(57)【要約】【課題】  撮影方向を精度よく制御しながら、多様な角度で撮影したイメージを合成してパノラマイメージを生成する撮影機器及び撮影方法を提供する。【解決手段】  被写体を撮影して被写体を表現する所定のイメージデータを出力する撮影部と、被写体に向う撮影方向の方位角を演算して出力するセンサーモジュールと、撮影部により撮影された複数のイメージデータを合成して１つのパノラマイメージを生成するイメージ処理部と、所定のディスプレイを用いて所定のメッセージを表示する出力部と、複数のイメージデータの１つを出力する撮影が完了すれば、撮影時の方位角に対応する所定の目標方位角を設定した後、目標方位角の方向に撮影方向を調整することを指示する所定のメッセージを表示するように出力部を制御する制御部とを含む。【選択図】      図１
2006060826.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体を撮影して前記被写体を表現する所定のイメージデータを出力する撮影部と、
前記被写体に向う撮影方向の方位角を演算して出力するセンサーモジュールと、
前記撮影部により撮影された複数のイメージデータを合成して１つのパノラマイメージを生成するイメージ処理部と、
所定のディスプレイを用いて所定のメッセージを表示する出力部と、
前記複数のイメージデータの１つを出力する撮影が完了すると、撮影時の方位角に対応する所定の目標方位角を設定した後、前記目標方位角の方向に撮影方向を調整することを指示するメッセージを表示するよう前記出力部を制御する制御部と、
を含むことを特徴とする撮影機器。
【請求項２】
前記制御部は、
前記撮影方向の調整による方位角の変化を確認して、前記撮影方向の方位角が前記目標方位角と一致すれば、前記出力部を制御して、次のイメージデータを出力するための撮影を指示するメッセージを表示することを特徴とする請求項１に記載の撮影機器。
【請求項３】
前記被写体に対する撮影命令を入力する機能を提供するキー信号入力部と、
前記撮影命令に応じて、所定の撮影方向で撮影されたイメージデータ及び前記撮影方向の方位角情報が書き込まれる主メモリと、
前記メッセージを表示するためのＯＳＤを生成するＯＳＤ生成部と、
をさらに含むことを特徴とする請求項２に記載の撮影機器。
【請求項４】
前記センサーモジュールは、
地磁気に対応する所定の大きさの電気的信号を出力する地磁気センサーと、
前記地磁気センサーから出力される出力値を用いて、前記撮影方向の方位角を演算するセンサーモジュール制御部と、
をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の撮影機器。
【請求項５】
前記地磁気センサーは、
互いに直交するＸ軸及びＹ軸フラックスゲートを備え、各フラックスゲートから地磁気に対応する電気的信号を各々検出する地磁気検出部と、
前記Ｘ軸及びＹ軸フラックスゲートから各々検出された電気的信号を所定のＸ軸及びＹ軸出力値に変換出力する信号処理部と、
を含むことを特徴とする請求項４に記載の撮影機器。
【請求項６】
前記センサーモジュール制御部は、
前記Ｘ軸及びＹ軸出力値を各々所定範囲の値に正規化(ｎｏｒｍａｌｉｚｉｎｇ)した後、正規化された前記Ｘ軸及びＹ軸出力値を、
第１象限：方位角 = ｔａｎ-1(Ｙ/Ｘ)
第２象限及び第３象限：方位角 = １８０゜+ ｔａｎ-1(Ｙ/Ｘ)
第４象限：方位角 = ３６０゜+ ｔａｎ-1(Ｙ/Ｘ)
（ただし、数式において、第１〜第４象限は磁北を基準として前記撮影方向の回転範囲を９０゜単位に分けた単位分面、前記Ｘ及びＹは各々前記正規化されたＸ軸及びＹ軸出力値とする）
の数式に代入して、前記方位角を演算することを特徴とする請求項５に記載の撮影機器。
【請求項７】
前記センサーモジュールは、前記撮影機器の傾きを検出するための傾きセンサーをさらに含むことを特徴とする請求項４に記載の撮影機器。
【請求項８】
前記制御部は、
前記被写体に対する１次撮影が完了すると、前記１次撮影時の傾きを基準傾きに設定し格納した後、前記撮影方向の調整による傾きの変化を確認して、前記基準傾きと一致すれば、次のイメージデータを出力するための撮影を指示する所定のメッセージを出力するよう前記出力部を制御することを特徴とする請求項７に記載の撮影機器。
【請求項９】
前記制御部は、
前記複数のイメージデータの１つを出力する撮影が完了すると、前記撮影時の傾きに対応する目標傾きを演算した後、傾きを前記目標傾きに一致させる方向に前記撮影方向を調整する所定のメッセージを表示するよう前記出力部を制御することを特徴とする請求項７に記載の撮影機器。
【請求項１０】
