(57)【要約】【課題】システム的なコスト増大を抑止しつつ、リアルタイム性の向上を図れ、重要なシーンを見逃すことを防止でき、しかも視認性の向上を図れ、補正パラメータを元に歪み補正画像を時分割に切り替えて出力可能な画像処理装置、カメラ装置、およびカメラシステムを提供する。【解決手段】カメラ装置１０は、広角レンズで撮像した元画像を、格子状に形成された歪み補正パラメータを用い歪み補正が可能な画像処理装置を有し、画像処理装置は、歪み補正を行うとともに、複数の任意の画像を、歪み補正を行うとともに、複数の任意の画像を時分割に切り替えて出力する処理部１４〜２２を有する。【選択図】図１
2008227562.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
広角レンズで撮像した元画像を、格子状に形成された歪み補正パラメータを用い歪み補正が可能な画像処理装置であって、
歪み補正を行うとともに、複数の任意の画像を時分割に切り替えて出力する処理部
を有する画像処理装置。
【請求項２】
上記処理部は、
複数の任意のパン角、チルト角、および、またはズーム画角で撮像素子を通して撮像された元画像を、撮像素子のフレームレートにかかわらず、出力のフレームレート毎に、時分割に切り替えて出力することが可能である
請求項１記載の画像処理装置。
【請求項３】
上記処理部は、
複数の任意の歪み補正パラメータを元に歪み補正した画像を、撮像素子のフレームレートにかかわらず、出力のフレームレート毎に、時分割に切り替えて出力することが可能である
請求項１記載の画像処理装置。
【請求項４】
上記処理部は、
出力のフレームレートが、上記撮像素子のフレームレートより低い
請求項２または３記載の画像処理装置。
【請求項５】
上記処理部は、
設定情報により分割画像の出力制御を行う機能を有する
請求項２または３記載の画像処理装置。
【請求項６】
上記処理部は、
出力画像内に、制御コード、または制御コードを画像のパターンに変換して、挿入することが可能である
請求項２または３記載の画像処理装置。
【請求項７】
上記処理部は、
出力画像内に、制御コード、または制御コードを画像のパターンに変換して、挿入することが可能である
請求項２または３記載の画像処理装置。
【請求項８】
上記制御コードには、少なくとも、歪み補正パラメータの種類、パン角、チルト角、ズーム画角のうちのいずれかを含む
請求項７記載の画像処理装置。
【請求項９】
電子パン、チルト、ズーム機能の少なくともいずれかを有するカメラ装置であって、
撮像素子と、
広角レンズを含み、上記記撮像素子に被写体像を結像する光学系と、
上記撮像素子による広角レンズで撮像した元画像を、格子状に形成された歪み補正パラメータを用い歪み補正が可能な画像処理装置と、を有し、
上記画像処理装置は、
歪み補正を行うとともに、複数の任意の画像を時分割に切り替えて出力する処理部を含む
カメラ装置。
【請求項１０】
上記処理部は、
複数の任意のパン角、チルト角、および、またはズーム画角で撮像素子を通して撮像された元画像を、撮像素子のフレームレートにかかわらず、出力のフレームレート毎に、時分割に切り替えて出力することが可能である
請求項９記載のカメラ装置。
【請求項１１】
上記処理部は、
複数の任意の歪み補正パラメータを元に歪み補正した画像を、撮像素子のフレームレートにかかわらず、出力のフレームレート毎に、時分割に切り替えて出力することが可能である
請求項９記載のカメラ装置。
【請求項１２】
上記処理部は、
出力のフレームレートが、上記撮像素子のフレームレートより低い
請求項１０または１１記載のカメラ装置。
【請求項１３】
上記処理部は、
設定情報により分割画像の出力制御を行う機能を有する
請求項１０または１１記載のカメラ装置。
【請求項１４】
上記処理部は、
出力画像内に、制御コード、または制御コードを画像のパターンに変換して、挿入することが可能である
請求項１０または１１記載のカメラ装置。
【請求項１５】
上記処理部は、
出力画像内に、制御コード、または制御コードを画像のパターンに変換して、挿入することが可能である
請求項１０または１１記載のカメラ装置。
【請求項１６】
上記制御コードには、少なくとも、歪み補正パラメータの種類、パン角、チルト角、ズーム画角のうちのいずれかを含む
請求項１５記載のカメラ装置。
【請求項１７】
電子パン、チルト、ズーム機能の少なくともいずれかを有するカメラ装置と、
上記カメラ装置から転送された処理画像に対して所定の処理を行うコントローラと、を有し、
上記画像処理装置は、
撮像素子と、
広角レンズを含み、上記記撮像素子に被写体像を結像する光学系と、
上記撮像素子による広角レンズで撮像した元画像を、格子状に形成された歪み補正パラメータを用い歪み補正が可能な画像処理装置と、を有し、
上記画像処理装置は、
歪み補正を行うとともに、複数の任意の画像を時分割に切り替え、当該画像内に、制御コード、または制御コードを画像のパターンに変換して挿入し出力する処理部を含み、  上記コントローラは、
受信した画像から制御コード、または制御コードを変換した画像のパターンを検出し、当該情報を元に所定の処理を行う
カメラシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、たとえば広角レンズで撮像された画像の歪み補正機能を有し、電子パンチルトズームが可能で、監視カメラシステム等に適用可能な画像処理装置、カメラ装置、およびカメラシステムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的なメカニカル式のパンチルトズームカメラは、モータ駆動によりパン、チルト、ズームするように構成されて、広角を監視する能力を有している。
【０００３】
また、広角撮像した画像を歪み補正し電子パンチルトが可能なカメラは、出力画像における１画面中に、複数の領域の画像を合成し出力する機能を持っているものが知られている。
【０００４】
また、広角撮像した画像をそのまま出力するカメラ（カメラに広角レンズのみを装着したもの）の画像を、後段のホストシステムで歪み補正し、電子パン、チルト、ズームが可能なシステムも知られている。
【０００５】
たとえばこの種のシステムとして、超広角レンズを取り付けたＩＴＶカメラにて撮像した歪み補正する前の画像をホストコンピュータに伝送し、このホストコンピュータが画像を取り込み歪み補正、切り出し、合成等の画像処理を行って表示器に表示するシステムが提案されている（たとえば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平７−９３５５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、メカニカル式のパンチルトズームカメラは、モータ駆動によりパンチルトズームするため、その反応速度は遅く、真に見たい領域の画像を得るのに時間が掛かり、リアルタイム性が悪く、場合によっては、重要なシーンを見逃す可能性があった。
