(57)【要約】【課題】  正確に順位を判定する仕組みを、安価に提供できるようにする。【解決手段】  徒競走のそれぞれの走者は、ゴールライン２２１とそれぞれ直角に交差し、図中上下方向に平行する複数のコースのそれぞれを、矢印２６１−１、２６１−２、・・・に沿って、図中右から左方向に駆け抜けるとき、カメラ１２１Ａが、ゴールライン２２１と並行する線１８１Ａを中心とする光に基づく画像を撮影し、カメラ１２１Ｂは、線１８１Ａと所定の角度で交差する線１８１Ｂ−１または１８１Ｂ−２を中心とする光に基づく画像を撮影する。カメラ１２１Aとカメラ１２１Bにより撮影された画像を合成し、立体的な画像を表示することにより、正確な着順の判定を可能とする。本発明は、順位判定システムに適用することができる。【選択図】図７
2006339703.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
着順を判定する競技における着順の決まる地点の画像を提供する画像処理装置であって、
前記着順を決める基準線上の光線であって、前記基準線と並行な第１の光線を中心とする光に基づく第１の画像を撮影する第１の撮影手段と、
前記第１の光線に対して、所定の角度で交差する第２の光線を中心とする光に基づく第２の画像を撮影する第２の撮影手段と、
前記第１の撮影手段により撮影された前記第１の画像のデータ、および前記第２の撮影手段により撮影された前記第２の画像のデータを合成し、第３の画像のデータを生成する画像合成手段と
を備えることを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
前記第２の撮影手段の取り付け位置が、複数の取り付け位置の中から選択可能である
ことを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記第１の撮影手段および第２の撮影手段は、前記基準線が引かれる面に対して垂直方向に所定の長さを有する１次元の画像センサにより、それぞれ前記第１の画像および第２の画像を撮影する
ことを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記競技の開始と同期して前記第１の画像のデータおよび前記第２の画像のデータを、前記画像合成手段に提供するデータ提供手段をさらに備える
ことを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記画像合成手段は、前記第１の画像と、前記第１の画像に対して視差を有する前記第２の画像を合成して得られる立体的な画像のデータを、前記第３の画像のデータとして生成する
ことを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項６】
前記画像合成手段により生成されたデータに対応する画像を表示する表示手段をさらに備える
ことを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項７】
前記画像合成手段は、ユーザの選択に基づいて、前記第２の画像を前記第１の画像と合成する必要があるか否かを判定し、
前記第２の画像を、前記第１の画像と合成する必要がないと判定された場合、前記第１の画像を、前記表示部に出力する
ことを特徴とする請求項６に記載の画像処理装置。
【請求項８】
着順を判定する競技における着順の決まる地点の画像を提供する画像処理装置の画像処理方法であって、
前記着順を決める基準線上の光線であって、前記基準線と並行な第１の光線を中心とする光に基づく第１の画像を撮影する第１の撮影ステップと、
前記第１の光線に対して、所定の角度で交差する第２の光線を中心とする光に基づく第２の画像を撮影する第２の撮影ステップと、
前記第１の撮影ステップの処理により撮影された前記第１の画像のデータ、および前記第２の撮影ステップの処理により撮影された前記第２の画像のデータを合成し、第３の画像のデータを生成する画像合成ステップと
を含むことを特徴とする画像処理方法。
【請求項９】
着順を判定する競技における着順の決まる地点の画像を提供する画像処理装置に画像処理を実行させるプログラムであって、
前記着順を決める基準線上の光線であって、前記基準線と並行な第１の光線を中心とする光に基づく第１の画像の撮影を制御する第１の撮影制御ステップと、
前記第１の光線に対して、所定の角度で交差する第２の光線を中心とする光に基づく第２の画像の撮影を制御する第２の撮影制御ステップと、
前記第１の撮影制御ステップの処理により撮影された前記第１の画像のデータ、および前記第２の撮影制御ステップの処理により撮影された前記第２の画像のデータを合成し、第３の画像のデータの生成を制御する画像合成制御ステップと
をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
【請求項１０】
