(57)【要約】複数のデジタル撮像装置を有する複合カメラの計算された設計を自動的に生成する例示的な方法は複合カメラで捕捉されるターゲットボリュームを取得し（110）、ターゲットボリュームを捕捉するためのターゲット解像度を取得し（120）、複数のデジタル撮像装置の各々の視錐台の表現を各装置の少なくとも１つの特性に基づいて生成し（130）複数のデジタル撮像装置を視錐台に基づき編成し（140）、編成された複数のデジタル撮像装置からデジタル撮像装置のセットを選択される各装置の少なくとも１つの特性に基づいて選択し（150）、デジタル撮像装置のセットの視錐台は少なくともターゲット解像度でターゲットボリュームを実質的にカバーしデジタル撮像装置のセットを各装置の物理特性に基づいて位置決めし（160）、撮像装置を所定の位置に保持する機械固定具と共に位置決めされたデジタル撮像装置を備える複合カメラの計算された設計を生成すること（170）を含む。
2009535912.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のデジタル撮像装置を備える複合カメラの計算された設計を自動的に生成する、コンピュータによって実施される方法であって、
複合カメラによって捕捉されるターゲットボリュームを取得することと、
前記ターゲットボリュームを捕捉するためのターゲット解像度を取得することと、
複数のデジタル撮像装置のそれぞれの視錐台の表現を、各装置の少なくとも１つの特性に基づいて生成することと、
前記複数のデジタル撮像装置を、前記視錐台に基づいて編成することと、
前記編成された複数のデジタル撮像装置からデジタル撮像装置のセットを、選択される各装置の少なくとも１つの特性に基づいて選択することであって、前記デジタル撮像装置のセットの前記視錐台は、少なくとも前記ターゲット解像度で前記ターゲットボリュームを実質的にカバーする、選択することと、
前記デジタル撮像装置のセットを、各装置の物理特性に基づいて位置決めすることと、
前記位置決めされたデジタル撮像装置を備える前記複合カメラの計算された設計を生成することとを含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記ターゲットボリュームを取得することは、前記複合カメラによって捕捉されるボリュームのコンピュータモデルを生成することを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記選択することは、
その視錐台が前記ターゲットボリュームの第１の部分をカバーする第１のデジタル撮像装置を選択することと、
その視錐台が、前記ターゲットボリュームの前記第１の部分に隣接する前記ターゲットボリュームの第２の部分をカバーする第２のデジタル撮像装置を選択することとを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記計算された設計を生成する前に、最適化プロセスを実施することをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記位置決めされたデジタル撮像装置を取り付ける機械固定具の設計を取得して前記複合カメラを形成するために、前記計算された設計を変更することをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項６】
複数のデジタル撮像装置を備える複合カメラの計算された設計を自動的に生成するための、コンピュータによって実行可能な命令を含むコンピュータ可読媒体であって、前記命令は実行されると、
複合カメラによって捕捉されるターゲットボリュームを取得し、
前記ターゲットボリュームを捕捉するためのターゲット解像度を取得し、
複数のデジタル撮像装置のそれぞれの視錐台の表現を、各装置の少なくとも１つの特性に基づいて生成し、
前記複数のデジタル撮像装置を、前記視錐台に基づいて編成し、
前記編成された複数のデジタル撮像装置からデジタル撮像装置のセットを、選択される各装置の少なくとも１つの特性に基づいて選択し、前記デジタル撮像装置のセットの前記視錐台は、少なくとも前記ターゲット解像度で前記ターゲットボリュームを実質的にカバーし、
前記デジタル撮像装置のセットを、各装置の物理特性に基づいて位置決し、
前記位置決めされたデジタル撮像装置を備える前記複合カメラの計算された設計を生成することを特徴とするコンピュータ可読媒体。
【請求項７】
計算された設計を生成するための前記命令の前に、実行されると、最適化プロセスを実施する命令をさらに含むことを特徴とする請求項６に記載のコンピュータ可読媒体。
【請求項８】
実行されると、前記複合カメラを形成するために、前記計算された設計を変更して前記位置決めされたデジタル撮像装置を取り付ける機械固定具の設計を取得する命令をさらに含むことを特徴とする請求項６に記載のコンピュータ可読媒体。
