(57)【要約】【課題】左右の画像を合成する場合に必要な左右の画像の重複領域を簡易な手法で求め、 重複領域から左右の画像を抽出し１枚の画像を取得することを目的とする。【解決手段】 ２つの視点から撮影した左画像と右画像を合成して１つの画像を出力するステレオ画像出力装置２００であって、前記左画像と前記右画像の重複部分の中心点を基準に左画像成分及び右画像成分を抽出する抽出部２１０と、抽出した各画像成分を合成して一つの画像を出力する合成部２３０と、を備える。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
2つの視点から撮影した左画像と右画像を合成して1つの画像を出力する ステレオ画像出力装置であって、
前記左画像と前記右画像の重複部分の中心点を基準に左画像成分及び右画像成分を抽出 する抽出手段と、
抽出した各画像成分を合成して一つの画像を出力する合成手段と、
を備えるステレオ画 像出力装置。
【請求項２】
2つの視点から撮影した左画像と右画像を合成して1つの画像を出力する ステレオ画像出力装置であって、
前記左画像と前記右画像の重複部分の中心点を基準に左画像成分及び右画像成分を抽出 する抽出手段と、
抽出した各画像成分に対して、前記重複部分の左右の画像成分を付加する付加手段と、  前記重複部分の左右の画像成分が付加された各画像成分を合成して一つの画像を出力す る合成手段と、
を備えるステレオ画像出力装置。
【請求項３】
2つの視点から撮影した左画像と右画像を合成して1つの画像を出力する ステレオ画像出力装置であって、
前記左画像と前記右画像の重複部分の中心点を基準に左画像成分及び右画像成分を抽出 する抽出手段と、
抽出した各画像成分を合成して一つの画像を出力する第1の合成手段と、
抽出した各画像成分に対して、前記重複部分の左右の画像成分を付加する付加手段と、  前記重複部分の左右の画像成分が付加された各画像成分を合成して一つの画像を出力す る第2の合成手段と、
前記第1の合成手段から出力された画像、第2の合成手段から出力された画像並びに前 記左画像及び前記右画像から任意の画像を選択して出力する選択手段と、
を備えるステレ オ画像出力装置。
【請求項４】
2つの視点から撮影した左画像と右画像を合成して1つの画像を出力するステレオ画像 出力方法であって、
前記左画像と前記右画像の重複部分の中心点を基準に左画像成分及び右画像成分を抽出 し、
抽出した各画像成分を合成して一つの画像を出力する、ステレオ画像出力方法。
【請求項５】
2つの視点から撮影した左画像と右画像を合成して1つの画像を生成する プログラムであって、コンピュータを、
前記左画像と前記右画像の重複部分の中心点を基準に左画像成分及び右画像成分を抽出 する抽出手段、
抽出した各画像成分を合成して一つの画像を生成する手段として機能させるプログラ ム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ステレオ画像を出力する装置、方法及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
２つの視点から撮影した左画像と右画像を左右に並べたいわゆるステレオ画像が知られている。ステレオ画像の出力方式は、左右の画像の何れか一方又は両方を出力することが一般的である。さらに近年では、左右の画像を合成して１つの画像を出力する方式も知られている（特許文献１）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００５-３１８０２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、左右の画像を合成して一つの画像を生成する場合、左右の画像の重複部分を求めることが必要となる。左右の画像の重複部分を特定するためには、従来、画像認識や測定技術などを利用しているが、画像認識のための処理や測定処理が複雑となるという事情がある。
【０００５】
この発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、左右の画像を合成する場合に必要な左右の画像の重複領域を簡易な手法で求め、重複領域から左右の画像を抽出し１枚の画像を取得することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のステレオ画像出力装置は、本発明のステレオ画像出力装置は、2つの視点から撮影した左画像と右画像を合成して 1つの画像を出力するステレオ画像出力装置であって、前記左画像と前記右画像との重複領域の中心点を基準に左画像成分及び右画像成分を抽出する抽出手段と、抽出 した各画像成分を合成して一つの画像を出力する合成手段と、を備える。
【０００７】