複数のイメージデータで形成されたパノラマイメージを撮影する撮影方法において、
（ａ）被写体を撮影して前記複数のイメージデータの１つを生成した後に格納するステップと、
（ｂ）前記被写体に向う撮影方向の方位角を演算して、基準方位角として格納するステップと、
（ｃ）前記基準方位角に対応する所定の大きさの目標方位角を設定するステップと、
（ｄ）前記目標方位角の方向に撮影方向を調整することを指示する所定のメッセージを表示するステップと、
（ｅ）前記撮影方向の調整による方位角の変化を確認して、確認された方位角が前記目標方位角と一致すれば、次のイメージデータを出力するための撮影を指示する所定のメッセージを表示するステップと、
を含むことを特徴とする撮影方法。
【請求項１１】
前記パノラマイメージを形成する全てのイメージデータが確保されると、前記全てのイメージデータを合成して前記パノラマイメージを生成するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１０に記載の撮影方法。
【請求項１２】
前記被写体に向う撮影方向の傾きを演算して、基準傾きとして格納するステップと、
前記撮影方向の調整による前記傾きの変化を確認して、前記基準傾きと一致すれば、次のイメージデータを出力するための撮影を指示する所定のメッセージを表示するステップと、
をさらに含むことを特徴とする請求項１０に記載の撮影方法。
【請求項１３】
前記被写体に向う撮影方向の傾きを演算して、基準傾きとして格納するステップと、
前記基準傾きに対応する所定の大きさの目標傾きを設定するステップと、
傾きを前記目標傾きに一致させる方向に前記撮影方向を調整することを指示する所定のメッセージを表示するステップと、
前記撮影方向の調整による傾き変化を確認して、確認された傾きが前記目標傾きと一致すれば、２次撮影を指示する所定のメッセージを表示するステップと、
をさらに含むことを特徴とする請求項１０に記載の撮影方法。
【請求項１４】
前記（ｂ）ステップは、
互いに直交するＸ軸及びＹ軸フラックスゲートを用いて、地磁気に対応する電気的信号を各々検出するステップと、
前記Ｘ軸及びＹ軸フラックスゲートから各々検出された電気的信号を所定のＸ軸及びＹ軸出力値に変換するステップと、
前記Ｘ軸及びＹ軸出力値を各々所定範囲の値に正規化するステップと、
正規化された前記Ｘ軸及びＹ軸出力値を
第１象限：方位角 = ｔａｎ-1(Ｙ/Ｘ)
第２象限及び第３象限：方位角 = １８０゜+ ｔａｎ-1(Ｙ/Ｘ)
第４象限：方位角 = ３６０゜+ ｔａｎ-1(Ｙ/Ｘ)
（ただし、前記数式において、前記１〜４象限は磁北を基準として前記撮影方向の回転範囲を９０゜単位に分けた単位分面、前記Ｘ及びＹは各々前記正規化されたＸ軸及びＹ軸出力値とする）
の数式に代入して、前記方位角を演算するステップと、
を含むことを特徴とする請求項１０に記載の撮影方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はパノラマ撮影機能を支援する撮影機器及び撮影方法に関し、より詳しくは、地磁気センサーを用いて方位角の変化を感知することで、パノラマイメージを形成するのに適したイメージを撮影できる撮影機器及び撮影方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
通信技術の発展に伴い、携帯電話、ノートブック、ＰＤＡなどのような様々の無線移動通信機器が開発・普及されつつある。特に、最高の普及率を持つ携帯電話の場合、初期モデルに比べて写真撮影機能や動画撮影機能などの機能が加えられている。しかしながら、一般に、携帯電話で支援する撮影機能は付加的なものなので、デジタルカメラやカムコーダなどの専門撮影機器に比べて画質及び性能において劣っている。特に、携帯電話はズーム機能等を有しないので、撮影範囲が制約的である。これにより、遠い山、海、渓谷などの風景を撮影したい場合、全景の撮影が不可能であるという問題点があった。
【０００３】
このような問題点を解決するために、特許文献１において、複数のイメージを撮影した後、合成してパノラマイメージを得る技術が公開されている。前記特許文献１では、加速度センサーまたはジャイロセンサーを用いて、相対的な方位及び位置を測定し、複数のイメージを撮影するよう指示する。しかしながら、加速度センサーは消費電力が大きすぎて衝撃に弱く、同様に、ジャイロセンサーも衝撃に弱くて高価であると共に、携帯電話のような小型電子機器に使用できる程度に小さく製造するのが困難であるという問題点がある。
【０００４】