【請求項９】
複合カメラを形成するために、デジタル撮像装置のセットを取り付ける機械固定具を形成する方法であって、
複合カメラの計算された設計のデジタル撮像装置のセットの取付要件に対応する３次元マウント形状を生成することであって、前記計算された設計は、
前記複合カメラによって捕捉されるターゲットボリュームを取得すること、
前記ターゲットボリュームを捕捉するためのターゲット解像度を取得すること、
複数のデジタル撮像装置のそれぞれの視錐台の表現を、各装置の少なくとも１つの特性に基づいて生成することと、
前記複数のデジタル撮像装置を、前記視錐台に基づいて編成すること、
前記編成された複数のデジタル撮像装置から前記デジタル撮像装置のセットを、選択される各装置の少なくとも１つの特性に基づいて選択することであって、前記デジタル撮像装置のセットの前記視錐台は、少なくとも前記解像度で前記ターゲットボリュームを実質的にカバーする、選択すること、
前記デジタル撮像装置のセットを、各装置の物理特性に基づいて位置決めすることと、
前記デジタル撮像装置のセットを備える前記複合カメラの前記計算された設計を生成することによって生成される、３次元マウント形状を生成することと、
前記複合カメラのコンピュータモデルを取得することと、
前記複合カメラのための取付固定具のコンピュータモデルを取得するために、前記マウント形状の位置を材料のブロックのモデルから差し引くことと、
物理的な部品を形成するために、前記取付固定具の前記コンピュータモデルを送信することとを含むことを特徴とする方法。
【請求項１０】
前記複合カメラを形成するために、前記デジタル撮像装置のセットを前記物理的な部品上に取り付けることをさらに含むことを特徴とする請求項９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
複合カメラは一般的に、複数のデジタル撮像装置によって捕捉される画像を統合することによって画像又はビデオを捕捉することが可能である。デジタル撮像装置は少なくとも１つの撮像素子と、レンズとを備える。撮像素子は通常、レンズを通じて捕捉された画像をデジタル画像に変換する電子構成要素を含む。種々のサイズ及び種類の撮像素子及びレンズを種々の製造業者から購入することができ、本明細書においてより詳細に説明する必要はない。
【０００２】
複合カメラは一般的には珍しく、主に研究環境において存在する。それらの目的は、多様性によって、単一の光学カメラにおいては達成することが困難又は不可能である機能、たとえば超広角度の捕捉又は視野にわたる解像度の変化を提供することである。複合カメラは通常、集中的な手作業のモデリング（すなわち、各デジタル撮像装置の手作業の組立て及び調整）を必要とするプロセスを通じて構築される。手作業で組み立てられた複合カメラの構成は、そのデジタル撮像装置の所望の特性（たとえば、焦点距離、撮像素子の形状、意図されるカバレッジパターン等）の関数である。複合カメラは一般的に、製造するのに時間がかかり、個々に設計及び構築、実質的に再生産不可能である。
【０００３】
したがって、特定の要件を満たすように配置及び構成された複数のデジタル撮像装置を備える複合カメラを設計及び構築する自動プロセスに対する需要が増大している。
【発明の開示】
【０００４】
複数のデジタル撮像装置を有する複合カメラの計算された設計を自動的に生成する例示的な方法は、複合カメラによって捕捉されるターゲットボリュームを取得すること、当該ターゲットボリュームを捕捉するためのターゲット解像度を取得すること、複数のデジタル撮像装置のそれぞれの視錐台の表現を、各装置の少なくとも１つの特性に基づいて生成すること、複数のデジタル撮像装置を、当該視錐台に基づいて編成すること、編成された複数のデジタル撮像装置からデジタル撮像装置のセットを、選択される各装置の少なくとも１つの特性に基づいて選択することであって、当該デジタル撮像装置のセットの視錐台は、少なくともターゲット解像度でターゲットボリュームを実質的にカバーする、選択すること、デジタル撮像装置のセットを、各装置の物理特性に基づいて位置決めすること、及び、位置決めされたデジタル撮像装置を備える複合カメラの計算された設計を生成することを含む。
【０００５】
他の実施形態及び実施態様も後述する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
[Ｉ．概説]
複数のデジタル撮像装置を備える複合カメラの計算された設計を自動的に生成する例示的なプロセスが説明される。
セクションＩＩは、複数のデジタル撮像装置を備える複合カメラの計算された設計を自
動的に生成する例示的なプロセスを説明する。