また、本発明のステレオ画像出力装置は、2つの視点から撮影した左画像と右画像を合 成して1つの画像を出力するステレオ画像出力装置であって、前記左画像と前記右画像と の重複領域の中心点を基準に左画像成分及び右画像成分を抽出する抽出手段 と、抽出した各画像成分に対して、前記重複部分の左右の画像成分を付加する付加手段 と、前記重複部分の左右の画像成分が付加された各画像成分を合成して一つの画像を出力 する合成手段と、を備える。
【０００８】
また、本発明のステレオ画像出力装置は、2つの視点から撮影した左画像と右画像を合 成して1つの画像を出力するステレオ画像出力装置であって、前記左画像と前記右画像との重複領域の中心点を基準に左画像成分及び右画像成分を抽出する抽出手段 と、抽出した各画像成分を合成して一つの画像を出力する第1の合成手段と、抽出した各 画像成分に対して、前記重複部分の左右の画像成分を付加する付加手段と、前記画像領域 の左右の画像成分が付加された各画像成分を合成して一つの画像を出力する第2の合成手 段と、前記第1の合成手段から出力された画像、第2の合成手段から出力された画像並び に前記左画像及び前記右画像から任意の画像を選択して出力する選択手段と、を備える。
【０００９】
また、本発明のステレオ画像出力方法は、2つの視点から撮影した左画像と右画像を合 成して1つの画像を出力するステレオ画像出力方法であって、前記左画像と前記右画像と の重複領域の中心点を基準に左画像成分及び右画像成分を抽出し、抽出した各 画像成分を合成して一つの画像を出力する。
【００１０】
また、本発明のプログラムは、2つの視点から撮影した左画像と右画像を合 成して1つの画像を生成するプログラムであって、コンピュータを、前記左画像と前記右画像との重複領域の中心点を基準に左画像成分及び右画像成分を抽出する抽出 手段、抽出した各画像成分を合成して一つの画像を生成する手段として機能させる。
【００１１】
図１はこの発明に係るステレオ画像を生成するときに用いる座標系を示している。図１に示す座標系における符号の意味は以下の通りである。
L１、R１：カメラの設置位置
M1：カメラ間の距離
θ１：カメラの画像角度（画角）
W１：撮影したときの画像の幅
H１：撮影したときの画像の高さ
【００１２】
次に、距離M1の中心点X１を基準に、カメラL１及びカメラR１で撮影したときの画像成分を抽出する処理について説明する。なお、処理に際して以下の値を定義する。
ｊ１：中心点X１から撮像方向に伸ばした垂直距離
C１：カメラL１、R１から画角θ１を示す仮想線の交点
θ２：交点C１とカメラL1、R１とがなす角度 （θ２＝（１８０ーθ１）／２）
ｎ１：中心点X１と交点C１との距離（ｎ１＝ｔａｎθ２×M１／２）
W２：カメラL１、R１の画像成分の重複領域の幅
N２：交点C１からW２までの垂直距離
【００１３】
また、以下の関係式が成立する。
W１：W２＝ｊ１：N２
ｊ１＝ｎ１＋N２
W２＝W１×N２／（ｔａｎθ２×M１／２＋N２）
【００１４】
例えば、取得画像の幅W１=６４０ピクセル、カメラ間距離M１=９０ｍｍ、交点C１から画像幅W２までの垂直距離N２=６００ｍｍ、画角θ１=５４度の場合、交点C１とカメラL１、R１とがなす角度θ２=（１８０ー５４）／２=６３度となる。よって、 画像幅W２=６４０×６００／（１．９６２６１×９０／２＋６００）≒５５８ピクセルとなる。
【００１５】
次に、中心点X１を基準として取得画像の幅W１の画像成分D１を求める。カメラL１の撮影領域の開始位置０を基準とし、画像成分D１の開始位置ｐ１は、ｐ１＝（W１ーW２）／２で定義される。なお、上述の値を選択した場合、ｐ１＝（６４０?５５８）／２＝４１となる。
【００１６】
ここで画像成分D1を、（1）カメラL１で撮影した画像の成分とカメラR１で撮影した画像の成分とから抽出し、これら画像成分を合成して求める、または（２）カメラL１で撮影した画像の成分から抽出し、カメラR１で撮影した画像の成分から不足画像成分を抽出し、これら画像成分を合成して求めることができる。
【００１７】
（１）画像成分D１の左側の抽出範囲＃１は、開始位置ｐ１から終了位置ｐ１＋W１／２で定まる範囲である。また右側の抽出範囲＃２は、開始位置W１／２ーｐ１から終了位置W１ーｐ１で定まる範囲である。従って、画像成分D１は、＃１及び＃２の画像成分の合成により求められる。
【００１８】
また（２）画像成分D1の左側の抽出範囲＃３は、開始位置ｐ１から終了位置W１で定まる範囲である。また右側の抽出範囲＃４は、開始位置W２から終了位置W１ーｐ１で定まる範囲である。従って、撮像成分D１は、＃３及び＃４の画像成分の合成により求められる。
【発明の効果】
【００１９】
この発明によれば、左右の画像を合成する場合に必要な左右の画像の重複領域を幾何学的に求めているため、画像認識のための処理や測定処理を必要とせずに簡易な手法により求めることができる。そして 重複領域から左右の画像を抽出し１枚の画像を取得することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】この発明に係るステレオ画像を生成するときに用いる座標系を示す図である。
