(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
全方位光学系を介して３６０度全周の被写体像を撮影可能な撮像装置であって、
前記被写体像を撮影する撮像手段と、
前記撮像手段により撮影された被写体像に重畳させて、前記被写体像の光軸を中心とする半径方向の補助線および円周方向の補助線の少なくとも何れか一方を表示部に表示する表示制御手段と、を有することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記表示制御手段は、複数の前記半径方向の補助線を前記被写体像の光軸を中心として等角度で表示することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記表示制御手段は、複数の前記円周方向の補助線を半径方向に沿って等間隔に表示することを特徴とする請求項１または２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記表示制御手段は、複数の前記円周方向の補助線を半径方向に沿って、前記被写体像に対する仰俯角が等間隔になるように表示することを特徴とする請求項１または２に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記撮像手段により撮影された被写体像から直線状エッジを検出するエッジ検出手段と、
前記エッジ検出手段により検出された直線状エッジの向きと位置とが所定の条件を満たしているか否かを評価する評価手段と、を有し、
前記表示制御手段は、前記評価手段により所定の条件を満たしていると判定された直線状エッジに、前記半径方向の補助線を重畳して表示することを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記撮像手段により撮影された被写体像から円弧状エッジを検出するエッジ検出手段と、
前記エッジ検出手段により検出された円弧状エッジの中心位置が所定の条件を満たしているか否かを評価する評価手段と、を有し、
前記表示制御手段は、前記評価手段により所定の条件を満たしていると判定された円弧状エッジに、前記円周方向の補助線を重畳して表示することを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の撮像装置。
【請求項７】
全方位光学系を介して３６０度全周の被写体像を撮影可能な撮像装置の制御方法であって、
前記被写体像を撮影する撮像ステップと、
前記撮像ステップにより撮影された被写体像に重畳させて、前記被写体像の光軸を中心とする半径方向の補助線および円周方向の補助線の少なくとも何れか一方を表示部に表示する表示制御ステップと、を有することを特徴とする制御方法。
【請求項８】
全方位光学系を介して３６０度全周の被写体像を撮影可能な撮像装置を制御するためのプログラムであって、
前記被写体像を撮影する撮像ステップと、
前記撮像ステップにより撮影された被写体像に重畳させて、前記被写体像の光軸を中心とする半径方向の補助線および円周方向の補助線の少なくとも何れか一方を表示部に表示する表示制御ステップと、をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、全方位光学系を介して３６０度全周を撮影可能な撮像装置、その制御方法およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、撮像装置で３６０度全周の被写体を撮影するために、ミラーやレンズを利用した全方位光学系が知られている（特許文献１参照）。また、全方位光学系が搭載された専用の全方位カメラの他、既存のカメラにアダプタとして装着するものも存在している。
【０００３】
球面ミラーや双曲面ミラーを利用したミラー方式の全方位光学系は、一般に撮影範囲（仰俯角の範囲）が広いという特長がある。ここで、ミラー方式の全方位光学系で撮影した画像のイメージを図１０（ａ）に示す。ミラー方式の全方位光学系では、中心に撮像装置自身が映り込むため、得られる画像は環状画像となる。図１０（ａ）に示す例は、部屋の内部で撮像装置を真上に向けて撮影した画像である。図１０（ａ）では、部屋の真上方向に位置する天井１００１が環状画像の外周側に表示され、真下方向に位置する床１００２が中心側に表示される。この画像データをパノラマ展開することで、図１０（ｂ）に示すような全周パノラマ画像が得られ、ユーザが利用可能になる。
【０００４】
また、近年の撮像装置では、撮影モード中は常に被写体像が表示部に表示され（ライブビュー表示）、水平・垂直方向の格子状の補助線を被写体像に重畳して表示することで水平出しや構図決めをサポートするものが知られている（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−５０１８５号公報