セクションＩＩＩは、複数のデジタル撮像装置を編成する例示的なプロセスを説明する
。
セクションＩＶは、ターゲットボリュームをカバーするデジタル撮像装置を選択する例
示的なプロセスを説明する。
セクションＶは、計算された設計におけるデジタル撮像装置の選択及び配置を最適化す
る例示的なプロセスを説明する。
セクションＶＩは、計算された設計に基づいてデジタル撮像装置を保持する機械取付固
定具を形成する例示的なプロセスを説明する。
セクションＶＩは、例示的なコンピューティング環境を説明する。
【０００７】
[ＩＩ．複数のデジタル撮像装置を備える複合カメラの計算された設計を自動的に生成す
る例示的なプロセス]
図１は、複数のデジタル撮像装置を備える複合カメラの計算された設計を自動的に生成する例示的なプロセスを示す。例示的な一実施形態では、この例示的なプロセスは、コンピューティング装置上で動作するコンピュータ支援設計（ＣＡＤ）プログラムにおいて実施される。ＣＡＤプログラムは当該技術分野において既知であり、本明細書においてより詳細に説明する必要はない。他のコンピュータ設計ソフトウェアを、（代替的に又は組み合わせて）本明細書において説明されるプロセスに従って使用してもよい。例示的なコンピューティング環境は、図１２を参照してより詳細に後述する。
【０００８】
ステップ１１０において、複合カメラによって捕捉されるターゲットボリュームが取得される。例示的な一実施態様では、ターゲットボリュームは、カメラによって捕捉される１つ又は複数の物体の寸法に基づいて決定される。たとえば、ターゲットボリュームは、カメラからの距離の不確定性に対応する厚さを有するテーブル面の長さ及び幅、又は、一群の会議参加者の頭が見える空間のボリュームとすることができる。１つの実施態様では、ターゲットボリュームのモデルは、当該技術分野において既知のモデル生成技法を使用してＣＡＤプログラム内で生成することができる。別の例示的な実施態様では、ターゲットボリュームは、所定のボリューム及び／又はデフォルトのボリュームとしてもよい。
【０００９】
用語「ターゲットボリューム」は、複合カメラの意図される動作領域を説明する例示的な用語に過ぎない。この領域は代替的に、「サブボリューム又は表面の３次元構成」、「構成」、及び／又は他の適切な用語で呼ばれる場合がある。このような構成は、異なる解像度要件を有する複数の構成要素を有することができる。当業者は、ターゲットボリューム（又は任意の他の用語で呼ばれる）を、意図される動作領域を、幾何プリミティブの組合せによってモデル化するコンピュータ支援設計システムによって規定することができることを認識しよう。
【００１０】
ステップ１２０において、ターゲットボリュームを捕捉するためのターゲット解像度が取得される。ターゲット解像度は一般的に、ターゲットボリュームを捕捉するための、許容可能な最小解像度である。ターゲット解像度は、ピクセル毎平方インチ（ｐｐｉ）で表すことができる。たとえば、ターゲット解像度は１００ｐｐｉであるように指定することができる。
【００１１】
ステップ１３０において、複数のデジタル撮像装置のうちの各デジタル撮像装置の視錐台のコンピュータ表現が、各装置の少なくとも１つの特性に基づいて生成される。視錐台は、所与のデジタル撮像装置の撮像容量を表す３次元オブジェクトである。一般的に、各デジタル撮像装置は、少なくとも１つの撮像素子と、レンズとを備える。各デジタル撮像装置の特性は、撮像素子のサイズ、レンズのサイズ、レンズ形状、レンズの種類（たとえば液体又は非液体）、許容誤差、視野、焦点距離、Ｆナンバー、及び／又は他の特性を含む。種々のサイズ及び解像度の撮像素子を購入することができる。例示的な一実施態様では、複合カメラの設計者は、構築されるカメラごとに、固定サイズを有する１つの撮像素子（又は一群の撮像素子）を選択することができる。この実施態様では、選択された撮像素子は、種々の視野及び／又は焦点距離を有するさまざまなレンズと対にすることができる。
【００１２】
図２は、特定の焦点距離における、例示的なデジタル撮像装置セットの例示的な視錐台を示す。視錐台の幅は、装置の視野に基づいて決定され、視錐台の焦点範囲は、装置の被写界深度に基づいて決定される。装置の焦点範囲は、装置の焦点距離が調整可能である場合に調整することができる。捕捉される物体は、デジタル撮像装置の焦点範囲内に位置する場合に焦点が合うことになる。図３は、調整可能な焦点距離を有する装置の例示的な焦点範囲を示す。装置に最も近い最小焦点面がＮｍｉｍによって表され、装置に最も近い最大焦点面がＮｍａｘによって表され、装置から最も遠い最小焦点面がＦｍｉｍによって表され、装置から最も遠い最大焦点面がＦｍａｘによって表される。この特定の装置の焦点範囲は、ＮｍｉｍとＦｍａｘとの間の焦点距離である。