また、これをビデオに録画した場合も同様に、重要なシーンを記録し損なう可能性があった。
【０００７】
広角撮像した画像を歪み補正し電子パンチルトが可能なカメラは、出力画像における１画面中に、複数の領域の画像を合成し出力する機能を持っているものがあるが、その出力画像サイズはＮＴＳＣ、またはＶＧＡ程度のため、複数の領域の画像を合成した場合は更に各画像の解像度は低くなり、視認性が悪かった。
また、これをビデオ等に録画した場合も同様に、合成後の画像を記録するため、再生時の解像度は低いままであり、視認性が悪かった。
複数の領域をそれぞれ別の出力にしてもよいが、その場合、出力画像を送受信や重畳するための部品や、伝送ケーブルが必要になり、システム的なコストが増大する可能性がある。
【０００８】
また、広角撮像した画像を後段のホストシステムで歪み補正し、電子パンチルトズームが可能なシステムは、元々の出力画像サイズがＮＴＳＣ、またはＶＧＡ程度のため、歪み補正した場合は、さらに解像度は低くなり、視認性が悪かった。
【０００９】
このように、現在知られているいずれのカメラ、およびシステムも、広角を監視する能力はあるとはいえ、真に複数台のカメラの代わりにはならず、結果、設置するカメラの数は従来と変わらないため、システム的なコストが増大するという不利益がある。
【００１０】
本発明は、システム的なコスト増大を抑止しつつ、リアルタイム性の向上を図れ、重要なシーンを見逃すことを防止でき、しかも視認性の向上を図れ、補正パラメータを元に歪み補正画像を時分割に切り替えて出力可能な画像処理装置、カメラ装置、およびカメラシステムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の第１の観点は、広角レンズで撮像した元画像を、格子状に形成された歪み補正パラメータを用い歪み補正が可能な画像処理装置であって、歪み補正を行うとともに、複数の任意の画像を時分割に切り替えて出力する処理部を有する。
【００１２】
本発明の第２の観点は、電子パン、チルト、ズーム機能の少なくともいずれかを有するカメラ装置であって、撮像素子と、広角レンズを含み、上記記撮像素子に被写体像を結像する光学系と、上記撮像素子による広角レンズで撮像した元画像を、格子状に形成された歪み補正パラメータを用い歪み補正が可能な画像処理装置と、を有し、上記画像処理装置は、歪み補正を行うとともに、複数の任意の画像を時分割に切り替えて出力する処理部を含む。
【００１３】
好適には、上記処理部は、複数の任意のパン角、チルト角、および、またはズーム画角で撮像素子を通して撮像された元画像を、撮像素子のフレームレートにかかわらず、出力のフレームレート毎に、時分割に切り替えて出力することが可能である。
【００１４】
好適には、上記処理部は、複数の任意の歪み補正パラメータを元に歪み補正した画像を、撮像素子のフレームレートにかかわらず、出力のフレームレート毎に、時分割に切り替えて出力することが可能である。
【００１５】
好適には、上記処理部は、出力のフレームレートが、上記撮像素子のフレームレートより低い。
【００１６】
好適には、上記処理部は、設定情報により分割画像の出力制御を行う機能を有する。
【００１７】
好適には、上記処理部は、出力画像内に、制御コード、または制御コードを画像のパターンに変換して、挿入することが可能である。
【００１８】
好適には、上記処理部は、出力画像内に、制御コード、または制御コードを画像のパターンに変換して、挿入することが可能である。
上記制御コードには、少なくとも、歪み補正パラメータの種類、パン角、チルト角、ズーム画角のうちのいずれかを含む。
【００１９】
本発明の第３の観点のカメラシステムは、電子パン、チルト、ズーム機能の少なくともいずれかを有するカメラ装置と、上記カメラ装置から転送された処理画像に対して所定の処理を行うコントローラと、を有し、上記画像処理装置は、撮像素子と、広角レンズを含み、上記記撮像素子に被写体像を結像する光学系と、上記撮像素子による広角レンズで撮像した元画像を、格子状に形成された歪み補正パラメータを用い歪み補正が可能な画像処理装置と、を有し、上記画像処理装置は、歪み補正を行うとともに、複数の任意の画像を時分割に切り替え、当該画像内に、制御コード、または制御コードを画像のパターンに変換して挿入し出力する処理部を含み、上記コントローラは、受信した画像から制御コード、または制御コードを変換した画像のパターンを検出し、当該情報を元に所定の処理を行う。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、システム的なコスト増大を抑止しつつ、リアルタイム性の向上を図れ、重要なシーンを見逃すことを防止でき、しかも視認性の向上を図れ、補正パラメータを元に歪み補正画像を時分割に切り替えて出力することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の実施形態を図面に関連付けて説明する。
【００２２】
図１は、本発明の実施形態に係る画像処理装置を採用したカメラ装置の構成例を示すブロック図である。
【００２３】
本実施形態に係るカメラ装置１０は、図１に示すように、光学系１１、撮像素子（イメージングセンサ）１２、カメラ信号処理部１３、第１フレームメモリ（ＦＲＭ０）１４、第２フレームメモリ（ＦＲＭ１）１５、書き込みアドレス生成部１６、読み出しアドレス変換部１７、スイッチ１８、出力処理部１９、マイクロコンピュータ（マイコン）２０、歪み補正パラメータメモリ（ＲＡＭ）部２１、および歪み補正パラメータ切り替え部２２を有する。
そして、フレームメモリ１４，１５，書き込みアドレス生成部１６、読み出しアドレス変換部１７、スイッチ１８、出力処理部９７、マイクロコンピュータ（マイコン）２０、歪み補正パラメータＲＡＭ部２１、および歪み補正パラメータ切り替え部２２により画像処理装置の処理部が構成される。
【００２４】
なお、本実施形態においては、レンズ歪曲収差における歪み補正パラメータを、単に歪み補正パラメータという。
【００２５】
本実施形態に係るカメラ装置１０は、光軸を中心として点対称な歪みを有する広角レンズで撮像した画像を元に、格子状に張られた歪み補正パラメータ（ベクトル）を用い歪み補正および電子パンチルトが可能であって、複数の任意の領域の画像を時分割に切り替えて出力することが可能なカメラとして構成されている。
カメラ装置１０は、複数の任意のパン角、チルト角、ズーム画角の画像を、撮像素子であるイメージングセンサ１２のフレームレートにかかわらず、出力のフレームレート毎に、時分割に切り替えて出力することが可能である。
また、カメラ装置１０は、複数の任意の歪み補正パラメータを元に歪み補正した画像を、イメージングセンサ１２のフレームレートにかかわらず、出力のフレームレート毎に、時分割に切り替えて出力することが可能である。
また、本カメラ装置１０は、出力のフレームレートに対し、イメージングセンサ１２のフレームレートが、大幅に高い構成のカメラ、たとえば、イメージングセンサ１２のフレームレートが240fpsで、出力のフレームレートが60fps等であるような構成も可能である。