また、ジャイロセンサーを用いる場合、加速度を測定し積分して速度を演算し、更に２次積分によりカメラの変位情報を得る。この場合、積分過程で発生する積分常数によるエラーが発生し得るという問題点がある。すなわち、ユーザが所定角度で回転させる中、回転を中止しても、積分常数により続いて回転すると認識し得るという問題点がある。複数のイメージをパノラマイメージに合成するには、撮影角度を精度よく制御すべきであるため、このような従来技術を利用すれば、実質的なパノラマ撮影が難しくなるという問題点がある。
【特許文献１】韓国公開特許第２００１-４２２６５号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は前記問題点を解決するためのもので、その目的は、パノラマイメージを形成する複数のイメージの撮影時、地磁気センサーを用いて方位角を測定することで、測定された方位角により各イメージの撮影方向を精度よく調整できる撮影機器及び撮影方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的を達成するために、本発明の一実施形態による撮影機器は、被写体を撮影して前記被写体を表現する所定のイメージデータを出力する撮影部と、前記被写体に向う撮影方向の方位角を演算して出力するセンサーモジュールと、前記撮影部により撮影された複数のイメージデータを合成して１つのパノラマイメージを生成するイメージ処理部と、所定のディスプレイを用いて所定のメッセージを表示する出力部と、前記複数のイメージデータの１つを出力する撮影が完了すれば、撮影時の方位角に対応する所定の目標方位角を設定した後、前記目標方位角の方向に撮影方向を調整することを指示する所定のメッセージを表示するよう前記出力部を制御する制御部とを含む。
【０００７】
このとき、前記制御部は、前記撮影方向の調整による方位角の変化を確認して、前記撮影方向の方位角が前記目標方位角と一致すれば、前記出力部を制御して、次のイメージデータを出力するための撮影を指示する所定のメッセージを表示するように構成できる。
撮影機器は、前記被写体に対する撮影命令を入力する機能を提供するキー信号入力部と、前記撮影命令に応じて、所定の撮影方向で撮影されたイメージデータ及び前記撮影方向の方位角情報が書き込まれる主メモリと、前記メッセージを表示するためのＯＳＤを生成するＯＳＤ生成部とをさらに含む構成とすることが好ましい。
【０００８】
より好ましくは、前記センサーモジュールは、地磁気に対応する所定の大きさの電気的信号を出力する地磁気センサーと、前記地磁気センサーから出力される出力値を用いて、前記撮影方向の方位角を演算するセンサーモジュール制御部とをさらに含むように構成できる。
また、好ましくは、前記地磁気センサーは、互いに直交するＸ軸及びＹ軸フラックスゲートを備え、各フラックスゲートから地磁気に対応する電気的信号を各々検出する地磁気検出部と、前記Ｘ軸及びＹ軸フラックスゲートから各々検出された電気的信号を所定のＸ軸及びＹ軸出力値に変換出力する信号処理部とを含む構成とすることができる。
【０００９】
このとき、前記センサーモジュール制御部は、前記Ｘ軸及びＹ軸出力値を各々所定範囲の値に正規化(ｎｏｒｍａｌｉｚｉｎｇ)した後、正規化された前記Ｘ軸及びＹ軸出力値を所定の数式に代入して、前記方位角を演算することができる。
より好ましくは、前記センサーモジュールは、前記撮影機器の傾きを検出するための傾きセンサーをさらに含む構成とすることができる。
【００１０】
このとき、前記制御部は、前記被写体に対する１次撮影が完了すれば、前記１次撮影時の傾きを基準傾きに設定して格納した後、前記撮影方向の調整による傾きの変化を確認して、前記基準傾きと一致すれば、次のイメージデータを出力するための撮影を指示する所定のメッセージを出力するよう前記出力部を制御するように構成することができる。
或いは、前記制御部は、前記複数のイメージデータの１つを出力する撮影が完了すれば、前記撮影時の傾きに対応する目標傾きを演算した後、前記目標傾きの方向に前記撮影方向を調整する所定のメッセージを表示するよう前記出力部を制御するように構成することができる。
【００１１】
一方、本発明の一実施形態によれば、複数のイメージデータで形成されたパノラマイメージを撮影する撮影方法は、（ａ）被写体を撮影して前記複数のイメージデータの１つを生成した後に格納するステップと、（ｂ）前記被写体に向う撮影方向の方位角を演算して、基準方位角として格納するステップと、（ｃ）前記基準方位角に対応する所定の大きさの目標方位角を設定するステップと、（ｄ）前記目標方位角の方向に撮影方向を調整することを指示する所定のメッセージを表示するステップと、（ｅ）前記撮影方向の調整による方位角の変化を確認して、確認された方位角が前記目標方位角と一致すれば、次のイメージデータを出力するための撮影を指示する所定のメッセージを表示するステップとを含む。