【００１３】
図４は、「動作範囲」を有する視錐台の例示的な２次元表現を示す。動作範囲は、焦点範囲の、ステップ１２０のターゲット解像度要件をも満たす部分である。一般的に、ターゲット解像度は、視錐台を通る平面に対応する。すなわち、その平面において、又はその平面よりも（装置に対して）近くで撮像される任意の物体はターゲット解像度で、又はそれよりも良好な解像度で撮像されることになる。この平面は（図４に示されるように）焦点範囲を超える（この場合、動作範囲は焦点範囲に等しい）か、焦点範囲内である（この場合、動作範囲は焦点範囲よりも短い）か、又は焦点範囲の前である（この場合、撮像装置は適切でない）場合がある。装置（図示せず）と焦点範囲の始まりとの間の空間を、焦点前範囲と呼ぶことができる。焦点範囲又は動作範囲（いずれか近い方）の終わりから無限遠への空間を、ポスト焦点範囲と呼ぶことができる。
【００１４】
製造における非一貫性及び／又は他の要因に起因して、各装置は通常、それに関連付けられる、製造業者又は協定によって指定される許容誤差を有する。そのデバイスの視錐台を生成するときに、許容誤差を考慮して、後述する後続のステップにおいて複数の視錐台間での適切な重なりを確実にすることができる。図５は、装置の許容誤差を計上する重なり許容量を有する視錐台の２次元ビューを示す。この重なり許容量を使用して、後の画像処理ソフトウェアが個々のビューを共にシームレスに結合して１つの複合ビューにするために、複数の画像間の任意の推奨される重なりを組み込むこともできる。
【００１５】
図１に戻って参照すると、ステップ１４０において、複数のデジタル撮像装置が、各装置の視錐台に基づいて編成される。たとえば、デジタル撮像装置は、視野のサイズ（たとえば、最も広い視野から最も狭い視野まで）、動作範囲（たとえば、最長から最短まで）、及び／又は装置のこれらの特性若しくは他の特性の組合せに基づいて編成することができる。複数のデジタル撮像装置を編成する例示的なプロセスは、図６においてより詳細に後述する。
【００１６】
ステップ１５０において、複数のデジタル撮像装置からデジタル撮像装置のセットが、選択される各装置の少なくとも１つの特性に基づいて選択される。選択される複数の装置の視錐台が組み合わさって、少なくともターゲット解像度でターゲットボリューム全体を実質的にカバーする。デジタル撮像装置のセットを選択する例示的なプロセスは図７〜図９を参照してより詳細に後述する。
【００１７】
ステップ１６０において、選択されたデジタル撮像装置が、それらのそれぞれの物理特性及び所望の性能に基づいて位置決めされる。たとえば、デジタル撮像装置は、互いに物理的に干渉するように位置決めすることはできない。例示的な一実施態様では、位置決めは、デジタル撮像装置が選択される度に実施される。別の例示的な実施態様では、位置決めは、２つ以上の装置が選択された後に実施してもよい。いずれにせよ、装置の位置決めは、装置のセット全体が選択及び配置された後にさらに調整することができる。
【００１８】
ステップ１７０において、位置決めされた複数のデジタル撮像装置を備える複合カメラの計算された設計が生成される。図１０は、互いに最小限に重なり合っている視錐台を有する３つの位置決めされたデジタル撮像装置を備える例示的な複合カメラを示す。計算された設計を変更して、位置決めされたデジタル撮像装置を物理的に取り付ける機械固定具の設計を生成することができる。図１１は、複合カメラの計算された設計を変更して、カメラを形成するために、位置決めされたデジタル撮像装置を取り付ける機械固定具の設計を生成する例示的なプロセスを示す。
【００１９】
[ＩＩＩ．複数のデジタル撮像装置を編成する例示的なプロセス]
図６は、複数のデジタル撮像装置を編成する例示的なプロセスを示す。
【００２０】
ステップ６１０において、複数のデジタル撮像装置の視錐台が取得される。例示的な実施態様では視錐台は、たとえばステップ１３０において上述したように既に生成されている。
【００２１】
ステップ６２０において、複数のデジタル撮像装置が最初に、各カメラのそれぞれの視野に基づいて順序付けされる。たとえば、より広い視野を有する装置がリスト上で、より狭い視野を有する装置よりも高位に配置される。
【００２２】
ステップ６３０において、同じ視野を有する複数の装置に関して、それらの装置は次に、当該装置自体に対して、それらのそれぞれの最近傍の最小焦点面（すなわち、Ｎｍｉｎ）の位置に基づいて順序付けされる。たとえば、装置に最も近い最近傍の最小焦点面
を有する装置はリスト上で、その装置からより遠い最近傍の最小焦点面を有する装置よりも高位である。
【００２３】