そして、本カメラ装置１０は、出力画像内に、歪み補正パラメータの種類、パン角、チルト角、ズーム画角等の情報を制御コード、または制御コードを画像のパターンに変換（変調）して、挿入することが可能に構成されている。
なお、本カメラ装置１０は、カメラ自体に時分割に切り替えるための設定を有しており、その設定情報により分割画像の出力制御等を行う機能を有している。
【００２６】
本実施形態に係るカメラ装置１０は、歪み補正パラメータを用いることにより、超広角撮像した画像の歪み補正をしつつ、切り出し（パン・チルト・ズーム）、回転、鏡像処理、合成等を行う。
このとき、マイクロコンピュータ２０は、歪み補正パラメータを内蔵のＲＯＭ／ＲＡＭ等のメモリにあらかじめ記憶してもよいし、マイクロコンピュータ２０の演算により求めてもよいし、カメラ装置１０が伝送回線によって接続されているホストコンピュータ（図示せず）からの外部通信により受信するように構成することも可能である。
【００２７】
光学系１１は、たとえば超広角レンズにより形成される広角レンズ１１１を含み、広角レンズ１１１を通した被写体像を撮像素子１２の撮像面に結像させる。
【００２８】
撮像素子１２は、たとえばＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）またはＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｙｍｅｎｔａｒｙ  Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）デバイスであるイメージングセンサにより構成される。
イメージングセンサ（撮像素子１２）は、半導体基板上にマトリックス状に配列した光センサにより光学系１１による被写体像を検出して信号電荷を生成し、同信号電荷を垂直信号線や水平信号線を介して読み出して被写体のデジタル画像信号をカメラ信号処理部１３に出力する。
【００２９】
カメラ信号処理部１３は、カラー補間、ホワイトバランス、ＹＣｂＣｒ変換処理、圧縮、ファイリング等の処理を行い、第１フレームメモリ１４、第２フレームメモリ１５に出力する。
カメラ信号処理部１３から出力される画像は、歪み補正されていない画像（元画像）Ｓ１３として出力される。
【００３０】
第１および第２のフレームメモリ１４，１５は、カメラ信号処理部１３から出力された元画像を、イメージングセンサ１２のフレームレートごとに書き込む対象として切り替えられ、書き込みアドレス生成部１６により指定されたアドレスに順次格納する。
第１および第２のフレームメモリ１４，１５は、読み出しアドレス変換部１６において歪み補正パラメータ切り替え部で切り替えられた歪み補正パラメータ（ベクトル）が変換された実アドレスが供給され、連続的に変化する歪み補正パラメータによって記憶されている元画像の補正対象部分の歪み補正が行われる。
第１フレームメモリ１４および第２フレームメモリ１５から読み出された画像データは、歪み補正、切り出し、合成等が施された画像となり、スイッチ１８により選択的に出力処理部１９に出力される。
【００３１】
読み出しアドレス変換部１７は、イメージングセンサのフレームレート毎に、読み出し対象とするフレームメモリを切り替え、歪み補正パラメータ切り替え部２２により順次供給される歪み補正パラメータのベクトルを示す（Ｘ，Ｙ）を、実アドレスに変換して、第１フレームメモリ１４および第２フレームメモリ１５に供給する。
フレームメモリ１４、１５においては、ほぼ連続的に変化する歪み補正パラメータによって元画像の補正対象部分の円滑な歪み補正が行われる。
【００３２】
スイッチ１８は、作動接点ａが第１フレームメモリ１４の出力に接続され、作動接点ｂが第２フレームメモリ１５の出力に接続され、固定接点ｃが出力処理部１９の入力に接続されており、たとえばマイクロコンピュータ２０の制御により、第１フレームメモリ１４のデータを読み出すときは固定接点ｃが作動接点ａに接続され、第２フレームメモリ１５のデータを読み出すときは固定接点ｃが作動接点ｂに接続される。
【００３３】
出力処理部１９は、フレームメモリ１４から読み出された、元画像に歪み補正、切り出し、合成等が施された画像データに制御コード、または制御コードを変換（変調）した画像のパターンを挿入し、ガンマ処理、マスク処理、フォーマット変換等を施して外部に信号Ｓ１９として出力する。
【００３４】
マイクロコンピュータ２０は、これから歪み補正すべき元画像部分を示す歪み補正パラメータを、歪み補正パラメータ格納メモリ（ＲＡＭ）部２１に各ＲＡＭ２１−１，２１−２，２１−３，３２−４に格納し、また、アクセスするためのメモリアドレスＭＡＤＲを歪み補正パラメータ格納メモリ（ＲＡＭ）部２１に出力する。
なお、図１の例では、歪み補正パラメータ格納メモリ（ＲＡＭ）部２１のＲＡＭの数を４個としているが、これはあくまで例であり、１個のＲＡＭをマイコンから書き換えつつ、歪み補正パラメータ切り替え部に受け渡してもよいので、ＲＡＭの数は任意である。
【００３５】
歪み補正パラメータ切り替え部２２は、マイクロコンピュータ２０の指示により４種類等の歪み補正パラメータを、出力のフレームレート毎に切り替える。なお、マイクロコンピュータ２０の指示により切り替えないことも可能である。
【００３６】
ここで、本実施形態に係る広角撮像した画像に対する歪み補正パラメータ、歪み補正技術等について、より具体的に説明する。
【００３７】
＜歪み補正技術と歪み補正パラメータの要約＞
まず、補正技術について簡易に説明する。
図２は、広角レンズを用いた撮像の概念を示す図である。
図２において、３１で示す円は超広角レンズ１１１で射像したものであり、３２は撮像素子１２の撮像面を示している。
歪み補正パラメータの算出は、図２に示すように、広角レンズ１１１の歪曲収差を示した格子を撮像面（平面）３２に射像することにより広角レンズの歪曲収差を示した格子を得る。そして、図３に示すような、撮像面３２の正方格子に対し広角レンズ１１１の歪曲収差を示した格子が一致するように各格子のベクトル（Ｘ，Ｙ）を求める。
【００３８】
したがって、歪み補正パラメータは、図４に示すように、出力画像における各格子点を、歪み補正する前の元画像の各格子点を示すベクトル（Ｘ，Ｙ）で指し示している。
このとき、図２の法線ＯＰの距離ｆにより画角（ズーム倍率）が変更でき、天頂角θと方位角φにより切り出す領域が変更（パン・チルト）できる。
また、各格子点間は、着目する格子点における周囲の格子点のベクトルを用い補間する。
このときの補間アルゴリズムは、最近傍法(Nearest Neighbor)でもよいし、線形補間法(Bilinear)でもよいし、３次補間法(Bicubic)でもよし、レンズの歪曲収差に基づく補間法でもよい。
【００３９】
次に、図１のカメラ装置１０において採用可能な、複数の任意の領域の画像を歪み補正し、時分割に切り替えて出力する方法について説明する。
【００４０】