【特許文献２】特開２００７−２７９７６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
撮像装置にミラー方式の全方位光学系を装着して全方位撮影を行う場合、上述したように、表示部に表示されるのは環状画像である。したがって、図１０（ｃ）に示すように、従来の水平・垂直方向の格子状の補助線１００３を環状画像に重畳して表示しても水平出しの役には立たず、ライブビュー表示において水平出しを行うことが困難である。一方、撮像装置に水準器などの特別な装置を装着した場合にはコストアップとなってしまう。
本発明は、上述したような問題点に鑑みてなされたものであり、全方位光学系を介して３６０度全周の被写体像を撮影可能な撮像装置において、ユーザが容易に水平出しを行うことができるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、全方位光学系を介して３６０度全周の被写体像を撮影可能な撮像装置であって、前記被写体像を撮影する撮像手段と、前記撮像手段により撮影された被写体像に重畳させて、前記被写体像の光軸を中心とする半径方向の補助線および円周方向の補助線の少なくとも何れか一方を表示部に表示する表示制御手段とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、全方位光学系を介して３６０度全周の被写体像を撮影可能な撮像装置において、容易に水平出しを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本実施形態の撮像装置の構成を示す図である。
【図２】本実施形態の全方位ミラーの構成を示す図である。
【図３】本実施形態の全方位撮影モードにおける補助線を示す図である。
【図４】第１の実施形態のライブビュー表示時の動作を示すフローチャートである。
【図５】第１の実施形態の補助線を重畳した表示を示す図である。
【図６】第１の実施形態の補助線を重畳した表示を示す図である。
【図７】本実施形態の仰俯角と環状画像との関係を示す図である。
【図８】第２の実施形態のライブビュー表示時の動作を示すフローチャートである。
【図９】第２の実施形態の補助線を重畳した表示を示す図である。
【図１０】全方位光学系で撮影した画像を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下では、本発明に係る実施形態について図面を参照して説明する。
（第１の実施形態）
図１は、本実施形態が適用される撮像装置１００の構成を示す図である。
撮像装置１００は、撮影した静止画データをメモリカード１０６に記録することが可能である。また、撮像装置１００は後述する全方位ミラー２００を装着することで、３６０°全周の環状画像を撮影することが可能である。
【００１１】
撮像装置１００は撮像部１０１、映像信号処理部１０２、データバッファ１０３、ＪＰＥＧＣＯＤＥＣ１０４、メモリカードＩ／Ｆ１０５、メモリカード１０６、操作部１０７、表示部１０８、ファイル管理部１０９、ＣＰＵ１１０を有している。
撮像部１０１は、撮像手段の一例であって、被写体像を捉えて電気信号に変換するものである。映像信号処理部１０２は、撮像部１０１で変換された電気信号にＡ／Ｄ変換を行ったり適切な画像処理を施したりして画像データを生成するものである。データバッファ１０３は、記録時に、映像信号処理部１０２にて生成された画像データを格納するものである。ＪＰＥＧＣＯＤＥＣ１０４は、記録時に、データバッファ１０３に格納された画像データに対して圧縮符号化を施しＪＰＥＧ画像データとして出力するものである。メモリカードＩ／Ｆ１０５は、装着されたメモリカード１０６に対して読み書きを行うものである。メモリカード１０６は、撮像装置１００で撮影した画像データを記録するものである。操作部１０７は、ユーザからの操作を受け付けて、撮像装置１００を操作するためのものである。操作部１０７には、図示しないシャッターボタンなどが含まれる。表示部１０８は、液晶画面を有し、撮影時に撮像部１０１により撮影されたライブビュー画像や撮影情報などを表示し、再生時に再生画像を表示するものである。ファイル管理部１０９は、記録時、ファイルレベルの書き込みを制御するものである。ＣＰＵ（中央演算処理装置）１１０は、ソフトウェア（プログラム）によって各部の動作を制御するものである。
【００１２】
図２は、全方位ミラー２００の構成を示す図である。図２（ａ）に示すように、全方位ミラー２００は、ミラー２０１、ミラー支持部２０２、着脱アダプタ２０３を有している。ミラー２０１は、光学部であって、３６０度全方位からの被写体像を反射して撮像装置１００の撮像部１０１に入射させるものである。ミラー支持部２０２は、透明な円柱形状に形成され、ミラー２０１を支持するものである。着脱アダプタ２０３は、撮像装置１００に全方位ミラー２００を装着するためのアダプタ部である。