請求項９に記載のプログラムが記録されていることを特徴とする記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像処理装置および方法、プログラム、並びに記録媒体に関し、特に、正確に順位を判定する仕組みを、安価に提供できるようにする画像処理装置および方法、プログラム、並びに記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、徒競走などの陸上競技の順位の判定において、近年、ラインセンサなどのカメラを用いた判定が行われている。ゴールライン付近に設置されたカメラで、ゴールした走者を撮影すれば、目視などによる判定より高い精度で順位を判定することが可能となる。
【０００３】
図１は、従来の順位判定システムの例を示す図である。同図においては、陸上競技用のトラック１１のゴールライン１２の真上を通り、ゴールライン１２と並行な線４１を中心とする光を受光するラインセンサなどで構成するカメラ３１または３２により、ゴールした走者が撮影される。
【０００４】
カメラ３１は、トラック１１の外側にある監視室１４の内部に設けられており、カメラ３２は、トラック１１の内側のフィールド１３上に設けられている。カメラ３１およびカメラ３２により撮影された画像は、図示せぬ伝送ケーブルなどを介して、監視室１４の内部に設置されたモニタなどに表示され、表示された画像に基づいて、陸上競技の順位の判定が行われる。
【０００５】
カメラ３１とカメラ３２は、それぞれトラック１１のゴールライン１２付近の画像であって、トラック１１の外側からみた画像と、トラック１１の内側からみた画像を撮影する。したがって、複数の走者がほぼ同時にゴールした場合であっても、どの走者が最も早くゴールしたのかを正確に判定することができる。
【０００６】
また、陸上，スケート，自転車などの周回を重ねる競技において、先頭の競技者が周回を重ねる時に、判定者がグリップスイッチをＯＮすることにより周回カウント装置が周回番号と各周回を区別するマークを記憶装置に入力し、かつ、周回遅れの競技者が周回を重ねる時に、判定員がグリップスイッチをＯＮすることにより、周回遅れを区別するマークが記憶装置に入力され、各競技者のフィニッシュのスリット映像が、本当のフィニッシュか周回遅れであるか、素早く判断でき、またゼッケン番号の認識が確実に行える着順判定装置も提案されている（例えば、特許文献１参照。）
【特許文献１】特開２０００−２４４９０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、図１の例の場合、カメラ３２は、トラック１１の内側のフィールド１３上に設けられているため、カメラ３２をフィールド１３の一点に固定するために、例えば、金属性の取り付けフレームなどを、フィールド１３に埋め込んで固定するなどの工事が必要となる。また、カメラ３２から出力されるセンサ情報、画像データなどを、監視室１４に伝送するための伝送ケーブルなどを、競技の邪魔にならないようトラック１１の下部に埋設したり、カメラ３２を防水するための工事なども必要となる。
【０００８】
さらに、トラック１１を含む陸上競技場は、規定により、例えば２年に１度、点検などを受ける必要があり、この点検の都度、カメラ３２を取り外して、再度設置するなどの工事も行われており、順位判定システムの維持には、多大な費用や時間がかかっていた。
【０００９】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、正確に順位を判定する仕組みを、安価に提供できるようにするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の画像処理装置は、着順を判定する競技における着順の決まる地点の画像を提供する画像処理装置であって、着順を決める基準線上の光線であって、基準線と並行な第１の光線を中心とする光に基づく第１の画像を撮影する第１の撮影手段と、第１の光線に対して、所定の角度で交差する第２の光線を中心とする光に基づく第２の画像を撮影する第２の撮影手段と、第１の撮影手段により撮影された第１の画像のデータ、および第２の撮影手段により撮影された第２の画像のデータを合成し、第３の画像のデータを生成する画像合成手段とを備えることを特徴とする。
【００１１】
前記第２の撮影手段の取り付け位置が、複数の取り付け位置の中から選択可能であるようにすることができる。
【００１２】
前記第１の撮影手段および第２の撮影手段は、基準線が引かれる面に対して垂直方向に所定の長さを有する１次元の画像センサにより、それぞれ第１の画像および第２の画像を撮影するようにすることができる。
【００１３】
前記競技の開始と同期して第１の画像のデータおよび第２の画像のデータを、画像合成手段に提供するデータ提供手段をさらに備えるようにすることができる。
【００１４】
前記画像合成手段は、第１の画像と、第１の画像に対して視差を有する第２の画像を合成して得られる立体的な画像のデータを、第３の画像のデータとして生成するようにすることができる。
【００１５】
前記画像合成手段により生成されたデータに対応する画像を表示する表示手段をさらに備えるようにすることができる。
【００１６】
前記画像合成手段は、ユーザの選択に基づいて、第２の画像を第１の画像と合成する必要があるか否かを判定し、第２の画像を、第１の画像と合成する必要がないと判定された場合、第１の画像を、表示部に出力するようにすることができる。