この例示的な編成プロセスは説明のためのものに過ぎない。当業者は、デジタル撮像装置の１つ又は複数の特性を使用して装置を編成することができることを認識しよう。しかしながら、この撮像装置の例示的な順序付けを実施して、本明細書において説明される選択プロセスを簡略化することができる。
【００２４】
[ＩＶ．ターゲットボリュームをカバーするデジタル撮像装置を選択する例示的なプロセ
ス]
ターゲットボリュームは、（構築される）複合カメラによって少なくともターゲット解像度で捕捉されるボリュームである。したがって、ターゲットボリュームを（少なくともターゲット解像度で）捕捉する１つの例示的な実施態様は、さまざまなデジタル撮像装置の視錐台を、それらの視錐台が、依然として組み合わさってターゲットボリューム全体を実質的にカバーするようにしながら互いに最小限に重なり合うように、位置決めすることである。ターゲット解像度は、ターゲットボリュームが選択された（且つ位置決めされた）デジタル撮像装置の動作範囲内に入っている限り満たされる。図７及び図８は、利用可能なデジタル撮像装置の中から、ターゲットボリュームを少なくともターゲット解像度で実質的にカバーする装置を選択する例示的なプロセスを示す。
【００２５】
[Ａ．最初のデジタル撮像装置の選択]
図７は、ターゲットボリュームをカバーする最初のデジタル撮像装置を選択する例示的なプロセスを示す。
【００２６】
ステップ７１０において、複合カメラの位置からターゲットボリュームまで最も近い点が求められる。カメラ位置は、所定の位置、デフォルトの位置、又はカメラ設計者によって入力される可変の位置とすることができる。最も近い点は、最初のターゲット点と呼ばれる。
【００２７】
ステップ７２０において、装置の編成されたリスト（たとえば図６の例示的なプロセスによって編成された装置のリスト）上の最初のデジタル撮像装置が評価のために選択される。
【００２８】
ステップ７３０において、最初のデジタル撮像装置の動作範囲が、最初のターゲット点、及びターゲットボリュームの、ターゲット点の後ろの部分をカバーするか否かが判断される。カバーする場合、カバレッジの範囲が記録されてプロセスはステップ７４０において継続する。カバーしない場合、プロセスはステップ７６０において継続する。ターゲット点の例示的なカバレッジ及び３つの例示的な装置のそれぞれのターゲットボリュームカバレッジの範囲の２次元ビューが図１３Ａ、図１３Ｂ及び図１３Ｃに示される。図１３Ａにおいて、第１の装置の動作範囲は、ボリュームの、ターゲット点の後ろの大部分をカバーしない。したがって、第１の装置は拒絶される。図１３Ｂにおいて、第２の装置の動作範囲は、ターゲット点の後ろのボリュームを実質的にカバーする。したがって、第２の装置は許容可能である。図１３Ｃにおいて、第３の装置の動作範囲は、ターゲット点の後ろのボリューム全体をカバーする。したがって、第３の装置は許容されると共に、第２の装置よりも選択される可能性が高い。ステップ７４０において、任意選択の調整を実施して、選択プロセスを改善するために、且つ／又は他の目的に合わせるために、ターゲットボリュームを実質的にカバーするのに必要な装置の数を最小限に抑えることができる。例示的な一実施態様では、装置が景観モードに構成される場合、最初のデジタル撮像装置の視錐台を、その横転角がターゲットボリューム内の物体の水平境界と一致するように調整することができる。別の例示的な実施態様では、依然として最初のターゲット点をカバーしながら、視錐台の原点を、ターゲットボリューム内の物体のエッジと一致するように調整することができる。設計上の選択に応じて、他の調整を組み合わせて（又は代替形態として）実施してもよいし、実施しなくてもよい。
【００２９】
ステップ７５０において、最初のデジタル撮像装置が、複合カメラの計算された設計に基づいて位置決めされる。
【００３０】
ステップ７３０に戻って参照すると、装置のリスト上の最初のデジタル撮像装置の動作範囲が上述のように最初のターゲット点をカバーしない場合、ステップ７６０において、リスト上の次のデジタル撮像装置が評価のために選択され、プロセスはステップ７３０において継続する。
【００３１】
上述のプロセスは説明のためのものに過ぎない。当業者は、他の技法を実施して利用可能な装置のリストの中から最初のデジタル撮像装置を選択することができることを認識しよう。
【００３２】
[Ｂ．次のデジタル撮像装置の選択]
図８は、（最初のデジタル撮像装置が選択及び位置決めされた後の）残りのターゲットボリュームをカバーする次のデジタル撮像装置（複数可）を選択する例示的なプロセスを示す。
【００３３】