図２（ｂ）に示すように、全方位ミラー２００を撮像装置１００に装着することで３６０度全周の被写体像を撮影可能な全方位撮影を行うことができる。
【００１３】
（撮影モードに応じた補助線の種類）
撮像装置１００は、ユーザによるシャッターボタンに応じた撮影をする瞬間以外でも、常に撮像部１０１によって繰り返し撮影を行い、取得した画像を表示部１０８に表示する（以下、ライブビューという）機能を有する。ライブビュー機能によって、ユーザは表示された画像を見ながら構図を決定し、操作部１０７のシャッターボタンを押下することで所望の被写体像をメモリカード１０６に記録することができる。
【００１４】
撮像装置１００は、撮影中に表示部１０８に表示するライブビュー機能の撮影モードとして、以下の２つの撮影モードを設定可能である。ユーザが操作部１０７を介して２つの撮影モードを切り替えて選択することで、撮影する用途に応じた使い分けをすることができる。
１．ノーマル撮影モード
２．全方位撮影モード
【００１５】
ノーマル撮影モードは、通常の撮影時に用いるものであり、全方位撮影モードは、全方位ミラー２００装着時に用いるものである。ノーマル撮影モードと全方位撮影モードとでは、それぞれライブビュー表示に重畳する補助線の表示が異なる。
【００１６】
全方位ミラー２００を装着せず、ノーマル撮影モードで通常の被写体を撮影する際の表示部１０８には、撮影画角の垂直・水平方向に沿った格子状の補助線（グリッド）が被写体像に重畳して表示される。ユーザは補助線を見ながら、例えば水平方向の補助線と被写体上の水平線とが平行になるように構図を調整することで水平出しを行うことができる。また、ユーザは、垂直方向の補助線についても同様に、建物の壁の輪郭など、被写体上に存在する垂直方向のエッジと平行になるように構図を調整することで、水平出しを容易に行うことができる。
【００１７】
一方、全方位ミラー２００を装着して、全方位撮影モードで全方位撮影を行う際の表示部１０８には、図３（ａ）に示す補助線３０１、３０２が被写体像に重畳して表示される。図３（ａ）に示すように、補助線３０１は光学中心Ｏ１を中心として半径方向に放射状に延びる直線である（以下、半径方向の補助線３０１という）。ここで、光学中心Ｏ１は、全方位ミラー２００が撮像装置１００に対して正確に装着されているときの、図２に示す全方位ミラー２００の光学中心Ｏ２の位置と一致する。
また、補助線３０２は光学中心Ｏ１を中心とした円周方向の同心円である（以下、円周方向の補助線３０２という）。ここでは、半径方向の補助線３０１は光学中心Ｏ１を中心として等角度に表示され、円周方向の補助線３０２は半径方向に等間隔に表示されている。半径方向の補助線３０１および円周方向の補助線３０２は、極座標グリッド状の表示となる。
【００１８】
次に、撮像装置１００による補助線を表示する処理について図４に示すフローチャートを参照して説明する。図４に示すフローチャートは、ライブビュー表示中、繰り返し実行される。また、図４に示すフローチャートは、撮像装置１００のＣＰＵ１１０が図示しないＲＯＭなどの記憶部に記録されたプログラムを実行することにより実現する。
【００１９】
ステップＳ４０１では、ＣＰＵ１１０は設定している撮影モードを取得する。
ステップＳ４０２では、ＣＰＵ１１０は設定している撮影モードが全方位撮影モードであるか否かを判定する。全方位撮影モードではない場合、すなわちノーマル撮影モードの場合には、ステップＳ４０３に進む。一方、全方位撮影モードの場合には、ステップＳ４０４に進む。
ステップＳ４０３では、ＣＰＵ１１０は格子状の補助線を表示部１０８に表示する。
ステップＳ４０４では、ＣＰＵ１１０は図３（ａ）に示すように、光学中心Ｏ１を中心とする半径方向の補助線３０１および円周方向の補助線３０１を表示部１０８に表示する。この処理は、表示制御手段による処理の一例に対応する。
【００２０】
次に、図５および図６に示す被写体の一例を参照して補助線を用いた水平出しの方法について説明する。
図５（ａ）は、部屋の内部を被写体として撮影したライブビュー表示である。図５（ａ）には、部屋の隅や棚など、鉛直方向のエッジ５０１が複数存在している。
図５（ｂ）は、表示部１０８に半径方向の補助線３０１および円周方向の補助線３０２を重畳したときの表示である。全方位撮影の光軸が鉛直方向上向きである場合には、エッジ５０１はライブビュー表示の被写体上で光学中心Ｏ１の中心の放射状の直線上に乗るはずである。したがって、ユーザは半径方向の補助線３０１を見ながら、全てのエッジ５０１が放射状の直線となるように構図を調整することで、容易に水平出しを行うことができる。
【００２１】