【００１２】
好ましくは、前記パノラマイメージを形成する全てのイメージデータが確保されると、前記全てのイメージデータを合成して前記パノラマイメージを生成するステップをさらに含む構成とすることができる。
より好ましくは、前記被写体に向う撮影方向の傾きを演算して基準傾きとして格納するステップと、前記撮影方向の調整による前記傾きの変化を確認して、前記基準傾きと一致すれば、前記２次撮影を指示する所定のメッセージを表示するステップとをさらに含む。
【００１３】
また、好ましくは、前記被写体に向う撮影方向の傾きを演算して基準傾きとして格納するステップと、前記基準傾きに対応する所定の大きさの目標傾きを設定するステップと、前記目標傾きの方向に撮影方向を調整することを指示する所定のメッセージを表示するステップと、前記撮影方向の調整による傾き変化を確認して、確認された傾きが前記目標傾きと一致すれば、２次撮影を指示する所定のメッセージを表示するステップとをさらに含む構成とすることができる。
【００１４】
また、前記（ｂ）ステップは、互いに直交するＸ軸及びＹ軸フラックスゲートを用いて、地磁気に対応する電気的信号を各々検出するステップと、前記Ｘ軸及びＹ軸フラックスゲートから各々検出された電気的信号を所定のＸ軸及びＹ軸出力値に変換するステップと、前記Ｘ軸及びＹ軸出力値を各々所定範囲の値に正規化するステップと、正規化された前記Ｘ軸及びＹ軸出力値を所定の数式に代入して、前記方位角を演算するステップとを含む構成とすることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、地磁気センサーにより測定された方位角を用いて撮影方向を調整できる。これにより、様々な撮影方向で撮影された複数のイメージを合成して１つのパノラマイメージを生成できる。本発明によれば、ジャイロセンサーを用いる場合に発生する積分常数によるエラーなどの問題点を防止できるため、撮影方向を精度よく制御できる。また、地磁気センサーはＭＥＭＳ技術などを用いて超小型で製作できるため、カメラフォンのような小型撮影機器に適する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、添付図面に基づき、本発明の好適な実施形態を詳細に説明する。
図１は本発明の一実施形態による撮影機器の構成を示すブロック図である。
図１に示すように、本発明の撮影機器は、キー信号入力部１１０、センサーモジュール１２０、撮影部１３０、制御部１４０、主メモリ１５０、イメージ処理部１６０、ＯＳＤ生成部１７０及び出力部１８０を含む。
【００１７】
キー信号入力部１１０は、撮影機器１００の本体に設けられたボタンキー又はリモコンを用いて、ユーザが入力した所定の選択信号を認識して制御部１４０に通知する。ユーザは、キー信号入力部１１０を通して撮影モード選択命令、撮影命令などを入力できる。本発明の撮影機器の撮影モードとしては、一般撮影モード、パノラマ撮影モードなどが想定できる。
【００１８】
センサーモジュール１２０は地磁気に対応する方位角を検出する。方位角は現在の撮影機器１００のレンズの向う方向（即ち、撮影方向）が北方から時計方向に回転する角度を意味する。このとき、基準となる北方は磁北になり得る。これにより、磁北を基準として時計方向に回転させるのを（＋）方向、反時計方向に回転させるのを（−）方向として定義できる。方位角の測定のためにセンサーモジュール１２０は地磁気センサーを含む。一方、本発明の他の実施形態によれば、センサーモジュール１２０は、傾きセンサーをさらに含んで現在の撮影機器の傾きも演算できる。センサーモジュール１２０の構成及び動作についての具体的な説明は後述する。
【００１９】
撮影部１３０は被写体を撮影して所定のイメージデータを生成する。このために、撮影部１３０は、被写体から反射された光信号を集束させるレンズ（図示せず）と、レンズを通して集束された光信号を電気的信号に変換させるＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ：図示せず）とを備える。
一般撮影モードの下において、制御部１４０は、キー信号入力部１１０を通して撮影命令が入力されると、撮影部１３０を制御して撮影した後、撮影されたイメージを出力部１８０によりディスプレイ画面上に表示するようにする。これにより、イメージ格納命令が入力されると、撮影されたイメージデータを主メモリ１５０に格納する。
【００２０】