ステップ８１０において、ターゲットボリュームが、（選択された最初のデジタル撮像装置の）最初の視錐台の位置に基づいて複数の部分（たとえば４つの四分区画）に分割される。たとえば、最初の視錐台の左下コーナを、ｘ軸、ｙ軸の対の原点として設定することができ、それによって、ボリュームが４つの四分区画に分割される。当業者は、ターゲットボリュームの分割は任意であり、完全に設計上の選択によって決めることができることを認識しよう。たとえば、ターゲットボリュームを全く分割しないことを判断することができる。説明を容易にする目的のためだけに、以下のステップを４つの四分区画に分割されているターゲットボリュームに従って説明する。
【００３４】
ステップ８２０において、１つの四分区画が選択される。例示的な一実施態様では、選択される第１の四分区画は右上の四分区画（すなわち＋ｘ軸、＋ｙ軸内の四分区画）である。選択される第２の四分区画は左上の四分区画（すなわち−ｘ軸、＋ｙ軸内の四分区画）である。選択される第３の四分区画は左下の四分区画（すなわち−ｘ軸、−ｙ軸内の四分区画）である。選択される最後の四分区画は右下の四分区画（すなわち＋ｘ軸、−ｙ軸内の四分区画）である。当業者は、四分区画の順序は重要でなく、設計上の選択に応じて所望の任意の順序で選択することができることを認識しよう。
【００３５】
ステップ８３０において、次のターゲット点が選択される。例示的な一実施態様では、最初の視錐台の右下コーナが次のターゲット点として選択される。当業者は、次のターゲット点の選択は任意であり、完全に設計上の選択によって決めることができることを認識しよう。
【００３６】
ステップ８４０において、デジタル撮像装置の編成されたリストから最初のデジタル撮像装置が評価のために選択される。
【００３７】
ステップ８５０において、選択されたデジタル撮像装置の動作範囲が次のターゲット点をカバーするかどうかである。カバーする場合、プロセスはステップ８６０において継続する。カバーしない場合、プロセスはステップ８９０において継続する。
【００３８】
ステップ８６０において、選択されたデジタル撮像装置の視錐台が前の視錐台の次に整列される。例示的な一実施態様では、隣接する視錐台は互いに最小限に重なり合う。
【００３９】
ステップ８７０において、選択されたデジタル撮像装置はその物理特性に基づいて位置決めされる。たとえば、１つの装置のレンズは別の装置のレンズに接触すべきでなく、１つの装置のレンズは別の装置の視野内に振れるべきでなく、任意の２つの装置間の距離又はそれらの相対的配置を、物理的制約等に適合するように調整する必要がある場合がある。例示的な一実施態様では、調整は、次のターゲット点のカバレッジを維持するように、視錐台を次のターゲット点を中心として回転させることによって行うことができる。
【００４０】
ステップ８８０において、プロセスはステップ８３０に戻り、選択された四分区画のボリューム全体が実質的にカバーされるまで、ステップは繰り返される。その後、プロセスはステップ８２０に戻り、ターゲットボリューム全体が実質的にカバーされるまで、ステップは繰り返される。
【００４１】
図９は、ターゲットボリュームを実質的にカバーする、選択されたデジタル撮像装置のセットの複数の視錐台の例示的な構成を示す。この実施態様では、複数の四分区画のボリュームが図７及び図８において説明されている例示的なプロセスを使用してカバーされた。
【００４２】
ステップ８５０に戻って参照すると、選択されたデジタル撮像装置の動作範囲が次のターゲット点をカバーしない場合、ステップ８９０において、リスト上の次のデジタル撮像装置が評価されるものとして選択され、プロセスはステップ８５０において継続する。
【００４３】
時として、２つ以上の装置が、ターゲット点、及びターゲットボリュームの、ターゲット点の後ろの部分をカバーする場合がある。そのような場合に、設計者は、（適切な装置が既に決定された後であっても）リスト上の２つ以上の装置を評価することによって最適化された装置を決定することを望む場合がある。この実施態様では、適切な各装置が候補装置であり、複数の候補装置が比較されて任意の所与のターゲット点のカバレッジに対して最適化された装置が選択される。たとえば、設計者は、候補装置の中からターゲットボリュームの最も大きな部分をカバーする装置を選択するようにパラメータを設定することができる。この選択は、上記のセクションＩＩＩにおいて説明した例示的なプロセスのよ
うな編成プロセスを実施して、利用可能なデジタル撮像装置を編成することによって簡略化することができる。たとえば、デジタル撮像装置がセクションＩＩＩの例示的なプロセ
スに従って編成される場合、より広い視野を有する撮像装置が最初に評価される。結果として、評価されている装置の動作範囲が図１３Ｃに示されているように視錐台とターゲットボリュームとが交差する部分を完全にカバーする場合、同じボリュームのカバレッジのために、リストをさらに下って他の装置を評価する必要はない。
【００４４】
