミラーにより得られる原画像Pが画像合成システムSに入力されると、この原画像Pを、予め記憶されている変換式や変換テーブルを用いて中心射影による第2の画像P2に変換する(図6の矢印a1)。例えば、曲面レンズの一種である魚眼レンズの場合,この変換は、原画像Pの座標系を偏角α,動径βの極座標(α,β)とし,第2の画像P2の座標系を横軸θ,縦軸φの直交座標系(θ,φ)とすると、数式2で与えられる。
(Second image generating means)
The second image generation means 12 generates a second image P2 from an original image (equal distance projection projection image) P obtained from a curved lens or curved mirror. Here, an equirectangular image will be described as an example of the second image. Specifically, when an original image P obtained by a curved lens or a curved mirror is input to the image composition system S, the original image P is converted into a second image obtained by central projection using a pre-stored conversion formula or conversion table. 2 is converted into an image P2 (arrow a1 in FIG. 6). For example, in the case of a fish-eye lens which is a kind of curved lens, this conversion is performed with the coordinate system of the original image P as the polar coordinate (α, β) of the declination α and the radius β, and the coordinate system of the second image P2 as the horizontal axis. Assuming an orthogonal coordinate system (θ, φ) of θ and the vertical axis φ, it is given by
また、例えば、曲面ミラーの一種である全方位ミラーの場合、原画像Pの座標系を偏角α,動径βの極座標(α,β)とし、第2の画像P2の座標系を横軸θ,縦軸φの直交座標系(θ,φ)とすると、下記数式3で与えられる。 Further, for example, in the case of an omnidirectional mirror which is a kind of curved mirror, the coordinate system of the original image P is the polar coordinate (α, β) of the declination α and the radius β, and the coordinate system of the second image P2 is the horizontal axis. Assuming an orthogonal coordinate system (θ, φ) of θ and the vertical axis φ, it is given by the following mathematical formula 3.
なお、原画像Pから第2の画像P2への変換は上記に限らず、例えば、等距離射影画像である原画像Pを仮想的な球面に変換し(図6の矢印b2)、その仮想的な球面を正距円筒図法により変換して第2の画像P2を生成しても良い(図6の矢印c2)。 The conversion from the original image P to the second image P2 is not limited to the above. For example, the original image P which is an equidistant projection image is converted into a virtual spherical surface (arrow b2 in FIG. 6), and the virtual image A second spherical image P2 may be generated by converting a simple spherical surface by equirectangular projection (arrow c2 in FIG. 6).
正距円筒画像である第2の画像P2の中心付近の領域は、中心射影画像である第1の画像P1の中央付近の領域よりも歪みが少なく、歪曲収差が100%に近くなる特徴があり、オブジェクトの大きさや距離感が適正に表現されている。 The region near the center of the second image P2, which is an equirectangular image, is characterized by being less distorted than the region near the center of the first image P1, which is a central projection image, and distortion is close to 100%. , The size and sense of distance of the object are properly expressed.
生成された第1の画像P1及び第2の画像P2は、画像合成システムSに接続される液晶表示装置などの出力手段に表示する。図7は、第1の画像P1と第2の画像P2とが表示された出力手段の表示画面を示す図である。 The generated first image P1 and second image P2 are displayed on output means such as a liquid crystal display device connected to the image composition system S. FIG. 7 is a diagram showing a display screen of the output means on which the first image P1 and the second image P2 are displayed.
この表示画面上において、ユーザはマウス操作などにより第1の画像P1の任意の領域を指定することにより指定領域r1を設定可能となっている。指定領域r1は、第1の画像上に破線枠等を示すことにより表示される。 On this display screen, the user can set the designated area r1 by designating an arbitrary area of the first image P1 by operating the mouse or the like. The designated area r1 is displayed by showing a broken line frame or the like on the first image.