図５は、４つの領域に対応した歪み補正パラメータを用いる場合の概念図であり、図６は、図５の４つの領域を歪み補正し、時分割に出力するタイミングを示す図である。
ここでは、例として、図５に示すように、４つの歪み補正パラメータ＜１＞，＜２＞，＜３＞，＜４＞用い、その４つの領域を歪み補正し、時分割に出力する場合を説明する。
図６（Ａ）はイメージングセンサ１２のタイミングＩＳＴＭＧを、図６（Ｂ）は元画像Ｓ１３を、図６（Ｃ）はフレームメモリの書き込みタイミングＦＷＴＭＧを、図６（Ｄ）は第１フレームメモリ１４（ＦＲＭ０）の書き込み、読み出し処理ＦＲＷＲ０を、図６（Ｅ）は第２フレームメモリ１５（ＦＲＭ１）の書き込み、読み出し処理をＦＲＷＲ１を、図６（Ｆ）はフレームメモリ読み出しタイミングＦＲＴＭＧを、図６（Ｇ）は出力タイミングＯＴＭＧを、図６（Ｈ）は歪み補正パラメータ切り替えタイミングＰＳＷＴＭＧを、図６（Ｉ）は歪み補正画像出力ＩＭＯＵＴを、をそれぞれ示している。
【００４１】
イメージングセンサ１２の元画像Ｓ１３は、フレームメモリの書き込みタイミングＦＷＴＭＧが０のとき、第１フレームメモリ１４（ＦＲＭ０）に書き込まれ、フレームメモリの書き込みタイミングＦＷＴＭＧが１のとき、第２フレームメモリ１５（ＦＲＭ１）に書き込まれる。
フレームメモリの読み出しタイミングＦＲＴＭＧは、フレームメモリの書き込みタイミングＦＷＴＭＲと逆の論理を示し、フレームメモリの読み出しタイミングＦＲＴＭＧが０のとき、第１フレームメモリ１４（ＦＲＭ０）を読み出し対象、つまり歪み補正の対象画像とし、フレームメモリの読み出しタイミングＦＲＲＭＧが１のとき、第２フレームメモリ１５（ＦＲＭ１）を読み出し対象、つまり歪み補正の対象画像とする。
【００４２】
歪み補正パラメータ切り替え部２２は、出力のタイミングＯＴＭＧ毎に、歪み補正パラメータ＜１＞、＜２＞、＜３＞、＜４＞を順次切り替え、読み出し対象つまり歪み補正の対象となった元画像に対し、歪み補正することにより、任意の領域の画像を時分割に生成する。
【００４３】
なお、ここでは例として、イメージングセンサ１２の１フレーム内に、４つの領域を時分割にすることとしたが、歪み補正処理が可能であれば、その数に制約はないことは云うまでもない。
また、４つの領域のパン角、チルト角、ズーム画角は任意であり、回転、鏡像、合成等の処理や、歪み補正なし画像でもよく、つまり、歪み補正パラメータは任意であるといことは云うまでもない。
【００４４】
また、出力のフレームレートは低下するが、たとえば図７および図８（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、６つの歪み補正パラメータ＜１＞，＜２＞，＜３＞，＜４＞，＜５＞，＜６＞を用い、その６つの領域を歪み補正し、イメージングセンサ１２の複数のフレームで、時分割に出力してもよい。
なお、これを図１の構成で実現する場合、ＲＡＭ部のＲＡＭ数が不足しているため、イメージングセンサ１２のフレーム間隔で、マイクロコンピュータ２０により歪み補正パラメータ＜１＞，＜２＞，＜３＞，＜４＞，＜５＞，＜６＞を、ＲＡＭに書き換える必要がある。
【００４５】
また、イメージングセンサ１２のフレームレートが高フレームレートであれば、イメージングセンサ１２のフレーム間隔で、歪み補正パラメータを切り替え、時分割出力してもよい。
たとえば、イメージングセンサ１２のフレームレートが240fpsで、４つの領域を時分割に出力するのであれば、歪み補正した各画像のフレームレートは60fpsとなり、この場合、出力画像の動解像度が向上する。
図９（Ａ）〜（Ｃ）は、このイメージングセンサのフレーム間隔で、歪み補正パラメータを切り替え、時分割出力する場合のタイミングの一例を示している。
また、４つの領域を出力の１フレーム毎に切り替えず、複数フレーム間隔で切り替えてもよいことは云うまでもない。
なお、このとき、イメージングセンサのフレームレートは任意である。
【００４６】
次に、時分割に切り替えるための設定とマイクロコンピュータ２０による制御例について説明する。
【００４７】
カメラ装置１０内に、時分割に切り替える総数、および時分割に切り替える歪み補正パラメータの種類、またはパン角、チルト角、ズーム画角を示す歪み補正の座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）、およびそれらを切り替える出力フレーム間隔数等を、制御テーブルＣＴＢＬとして持ち、それを元にマイクロコンピュータ２０が制御を行う。
なお、このとき、制御テーブルＣＴＢＬはあらかじめＲＯＭ等のメモリに記憶していてもよいし、ホストシステムからの外部通信により受信してもよい。
【００４８】
図１０は、本実施形態に係る制御テーブルの一例を示す図である。
図１０の制御テーブルＣＴＢＬは、時分割に切り替える歪み補正パラメータの総数をｎと、切り替え番号ＳＷＮｏ．１〜ＳＷＮｏ．ｎにそれぞれ対応した制御情報が登録されている。
【００４９】
マイクロコンピュータ２０は、制御テーブルＣＴＢＬを参照し、切り替え番号ＳＷＮｏ．１から上位の切り替え番号に向かって順番に、設定で指定されている歪み補正パラメータ、または歪み補正領域を示す座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）に基づく歪み補正パラメータを、イメージングセンサ１２のフレームレート、および出力のフレームレートを考慮し、図１におけるＲＡＭ部２１のＲＡＭに順次格納する。
【００５０】
たとえば図１の構成で、図６のタイミングの例であれば、歪み補正パラメータ＜１＞，＜２＞，＜３＞，＜４＞を、ＲＡＭ部２１のＲＡＭ２１−１，２１−２，２１−３，２１−４に格納する。
【００５１】
また、図１の構成で、図８のタイミングの例であれば、まず、歪み補正パラメータ＜１＞，＜２＞，＜３＞，＜４＞を、ＲＡＭ部２１のＲＡＭ２１−１，２１−２，２１−３，２１−４に格納する。
次に歪み補正パラメータ＜１＞を元にした歪み補正画像の生成が完了した時点で、歪み補正パラメータ＜５＞を、ＲＡＭ部２１のＲＡＭ２１−１に格納し、その後、歪み補正パラメータ＜２＞を元にした歪み補正画像の生成が完了した時点で、歪み補正パラメータ＜６＞を、ＲＡＭ部２１のＲＡＭ２１−２に格納する、というように順次格納すればよい。
【００５２】
なお、このとき、歪み補正パラメータを格納するタイミングは出力のフレーム毎に行ってもよいし、イメージングセンサ１２のフレーム毎に行ってもよいことは云うまでもない。
また、切り替える出力フレームの間隔が複数であれば、その歪み補正パラメータを、他のＲＡＭにコピーするか、その間隔数分、歪み補正パラメータ切り替え部に対し、ＲＡＭが切り替わらないように制御すればよい。
その後、時分割に切り替える歪み補正パラメータの総数まで、同様に繰り返し、再び、切り替え番号ＳＷＮｏ．１に戻り、以降、上記を繰り返す。
【００５３】
次に、たとえば出力処理部１９で行われる出力画像内に制御コード、または画像のパターンに変換を挿入する方法について説明する。
【００５４】
図１１（Ａ）〜（Ｇ）は、制御コード、または画像パターンの挿入例を示す図である。