加えて、設計上の選択及び特定の実施態様に応じて、設計者は、ターゲットボリュームを可変の解像度で捕捉することが可能な複合カメラを設計することを望む場合がある。たとえば、ターゲットボリュームの特定の部分は、残りのターゲットボリュームよりも高い解像度を必要とする場合がある（たとえば、顔及び／又は文書が提示されている可能性が高い部分）。このような部分は、ターゲットボリューム内の「ホットスポット」と呼ばれる場合がある。例示的な一実施態様では、図７及び図８を参照して上述したプロセスを複数回繰り返し実施して、まず、より高い解像度のホットスポットに適切なデジタル撮像装置を決定し、次いで、ホットスポットを含むがより低い解像度の残りのターゲットボリュームに適切なデジタル撮像装置を決定することができる。
【００４５】
上述のプロセスは説明のためのものに過ぎない。当業者は、他の技法を実施して利用可能な装置のリストの中からデジタル撮像装置を選択することができることを認識しよう。
【００４６】
[Ｖ．デジタル撮像装置の選択及び配置を最適化する例示的なプロセス]
上述した例示的なプロセスは、個々のデジタル撮像装置が１度に１つ加えられ、それぞれがそれに先行する配置及び制約で構築する、順次的な解決策であると考えることができる。例示的な一実施態様では、大域的に最適な解決策を、説明されている順次的な解決策の代替物として、又はその解決策と組み合わせて使用することができる。大域的に最適な解決策は、すべての配置問題を同時に考えるものである。１つの実施態様では、大域的に最適な解決策は、任意のセットのパラメータの「費用」又は「ペナルティ」を示す費用関数によってさまざまな考慮事項間の関係を説明することによって得ることができる。次いで、この関数を他の装置構成パラメータと共に、多くの数値解析パッケージ（たとえば、ＭａｔＬａｂ）においてサポートされているレーベンバーグ・マルカート法のような「バンドル調整」最適化にかけることができる。この最適化は、パラメータを調整し且つ／又は費用を最小化するパラメータのセットを求めて探索することができる。費用関数において考慮することができる例示的なパラメータは、使用されるデジタル撮像装置の数、結果として形成される複合カメラのサイズ、無駄になるピクセル（所望の複合カメラ視錐台から外れるもの、又は重なるもののいずれか）の量、解像度コンプロマイズ（解像度が所望よりも高いか又は低いかのいずれか）、利用されるレンズの焦点距離の変化等を含む。
【００４７】
一般的に、大域的なバンドル調整プロセスよりも、順次的な解決策の方が優先されこれは、適切に動作するために大域的な解決策は通常、関連パラメータの極めて正確な初期推定値を必要とするためである。
【００４８】
[ＶＩ．複合カメラの計算された設計に基づいて機械取付固定具を作成する例示的なプロ
セス]
図１１は、複合カメラの計算された設計に基づいて機械取付固定具を作成する例示的なプロセスを示す。
【００４９】
ステップ１１１０において、複合カメラの計算された設計の選択された各デジタル撮像装置の取付要件に対応する３次元マウント形状が生成される。例示的な一実施態様では、各マウント形状は、材料のブロックから差し引かれると、対応する各撮像装置の取付面及び固定具位置を提供する。図１４は、撮像装置が載置される表面、レンズのための開口、及びネジ挿入位置を提供するための材料のブロック内の例示的なマウント形状を示す。
【００５０】
ステップ１１２０において、複合カメラのコンピュータモデル、及び（ステップ１１１０からの）複合カメラのデジタル撮像装置のセットのためのマウント形状が取得される。
【００５１】
ステップ１１３０において、選択されたセットのマウント形状の位置が、適切に成形された材料のブロックから差し引かれ、複合カメラのための取付固定具のコンピュータモデルが取得される。
【００５２】
ステップ１１４０において、コンピュータモデルが、コンピュータ数値制御（ＣＮＣ）フライス盤又は立体リソグラフィマシンに送信されて、物理的な部品（たとえば、所望の熱安定性に応じて金属、金属とプラスチックとの組合せ等）が作成される。
【００５３】
物理的な部品は引き続き、複合カメラを形成するか、又はより多量の複合カメラを製造するための型を作成するために直接使用することができる。結果として、複合カメラを、最小限の手動の調整で大量に再生産することができる。
【００５４】
[ＶＩＩ．例示的なコンピューティング環境]
本明細書において説明される技法は、任意の適切なコンピューティング環境を使用して実施することができる。コンピューティング環境は、１つ又は複数のコンピュータ可読メモリに記憶され、コンピュータプロセッサを使用して実行されるソフトウェアベースの論理命令の形態をとることができる。代替的に、本技法のうちのいくつか又はすべてをハードウェアにおいて実施することができ、当該ハードウェアは、ハードウェアモジュールが必須のプロセッサ機能を含む場合にはおそらく別個のプロセッサの必要すらなくす。ハードウェアモジュールは、ＰＬＡ、ＰＡＬ、ＡＳＩＣ、及び当業者に既知であるか又は今後開発される論理命令を実施するさらに他の装置を含むことができる。