パノラマ撮影モードの場合、ユーザが撮影命令を入力すれば、制御部１４０は、一般撮影モードの下においてと同様に被写体を撮影する一方、センサーモジュール１２０を制御して現在の撮影方向の方位角を検出する。これにより、撮影された第１イメージデータ及び検出された方位角情報を主メモリ１５０に書き込む。
次に、制御部１４０は、検出された方位角を基準方位角に設定し、これに対応する所定の目標方位角を算出する。すなわち、撮影方向をパノラマイメージに適するよう回転させるための適切な方位角を目標方位角として算出する。
【００２１】
制御部１４０は、撮影機器の現在方位角を周期的に確認し、目標方位角に到達するまでユーザが撮影機器１００を回転させるように誘導する。このために、制御部１４０はＯＳＤ生成部１７０及び出力部１８０を制御して、画面上に基準方位角、目標方位角、現在方位角などを表示する。これにより、ユーザは現在方位角を確認しながら目標方位角の方向に撮影機器１００を回転させることができる。結果的に、現在方位角が目標方位角に到達すれば、制御部１４０は、ＯＳＤ生成部１７０及び出力部１８０を制御して、２次イメージ撮影が可能であるとのメッセージを画面上に表示するようにする。
【００２２】
これにより、ユーザが撮影命令を入力すれば、制御部１４０は撮影部１３０を制御して２次撮影を行う。撮影された第２イメージデータは主メモリ１５０に格納される。
一方、イメージ処理部１６０は、ステッチプログラム（ｓｔｉｃｈｉｎｇ  ｐｒｏｇｒａｍ）を用いて第１イメージデータ及び第２イメージデータを合成することで、１つのパノラマ（ｐａｎｏｒａｍａ）イメージを製作する。製作されたパノラマイメージは、出力部１８０により画面上に出力されたり、所定のインターフェース（図示せず）に連結されている外部端末装置に転送される。
【００２３】
一方、パノラマイメージを形成する各イメージは２つを超過することができる。このために、制御部１４０は、パノラマ撮影モードが選択されると、ＯＳＤ生成部１７０を制御してパノラマイメージを形成するイメージの個数を選択する所定のインターフェースウィンドウを生成するようにする。生成されたインターフェースウィンドウは出力部１８０により画面上に表示される。これにより、ユーザはキー信号入力部１１０を用いて所定の枚数を選択できる。印刷枚数が選択されると、制御部１４０は１次撮影のために撮影待機状態を維持する。ユーザの設定した撮影枚数が２枚を超過する状態で前述したように２次撮影が完了すれば、２次撮影時の方位角（以下、第２方位角）及び第２イメージデータを主メモリ１５０に格納する。このような状態で、第２方位角を基準方位角に再設定した後、これによる目標方位角を再設定し、前述したようにＯＳＤ生成部１７０及び出力部１８０を制御して、３次撮影に適した撮影方向に回転するように誘導する。これにより、最終イメージに対する撮影が完了すれば、イメージ処理部１６０は各イメージを合成して１つのパノラマイメージを生成する。
【００２４】
図２及び図３は、図１に示した撮影機器を用いてパノラマイメージを撮影する過程を説明するための模式図である。図２に示すように、現在方位角３０゜である地点で１次撮影を行い、方位角４５゜となるように撮影機器１００を回転させた後、更に２次撮影を行う。
次に、図３のように、１次撮影による第１イメージデータと２次撮影による第２イメージデータとを合成して１つのパノラマイメージを生成する。
【００２５】
図４は、パノラマ撮影の過程において、撮影機器１００の画面上に表示されるメッセージを示す模式図である。図４の（ａ）に示すように、現在方位角が３０゜である地点で１次撮影を完了すれば、基準方位角３０゜、目標方位角４５゜、現在方位角３０゜が画面上に表示される。この場合、磁北を基準として時計方向が（＋）方向で定義された状態なので、右側に回転させることを通知する所定のメッセージをさらに表示できる。
【００２６】
これにより、ユーザが右側方向に一定角度だけ回転させると、図４の(ｂ)に示すように、変化する現在方位角を周期的に表示し、その方向に再回転させるべきであるかをユーザが分かるようにする。
結果的に、右側に１５゜回転させ、図４の（ｃ）に示すように、現在方位角が目標方位角と同一の４５゜になると、２次撮影を指示する所定のメッセージを画面上に表示して、ユーザが撮影命令を入力するように誘導する。
【００２７】
このとき、回転させる過程において撮影機器１００の傾きが変化する場合、互いに重畳する部分だけを合成してパノラマイメージを製作することもできる。或いは、別に設けられた傾きセンサーを用いて傾きを維持したままで回転させることができる。