また、この表示画面には、第1の画像P1に指定した指定領域r1と、指定領域r1に対応する第2の画像P2の領域r2との同期をとるか否かの選択を促す項目が設けられている。ユーザが項目をチェックして同期を取る旨の選択をすると、画像合成システムSは、入力された指定領域r1に対応する領域r2(以下、対応領域r2という)を第2の画像P2上に設定する。対応領域r2は、以下の処理により設定される。図6において第1の画像P1の指定領域r1を球面上へ逆変換し更に第2の画像P2へ変換することにより、第2の画像上の対応領域r2を得る。また、対応領域r2の大きさや縦横比が指定領域r1のそれと異なる場合には適宜対応領域r2の縦方向および横方向またはいずれか一方の拡大・縮小等を行う。対応領域r2は、第2の画像上に破線枠等を示すことにより表示される。 In addition, the display screen includes an item that prompts the user to select whether to synchronize the designated area r1 designated in the first image P1 and the area r2 in the second image P2 corresponding to the designated area r1. It has been. When the user checks the items and selects to synchronize, the image composition system S sets an area r2 (hereinafter referred to as a corresponding area r2) corresponding to the input designated area r1 on the second image P2. To do. The corresponding area r2 is set by the following process. In FIG. 6, the corresponding region r2 on the second image is obtained by inversely transforming the designated region r1 of the first image P1 onto the spherical surface and further transforming it into the second image P2. If the size and aspect ratio of the corresponding area r2 are different from that of the designated area r1, the corresponding area r2 is enlarged or reduced in the vertical and / or horizontal directions as appropriate. The corresponding area r2 is displayed by showing a broken line frame or the like on the second image.
ユーザが同期の機能を選択しない場合は、同期の項目のチェックを外す。同期の機能が選択されていない場合は、同期が解除され、第2の画像の対応領域r2についてもユーザが任意に指定できるようになる。 When the user does not select the synchronization function, uncheck the synchronization item. When the synchronization function is not selected, the synchronization is canceled and the user can arbitrarily designate the corresponding area r2 of the second image.
(画像合成手段)
画像合成手段13は、第1の画像P1の指定領域r1に、第2の画像P2の対応領域r2を抽出して配置する機能を備える。図6及び図7に示す画像P3が、画像合成手段13により生成された合成画像P3である。合成画像P3は、第1の画像P1の指定領域r1に、第2の画像P2の対応領域r2が重ね合わされた状態となる。
(Image composition means)
The image synthesizing unit 13 has a function of extracting and arranging the corresponding region r2 of the second image P2 in the designated region r1 of the first image P1. An image P3 shown in FIGS. 6 and 7 is a synthesized image P3 generated by the image synthesizing unit 13. The composite image P3 is in a state where the corresponding region r2 of the second image P2 is superimposed on the designated region r1 of the first image P1.
生成された合成画像P3は、パノラマ画像である第1の画像P1の中央付近に歪みの少ない第2の画像の対応領域r2が配置された状態となっている。これにより、第1の画像P1の周縁部分の臨場感をそのまま利用しながら、対応領域r2ではオブジェクトの大きさが調整され、縮尺の相違により中央付近が遠く見えるという距離感の錯覚が緩和される。 The generated composite image P3 is in a state where the corresponding region r2 of the second image with less distortion is arranged near the center of the first image P1 that is a panoramic image. Thus, while using the presence of the peripheral portion of the first image P1 as it is, the size of the object is adjusted in the corresponding region r2, and the illusion of distance feeling that the vicinity of the center can be seen far away due to the difference in scale is alleviated. .
ここで、各領域r1,r2の歪み量は歪曲収差により比較することが好ましい。ここで歪曲収差は、各領域r1,r2の領域全体の歪曲収差を意味している。たとえば、各領域r1,r2について歪曲収差の平均値を用いて比較する。歪曲収差の平均値の求め方としては、以下の方法が挙げられる。例えば、領域の全ての画素について計算された歪曲収差の平均値でもよいし、領域を任意の格子で区切った結節点の画素についてのみ求められた歪曲収差の平均値でもよい。 Here, it is preferable to compare the distortion amounts of the regions r1 and r2 by distortion. Here, the distortion aberration means the distortion aberration of the entire areas r1 and r2. For example, each region r1, r2 is compared using an average value of distortion. The following method is mentioned as a method for obtaining the average value of the distortion aberration. For example, the average value of distortion aberration calculated for all the pixels in the region may be used, or the average value of distortion aberration obtained only for the pixel at the node obtained by dividing the region by an arbitrary lattice.
ここで、第1の画像P1において、指定領域r1は、他の領域(指定領域r1を除く領域)と比較して、歪曲収差が100%に近い領域、すなわち、本実施の形態においては中央付近であることが好ましい。かかる指定領域r1に、指定領域r1よりも歪曲収差が100%に近い対応領域r2を配置しても違和感が少ないためである。 Here, in the first image P1, the designated region r1 is a region in which distortion is close to 100% compared to other regions (regions excluding the designated region r1), that is, near the center in the present embodiment. It is preferable that This is because even if the corresponding region r2 having a distortion aberration closer to 100% than that of the designated region r1 is disposed in the designated region r1, there is less discomfort.
