(57)【要約】【課題】例えばＳｆＭ方式等の三次元画像の復元に利用するための撮影画像を得るのに適した簡単な構造からなる撮影装置及びそれを用いた画像処理装置の提供を目的とする。【解決手段】支持部材と、前記支持部材により回転可能な回転部材とを備え、前記回転部材は、第１固定部を介して取り付けられた第１カメラを有し、前記回転部材の回転面は、前記支持部材の回転中心軸（Ｏ）と所定の角度で交差する回転面角（θ）を有し、前記第１カメラの公転軌道軸（Ｄ）と前記支持部材の回転中心軸（Ｏ）とは平行であり、且つ、前記第１カメラの第１カメラ撮影中心軸は、前記支持部材の回転中心軸（Ｏ）方向が撮影範囲に含まれるように当該第１カメラが取り付けられていることを特徴とする。【選択図】  図１
2020188333.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持部材と、前記支持部材により回転可能な回転部材とを備え、
前記回転部材は、第１固定部を介して取り付けられた第１カメラを有し、
前記回転部材の回転面は、前記支持部材の回転中心軸（Ｏ）と所定の角度で交差する回転面角（θ）を有し、
前記第１カメラの公転軌道軸（Ｄ）と前記支持部材の回転中心軸（Ｏ）とは平行であり、且つ、前記第１カメラの第１カメラ撮影中心軸は、前記支持部材の回転中心軸（Ｏ）方向が撮影範囲に含まれるように当該第１カメラが取り付けられていることを特徴とする撮影装置。
【請求項２】
前記回転部材は、第１カメラとは異なる位置に設けた１又は複数の第２カメラを有することを特徴とする請求項１記載の撮影装置。
【請求項３】
前記１又は複数の第２カメラのうち、少なくとも１つは回転部材の前記第１カメラが取り付けられた回転面とは反対側の回転面に取り付けられていることを特徴とする請求項２記載の撮影装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の撮影装置を用いた画像処理装置であって、
前記回転部材を連続回転又は間欠回転しながら、且つ、前記支持部材を前後方向に移動させつつ、
前記第１カメラにて撮影された複数の画像の読み込み手段、又は前記第１及び第２カメラにて撮影された複数の画像の読み込み手段と、
前記読み込み手段にて取得した画像データを三次元画像に処理する画像処理手段を有することを特徴とする画像処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、三次元画像を得るための撮影装置に関する。
特に洞窟内等の人が現場に立ち入るのが大変な場合に有効な、撮影装置及びその画像処理装置に係る。
【背景技術】
【０００２】
三次元画像を復元，映像する手段の１つにＳｆＭ（Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ  ｆｒｏｍ  Ｍｏｔｉｏｎ）方式が知られている。
このＳｆＭ方式は、被写体をいろいろな角度から撮影し、被写体の特徴点（対応点）と撮影した位置，姿勢の関係を画像処理することで三次元画像にする方法である。
このようなＳｆＭ方式を利用できるための撮影画像を取得するためには、いろいろな位置からカメラ角度を変えて静止画像あるいは、動画画像等を得ることが必要となる。
しかし、人が立ち入りしにくい狭い場所や洞窟内等の撮影には、撮影そのものが困難であったり危険が伴う恐れもあった。
【０００３】
例えば特許文献１には、地下空洞内部を写真撮影するスチルカメラと、方位計と空洞内の側壁までの距離を計測する距離計を搭載した地下空洞調査装置を開示するが、装置の構造が複雑であり、撮影作業も大変である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−１３０６４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、例えばＳｆＭ方式等の三次元画像の復元に利用するための撮影画像を得るのに適した簡単な構造からなる撮影装置及びそれを用いた画像処理装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る撮影装置は、支持部材と、前記支持部材により回転可能な回転部材とを備え、前記回転部材は、第１固定部を介して取り付けられた第１カメラを有し、前記回転部材の回転面は、前記支持部材の回転中心軸（Ｏ）と所定の角度で交差する回転面角（θ）を有し、前記第１カメラの公転軌道軸（Ｄ）と前記支持部材の回転中心軸（Ｏ）とは平行であり、且つ、前記第１カメラの第１カメラ撮影中心軸は、前記支持部材の回転中心軸（Ｏ）方向が撮影範囲に含まれるように当該第１カメラが取り付けられていることを特徴とする。
【０００７】
ここで回転部材は支持部材に固定され、支持部材を廻すとそれにより回転するものをいい、支持部材からアーム部材を延在させて第１カメラを固定してもよく、円盤状又はリング状の回転体に第１カメラを固定してもよく、回転部材の形状や構造に制限はない。
【０００８】
本発明において支持部材は、手で支持できるものでも機械的に支持するものでもよく、回転部材を回転できるとともに、回転部材に取り付けた第１カメラを前進方向及び後退方向に移動可能になっているのが好ましい。
【０００９】
本発明において、回転部材の回転中心は支持部材の回転中心と一致し、これを回転中心軸（Ｏ）と表現し、第１固定部に取り付けられた第１カメラは上記回転中心軸（Ｏ）の廻りに公転し、この公転軌道及び第１カメラの撮影中心を通り、支持部材の回転中心軸（Ｏ）と平行な軸線を公転軌道軸（Ｄ）と表現する。