【００１７】
本発明の画像処理方法は、着順を判定する競技における着順の決まる地点の画像を提供する画像処理装置の画像処理方法であって、着順を決める基準線上の光線であって、基準線と並行な第１の光線を中心とする光に基づく第１の画像を撮影する第１の撮影ステップと、第１の光線に対して、所定の角度で交差する第２の光線を中心とする光に基づく第２の画像を撮影する第２の撮影ステップと、第１の撮影ステップの処理により撮影された第１の画像のデータ、および第２の撮影ステップの処理により撮影された第２の画像のデータを合成し、第３の画像のデータを生成する画像合成ステップとを含むことを特徴とする。
【００１８】
本発明のプログラムは、着順を判定する競技における着順の決まる地点の画像を提供する画像処理装置に画像処理を実行させるプログラムであって、着順を決める基準線上の光線であって、基準線と並行な第１の光線を中心とする光に基づく第１の画像の撮影を制御する第１の撮影制御ステップと、第１の光線に対して、所定の角度で交差する第２の光線を中心とする光に基づく第２の画像の撮影を制御する第２の撮影制御ステップと、第１の撮影制御ステップの処理により撮影された第１の画像のデータ、および第２の撮影制御ステップの処理により撮影された第２の画像のデータを合成し、第３の画像のデータの生成を制御する画像合成制御ステップとをコンピュータに実行させることを特徴とする。
【００１９】
本発明の画像処理装置および方法、並びにプログラムにおいては、着順を決める基準線上の光線であって、基準線と並行な第１の光線を中心とする光に基づく第１の画像が撮影され、第１の光線に対して、所定の角度で交差する第２の光線を中心とする光に基づく第２の画像が撮影され、撮影された第１の画像のデータ、および第２の画像のデータが合成され、第３の画像のデータが生成される。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、正確に順位を判定する仕組みを、安価に提供できるようにすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下に本発明の実施の形態を説明するが、本明細書に記載した発明と、発明の実施の形態との対応関係を例示すると、次のようになる。この記載は、本明細書に記載されている発明をサポートする実施の形態が明細書に記載されていることを確認するためのものである。従って、明細書には記載されているが、ここには記載されていない実施の形態があったとしても、そのことは、その実施の形態が、その発明に対応するものではないことを意味するものではない。逆に、実施の形態が発明に対応するものとしてここに記載されていたとしても、そのことは、その実施の形態が、その発明以外の発明には対応しないものであることを意味するものでもない。
【００２２】
さらに、この記載は、明細書に記載されている発明が、全て請求されていることを意味するものではない。換言すれば、この記載は、明細書に記載されている発明であって、この出願では請求されていない発明の存在、すなわち、将来、分割出願されたり、補正により出願、または追加される発明の存在を否定するものではない。
【００２３】
請求項１に記載の画像処理装置は、着順を判定する競技における着順の決まる地点の画像を提供する画像処理装置であって、前記着順を決める基準線（例えば、図７のゴールライン２２１）上の光線であって、前記基準線と並行な第１の光線（例えば、図７の線１８１Ａ）を中心とする光に基づく第１の画像を撮影する第１の撮影手段（例えば、図２のカメラ１２１Ａ）と、前記第１の光線に対して、所定の角度で交差する第２の光線（例えば、図７の線１８１Ｂ−１または１８１Ｂ−２）を中心とする光に基づく第２の画像を撮影する第２の撮影手段（例えば、図２のカメラ１２１Ｂ）と、前記第１の撮影手段により撮影された前記第１の画像のデータ、および前記第２の撮影手段により撮影された前記第２の画像のデータを合成し、第３の画像のデータを生成する画像合成手段（例えば、図８の立体画像合成部３０５）とを備える。
【００２４】
請求項３に記載の画像処理装置は、前記第１の撮影手段および第２の撮影手段が、前記基準線が引かれる面に対して垂直方向に所定の長さを有する１次元の画像センサ（例えば、図４のエリアセンサ１４３）により、それぞれ前記第１の画像および第２の画像を撮影するようにすることができる。
【００２５】
請求項４に記載の画像処理装置は、前記競技の開始と同期して前記第１の画像のデータおよび前記第２の画像のデータを、前記画像合成手段に提供するデータ提供手段（例えば、図２のカメラコントロールユニット１２２）をさらに備えるようにすることができる。
【００２６】
請求項５に記載の画像処理装置は、前記画像合成手段が、前記第１の画像と、前記第１の画像に対して視差を有する前記第２の画像を合成して得られる立体的な画像（例えば、図９の画像３２０）のデータを、前記第３の画像のデータとして生成するようにすることができる。
【００２７】
請求項６に記載の画像処理装置は、前記画像合成手段により生成されたデータに対応する画像を表示する表示手段（例えば、図２の表示部１２４）をさらに備えるようにすることができる。