図５は、本発明の実施形態による撮影機器１００で使用されるセンサーモジュール１２０の構成の一例を示すブロック図である。図５に示すように、センサーモジュール１２０は、地磁気センサー１２１、傾きセンサー１２２、センサーモジュール制御部１２３及びメモリ１２４を含む。
【００２８】
地磁気センサー１２１は地磁気に対応する所定の電気的信号を出力する。このために、２軸フラックスゲートを用いて回転の度合いを測定するフラックスゲート型地磁気センサーを使用することができる。
センサーモジュール制御部１２３は、地磁気センサー１２１の出力値を用いて方位角を演算する。
【００２９】
一方、傾きセンサー１２２は垂直方向の傾きを測定する。傾きは撮影機器１００が置かれている平面と地表面とがなす角度、即ち、ピッチ角（ｐｉｔｃｈ  ａｎｇｌｅ）で定義できる。撮影機器１００が地表面と水平な平面上に置かれていると仮定すれば、現在の傾きは０゜になる。このような状態で撮影機器１００のレンズ方向、即ち、撮影方向が上側に向けるように撮影機器１００を回転させると、傾きが変化する。傾きの符号は上方向を（＋）、下方向を（−）で定義できる。
【００３０】
ピッチ角を測定するための傾きセンサー１２２は加速度センサーを用いて具現できる。このとき、ピッチ角だけを測定するために１軸加速度センサーだけを用いることもできるが、正確な方位角を演算するためには、ピッチ角の以外にロール角（ｒｏｌｌ  ａｎｇｌｅ）も演算することが好ましい。よって、傾きセンサー１２２は互いに直交するＸ軸及びＹ軸加速度センサーを用いて具現できる。センサーモジュール制御部１２３は、各軸加速度センサーの出力値を下記の数式に代入して、所定範囲の値にマッピングさせる正規化処理を行う。
【００３１】
【数１】
2006060826.tif 000003
【００３２】
【数２】
2006060826.tif 000004
数式１において、ＸｔはＸ軸加速度センサーの出力値、ＹｔはＹ軸加速度センサーの出力値、Ｘｔｎｏｒｍは正規化されたＸ軸加速度センサーの出力値、Ｙｔｎｏｒｍは正規化されたＹ軸加速度センサーの出力値、Ｘｔｍａｘ及びＸｔｍｉｎはＸｔの最大値及び最小値、Ｙｔｍａｘ及びＹｔｍｉｎはＹｔの最大値及び最小値を示す。Ｘｔｂｉａｓ及びＸｔｓｆは各々Ｘ軸加速度センサーのＢｉａｓ値及びＳｃａｌｅ ｆａｃｔｏｒ値、Ｙｔｂｉａｓ及びＹｔｓｆは各々Ｙ軸加速度センサーのＢｉａｓ値及びＳｃａｌｅ ｆａｃｔｏｒ値を示す。また、数式２において、θはピッチ角、φはロール角を示す。
【００３３】
図６は、図５に示したセンサーモジュール１２０を用いて撮影された２×２大きさのパノラマイメージを示す模式図である。図６に示すように、１次撮影時の方位角は３０゜、傾きは水平状態、すなわち０゜である。これにより、水平状態を維持しながら時計方向に１５゜回転させ２次撮影を行って第２イメージデータ（ｂ）を得る。次に、撮影機器１００のレンズ方向を地表面に垂直な方向に上げて傾きを１５゜増加させた後、３次撮影を行って第３イメージデータ（ｃ）を得る。そして、傾き１５゜を維持しながら、反時計方向に撮影機器１００を回転させて第４イメージデータ（ｄ）を得る。４次撮影まで完了すれば、制御部１４０は、イメージ処理部１６０を制御して各イメージを合成することで、図６に示すパノラマイメージが得られる。
【００３４】
制御部１４０は、ユーザが傾きを調節するように誘導するために、１次撮影が完了すれば、その時の傾きを基準傾きに設定し、これに対応する目標傾きを演算する。次に、ユーザが傾きを調節する毎に現在の傾きを演算してＯＳＤ形態で画面上に表示する。これにより、現在の傾きが目標傾きに到達すれば、撮影可能であるとのメッセージを表示する。
図７は、図５のセンサーモジュール１２０で使用される地磁気センサー１２１の構成の一例を示すブロック図である。図７に示すように、地磁気センサー１２１は、駆動信号生成部１０、地磁気検出部２０及び信号処理部３０を含む。
【００３５】
駆動信号生成部１０は、地磁気検出部２０を駆動させる駆動信号を生成して出力する。駆動信号としては、一般にパルス波形及び反転パルス波形を使用することができる。すなわち、駆動信号生成部１０は、パルス制限部１１及びパルス増幅部１３を含むことで、所定の大きさのパルス信号をパルス制限部１１が制御信号によって選択的にスイッチングした後、パルス増幅部１３が増幅及び反転増幅して出力する。パルス制限部１１としてはアンドゲートが用いられる。パルス増幅部１３は、複数の増幅器及び反転器を用いて、パルス制限部１１を通して出力されたパルスに対して互いに位相が反対である２つのパルス信号を地磁気検出部２０に印加する。
【００３６】