【００５５】
図１１（Ａ）〜（Ｇ）は、時分割に出力される画像内に、歪み補正パラメータの種類、またはパン角、チルト角、ズーム画角を示す歪み補正領域の座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）等の情報を、制御コード、または画像のパターンに変換して挿入する方法を示している。
制御コード、または画像のパターンの挿入は図１における出力処理部１９により行われ、歪み補正した画像の画素アドレスをカウントし、あらかじめ決められた任意の画素アドレス（Ｈ，Ｖ）に挿入する。
【００５６】
＜制御コード＞
図１２は、画像出力がデジタルの場合に挿入する制御コードのフォーマット例を示す図である。
図１２の制御コードＣＣＯＤは、切り替え番号、歪み補正パラメータの種類、歪み補正領域の座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を含む。
このように、画像出力がデジタルの場合、各画素データを制御コードに挿げ替えればよい。
なお、挿入する制御コードＣＣＯＤは、アスキーコードやバイナリーでもよく、挿げ替える画素において、各制御コードに対する画素数やビット幅、輝度信号や色差信号、ＲＧＢ信号等、全て任意であり、そのシステムに合わせればよいことは云うまでもない。
また、有効画像データ中に挿入する際は、画素データとの識別コードを付加してもよく、ブランキング中の画素データに挿入してもよい。
【００５７】
＜画像パターン＞
図１３は、画像出力がアナログの場合に、制御コードを画像パターンに変換（変調）する例を示す図である。
図１３の例は、図１２を画像パターンＩＰＴＮに変換（変調）した場合を示している。
なお、図１３ではわかりやすく輝度信号のＡＭ（振幅変調）としたが、後段のビデオスイッチャ等のコントローラが、画像パターンを識別（復調）可能であれば、ＦＭ（周波数変調）やＰＭ（パルス変調）やＱＡＭでもよく、また色差信号、ＲＧＢ信号等を用いてもよく、場合によっては同期パターン（プリアンブル）を付加してもよいことは云うまでもない。また、画像信号のメイン信号でなり領域に画像パターン情報を重畳するようにすることも可能である。
また、後段のビデオスイッチャ等のコントローラが、ブロックマッチングやテンプレートマッチングが可能であれば、画像パターンは２次元パターンでもよく、そのシステムに合わせればよい。
【００５８】
ここで、以上の構成を有するカメラ装置１０の動作について簡単に説明する。
【００５９】
光学系１１の広角レンズ１１１を通してイメージングセンサ１２により撮像された画像データはカメラ信号処理部１３より適切な状態（ＡＥ、ＡＷＢ等）で歪み補正なしの元画像Ｓ１３として出力される。
この元画像Ｓ１３をイメージングセンサ１２のフレームレート毎に、書き込む対象とするフレームメモリ１４，１５を切り替えつつ、書き込みアドレス生成部１６により指定されたアドレスに、順次、格納する。
また、マイクロコンピュータ２０は、任意の歪み補正パラメータをＲＡＭ部２１における各ＲＡＭ２１−１〜２１−４等に格納する。
歪み補正パラメータ切り替え部２２は、たとえばマイクロコンピュータ２０の指示により４種類等の歪み補正パラメータを、出力のフレームレート毎に切り替える。なお、マイコンの支持により切り替えないことも可能である。
そして、読み出しアドレス変換部１７は、イメージングセンサ１２のフレームレート毎に、読み出し対象とするフレームメモリ１４，１５を切り替え、歪み補正パラメータのベクトルを示す（Ｘ，Ｙ）を、実アドレスに変換する。
フレームメモリ１４，１５から読み出されたデータは歪み補正された画像となり、その後出力処理部１９により、制御コード、または制御コードを変換（変調）した画像のパターンを挿入し、フォーマット変換等を経て外部に出力される。
【００６０】
図１４は、本実施形態のカメラ装置を採用した監視カメラシステムに適用する一例を示すシステム構図である。
【００６１】
このシステム１００は、１つのカメラで複数のカメラの代替とするシステム構成を有しており、カメラ装置１１０（図１等のカメラ装置に相当）、ビデオスイッチャのコントローラ１２０、ビデオ機器１３０、たとえばモニタ１４１〜１４３を含むモニタ群１４０を有する。
【００６２】
カメラ装置１１０は、図１４に示すように、広角撮像した４つの領域（＜１＞〜＜４＞で示す歪み補正パラメータに対応させた領域）の画像を、制御コード、または画像パターンを挿入して、時分割に出力する。
ビデオスイッチャ等のコントローラ１２０は、カメラ装置１１０から出力された画像内の制御コードＣＣＯＤ、または画像パターンＩＰＴＮを検出・識別する機能と、場合によっては出力画像をモニタ１４１〜１４３に表示可能にするためのフレームメモリを持ち、任意の画像のみを表示したり、複数の画像を合成し表示可能である。
また、ビデオに録画する際は、任意の画像のみをビデオ機器１３０に出力したり、カメラ装置１１０からの画像をそのまま（この例では、時分割された４つの領域の画像）出力する。
また、ビデオから再生する際は、画像内の制御コードＣＣＯＤ、または画像パターンＩＰＴＮを識別し、任意の画像のみを表示したり、複数の画像を合成し表示する。
【００６３】
なお、図１４の例では、ビデオスイッチャ等のコントローラ１２０が画像内の制御コードＣＣＯＤ、または画像パターンＩＰＲＮを検出・識別する機能を有している例を示したが、ビデオは自体が、制御コード、または画像パターンを検出・識別する機能を持ち、任意の画像のみを録画したり、任意の画像のみを再生してもよいことは云うまでもない。
【００６４】
以上説明したように、本実施形態によれば、カメラ装置１０，１１０は、光軸を中心として点対称な歪みを有する広角レンズで撮像した画像を元に、格子状に張られた歪み補正パラメータ（ベクトル）を用い歪み補正および電子パンチルトが可能であって、複数の任意の領域の画像を時分割に切り替えて出力することが可能であり、複数の任意のパン角、チルト角、ズーム画角の画像を、イメージングセンサ１２のフレームレートにかかわらず、出力のフレームレート毎に、時分割に切り替えて出力すること、複数の任意の歪み補正パラメータを元に歪み補正した画像を、イメージングセンサ１２のフレームレートにかかわらず、出力のフレームレート毎に、時分割に切り替えて出力することが可能であり、出力画像内に、歪み補正パラメータの種類、パン角、チルト角、ズーム画角等の情報を制御コード、または制御コードを画像のパターンに変換（変調）して、挿入することが可能であり、また、出力のフレームレートに対し、イメージングセンサ１２のフレームレートが、大幅に高い構成のカメラ、たとえば、イメージングセンサのフレームレートが240fpsで、出力のフレームレートが60fps等であるような構成も可能である、ことから以下の効果を得ることができる。
【００６５】
メカニカル式のパンチルトズームカメラに比べ、電子パンチルトズームカメラは、瞬時に表示領域を切り替えられるため、リアルタイム性が向上し、重要なシーンを見逃すことがなくなる。