【００２８】
請求項７に記載の画像処理装置は、前記画像合成手段が、ユーザの選択に基づいて、前記第２の画像を前記第１の画像と合成する必要があるか否かを判定し（例えば、図１０のステップＳ１０５で判定し）、前記第２の画像を、前記第１の画像と合成する必要がないと判定された場合、前記第１の画像を、前記表示部に出力するようにすることができる。
【００２９】
請求項８に記載の画像処理方法は、着順を判定する競技における着順の決まる地点の画像を提供する画像処理装置の画像処理方法であって、前記着順を決める基準線（例えば、図７のゴールライン２２１）上の光線であって、前記基準線と並行な第１の光線（例えば、図７の線１８１Ａ）を中心とする光に基づく第１の画像を撮影する第１の撮影ステップ（例えば、図１０のステップＳ１０１の処理）と、前記第１の光線に対して、所定の角度で交差する第２の光線（例えば、図７の線１８１Ｂ−１または１８１Ｂ−２）を中心とする光に基づく第２の画像を撮影する第２の撮影ステップ（例えば、図１０ステップＳ１０２の処理）と、前記第１の撮影ステップの処理により撮影された前記第１の画像のデータ、および前記第２の撮影ステップの処理により撮影された前記第２の画像のデータを合成し、第３の画像のデータを生成する画像合成ステップ（例えば、図１０のステップＳ１０６の処理）とを含むことを特徴とする。
【００３０】
請求項９に記載のプログラムは、着順を判定する競技における着順の決まる地点の画像を提供する画像処理装置に画像処理を実行させるプログラムであって、前記着順を決める基準線（例えば、図７のゴールライン２２１）上の光線であって、前記基準線と並行な第１の光線（例えば、図７の線１８１Ａ）を中心とする光に基づく第１の画像の撮影を制御する第１の撮影制御ステップ（例えば、図１０のステップＳ１０１の処理）と、前記第１の光線に対して、所定の角度で交差する第２の光線（例えば、図７の線１８１Ｂ−１または１８１Ｂ−２）を中心とする光に基づく第２の画像の撮影を制御する第２の撮影制御ステップ（例えば、図１０ステップＳ１０２の処理）と、前記第１の撮影制御ステップの処理により撮影された前記第１の画像のデータ、および前記第２の撮影制御ステップの処理により撮影された前記第２の画像のデータを合成し、第３の画像のデータの生成を制御する画像合成制御ステップ（例えば、図１０のステップＳ１０６の処理）とをコンピュータに実行させる。
【００３１】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
【００３２】
図２は、本発明を適用した順位判定システムの１００の一実施形態に係る構成例を示す図である。この例では、順位判定システム１００がカメラ１２１Aおよび１２１B、カメラコントロールユニット１２２、制御部１２３、並びに表示部１２４により構成されている。
【００３３】
カメラ１２１Aまたは１２１Bは、それぞれラインセンサなどの光学センサを有し、レンズを介して入射する光に基づく画像を撮影し、撮影した画像のデータを、カメラコントロールユニット１２２Bに出力する。
【００３４】
カメラコントロールユニット１２２は、カメラ１２１Aまたは１２１Bから供給される画像のデータを、コマンド入力部１２５から供給されるコマンドに基づいて制御部１２３に出力する。
【００３５】
コマンド入力部１２５は、例えば、徒競走などの競技の開始を合図するピストルなどと連動して動作するように構成されており、カメラコントロールユニット１２２に対して、カメラ１２１Aまたは１２１Bから供給される画像のデータを、制御部１２３に対して出力するか、または出力を停止するかなどを指令するコマンドを生成し、カメラコントロールユニット１２２に出力する。これにより、例えば、競技の開始に伴って、カメラ１２１Aまたは１２１Bにより撮影された画像のデータが制御部１２３に供給され、競技の終了後、所定の時間が経過したとき、カメラ１２１Aまたは１２１Bにより撮影された画像のデータの制御部１２３への供給が停止される。
【００３６】
制御部１２３は、例えば、CPU（Central Processing Unit）、RAM（Random Access Memory）などを含んで構成され、カメラコントロールユニット１２２から供給される画像のデータに対して、予め組み込まれたプログラムなどを実行して所定の処理を施して生成された画像のデータに対応する信号を表示部１２４に出力する。制御部１２３は、例えば、カメラコントロールユニット１２２から供給された、カメラ１２１Aにより撮影された画像のデータと、カメラ１２１Bにより撮影された画像のデータを、ＲＡＭなどのメモリに保存して合成することにより、同一の被写体を２つの異なる視点において撮影した２種類の画像に基づいた立体的な画像を生成する。
【００３７】
表示部１２４は、例えば、LCD（Liquid Crystal Display）などのディスプレイにより構成され、制御部１２３から供給される信号に基づいて画像を表示する。
【００３８】
図３は、カメラ１２１Aまたは１２１Bの外観を示す斜視図である。なお、カメラ１２１Aまたは１２１Bを特に区別する必要がない場合、単にカメラ１２１と称する。
【００３９】