一方、地磁気検出部２０は、駆動信号生成部１０から駆動信号が印加されると、地磁気に対応する所定の電気的信号を出力する。図７に示すように、Ｘ軸及びＹ軸フラックスゲート２１、２３は、各々Ｘ軸及びＹ軸の両方に長さ方向を持つように設けられた四角リング状の２個の磁性体コアに駆動コイル及び検出コイルを各々巻いた形態である。これにより、各駆動コイルに駆動パルスが印加されると、Ｘ軸及びＹ軸フラックスゲート２１、２３に磁気が発生し、これによる誘導機電力を検出コイルを通して検出できる。
【００３７】
信号処理部３０は、Ｘ軸及びＹ軸フラックスゲート２１、２３から検出される誘導機電力を一定の処理過程を経て所定のデジタル値に変換後に出力する。具体的には、信号処理部３０は、チョッピング回路部３１、第１増幅部３２、フィルター３３、第２増幅部３４及びＡ／Ｄコンバーター（Ａ／Ｄ  ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）３５を含む。地磁気検出部２０から出力されたＸ軸及びＹ軸フラックスゲートに誘導された電気的信号は、チョッピング回路部３１で内蔵された複数のスイッチを制御してチョッピング（ｃｈｏｐｐｉｎｇ）する。チョッピングされた電気的信号は、第１増幅部３２で差動増幅され、フィルター３３を通して一定範囲の信号だけにフィルターリングされた後、第２増幅部３４から最終的に増幅する。増幅された信号はＡ／Ｄコンバーター３５でデジタル電圧値に変換出力される。
【００３８】
一方、センサーモジュール制御部１２３は、信号処理部３０から出力された実際の出力値を所定範囲にマッピングさせる正規化過程を行う。このために、センサーモジュール１２０の製造者は、事前に水平状態でセンサーモジュール１２０を少なくとも１回以上回転させながら、Ｘ軸及びＹ軸フラックスゲート２１、２３の出力値を測定する。測定が完了すれば、測定された出力値の中で最大値及び最小値を選択してメモリ１２４に書き込む。
【００３９】
センサーモジュール制御部１２３は、メモリ１２４に書き込まれた最大値及び最小値と、信号検出部３０から検出されたＸ軸及びＹ軸出力値とを、下記の数式に代入して正規化を行う。
【００４０】
【数３】
2006060826.tif 000005
数式３において、Ｘ及びＹは各々Ｘ軸及びＹ軸フラックスゲート２１、２３の出力値、Ｘｎ及びＹｎは各々Ｘ及びＹの正規化値、Ｘｍａｘ及びＸｍｉｎは各々Ｘの最大値及び最小値、Ｙｍａｘ及びＹｍｉｎは各々Ｙの最大値及び最小値を示す。センサーモジュール制御部１２３は、予め測定されてメモリ１２４に書き込まれたＸｍａｘ、Ｘｍｉｎ、Ｙｍａｘ及びＹｍｉｎを数式３に代入してＸｂｉａｓ、Ｘｓｃａｌｅ、Ｙｂｉａｓ及びＹｓｃａｌｅを演算した後、更にこれを用いてＸｎ及びＹｎを演算する。
【００４１】
図８は、センサーモジュール制御部１２３で正規化処理されたＸ軸及びＹ軸出力値のグラフである。図８に示すように、Ｘ軸出力値はｃｏｓ関数グラフ８０１で示され、Ｙ軸出力値はｓｉｎ関数グラフ８０２で示される。
センサーモジュール制御部１２３はＸ軸及びＹ軸出力値を用いて方位角を演算する。すなわち、方位角ψはｔａｎ-1（Ｙ軸出力値/Ｘ軸出力値）で表示される。図８に示すように、Ｙ軸出力値/Ｘ軸出力値で表現されるｔａｎ関数グラフ８０３も示されている。
【００４２】
一方、ｔａｎ-1関数値は、第１象限では０゜〜９０゜の範囲値を有し、第２象限及び第３象限では−９０゜〜＋９０゜の範囲値を有し、第４象限では−９０゜〜０゜の範囲値を有する。結果的に、０゜〜３６０゜の範囲を全部表現するために、センサーモジュール制御部１２３は、下記の数式によって方位角を演算する。
【００４３】
【数４】
2006060826.tif 000006
ここで、Ｘ及びＹは各々Ｘ軸出力値及びＹ軸出力値である。
【００４４】
一方、センサーモジュール制御部１２３は、傾きセンサー１２２で測定したピッチ角及びロール角を用いて、下記の数式により傾き影響が補償された正確な方位角を演算する。
【００４５】
【数５】
2006060826.tif 000007
数式５において、Ｚは仮想のＺ軸電圧値、Ｘｎ、Ｙｎ、Ｚｎは各々Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸フラックスゲートの正規化された出力値、αは方位角（ａｚｉｍｕｔｈ）、λは伏角、θはピッチ角、φはロール角を示す。方位角は３つの軸で表現される３次元空間値なので、正確な方位角を演算するために、数式５を用いてＸ軸及びＹ軸がなす平面に垂直なＺ軸出力値も演算して方位角演算の過程に使用する。
【００４６】
制御部１４０は、数式４又は数式５を用いて撮影方向の方位角及び傾きを演算することで、前述したように、次の撮影のための最適方向に撮影機器１００の位置を調整できるように誘導する。