図６（ａ）は、海などを被写体として撮影したライブビュー表示である。図６（ａ）には、水平線として水平方向のエッジ６０１が存在している。
図６（ｂ）は、表示部１０８に半径方向の補助線３０１および円周方向の補助線３０２を重畳したときの表示である。全方位撮影の光軸が鉛直方向上向きである場合、十分に遠方の水平方向のエッジ６０１はライブビュー表示の被写体上で光学中心Ｏ１の中心の円周上に乗るはずである。したがって、ユーザは円周方向の補助線３０２を見ながら、エッジ６０１が正確な円状となるように構図を調整することで、容易に水平出しを行うことができる。
【００２２】
なお、上述した説明では、ＣＰＵ１１０は半径方向の補助線３０１と円周方向の補助線３０２とを同時に表示する場合について説明したが、この場合に限られない。例えば、図５（ｃ）、図６（ｃ）に示すように、ＣＰＵ１１０は半径方向の補助線３０１または円周方向の補助線３０２の何れかを一方を表示するようにしてもよい。この場合、撮像装置１００では、ユーザが半径方向の補助線３０１または円周方向の補助線３０２の表示を選択できるように構成し、ＣＰＵ１１０はユーザによる選択に応じて半径方向の補助線３０１または円周方向の補助線３０２の何れか一方を表示する。
【００２３】
また、上述した説明では、ＣＰＵ１１０は半径方向の補助線３０１を等角度で表示し、円周方向の補助線３０２を半径方向に等間隔で表示する場合について説明したが、この場合に限られず、必ずしも等角度または等間隔でなくてもよい。
ここでは、一つの例として円周方向の補助線３０２を特定の仰俯角方向に重なるように表示する場合について説明する。
図７は、仰俯角と環状画像との関係を説明するための図である。全方位ミラー２００のミラー２０１は、光学中心Ｏ２を軸とする回転対称形状である。したがって、被写体像における特定の仰俯角方向は、環状画像上で光学中心Ｏ１の同心円となる。そこで、ＣＰＵ１１０は、図３（ｂ）に示すように、例えば図７の仰俯角３０°、０°、−３０°、−６０°に対応するような円周方向の補助線３０１ａ〜３０１ｄを環状画像に重畳して表示する。また、ＣＰＵ１１０は、円周方向の補助線３０１ａ〜３０１ｄ毎に仰俯角の値３０４を表示する。したがって、撮像装置１００は、ユーザが環状画像として表示された被写体像の把握を容易にしつつ、水平出しをサポートすることが可能となる。
【００２４】
（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態について説明する。以下では、第１の実施形態と異なる点について説明する。本実施形態では、ＣＰＵ１１０は撮影された被写体像から所定の条件を満たすエッジを検出する。具体的には、ＣＰＵ１１０は全方位撮影時、データバッファ１０３に格納されたライブビュー用の画像データから以下の２種類のエッジを検出する。
（ａ）直線状エッジ
（ｂ）円弧状エッジ
ＣＰＵ１１０は、直線状エッジを検出した場合、直線の位置と向きとを算出することができる。また、ＣＰＵ１１０は、円弧状エッジを検出した場合、円弧の中心位置と半径とを算出することができる。ここで、円弧状エッジには円状エッジも含まれる。
【００２５】
ＣＰＵ１１０は検出した２種類のエッジ情報から、エッジの種類に応じた評価を行う。具体的には以下のとおりである。
（ａ）直線状エッジの場合
ＣＰＵ１１０は、検出した直線状エッジの位置と向きとから、この直線が「光学中心Ｏ１を通る放射状の直線」にどの程度近いかを判定する。エッジは実際には直線ではなく線分である。したがって、ＣＰＵ１１０は線分を延長した直線と光学中心Ｏ１との距離を算出し、この距離が閾値以下の場合には「光学中心Ｏ１を通る放射状の直線に近い」と判定し、「判定合格」結果を出力する。
【００２６】
（ｂ）円弧状エッジの場合
ＣＰＵ１１０は、検出した円弧状エッジの中心位置から、この円弧または円が「光学中心Ｏ１を中心とする円」にどの程度近いかを判定する。具体的には、ＣＰＵ１１０は円弧状エッジの中心位置と光学中心Ｏ１との距離を算出し、この距離が閾値以下の場合には「光学中心Ｏ１を中心とする円に近い」と判定し、「判定合格」結果を出力する。
【００２７】
ＣＰＵ１１０は、検出したエッジのうち、判定合格を出力したエッジに重なるように補助線を重畳して表示する。すなわち、ＣＰＵ１１０は、直線状エッジの場合には、光学中心Ｏ１を通り直線状エッジ上を通る半径方向の補助線３０１を重畳して表示する。また、ＣＰＵ１１０は、円弧状エッジの場合には、光学中心Ｏ１を中心として円弧状エッジ上を通る円周方向の補助線３０２を重畳して表示する。
【００２８】
次に、撮像装置１００による上述した処理について図８に示すフローチャートを参照して説明する。図８に示すフローチャートは、ライブビュー表示中、繰り返し実行される。また、図８に示すフローチャートは、撮像装置１００のＣＰＵ１１０が図示しないＲＯＭなどの記憶部に記録されたプログラムを実行することにより実現する。