カメラ１２１は、レンズ１４１と本体１４２により構成されており、レンズ１４１は、本体１４２に対して着脱可能となるように構成されている。カメラ１２１は、レンズ１４１により集光された光を、本体１４２に設けられた光学センサにより受光し、レンズ１４１から入射した光に対応する画像のデータを生成する。
【００４０】
図４は、カメラ１２１のレンズ１４１を、本体１４２から取り外し、本体１４２を正面からみた図である。本体１４２において、図中中央の円形の取り付け部１４４にレンズ１４１が取り付けられる。そして、取り付け部１４４の中央に、図中縦方向（上下の方向）に直線状に構成されたラインセンサ１４３が設けられている。ラインセンサ１４３は、ゴールライン２２１が引かれる地面などの面に対して垂直方向に所定の長さを有する１次元の画像センサであって、例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）など、光情報を電気信号に変換する半導体素子（光電変換素子）により構成され、１回の画像の撮影のタイミングで、レンズ１４１を介して入射する光に基づいて、図中縦方向に直線状となる画像であって、一次元の画像のデータを生成する。
【００４１】
従って、短い時間間隔でラインセンサ１４３による画像の撮影が連続して行われると、図中縦方向の幅がラインセンサ１４３の長さに対応し、図中横方向の幅が、撮影が連続して行われる時間に対応する２次元の画像のデータが生成される。
【００４２】
例えば、図５に示されるように、徒競走の走者２０１がゴールライン２２１を駆け抜ける場面を、カメラ１２１により撮影すると、図中点線で示され、ゴールライン２２１と並行な線１８１に対応する一次元の画像が連続して撮影されることになる。ゴールライン２２１上を１次元のラインセンサ１４３で撮影することにより、走者がゴールしたタイミング（時刻）を正確に記録することができ、その結果、着順（徒競走の順位など）を正確に判定することが可能となる。
【００４３】
図６は、図５のカメラ１２１により撮影された画像であって、走者２０１がゴールライン２２１を駆け抜ける場面の画像２４１の例を示す図である。２次元の画像である画像２４１は、図中点線で区切られている複数の一次元の画像２４１−１乃至２４１―８により構成されている。すなわち、画像２４１−１は、所定のタイミング（走者２０１がゴールライン２２１に差し掛かったタイミング）で、カメラ１２１により撮影された画像であり、画像２４１−２は、画像２４１−２は、画像２４１−１が撮影された直後のタイミングで撮影された画像である。
【００４４】
そしてこの後同様に、時間の経過に伴って、一次元の画像２４１−３乃至２４１−８が順番に撮影され、一次元の画像２４１−１乃至２４１−８が組み合わせられることにより２次元の画像２４１が構成される。
【００４５】
このように、ラインセンサ１４３により一次元の画像を撮影することで、走者２０１の判定基準となる部位（例えば、胸、頭など体の一部）がゴールライン２２１を通過したタイミングを正確に記録することができる。
【００４６】
図２のカメラコントロールユニット１２２は、例えば、図６の一次元の画像２４１−１乃至２４１−８を、それぞれの画像が撮影された時刻を表す情報とともに、制御部１２３に出力する。
【００４７】
図７は、カメラ１２１の取り付け位置の例を示す図である。同図は、例えば、陸上競技場などのトラックのゴールライン２２１付近を上からみた図である。例えば、徒競走のそれぞれの走者は、ゴールライン２２１とそれぞれ直角に交差し、図中上下方向に平行する複数のコースのそれぞれを、矢印２６１−１、２６１−２、・・・に沿って、図中右から左方向に駆け抜ける。この例では、カメラ１２１Ａが、ゴールライン２２１と並行する線１８１Ａを中心とする光に基づく画像を撮影することが可能となる位置に取り付けられている。カメラ１２１Ｂは、線１８１Ａと所定の角度で交差する線１８１Ｂ−１または１８１Ｂ−２を中心とする光に基づく画像を撮影することが可能となる位置に取り付けられている。
【００４８】
カメラ１２１Ａは、ゴールライン２２１上の光であって、ゴールライン２２１と並行する光に基づく画像を撮影することにより、走者の順位判定の基準となる基準画像を撮影する。基準画像を撮影するカメラ１２１Ａの取り付け位置は、予め定められた位置に固定される。
【００４９】
しかしながら、例えば、複数の走者が接近した状態でゴールライン２２１を駆け抜けた場合、カメラ１２１Ａの取り付け位置からみた画像においては、ゴールライン２２１の図中下側を駆け抜ける走者の後ろに、ゴールライン２２１の図中上側を駆け抜ける走者が隠れてしまい、カメラ１２１Ａにより撮影される基準画像のみでは、順位の判定が困難となることもある。
【００５０】
そこで、カメラ１２１Ａの取り付け位置に対応する視点とは異なる視点に対応する位置にカメラ１２１Ｂを取り付ける。これにより、２つの異なる視点からみた、視差をもつ画像を生成することが可能となり、視差をもつ画像を合成することで、立体的な画像を生成することができるとともに、複数の走者が接近した状態でゴールライン２２１を駆け抜けた場合であっても、正確に順位を判定することが可能な画像を提供することができる。
【００５１】