図９は本発明の一実施形態による撮影方法を説明するためのフローチャートである。図９に示すように、ユーザがパノラマ撮影モードを選択すれば（Ｓ９１０）、全体の撮影枚数を設定できるＯＳＤインターフェースウィンドウを画面上に表示して、ユーザが選択できるようにする（Ｓ９１５）。このとき、枚数を設定することなく撮影する毎に連続撮影するか否かを聞くような方式とすることも可能である。
【００４７】
これにより、ユーザが１次撮影を完了すれば、撮影された第１イメージデータを主メモリ１５０に格納する（Ｓ９２０）。このとき、センサーモジュール１２０で演算された方位角情報も共に格納する（Ｓ９２５）。もし、図５に示した実施形態のように、センサーモジュール１２０に傾きセンサー１２２が含まれる構成である場合には、１次撮影時の撮影機器の傾きも共に格納できる。
【００４８】
このような状態で、制御部１４０は、ユーザが撮影方向を調整するように誘導するために、画面上に基準方位角、これに対応する目標方位角、現在方位角などを表示する（Ｓ９３０）。このとき、直前の撮影時の方位角を基準方位角に設定し、目標方位角は基準方位角に既設定の所定角度を加算または減算して設定できる。一方、制御部１４０は、ユーザが撮影方向を調整する過程で変化する方位角を周期的にチェックして現在方位角として表示する。
【００４９】
このとき、現在方位角が目標方位角に到達するまでは（Ｓ９３５）、撮影機器１００を回転して下さいとのメッセージを表示する（Ｓ９４０）。
一方、傾きセンサー１２２を含む構成である場合には、現在の傾きが基準傾きかを確認し、基準傾きに到達するまでは（Ｓ９４５）、傾きを調整して下さいとのメッセージを表示する（Ｓ９５０）。これにより、撮影する毎に傾きずれを防止できる。一方、目標傾きを設定して傾きを変化することを誘導することで、垂直方向にも複数のイメージを撮影することができる。
【００５０】
これにより、方位角が目標方位角に到達し、傾きが基準傾きと一致すれば、２次撮影が可能であるとのメッセージを表示する（Ｓ９５５）。
これにより、ユーザが撮影命令を入力して２次撮影を完了すれば、第２イメージデータを格納する（Ｓ９６０）。
次に、パノラマイメージを完成するために追加的な撮影がさらに必要であれば（Ｓ９６５）、再び２次撮影時の方位角を基準方位角に再設定し、目標方位角を再演算した後（Ｓ９７０）、前述したＳ９３０〜Ｓ９６０段階を繰り返す。
【００５１】
結果的に、各イメージに対する撮影が完了すれば、撮影された全てのイメージデータを合成して１つのパノラマイメージを製作する(Ｓ９７５)。
このような方式により、撮影機器１００の撮影角が制約的であっても、１つの大きいパノラマイメージを撮影できる。
以上では本発明の好適な実施形態について図示し説明したが、本発明は前述した特定の実施形態に限るものではなく、特許請求の範囲で請求する本発明の要旨から逸脱しない範囲内において、本発明が属する技術分野における通常の知識を有した者により多様に変形可能であることは勿論であり、このような変形実施形態は本発明の技術的史上や展望から個別的に理解してはならない。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の一実施形態による撮影機器の構成を示すブロック図である。
【図２】図１の撮影機器を用いたパノラマ撮影過程を示す模式図である。
【図３】撮影された複数のイメージをステッチしてパノラマイメージを得る過程を示す模式図である。
【図４】図１の撮影機器を用いたパノラマ撮影過程における画面上に表示されるメッセージを示す模式図である。
【図５】図１の撮影機器で使用されるセンサーモジュールの構成の一例を示すブロック図である。
【図６】図５の撮影機器を用いて撮影されたパノラマイメージの一例を示す模式図である。
【図７】図５のセンサーモジュールで使用される地磁気センサーの構成の一例を示すブロック図である。
【図８】図７の地磁気センサーの出力値を示すグラフである。
【図９】本発明の一実施形態によるパノラマ撮影方法を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
【００５３】
１１０  キー信号入力部
１２０  センサーモジュール
１３０  撮影部
１４０  制御部
１５０  主メモリ
１６０  イメージ処理部
１７０  ＯＳＤ生成部
１８０  出力部
【図１】
2006060826.tif 000008
【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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