【００５５】
そして、一般的に、本技法を実施することができるコンピューティング環境は、ハードウェア、ソフトウェア又はそれらの組合せのいずれかにおいて指定機能を実施する、あらゆる回路、プログラム、コード、ルーチン、オブジェクト、コンポーネント、データ構造体等を含むものと理解されたい。ソフトウェア及び／又はハードウェアは通常、コンピュータ又は処理ロジックによってアクセス可能なデータ及び論理命令を記憶することができる或る種類のコンピュータ可読媒体上に存在するか、又は当該コンピュータ可読媒体を構成する。このような媒体は、ハードディスク、フロッピー（登録商標）ディスク、磁気カセット、フラッシュメモリカード、デジタルビデオディスク、取外し可能カートリッジ、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読出し専用メモリ（ＲＯＭ）、並びに／又は、当業者に既知であるか若しくは今後開発される、さらに他の電子媒体、磁気媒体、及び／若しくは光媒体を含み得るが、これらに限定されない。
【００５６】
図１２は、本明細書において説明される例示的なプロセスを実施する例示的なコンピューティング環境１２００を示す。例示的なコンピューティング環境は、メモリ１２２０に結合される、ユーザからのユーザ入力インタフェース１２３０（たとえば、マウス、キーボード、スタイラス等）を介しての入力を処理するプロセッサ１２１０を備える。設計の計算結果は、プロセッサ１２１０に結合される表示装置１２４０上に表示することができる。
【００５７】
[ＶＩＩＩ．結論]
上記の例はいくつかの例示の実施形態を示しているが、当業者には当該実施形態から他の実施形態、変形形態、及び変更形態が明らかになるであろう。したがって、本発明は上述した特定の実施形態に限定されるべきではなく、特許請求の範囲によって規定される。さらに、特許請求の範囲のうちのいくつかは、要素を区別し且つ／又は要素を特定の順序で列挙する英数字の識別子を含む場合がある。そのような識別子又は順序は読解の便宜上提供されているに過ぎないため、必ずしも、ステップの特定の順序、又は特許請求の範囲の要素間の特定の順序関係を必要としているか又は暗示していると解釈されるべきではない。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】複数のデジタル撮像装置を備える複合カメラの計算された設計を自動的に生成する例示的なプロセスを示す図である。
【図２】例示的なデジタル撮像装置の例示的な視錐台を示す図である。
【図３】調整可能な焦点距離を有するデジタル撮像装置の例示的な動作範囲を示す図である。
【図４】例示的なデジタル撮像装置の視錐台の例示的な動作範囲、焦点前範囲、及びポスト焦点範囲を示す図である。
【図５】例示的な視錐台上に重ね合わせられる例示的な重なり許容度を示す図である。
【図６】複数のデジタル撮像装置を編成する例示的なプロセスを示す図である。
【図７】最初のデジタル撮像装置を選択する例示的なプロセスを示す図である。
【図８】次のデジタル撮像装置を選択する例示的なプロセスを示す図である。
【図９】ターゲットボリュームを実質的にカバーする複数のデジタル撮像装置の複数の視錐台の例示的な表現を示す図である。
【図１０】複数のデジタル撮像装置を有する例示的な複合カメラを示す図である。
【図１１】計算された設計に基づいてデジタル撮像装置を保持する機械固定具を生成する例示的なプロセスを示す図である。
【図１２】例示的なコンピューティング環境を示す図である。
【図１３Ａ】１つの例示的なデジタル撮像装置の例示的な２次元カバレッジ視野を示す図である。
【図１３Ｂ】１つの例示的なデジタル撮像装置の例示的な２次元カバレッジ視野を示す図である。
【図１３Ｃ】１つの例示的なデジタル撮像装置の例示的な２次元カバレッジ視野を示す図である。
【図１４】デジタル撮像装置の表面に、レンズ用の開口及びネジ挿入位置を提供するための、材料のブロック内の例示的なマウント形状を示す図である。
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１３Ｃ】
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【図１４】
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【国際調査報告】
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