本発明において回転部材の回転面角（θ）に所定の傾斜を設け、この回転部材に取り付けた第１カメラの撮影範囲に回転中心軸（Ｏ）方向が含まれるように、この第１カメラの撮影方向を斜めに設けたことで、被写体の撮影視点を変えながら効率よく撮影することができる。
【００１０】
本発明において、前記回転部材は、第１カメラとは異なる位置に設けた１又は複数の第２カメラを有するようにするのが好ましい。
これにより複数のカメラにて、相互に異なる視点から被写体を撮影できる。
よって、第２カメラは第１カメラとは異なる方向に向いていることになるが、洞窟等の内部を効率よく撮影するには、前記１又は複数の第２カメラのうち、少なくとも１つは回転部材の前記第１カメラが取り付けられた回転面とは反対側の回転面に取り付けられているのが好ましい。
【００１１】
本発明に係る画像処理装置は、請求項１〜３のいずれかに記載の撮影装置を用いた画像処理装置であって、前記回転部材を連続回転又は間欠回転しながら、且つ、前記支持部材を前後方向に移動させつつ、前記第１カメラにて撮影された複数の画像の読み込み手段、又は前記第１及び第２カメラにて撮影された複数の画像の読み込み手段と、前記読み込み手段にて取得した画像データを三次元画像に処理する画像処理手段を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る撮影装置は、支持部材に所定の回転面角（θ）を有するように回転部材を斜めに連結するとともに、所定の半径にて円運動するようにカメラを取り付けたので、支持部材を廻しながら連続的あるいは間欠的に撮影するだけで、三次元画像に画像処理するための画像を取得することができる。
また、洞窟内等の人が立ち入ることが難しい場所の撮影にあっては、支持部材を廻しながら前後方向に移動させつつ撮影することで、内部を容易に撮影することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係る撮影装置の実施例１の構造例を示す。
【図２】本発明に係る撮影装置の第１カメラと第２カメラとを１８０°回転させた状態を（ａ），（ｂ）に示す。
【図３】実施例２の構造例を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明に係る撮影装置の構造例を以下、図に基づいて説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００１５】
図１に実施例１を示す。
棒状の支持部材１１の先端側にアーム状の回転部材１２を連結してある。
支持部材１１を図１に示した矢印の方向に廻すと、アーム状の回転部材１２が回転し回転面を形成する。
【００１６】
回転部材１２を支持部材１１に斜めに連結したことにより、回転部材１２は回転面角（θ）を形成する。
アーム状の回転部材１２の一方の端部に第１カメラ２１を第１固定部１２ａを介して取り付けてある。
本実施例では、第１カメラ２１を回転面の前方側に向けて取り付けるとともに、第２カメラ２２を上記回転面の反対側の後方側に向けて、第２固定部１２ｂを介して取り付けてある。
支持部材１１の回転中心軸（Ｏ）と第１カメラ２１の撮影中心が公転する公転軌道軸（Ｄ）とは相互に平行であり、第１カメラの向き即ち第１カメラ撮影中心軸２１ａの向きは、回転中心軸（Ｏ）と交差する方向に斜めに向いている。
これにより第１カメラ２１の撮影範囲２１ｂは、前方の被写体を斜めから撮影することになる。
また、第１カメラ２１の回転半径は、第１カメラ２１の撮影中心と支持部材１１との間隔で定まる。
【００１７】
本実施例１では、図２（ａ），（ｂ）に第１カメラ２１と第２カメラ２２とを回転半径が一致するようにし、且つ、第２カメラ２２で後方の被写体を斜めに撮影する例になっているが、第２カメラ２２の撮影方向が第１カメラ２１の撮影方向と異なれば、公転半径が相互に異なっていてもよい。
第２カメラ２２の第２カメラ撮影中心軸２２ａは回転中心軸（Ｏ）と交差し、第２カメラ撮影範囲２２ｂは後方側に向けて撮影する例になっている。
このようにすると、例えば洞窟内や直方体状等の内部形状を撮影する場合に、撮影装置を回転させながら１回の引き抜き操作で全方向の撮影が可能になる。
【００１８】
図３に実施例２としてリング状の回転部材１１２に、第２カメラとして２つのカメラを設けた例を示す。
本実施例は、支持部材１１の先端側に斜めに連結した連結アーム１１２ａを介して、リング状の回転部材１１２を固定してある。
回転部材１１２の前面側に第１カメラ２１を取り付け、これに対して１８０°ずれた後面側に第２カメラ２２を取り付けるとともに、それらとは異なる位置であって、第１カメラ２１及び第２カメラ２２とは約９０°傾けて、第３カメラ２３（２つ目の第２カメラ）を設けることもできる。
このようにすると、洞窟内を撮影するためのアングルを増やすことができる。
【符号の説明】
【００１９】
１１      支持部材
１２      回転部材
１２ａ    第１固定部
１２ｂ    第２固定部
２１      第１カメラ
２１ａ    第１カメラ撮影中心軸
２１ｂ    第１カメラ撮影範囲
２２      第２カメラ
２２ａ    第２カメラ撮影中心軸
２２ｂ    第２カメラ撮影範囲
θ         回転面角
Ｏ        回転中心軸
Ｄ        公転軌道軸
【図１】
2020188333.tif 000003
【図２】
2020188333.tif 000004
【図３】
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