複数の領域の画像を合成し出力する電子パンチルトズームカメラに比べ、時分割に出力された複数の領域の画像を、ビデオスイッチャ等のコントローラで個別のモニタに分配することで、各画像の解像度を維持でき、結果、視認性が向上する。
たとえば、ビデオに録画する際、時分割に出力された複数の領域の画像を、全て（そのまま）録画すれば、重要なシーンを記録し損なうことはなくなる。
また、各画像の解像度を維持したまま録画できるため、再生時の解像度は向上し、視認性が向上する。
【００６６】
さらにまた、高フレームレートのイメージングセンサを用いれば、おのずと出力のフレームレートも向上するため、時分割に出力された各画像の動解像度が向上し、視認性が向上する。
カメラ自体が時分割に切り替えるための設定を持ち、あらかじめ設定された順序で時分割に複数の領域の画像、または歪み補正パラメータを元に歪み補正した画像を出力するため、ホストシステムからカメラに対し出力画像の切り替えや、同期を取るための制御をする必要がなくなり、結果、ホストシステムの負荷を低減させることができる。
画像中に制御コード、または制御コードを変換（変調）したパターンを挿入することにより、ビデオスイッチャ等のコントローラは画像自体から、各画像がどの領域を撮像した画像なのか、またはどの歪み補正の処理をした画像なのか、が容易に識別でき、それを元に表示や録画・再生等の制御が可能になる。
以上のことから、カメラが１台しかなく、およびカメラの出力が１系統しかなくとも、あたかも複数のカメラを設置したようなシステムが構築でき、カメラの設置台数を削減できるため、システム的なコストを大幅に削減できる。
【００６７】
ところで、本実施形態においては、広角レンズにより広角撮像した画像をもとに、格子状に配置した歪み補正パラメータ（ベクトル）を用いて歪み補正する技術を採用している。
この技術を用いて電子パンチルトする場合、任意のパンチルト角、画角の歪み補正パラメータをあらかじめ複数種類用意して記憶装置に記憶しておく必要がある。
【００６８】
ところが、上記した技術においては、電子パンチルトするためには、任意のパンチルト角・画角の歪み補正パラメータをあらかじめ複数・種類用意していなければならず、歪み補正パラメータ用の記憶装置の容量が増大しシステム的なコストが増大するおそれがある。
【００６９】
また、電子パンチルトするための歪み補正パラメータを、通信によりホストシステムから歪み補正および電子パンチルトするためのカメラシステムにダウンロードした場合、パンチルトの角度を切り替えるたびに歪み補正パラメータの通信を行う必要があるため、通信量が増大すると共に、各システムの処理における負荷が増大するおそれがある。
【００７０】
この対策としては、たとえば歪み補正パラメータ対称化技術を用いることによりこれを解消することが可能で、歪み補正パラメータを記憶するための記憶装置の容量を削減でき、ひいてはシステム的なコストを削減でき、また、歪み補正パラメータの通信量を削減することが可能となる。
以下に、歪み補正パラメータ対称化技術を用いたカメラ装置の構成例について説明する。
【００７１】
図１５は、本発明の実施形態に係る歪み補正パラメータ対称化技術を採用したカメラ装置の構成例を示すブロック図である。
【００７２】
図１５のカメラ装置１０Ａが図１のカメラ装置１０と異なる点は、歪み補正パラメータ切り替え部２２が、歪み補正パラメータ対称化部２２１を含み、マイクロコンピュータ（マイコン）２０Ａが歪み補正パラメータ格納メモリ（ＲＡＭ）部２１にアクセスするためのメモリアドレスＭＡＤＲ、並びに、歪み補正パラメータを対称化するための対称化設定データＳＳＤを歪み補正パラメータ対称化部に供給するようにしたことにある。
以下、歪み補正パラメータ対称化技術に関連する点を中心に説明する。
【００７３】
本カメラ装置１０Ａは、光軸を中心として点対称な歪みを有する広角レンズで撮像した画像を元に、格子状に張られた歪み補正パラメータ（ベクトル）を用い歪み補正および電子パンチルトが可能であって、広角レンズの歪みが光軸の中心点から対称性があることを利用し、任意のパン、または、およびチルト角の歪み補正パラメータを共用可能に構成されている。
カメラ装置１０Ａは、基本的には、任意のパンチルト角の歪み補正パラメータ（ベクトル）を、光軸の中心点に接する第１の光軸中心線（縦線）または第２の光軸中心線（横線）を軸として、パン方向（左右方向）、チルト方向（上下方向）に鏡像化処理することにより、その縦線または横線から左右、上下対称に新たな歪み補正パラメータを生成する。
以下の説明では、パン方向を左右方向、チルト方向を上下方向として説明する。
【００７４】
マイクロコンピュータ２０Ａは、これから歪み補正すべき元画像部分を示す歪み補正パラメータを、歪み補正パラメータ格納メモリ（ＲＡＭ）部２１にアクセスするためのメモリアドレスＭＡＤＲ、並びに、歪み補正パラメータを対称化するための対称化設定データＳＳＤを歪み補正パラメータ対称化部２２１に供給する。
対称化設定データＳＳＤは、歪み補正ベクトルを、「左右（パン方向）に対称化する」、「上下（チルト方向）に対称化する」、「左右上下（上下左右）に対称化する」、および「対称化しない」を示すデータを含む。
なお、前述したように、マイクロコンピュータ２０Ａは、歪み補正パラメータを内蔵のＲＯＭ／ＲＡＭ等のメモリにあらかじめ記憶してもよいし、マイクロコンピュータ２０Ａの演算により求めてもよいし、カメラ装置１０Ａが伝送回線によって接続されているホストコンピュータ（図示せず）からの外部通信により受信するように構成することも可能である。
【００７５】
歪み補正パラメータ対称化部２２１は、マイクロコンピュータ２０Ａにより供給されるメモリアドレスＭＡＤＲを、同じくマイクロコンピュータ２０Ａにより供給される対称化設定データＳＳＤが指示する対称化形態（左右、上下、左右上下、対称化しない）に応じてアドレス変換した変換アドレスまたは非変換アドレスを歪み補正パラメータ（ベクトル）格納メモリ（ＲＡＭ）２１に与え、歪み補正パラメータ（ベクトル）格納メモリ（ＲＡＭ）２１から読み出した歪み補正パラメータに所定の係数あるいは符号を付与して、対称化された歪み補正ベクトルを生成して、読み出しアドレス変換部１７に出力する。
【００７６】
＜歪み補正パラメータの対称化における例＞
図１６は、広角レンズで撮像した画像を、９つの領域＜１＞〜＜９＞で歪み補正し、それらを切り替えることによりパンチルトを実現する例を示す図である。
【００７７】
図１６の例では、９つの領域＜１＞〜＜９＞が、３行３列の格子状（マトリクス状）に区分けされており、第１行目に領域＜１＞，＜２＞，＜３＞が配置され、第２行目に領域＜４＞，＜５＞，＜６＞が配置され、第３行目に領域＜７＞，＜８＞，＜９＞が配置されている。
そして、第１列目に領域＜１＞，＜４＞，＜７＞が配置され、第２列目に領域＜２＞，＜５＞，＜８＞が配置され、第３列目に領域＜３＞，＜６＞，＜９＞が配置されている。
【００７８】