また、第2の画像P2において、対応領域r2は、他の領域(対応領域r2を除く領域)よりも歪曲収差が100%に近い領域、すなわち、本実施の形態では中央付近に設定されることが好ましい。かかる領域を対応領域r2とすることにより、効果的に距離感の適正化が図られるためである。 Further, in the second image P2, the corresponding region r2 is set to a region where distortion is closer to 100% than other regions (regions excluding the corresponding region r2), that is, in the present embodiment, near the center. Is preferred. This is because the sense of distance can be effectively optimized by setting such a region as the corresponding region r2.
また、指定領域r1を中央付近とし、そこに対応領域r2を配置することにより、注目されやすい領域の距離感を適正化し、周縁の領域は第1の画像をそのまま生かすことにより全体の雰囲気に臨場感を与えることができる。 In addition, the designated region r1 is set near the center, and the corresponding region r2 is arranged there, thereby optimizing the sense of distance of the region that is easily noticed, and the peripheral region is exposed to the entire atmosphere by utilizing the first image as it is. A feeling can be given.
指定領域r1と対応領域r2の重ね合わせの位置は、画像合成システム1により決定されても良いし、ユーザにより任意に定められるようにしても良い。合成画像P3は表示画面(図7)に表示され、その表示された合成画像P3は、ユーザのマウス操作等により対応領域r2が位置移動可能となっており、ユーザが任意に重ね合わせ位置を調整可能となっている。
The overlapping position of the designated area r1 and the corresponding area r2 may be determined by the
また、合成画像P3において、ユーザのマウス操作等により対応領域r2の大きさを変更することが可能となっており、画像合成システム1は、ユーザによる対応領域r2の大きさの変更に応じて、対応領域r2の画像の拡大・縮小を行う。これにより、ユーザは合成画像P3のバランスを見ながら第1の画像P1における対応領域r2の大きさを調整可能となっている。
Further, in the synthesized image P3, the size of the corresponding area r2 can be changed by a user's mouse operation or the like, and the
さらに、画像合成手段13は、合成画像P3において、重ね合わせられた第1の画像P1と第2の画像P2の境界に、ぼかし処理を施す機能を備えることが好ましい。合成画像P3は、第1の画像P1と第2の画像P2との境界が目立たなくなり、全体として一体化された画像となる。これにより、合成画像P3は、合成による違和感が低減され、より臨場感のある画像となる。ぼかし処理としては、本実施の形態では境目近傍の画素平均により行うが、他の方法でも良い。 Furthermore, it is preferable that the image synthesizing unit 13 has a function of performing a blurring process on the boundary between the superimposed first image P1 and second image P2 in the synthesized image P3. The composite image P3 becomes an integrated image as a whole because the boundary between the first image P1 and the second image P2 is not noticeable. As a result, the synthesized image P3 is reduced in discomfort due to the synthesis and becomes a more realistic image. The blurring process is performed by averaging pixels near the boundary in this embodiment, but other methods may be used.
画像合成システム1を使用するときは、まず、撮像装置2で撮像された原画像Pを画像合成システム1に入力する。画像合成システム1は、第1の画像合成手段11により第1の画像を生成し、第2の画像合成手段12により第2の画像を生成し、各画像P1,P2を表示画面に表示する。第1の画像P1の指定領域r1や第2の画像P2の対応領域r2の初期状態が設定されている場合は、表示画面の各画像P1,P2に各領域r1,r2を破線等により表示する。つぎに、ユーザはマウス操作等により第1の画像P1の指定領域r1を指定する。指定領域r1は第1の画像P1中に破線などにより示される。その際に、ユーザが所定の項目にチェックを入れると、画像合成システム1は、指定領域r2に対応する対応領域r2を第2の画像P2中に設定し、それを破線等により表示画面に表示する。ユーザは、項目にチェックしない場合は、マウス操作等により対応領域r2を設定し、それが表示画面に表示される。さらに、画像合成システム1は、画像合成手段により、第1の画像P1の指定領域r1に第2の画像の対応領域r2を配置して、合成画像P3を生成する。ユーザは合成画像P3において第1の画像P1の領域と第2の画像の対応領域r2との境界にぼかし処理を施したい場合は、「境界をぼかす」の項目にチェックし、ぼかしの程度を示す目盛を指すポインタを動かしてぼかしの程度を指定する。画像合成システム1は、「境界をぼかす」の項目にチェックされている場合は、指定された程度でぼかし処理を施す。
When using the
(他の実施の形態)
第1の画像P1や第2の画像P2は直接画像合成システム1に入力されても良い。入力される各画像P1,P2は、原画像Pを変換することにより生成されたパノラマ画像であってもよいし、パノラマ画像が変換なしに直接得られる曲面レンズや曲面ミラーを用いて撮像された画像であってもよい。
(Other embodiments)
The first image P1 and the second image P2 may be directly input to the
この場合、本実施の形態の画像合成システム1は、原画像Pからの各画像P1,P2への変換処理が不要となるため、第1の画像生成手段11や第2の画像生成手段12を備えなくとも良い。なお、入力された画像が、円形の等距離射影画像Pであるか、第1の画像P1であるか、第2の画像P2であるかを判断する判断手段を備え、入力された画像P,P1,P2に応じて第1の画像生成手段11や第2の画像生成手段12や画像合成手段13による処理が起動されるようにしてもよい。