例えば、カメラ１２１Ｂを、カメラ１２１Ａの左側に設置した場合、カメラ１２１Ａにより撮影される画像は右目でみた画像に対応し、カメラ１２１Ｂにより撮影される画像は左目でみた画像に対応することになり視差をもった画像が生成される。また、カメラ１２１Ｂを、カメラ１２１Ａの右側に設置した場合、カメラ１２１Ａにより撮影される画像は左目でみた画像に対応し、カメラ１２１Ｂにより撮影される画像は右目でみた画像に対応することになり視差をもった画像が生成される。なお、カメラ１２１Ｂの取り付け位置は、図７に示されるものには限られず、任意に設定されるようにしてもよい。
【００５２】
また、カメラ１２１Ａの他に、複数のカメラを取り付けて、例えば、ユーザの選択により、カメラ１２１Ａの他に、任意の１台のカメラが選択されて視差をもった画像が生成されるようにしてもよい。例えば、カメラ１２１Ａの左側にカメラ１２１Ｂを設置し、カメラ１２１Ａの右側にカメラ１２１Ｃを設置し、カメラ１２１Ａにより撮影される基準画像を、右目でみた画像に対応させたい場合、カメラ１２１Ｂが選択され、カメラ１２１Ａにより撮影される基準画像を、左目でみた画像に対応させたい場合、カメラ１２１Ｃが選択されるようにしてもよい。
【００５３】
カメラ１２１Ａとカメラ１２１Ｂ（またはカメラ１２１Ｃ）は、全てトラックの外側の監視室などに設けられる。すなわち、視差画像を取得するためのカメラ１２１Ｂ（またはカメラ１２１Ｃ）を、トラックの内側のフィールド上などに設ける必要はなく、また、カメラ１２１Ｂ（またはカメラ１２１Ｃ）をフィールドの一点に固定するために、例えば、金属性の取り付けフレームなどを、フィールドに埋め込んで固定するなどの工事が不要になるとともに、カメラ１２１Ｂ（またはカメラ１２１Ｃ）から出力されるセンサ情報、画像データなどを、監視室に伝送するための伝送ケーブルなどを、競技の邪魔にならないようトラックの下部に埋設したり、カメラ１２１Ｂ（またはカメラ１２１Ｃ）を防水するための工事なども不要になる。
【００５４】
したがって、視差画像を用いて正確な順位が判定できる順位判定システム１００を、安価に提供することが可能となる。
【００５５】
図８は、制御部１２３により実行されるプログラムなどで構成されるソフトウェアの機能的構成例を示すブロック図である。
【００５６】
基準画像取得部３０１は、例えば、図７のカメラ１２１Aにより撮影される基準画像のデータを、カメラコントロールユニット１２２から取得し、視差画像取得部３０２は、例えば、図７のカメラ１２１Bにより撮影される画像であって、基準画像に対する視差を有する画像（視差画像）のデータを、カメラコントロールユニット１２２から取得する。
【００５７】
基準画像合成部３０３は、基準画像取得部３０１により取得された画像であって、カメラコントロールユニット１２２から供給されるカメラ１２１Aにより撮影された基準画像を組み合わせて（合成して）２次元の基準画像を生成する。例えば、図６の画像２４１−１乃至２４１−８を組み合わせて、走者がゴールラインを駆け抜けるときの所定の時間に対応した横方向の幅を有する２次元の画像２４１を生成する。視差画像合成部３０４も、同様に、視差画像取得部３０２により取得された画像であって、カメラコントロールユニット１２２から供給されるカメラ１２１Ｂにより撮影された視差画像を組み合わせて（合成して）、基準画像合成部３０３により生成される画像と同じサイズの２次元の視差画像を生成する。
【００５８】
立体画像合成部３０５は、基準画像合成部３０３および視差画像合成部３０４により生成された画像を合成して立体的な画像（立体画像）を生成する。
【００５９】
図９は、立体画像合成部３０５による立体的な画像の生成の例を説明する図である。同図において、基準画像に対応する領域は、空白の四角形で表され、視差画像に対応する領域は、斜線でハッチングされた四角形で表されている。立体画像合成部３０５は、基準画像３２１と、視差画像３２２を、それぞれ横方向（左右方向）に予め設定された、充分小さい間隔で縦方向に長いｎ個の領域に分割し、基準画像の領域３２１−１の右側に、視差画像の領域３２２−２を配置し、視差画像の領域３２２−２の右側に基準画像の領域３２１−３を配置し、・・・基準画像の領域３２１−（ｎ−１）の右側に視差画像の領域３２２−ｎを配置する。このように、分割された基準画像の領域と視差画像の領域とを交互に並べることにより、立体画像３２０が生成される。
【００６０】
なお、立体画像の合成の方法は、図９を参照して上述した方法に限られるものではなく、別の方法により立体画像が合成されるようにしてもよい。
【００６１】
次に、図１０のフローチャートを参照して、順位判定システム１００による判定画像出力処理について説明する。この処理は、例えば、順位判定システム１００のユーザにより、徒競走の順位の判定のための画像である判定画像の出力が指令されたとき実行される。
【００６２】
ステップＳ１０１において、基準画像取得部３０１は、カメラ１２１Aにより撮影される基準画像のデータを取得する。
【００６３】
ステップＳ１０２において、視差画像取得部３０２は、カメラ１２１Bにより撮影される視差画像のデータを取得する。
【００６４】