第１列目の領域＜１＞と領域＜４＞と領域＜７＞のパン角は第１の光軸中心線としての光軸中心縦線ＯＣＬ１から任意の同じ角度であり、第３列目の領域＜３＞と領域＜６＞と領域＜９＞のパン角は光軸中心縦線ＯＣＬ１から領域＜１＞のパン角のマイナスの角度と同じとする。
同様に、第１行目の領域＜１＞と領域＜２＞と領域＜３＞のチルト角は光軸中心横線ＯＣＬ２から任意の同じ角度であり、第３行目の領域＜７＞と領域＜８＞と領域＜９＞のチルト角は第２の光軸中心線としての光軸中心横線ＯＣＬ２から領域＜１＞のチルト角のマイナスの角度と同じとする。
なお、領域＜５＞は光軸中心としパン角、チルト角とも０度とする。この領域＜５＞は対称化の対象から除外される。
以降、これを元に対称化の方法を示す。
【００７９】
＜歪み補正パラメータの左右（パン方向）対処化方法（第１の対称化方法）＞
図１７（Ａ），（Ｂ）は、左右対称化の概念図である。
たとえば、領域＜１＞の歪み補正パラメータから領域＜３＞の歪み補正パラメータを生成するには、光軸中心に接する第１の光軸中心線としての光軸中心縦線ＯＣＬ１を軸として、各格子点におけるベクトル（Ｘ，Ｙ）を左右対称に折り返し、その際、ベクトル（Ｘ）はマイナスを乗ずればよい。
これを図３に関連付けて説明すると、領域＜１＞のベクトル（Ｘ０，Ｙ０）を、新たに生成する領域＜３＞のベクトル（Ｘ３，Ｙ０）の格子点に置き換え、その際にベクトル（Ｘ０）にマイナスを乗ずる。
つまり、新たな領域＜３＞のベクトル（Ｘn，Ｙm）＝領域＜１＞のベクトル（−１・Ｘ(3 - n)，Ｙm）という変換を行う。
ここで、ｎとｍは各格子点の配列番号を示す、0〜3の値をとる場合の例である。
なお、この方法により領域＜２＞から領域＜６＞、領域＜７＞から領域＜９＞の歪み補正パラメータが生成できることは言うまでもない。
【００８０】
＜歪み補正パラメータの上下（チルト方向）対処化方法（第２の対称化方法）＞
図１８（Ａ），（Ｂ）は、上下対称化の概念図である。
たとえば、領域＜１＞の歪み補正パラメータから領域＜７＞の歪み補正パラメータを生成するには、光軸中心に接する第１の光軸中心線と直交する第２の光軸中心線としての光軸中心横線ＯＣＬ２を軸として、各格子点におけるベクトル（Ｘ，Ｙ）を上下対称に折り返し、その際、ベクトル（Ｙ）はマイナス（−１）を乗ずればよい。
これを図３に関連付けて説明すると、領域＜１＞のベクトル（Ｘ０，Ｙ０）を、新たに生成する領域＜７＞のベクトル（Ｘ０，Ｙ３）の格子点に置き換え、その際にベクトル（Ｙ０）にマイナスを乗ずる。
つまり、新たな領域＜７＞のベクトル（Ｘn，Ｙm）＝領域＜１＞のベクトル（−１・Ｘn，Y(3 - m)）という変換を行う。
ここで、ｎとｍは各格子点の配列番号を示し、0〜3の値をとる場合の例である。
なお、この方法により領域＜２＞から領域＜８＞、領域＜３＞から領域＜９＞の歪み補正パラメータが生成できることは言うまでもない。
【００８１】
＜歪み補正パラメータの上下左右対処化方法（第３の対称化方法）＞
たとえば、領域＜１＞の歪み補正パラメータから領域＜９＞の歪み補正パラメータを生成するには、先に示した、歪み補正パラメータの左右対処化方法と、歪み補正パラメータの上下対処化方法を組み合わせればよい。
これを図３に関連付けて説明すると、新たな領域＜９＞のベクトル（Ｘｎ，Ｙm）＝領域＜１＞のベクトル（−１・Ｘ(3 - n)，−１・Y(3 - m)）という変換を行う。
ここで、ｎとｍは各格子点の配列番号を示し、0〜3の値をとる場合の例である。
【００８２】
以上のように、図１６に関連付けて説明したように、広角レンズで撮像した画像を、９つの領域＜１＞〜＜９＞で歪み補正し、それらを切り替えることによりパンチルトを実現する場合、前述した、＜歪み補正パラメータの左右対処化方法＞、＜歪み補正パラメータの上下対処化方法＞、および＜歪み補正パラメータの上下左右対処化方法＞を用いることにより、結果、領域＜１＞、領域＜２＞、領域＜４＞、および領域＜５＞の歪み補正パラメータさえあれば、残りの領域＜３＞、領域＜６＞、領域＜７＞、領域＜８＞、および領域＜９＞の歪み補正パラメータは新たに生成することがわかる。
そして、前述した第１から第３の対称化方法を採用した場合、重要度の高い画像を含む光軸中心の領域、上記例では領域＜５＞は対称化の対象とはならないことから、画質の劣化等を防止することも可能である。
【００８３】
以上説明した歪み補正パラメータの対称化方法はカメラ装置１０Ａの歪み補正パラメータ対称化部２２１に採用されるが、その構成は、ハードウェアで実現しても、ソフトウェアで実現してもよい。
一般的に、歪み補正パラメータはＲＡＭ、ＲＯＭなどのメモリに保存されていることが多いため、歪み補正パラメータ対称化部２２１は、既に述べたように、その際はメモリアドレスを同様な方法で変換し、メモリから出力される歪み補正ベクトル（Ｘ）にマイナスを乗じ用いればよいことは言うまでもない。
【００８４】
図１９は、本実施形態に係る歪み補正パラメータ対称化部のハードウァエ構成の一例を示す図である。
また、図２０は、本実施形態に係る歪み補正パラメータ対称化部に採用可能なソフトウェアのフローチャートを示す図である。
【００８５】
図８の歪み補正パラメータ対称化部２２１Ａは、歪み補正パラメータ（ベクトル）格納メモリ（ＲＡＭ）２２１１、変換方法選択回路２２１２、アドレス変換回路２２１３、セレクタ２２１４、および乗算器２２１５を有する。
【００８６】
変換方法選択回路２２１２は、マイクロコンピュータ２０Ａにより供給される対称化設定データＳＳＤが指示する対称化形態（左右、上下、左右上下、対称化しない）に応じて、アドレス変換方法をアドレス変換回路２２１３に指示し、かつ、１または−１を選択するようにセレクタ２２１４に指示する。
【００８７】
アドレス変換回路２２１３は、マイクロコンピュータ２０Ａにより供給されるメモリアドレスＭＡＤＲを、変換方法選択回路２２１２により指示された対称化形態（左右、上下、左右上下、対称化しない）に応じてアドレス変換し、またはアドレスを変換せずに得られた変換アドレスまたは非変換アドレスを歪み補正パラメータ（ベクトル）格納メモリ（ＲＡＭ）２２１１に供給する。
【００８８】
乗算器２２１５は、歪み補正パラメータ（ベクトル）格納メモリ（ＲＡＭ）２２１１から読み出された歪み補正パラメータにセレクタ２２１４で選択された１または−１を乗じて対称化された歪み補正ベクトルを生成して、読み出しアドレス変換部１７に出力する。
【００８９】
図２０に示すソフトウェア処理においては、対称化する歪み補正ベクトル（Ｘｉ，Ｙｊ）を、Ｘｏｒｇ（ｉ，ｊ）およびＹｏｒｇ（ｉ，ｊ）で示し、新たに生成する歪み補正ベクトル（Ｘｉ，Ｙｊ）を、Ｘｎｅｗ（ｉ，ｊ）およびＹｎｅｗ（ｉ，ｊ）で示している。
なお、図２０において、変数ｉ，ｊは、格子の配列番号を示す。
【００９０】
図２０に示すソフトウェア処理においては、ステップＳＴ１からステップＳＴ８の処理を変数（配列番号）ｉ，ｊが３になるまで繰り返すように形成されている。
【００９１】
ステップＳＴ３において対称化処理の種別が判別される。ステップＳＴ３で左右対称化処理であると判別されるとステップＳＴ４に移行し、左右対称化処理が行われる。