【００２９】
ステップＳ８０１では、ＣＰＵ１１０は設定している撮影モードを取得する。
ステップＳ８０２では、ＣＰＵ１１０は設定している撮影モードが全方位撮影モードであるか否かを判定する。全方位撮影モードではない場合、すなわちノーマル撮影モードの場合には、ステップＳ８０３に進む。一方、全方位撮影モードの場合には、ステップＳ８０４に進む。
【００３０】
ステップＳ８０３では、ＣＰＵ１１０は格子状の補助線を表示部１０８に表示する。
ステップＳ８０４では、ＣＰＵ１１０は円弧状エッジを検出する。ここでは、ＣＰＵ１１０は、円弧または円に近いエッジを含めて検出する。この処理は、エッジ検出手段による処理の一例に対応する。
ステップＳ８０５では、ＣＰＵ１１０は検出した円弧状エッジごとに評価する。具体的には、上述したように、ＣＰＵ１１０は円弧状エッジの中心位置と光学中心Ｏ１との距離を算出し、この距離が閾値以下の場合には、判定合格を出力する。この処理は、評価手段による処理の一例に対応する。
ステップＳ８０６では、ＣＰＵ１１０は評価した円弧状エッジのうち判定合格を出力した円弧状エッジについて、光学中心Ｏ１を中心として円弧状エッジ上を通る円周方向の補助線３０２を重畳して表示する。
【００３１】
ステップＳ８０７では、ＣＰＵ１１０は直線状エッジを検出する。ここでは、ＣＰＵ１１０は、直線に近いエッジを含めて検出する。この処理は、エッジ検出手段による処理の一例に対応する。
ステップＳ８０８では、ＣＰＵ１１０は検出した直線状エッジごとに評価する。具体的には、上述したように、ＣＰＵ１１０は直線状エッジの線分を延長した直線と光学中心Ｏ１との距離を算出し、この距離が閾値以下の場合には、判定合格を出力する。この処理は、評価手段による処理の一例に対応する。
ステップＳ８０９では、ＣＰＵ１１０は評価した直線状エッジのうち判定合格を出力した直線状エッジについて、光学中心Ｏ１を通り直線状エッジ上を通る半径方向の補助線３０１を重畳して表示する。
【００３２】
次に、図９に示す被写体の一例を参照して表示される補助線について説明する。
図９（ａ）は、部屋の内部を被写体として撮影したライブビュー表示である。図９（ａ）は、判定合格が出力された複数の各直線状エッジ５０１上に、光学中心Ｏ１を通る半径方向の補助線３０１が重畳されて表示された一例である。
図９（ｂ）は、水平線を含む海を被写体として撮影したライブビュー表示である。図９（ｂ）は、判定合格が出力された円弧状エッジ６０１上に、光学中心Ｏ１を中心として円周方向の補助線３０２が重畳されて表示された一例である。
ここでは、半径方向の補助線３０１と円周方向の補助線３０２とが別々に表示された表示例であるが、直線状エッジと円弧状エッジとの両方とも判定合格が出力された場合には、ＣＰＵ１１０は半径方向の補助線３０１と円周方向の補助線３０２とを表示する。
【００３３】
このように、直線状エッジおよび円弧状エッジの少なくとも何れか一方に重畳されるように半径方向の補助線３０１および円周方向の補助線３０２が表示されることで、ユーザは補助線を見ながら正確に構図を調整することができ、容易に水平出しを行うことができる。
【００３４】
以上、本発明を種々の実施形態と共に説明したが、本発明はこれらの実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の範囲内で変更などが可能である。
例えば、上述した実施形態では、撮影モードをユーザが選択する場合について説明したが、この場合に限られず、ＣＰＵ１１０が装着された全方位光学系のレンズやアダプタの種類を検出し、検出結果に応じて撮影モードを切り替えてもよい。また、上述した実施形態では、全方位光学系として全方位ミラー２００を用いる場合について説明したが、この場合に限られず、他の光学系・方式を用いて全方位撮影する場合にも適用可能である。
【００３５】
また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。すなわち、上述した実施形態の機能を実現するプログラムを、ネットワークまたは記憶媒体を介して撮像装置に供給し、撮像装置のコンピュータ（ＣＰＵなど）がプログラムを読み出して実行する処理である。
【符号の説明】
【００３６】
１００：撮像装置  １０１：撮像部  １０２：映像信号処理部  １０３：データバッファ  １０４：ＪＰＥＧ  ＣＯＤＥＣ  １０５：メモリカードＩ／Ｆ  １０６：メモリカード  １０７：操作部  １０８：表示部  １０９：ファイル管理部  １１０：ＣＰＵ  ２００：全方位ミラー（全方位光学系）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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