In this case, the
また、第2の画像P2としては、前記第2の画像は、正距方位図法に基づく等距離射影画像、又は、平射方位図法に基づく立体射影画像又は極射影画像、又は、正射方位図法に基づく正射影画像又は直交射影画像、又は、ランベルト正積方位図法に基づく等立体角射影画像でも良い。図8(a)は第2の画像を立体射影画像又は極射影画像としたときの合成画像P3の例であり、(b)は第2の画像を正射影画像又は直交射影画像としたときの合成画像P3の例であり、(c)は等立体角射影画像としたときの合成画像P3の例であり、(d)は等距離射影画像としたときの合成画像P3の例である。いずれも、第1の画像は中心射影画像としている。第2の画像の対応領域r2は第1の画像の指定領域r1と比較して歪曲収差が100%に近く、第2の画像としていずれの画像を用いても本発明の効果が発揮される。 Further, as the second image P2, the second image is an equidistant projection image based on an equirectangular projection, a stereoscopic projection image or a polar projection image based on a orthographic projection, or an orthographic projection. An orthographic projection image or an orthogonal projection image based on this, or an equisolid angle projection image based on the Lambert equal product azimuth projection may be used. FIG. 8A is an example of a composite image P3 when the second image is a stereoscopic projection image or a polar projection image, and FIG. 8B is a view when the second image is an orthographic image or an orthogonal projection image. It is an example of the composite image P3, (c) is an example of the composite image P3 when it is an equisolid angle projection image, and (d) is an example of the composite image P3 when it is an equidistant projection image. In both cases, the first image is a central projection image. The corresponding region r2 of the second image has a distortion aberration close to 100% as compared with the designated region r1 of the first image, and the effect of the present invention is exhibited regardless of which image is used as the second image.
(実施例)
不動産分野などにおいて、室内の風景をパノラマ画像として提供する場合を例に、本発明の実施例を示す。図9は、本実施例を説明する図である。第1の画像生成手段11により第1の画像P1が生成され、第2の画像生成手段12により第2の画像P2が生成される。画像合成手段13により、第1の画像P1の所定領域r1に、第2の画像P2の対応領域r2が重ねあわされて、両画像P1,P2の境界にぼかし処理が施され、合成画像P3が生成される。合成画像P3は、表示装置3に画面表示される。ユーザは、この表示装置3に表示された合成画像P3を見ることにより、室内を擬似体験する。合成画像P3は、臨場感に溢れ、更に、中央付近の領域においてはオブジェクトの大きさや距離感も現実的となる。ユーザは、あたかも室内に居るような臨場感を感じながら、テーブル等の物の大きさや部屋の奥行き等を誤解することがない。また、これらの画像は曲面レンズや曲面ミラーで撮影されたものでも良いし、CGであっても良い。
(Example)
An embodiment of the present invention will be described by taking as an example a case where an indoor landscape is provided as a panoramic image in the real estate field or the like. FIG. 9 is a diagram for explaining the present embodiment. A first image P1 is generated by the first image generation unit 11, and a second image P2 is generated by the second image generation unit 12. The image composition means 13 superimposes the corresponding region r2 of the second image P2 on the predetermined region r1 of the first image P1, blurs the boundary between the images P1 and P2, and the composite image P3 is displayed. Generated. The composite image P3 is displayed on the screen of the display device 3. The user has a simulated experience in the room by viewing the composite image P3 displayed on the display device 3. The composite image P3 is full of realism, and the size and distance of the object are realistic in the area near the center. The user does not misunderstand the size of an object such as a table, the depth of the room, etc. while feeling as if he / she is in the room. These images may be taken with a curved lens or a curved mirror, or may be CG.