この場合、上記＜歪み補正パラメータの左右対処化方法＞で説明したように、対称化する歪み補正ベクトルＸｏｒｇ（3  i , j）にマイナス（−１）が乗ぜられる。歪み補正ベクトルＹｏｒｇ（3  i , j）には−１は乗ぜられない（図１９の構成に対応付ければ、１が乗ぜられる）
【００９２】
ステップＳＴ３で上下対称化処理であると判別されるとステップＳＴ５に移行し、上下対称化処理が行われる。
この場合、上記＜歪み補正パラメータの上下対処化方法＞で説明したように、対称化する歪み補正ベクトルＹｏｒｇ（3  i , j）にマイナス（−１）が乗ぜられる。歪み補正ベクトルＸｏｒｇ（3  i , j）には−１は乗ぜられない（図１９の構成に対応付ければ、１が乗ぜられる）
【００９３】
ステップＳＴ３で左右上下対称化処理であると判別されるとステップＳＴ６に移行し、上下対称化処理が行われる。
この場合、上記＜歪み補正パラメータの左右上下対処化方法＞で説明したように、対称化する歪み補正ベクトルＸｏｒｇ（3  i , j）およびＹｏｒｇ（3  i , j）にマイナス（−１）が乗ぜられる。
【００９４】
以上説明したように、図１５のカメラ装置によれば、マイクロコンピュータ２０Ａにより供給されるメモリアドレスＭＡＤＲを、同じくマイクロコンピュータ２０Ａにより供給される対称化設定データＳＳＤが指示する対称化形態（左右、上下、左右上下、対称化しない）に応じてアドレス変換した変換アドレスまたは非変換アドレスを歪み補正パラメータ（ベクトル）格納メモリ（ＲＡＭ）に与え、歪み補正パラメータ（ベクトル）格納メモリ（ＲＡＭ）から読み出した歪み補正パラメータに所定の係数あるいは符号を付与して、対称化された歪み補正ベクトルを生成して、読み出しアドレス変換部１７に出力する歪み補正パラメータ対称化部２２１を有することから、上述した図１のカメラ装置１０の効果に加えて、以下の効果を得ることができる。
【００９５】
１）歪み補正パラメータを記憶するための記憶装置の容量を削減でき、システム的なコストが削減できる。
たとえば、先に示した広角撮像した画像を９つの領域でパンチルトするための歪み補正パラメータ数を９つから４つに、たとえば、広角撮像した画像を２５の領域でパンチルトするための歪み補正パラメータ数を２５から５つに削減できる。
【００９６】
２）ホストシステムから通信で歪み補正パラメータをダウンロードする場合、共用化が可能であれば、通信を行う必要がなくなる。
【００９７】
３）簡易なソフトウェアまたはハードウェア処理により、歪み補正パラメータを共用化が実現可能なため、各システムの処理における負荷を低減でき、場合よってはリアルタイム性が向上（高フレームレート化が容易）するので視認性が向上する。
【００９８】
４）任意のパンチルトにおける歪み補正パラメータだけではなく、回転させた歪み補正パラメータや、鏡像処理した歪み補正パラメータ、合成処理した歪み補正パラメータなど、幅広い応用が可能であり、先に示した１）と２）と３）の効果が更に期待できる。
【００９９】
なお、本実施形態において示した対称化の方法は、光軸を中心として点対称な歪みを有する広角レンズで撮像した画像を元に、格子状に形成された（張られた）歪み補正パラメータ（ベクトル）を用い歪み補正を行うシステムであれば、任意のパンチルトにおける歪み補正パラメータだけではなく、回転させた歪み補正パラメータや、鏡像処理した歪み補正パラメータ、合成処理した歪み補正パラメータなどにも応用できることは言うまでもない。
【０１００】
また、以上では、９つの領域＜１＞〜＜９＞が、３行３列の格子状（マトリクス状）に区分けされて対称化される例を説明したが、本発明は、さらに多くの領域あるいは少ない領域を対象とすることも可能である。
【０１０１】
なお、以上詳細に説明した方法は、上記手順に応じたプログラムとして形成し、ＣＰＵ等のコンピュータで実行するように構成することも可能である。
また、このようなプログラムは、半導体メモリ、磁気ディスク、光ディスク、フロッピー（登録商標）ディスク等の記録媒体、この記録媒体をセットしたコンピュータによりアクセスし上記プログラムを実行するように構成可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１０２】
【図１】本発明の実施形態に係る画像処理装置を採用したカメラ装置の構成例を示すブロック図である。
【図２】広角レンズを用いた撮像の概念を示す図である。
【図３】歪み補正ベクトルの格子配列の一例を示す図である。
【図４】歪み補正例を説明するための図である。
【図５】４つの領域に対応した歪み補正パラメータを用いる場合の概念図である。
【図６】図５の４つの領域を歪み補正し、時分割に出力するタイミングを示す図である。
【図７】６つの領域に対応した歪み補正パラメータを用いる場合の概念図である。
【図８】図７の６つの領域を歪み補正し、時分割に出力するタイミングを示す図である。
【図９】イメージングセンサのフレーム間隔で、歪み補正パラメータを切り替え、時分割出力する場合のタイミングの一例を示す図である。
【図１０】本実施形態に係る制御テーブルの一例を示す図である。
【図１１】制御コード、または画像パターンの挿入例を示す図である。
【図１２】画像出力がデジタルの場合に挿入する制御コードのフォーマット例を示す図である。
【図１３】画像出力がアナログの場合に、制御コードを画像パターンに変換（変調）する例を示す図である。
【図１４】本実施形態のカメラ装置を採用した監視カメラシステムに適用する一例を示すシステム構図である。
【図１５】本実施形態のカメラ装置を採用した監視カメラシステムに適用する一例を示すシステム構図である。
【図１６】９つの領域をパンチルトする概念図である。
【図１７】左右対称化の概念図である。
【図１８】上下対称化の概念図である。
【図１９】本実施形態に係る歪み補正パラメータ対称化部のハードウァエ構成の一例を示す図である。
【図２０】本実施形態に係る歪み補正パラメータ対称化部に採用可能なソフトウェアのフローチャートを示す図である。
【符号の説明】
【０１０３】
１０・・・カメラ装置、１１・・・光学系、１１１・・・広角レンズ、１２・・・撮像素子（イメージングセンサ）、１３・・・カメラ信号処理部、１４・・・第１フレームメモリ（ＦＲＭ０）、１５・・・第２フレームメモリ（ＦＲＭ１）、１６・・・書き込みアドレス生成部、１７・・・読み出しアドレス変換部、１８・・・スイッチ、１９・・・出力処理部、２０・・・マイクロコンピュータ（マイコン）、２１・・・歪み補正パラメータ（ベクトル）格納メモリ（ＲＡＭ）、２２・・・歪み補正パラメータ切り替え部、２２１・・・歪み補正パラメータ対称化部。
【図１】
2008227562.tif 000003
【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１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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