ステップＳ１０３において、基準画像合成部３０３は、ステップＳ１０１の処理で基準画像取得部３０１により取得された基準画像を組み合わせて（合成して）２次元の基準画像を生成する。
【００６５】
ステップＳ１０４において、視差画像合成部３０４は、ステップＳ１０２の処理で視差画像取得部３０２により取得された視差画像を組み合わせて（合成して）２次元の視差画像を生成する。
【００６６】
ステップＳ１０５において、立体画像合成部３０５は、立体画像の表示が指令されたか否かを判定する。例えば、ユーザが図示せぬ操作部を操作して、立体画像の表示を指令した場合、ステップＳ１０５においては、立体画像の表示が指令されたと判定され、処理は、ステップＳ１０６に進む。
【００６７】
ステップＳ１０６において、立体画像合成部３０５は、例えば、図９を参照して説明したように、立体画像を合成（生成）する。
【００６８】
ステップＳ１０７において、立体画像合成部３０５は、ステップＳ１０６の処理により生成された立体画像のデータに対応する信号を、表示部１２４に出力し、立体画像を表示させる。
【００６９】
一方、ステップＳ１０５において、立体画像の表示が指令されなかったと判定された場合、処理は、ステップＳ１０８に進み、立体画像合成部３０５は、ステップＳ１０３の処理により生成された基準画像のデータに対応する信号を表示部１２４に出力し、基準画像を表示させる。
【００７０】
このようにして、判定画像の出力が行われる。このようにすることで、ユーザは、必要に応じて、立体画像または基準画像を選択して表示させることができ、正確かつ簡単に順位を判定することができる。
【００７１】
ところで、以上においては、カメラ１２１Ａとカメラ１２１Ｂが、それぞれ横方向（左右）に異なる位置に取り付けられる例について説明したが、例えば、カメラ１２１Ａとカメラ１２１Ｂが、それぞれ縦方向（上下）に異なる位置に取り付けられるようにしてもよい。
【００７２】
図１１は、カメラ１２１の別の取り付け位置の例を示す図であり、図１２は、図１１のカメラ１２１と走者２０１を図中左方向から見た側面図である。この例では、図１１に示されるように、カメラ１２１Ａが、ゴールライン２２１と並行する線１８１Ａを中心とする光に基づく画像を撮影し、カメラ１２１Ｂは、線１８１Ａと所定の角度で交差する線１８１Ｂを中心とする光に基づく画像を撮影する。
【００７３】
図１１または図１２において、上述した図７の場合と同様に、カメラ１２１Ａは、ゴールライン２２１上の光であって、ゴールライン２２１と並行する光に基づく画像を撮影することにより、走者の順位判定の基準となる基準画像を撮影する。基準画像を撮影するカメラ１２１Ａの取り付け位置は、予め定められた位置に固定される。しかし、カメラ１２１Ｂの取り付け位置は、図７の場合と異なり、カメラ１２１Ａの上側（または下側であってもよい）とされる。
【００７４】
すなわち、図１２に示されるように、地面と垂直であって、ゴールライン２２１上を通る線２３１上の異なる位置に、カメラ１２１Ａとカメラ１２１Ｂがそれぞれ取り付けられることになる。
【００７５】
例えば、上述した図７の場合のように、カメラ１２１Ａとカメラ１２１Ｂを、それぞれ横方向に異なる位置に取り付けた場合正確には、カメラ１２１Ｂにより撮影される画像は、カメラ１２１Ａにより撮影される画像に対して、時間差が生じることになる。すなわち、カメラ１２１は、ゴールライン２２１が引かれる地面などの面に対して垂直方向（縦方向）に所定の長さを有する１次元の画像センサ（ラインセンサ）により画像を撮影するので、横方向に異なる位置に設けられた２つのラインセンサにより撮影される画像は、それぞれ時間軸が異なる画像となる。
【００７６】
このため、カメラ１２１Ａとカメラ１２１Ｂを、それぞれ横方向に異なる位置に取り付けた場合、それぞれのカメラにより撮影された画像を合成するとき、時間差による歪みが生じる恐れがある。
【００７７】
これに対して、図１１と図１２を参照して説明したように、カメラ１２１Ａとカメラ１２１Ｂを、それぞれ縦方向に異なる位置に取り付けた場合、２つのラインセンサにより撮影される画像において、時間軸が異なることはなく、その結果、歪みのない正確な画像を得ることが可能となるとともに、ある時点で撮影されたカメラ１２１Ａとカメラ１２１Ｂの画像のそれぞれにおいて、全画素がゴールライン２２１上の光に対応することになるので、判定に用いる画像をより正確に撮影することができる。
【００７８】
カメラ１２１Ａとカメラ１２１Ｂを、それぞれ縦方向に異なる位置に取り付けた場合、２つのカメラで撮影された画像を合成して立体的な画像を生成するときは、例えば、撮影されたそれぞれの画像を９０°回転させるなどして、人間の目と同様の左右の視差に対応する画像として合成すればよい。
【００７９】
なお、上述した一連の処理は、ハードウェアにより実行させることもできるし、ソフトウェアにより実行させることもできる。上述した一連の処理をソフトウェアにより実行させる場合には、そのソフトウェアを構成するプログラムが、専用のハードウェアに組み込まれているコンピュータ、または、各種のプログラムをインストールすることで、各種の機能を実行することが可能な、例えば図１３に示されるような汎用のパーソナルコンピュータ５００などに、ネットワークや記録媒体からインストールされる。