上記実施の形態の画像合成システムは、パーソナルコンピュータ等のコンピュータシステムにより実現する場合を例に説明したが、例えばデジタルカメラや携帯電話などの携帯端末により実現されても良い。また、上記各手段や方法は、プログラムにより実現されても良いし、ICチップ等の回路により実現されても良い。本画像合成システム1と撮像装置2と表示装置3とは、ネットワークを介して接続されていても良い。
The image synthesizing system of the above embodiment has been described by way of example of a computer system such as a personal computer, but may be realized by a mobile terminal such as a digital camera or a mobile phone. Each of the above means and methods may be realized by a program or a circuit such as an IC chip. The
また、上記実施の形態及び実施例では、静止画像を例に説明したが、CCDカメラなどの動画像撮像手段により撮像された動画像について、動画像を構成する各フレームに対して同様の処理を行うことで、動画像にも適用可能である。 In the above-described embodiments and examples, a still image has been described as an example. However, for a moving image captured by a moving image capturing unit such as a CCD camera, the same processing is performed on each frame constituting the moving image. This is applicable to moving images.
1 画像合成システム
11 第1の画像生成手段
12 第2の画像生成手段
13 画像合成手段
2 撮像装置
21 曲面レンズ
22 曲面ミラー
23 デジタルカメラ
3 表示装置
C 円形平面
CP 円形射影画像
P 原画像
P1 第1の画像
P2 第2の画像
P3 合成画像
r1 指定領域
r2 対応領域
DESCRIPTION OF
Claims (4)
パノラマ画像である第1の画像の指定領域に、第2の画像の当該指定領域に対応する領域を抽出して配置する手段を備え、前記第1の画像の指定領域は、前記第1の画像の中央付近に位置して前記第1の画像の他の領域と比較して歪曲収差が100%に近い領域であり、かつ、前記第2の画像の指定領域に対応する領域は、前記第1の画像の指定領域よりも歪みが少なくて前記第1の画像の指定領域よりも歪曲収差が100%に近い領域であり、
臨場感に溢れる合成画像とするために、前記第1の画像の指定領域には、前記第2の画像の当該指定領域に対応する領域が抽出され配置されるとともに、前記第1の画像の指定領域外領域では、歪が大きい状態が保持されることを特徴とする画像合成システム。 In an image composition system that generates a first image and a second image by converting an original image captured by an imaging device, and performs image composition,
Means for extracting and arranging an area corresponding to the designated area of the second image in a designated area of the first image that is a panoramic image, wherein the designated area of the first image is the first image distortion as compared to other areas of and located near the center of the first image is a region close to 100%, and the area corresponding to the specified area of the second image, the first A region that is less distorted than the designated region of the image and has a distortion aberration closer to 100% than the designated region of the first image,
In order to obtain a composite image overflowing with a sense of presence, an area corresponding to the designated area of the second image is extracted and arranged in the designated area of the first image, and the designated image of the first image is designated. An image composition system characterized in that a state of large distortion is maintained in an out-of-region region .
パノラマ画像である第1の画像の指定領域に、第2の画像の当該指定領域に対応する領域を抽出して配置する手段を備え、前記第1の画像の指定領域は、前記第1の画像の中央付近に位置して前記第1の画像の他の領域と比較して歪曲収差が100%に近い領域であり、かつ、前記第2の画像の指定領域に対応する領域は、前記第1の画像の指定領域よりも歪みが少なくて前記第1の画像の指定領域よりも歪曲収差が100%に近い領域であり、
前記第1の画像の指定領域に、前記第2の画像の当該指定領域に対応する領域を抽出して配置するとともに、前記第1の画像の指定領域外領域では、歪が大きい状態を保持することで、臨場感に溢れる合成画像とすることを特徴とする画像合成方法。 In an image composition method for generating a first image and a second image by converting an original image captured by an imaging device, and performing image composition,
Means for extracting and arranging an area corresponding to the designated area of the second image in a designated area of the first image that is a panoramic image, wherein the designated area of the first image is the first image distortion as compared to other areas of and located near the center of the first image is a region close to 100%, and the area corresponding to the specified area of the second image, the first A region that is less distorted than the designated region of the image and has a distortion aberration closer to 100% than the designated region of the first image,
In the designated area of the first image, an area corresponding to the designated area of the second image is extracted and arranged, and the area outside the designated area of the first image keeps a large distortion state. Thus, an image composition method characterized by creating a composite image full of realism .
Priority Applications (1)
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