【図２】この発明の一実施の形態に係るステレオ画像出力装置の構成を示す図である。
【図３】この発明の他の実施の形態に係るステレオ画像出力装置の構成を示す図である。
【図４】この発明の他の実施の形態に係るステレオ画像出力装置の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
図2はこの発明の実施の形態に係るステレオ画像出力装置200の構成を示す図であ る。ステレオ画像出力装置200は、右側カメラR1からの画像信号及び左側カメラL1 からの画像信号を入力として、左右の画像の重複領域の中心点を 基準に左右の画像を抽出する抽出部210と、抽出した左右の画像成分を合成して中間画 像を生成する合成部230とを備える。
【００２２】
抽出部210は、カメラR1及びカメラL1の画像信号に基づいて、図1に示した座標系 に基づいて、左右の画像の重複領域の中心点を求める。そして、 この中心点を基準に展開する左右の画像の画像成分を抽出する。合成部230は、抽出し た左右の画像成分を上述の(1)または(2)の方法により合成する。
【００２３】
具体的には、(1)の場合は、左右の画像の重複領域の画像成分D1の左側の画 像成分(左画像成分)は、開始位置p1から終了位置p1+W1/2で定まる範囲にある 画像成分であり、また、右側の画像成分(右画像成分)は、開始位置W1/2ーp1から 終了位置W1ーp1で定まる範囲にある画像成分である。従って、画像成分D1は、上記 左画像成分と右画像成分との合成により求められる。
【００２４】
また（２）の場合は、画像成分D1の左側の画像成分（左画像成分）は、開始位置ｐ１から終了位置W１で定まる範囲であり、また、右側の画像成分（右画像成分）は、開始位置W２から終了位置W１ーｐ１で定まる範囲である。撮像成分D１を、上記左画像成分と右画像成分との合成により求める。
【００２５】
図３はこの発明の他の実施の形態に係るステレオ画像出力装置３００の構成を示す図である。ステレオ画像出力装置３００は、図２で取得した中間画像に対して左右の画像成分を付加する付加部３１をさらに備えている。なお、先の図２に示した構成と同一部分には同一符号を付して詳細な説明を省略する。
【００２６】
付加部３１０は、先の図１に示した座標系において、中間画像の左右に位置する画像を含む画像成分D２を生成する。このために、付加部３１０は、画像成分D２の左側の画像成分（左画像成分）の開始位置０から終了位置W１までの画像成分を抽出する。また、画像成分D２の右側の画像成分（右画像成分）の開始位置W２から終了位置W１までの画像成分を抽出する。合成部３３０は、画像成分D２の左画像成分と右画像成分との合成により求められる。
【００２７】
図４はこの発明のさらに他の実施の形態に係るステレオ画像出力装置４００の構成を示す図である。ステレオ画像出力装置４００は、図２で取得した中間画像を得るための合成部２３０、図３で取得した中間画像を得るための合成部３３０並びにこられ中間画像及びカメラ画像を選択するための選択部４１０を備える。さらに、抽出部２１０の前段に、カ メラL1、R1の出力を選択部４１０へバイパスするためのスイッチSWを備える。
【００２８】
図4に示したステレオ画像出力装置４００は、出力形式の異なる画像信号を出力するた めに、選択部４１０及びスイッチSWを備える。すなわち、ステレオ画像出力装置４００ は、合成部２３０から出力された画像、合成部３３０から出力された画像並びにカメラL 1の左画像及びカメラR1の右画像から任意の画像を選択して出力することができる。このうち、 左画像と右画像の出力形式としては、左画像または右画像を出力する形式、左画像と右画 像とを繋ぎ合わせて一枚の画像として出力する形式、左画像と右画像とを個別に出力する 形式がある。さらに、選択部４１０に別の形式の画像信号を入力しておき、この画像信号 を選択することもできる。ステレオ画像出力装置４００は、例えば、通信時の外部イン ターフェースに応じて任意の形式の画像信号を出力したり、予め定めたフラグに対応付け た画像信号を出力することができる。
【符号の説明】
【００２９】
２００  ステレオ画像出力装置
２１０  抽出部
２３０  合成部（第１の合成手段）
３００  ステレオ画像出力装置
３１０  付加部
３３０  合成部（第２の合成手段）
４００  ステレオ画像出力装置
４１０  選択部
L１、R１  カメラ
SW  スイッチ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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