【００８０】
図１３において、CPU（Central Processing Unit）５０１は、ROM（Read Only Memory
）５０２に記憶されているプログラム、または記憶部５０８からRAM（Random Access Memory）５０３にロードされたプログラムに従って各種の処理を実行する。RAM５０３にはまた、CPU５０１が各種の処理を実行する上において必要なデータなども適宜記憶される。
【００８１】
CPU５０１、ROM５０２、およびRAM５０３は、バス５０４を介して相互に接続されている。このバス５０４にはまた、入出力インタフェース５０５も接続されている。
【００８２】
入出力インタフェース５０５には、キーボード、マウスなどよりなる入力部５０６、CRT(Cathode Ray Tube)、LCD(Liquid Crystal display)などよりなるディスプレイ、並びにスピーカなどよりなる出力部５０７、ハードディスクなどより構成される記憶部５０８、モデム、LANカードなどのネットワークインタフェースカードなどより構成される通信部５０９が接続されている。通信部５０９は、インターネットを含むネットワークを介しての通信処理を行う。
【００８３】
入出力インタフェース５０５にはまた、必要に応じてドライブ５１０が接続され、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、或いは半導体メモリなどのリムーバブルメディア５１１が適宜装着され、それらから読み出されたコンピュータプログラムが、必要に応じて記憶部５０８にインストールされる。
【００８４】
上述した一連の処理をソフトウェアにより実行させる場合には、そのソフトウェアを構成するプログラムが、インターネットなどのネットワークや、リムーバブルメディア５１１などからなる記録媒体からインストールされる。
【００８５】
なお、この記録媒体は、図１３に示される、装置本体とは別に、ユーザにプログラムを配信するために配布される、プログラムが記録されている磁気ディスク（フロッピディスク（登録商標）を含む）、光ディスク（CD-ROM(Compact Disk-Read Only Memory),DVD(Digital Versatile Disk)を含む）、光磁気ディスク（MD（Mini-Disk）（登録商標）を含む）、もしくは半導体メモリなどよりなるリムーバブルメディア５１１により構成されるものだけでなく、装置本体に予め組み込まれた状態でユーザに配信される、プログラムが記録されているROM５０２や、記憶部５０８に含まれるハードディスクなどで構成されるものも含む。
【００８６】
本明細書において上述した一連の処理を実行するステップは、記載された順序に沿って時系列的に行われる処理はもちろん、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列的あるいは個別に実行される処理をも含むものである。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】従来の順位判定システムの例を示す図である。
【図２】本発明を適用した順位判定システムの一実施形態に係る構成例を示す図である。
【図３】図２のカメラの外観を示す斜視図である。
【図４】図３のカメラのレンズを取り外したときの例を示す図である。
【図５】カメラにより撮影される画像を説明する図である。
【図６】カメラにより撮影される画像の例を示す図である。
【図７】カメラの取り付け位置の例を示す図である。
【図８】図２の制御部において実行されるソフトウェアの機能的構成例を示すブロック図である。
【図９】立体画像の合成の例を示す図である。
【図１０】判定画像出力処理を説明するフローチャートである。
【図１１】カメラの取り付け位置の別の例を示す図である。
【図１２】図１１に対応する側面図である。
【図１３】パーソナルコンピュータの構成例を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００８８】
１００  順位判定システム
１２１Ａ，１２１Ｂ  カメラ
１２２  カメラコントロールユニット
１２３  制御部
１２４  表示部
１２５  コマンド入力部
１４１  レンズ
１４３  エリアセンサ
３０１  基準画像取得部
３０２  視差画像取得部
３０３  基準画像合成部
３０４  視差画像合成部
３０５  立体画像合成部
【図１】
2006339703.tif 000003
【図２】
2006339703.tif 000004
【図３】
2006339703.tif 000005
【図４】
2006339703.tif 000006
【図５】
2006339703.tif 000007
【図６】
2006339703.tif 000008
【図７】
2006339703.tif 000009
【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１３】
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