(57)【要約】【課題】撮像された映像に生じる射影歪みを補正することができるテレビドアホン装置を提供すること。【解決手段】撮像して映像データを生成する撮像手段１１１と、映像データから得られる映像の射影歪みを補正するための補正情報を予め格納する補正情報格納手段１１２と、補正情報に基づいて映像データの画情報を変換することによって映像の射影歪みを補正する歪み補正手段１１６と、歪み補正手段によって補正された映像データを送信する映像信号送信手段１１８とからなる構成を有する。【選択図】　図１
2004064683.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像して映像データを生成する撮像手段と、前記映像データから得られる映像の射影歪みを補正するための補正情報を予め格納する補正情報格納手段と、前記補正情報に基づいて前記映像データの画情報を変換することによって前記映像の射影歪みを補正する歪み補正手段と、前記歪み補正手段によって補正された映像データを送信する映像信号送信手段とを備えたことを特徴とするテレビドアホン装置。
【請求項２】
前記補正情報格納手段が、前記映像の射影歪みを補正するための補正情報に加えて前記撮像手段の特性によって生じる前記映像の歪みを補正するための補正情報を予め格納し、前記歪み補正手段が、前記補正情報に基づいて前記映像データの画情報を変換することによって前記映像の射影歪みと前記撮像手段の特性によって生じる映像の歪みとを補正するようにしたことを特徴とする請求項１に記載のテレビドアホン装置。
【請求項３】
前記撮像手段が、広角レンズにより構成され、前記補正情報格納手段が、前記映像の射影歪みを補正するための補正情報に加えて前記広角レンズの特性によって生じる前記映像の放射方向歪みを補正するための補正情報を予め格納し、前記歪み補正手段が、前記補正情報に基づいて前記映像データの画情報を変換することによって前記映像の射影歪みと前記映像の放射方向歪みとを補正するようにしたことを特徴とした請求項２に記載のテレビドアホン装置。
【請求項４】
前記撮像手段の撮像角度を検出する撮像角度検出手段と、前記補正情報格納手段から前記撮像手段の撮像角度に対応する補正情報を取得する補正情報取得手段とを備え、前記補正情報格納手段が、前記補正情報を前記撮像手段の撮像角度に対応させて予め格納し、前記歪み補正手段が、前記補正情報に基づいて前記映像の歪みを補正するようにしたことを特徴とした請求項１乃至請求項３の何れかに記載のテレビドアホン装置。
【請求項５】
前記撮像手段をチルト方向及びパン方向に回動可能に支持する支軸を備え、前記撮像角度検出手段が、前記撮像手段の光軸と前記支軸の軸線とがなす角度に基づいて前記撮像手段の撮像角度を検出するようにしたことを特徴とした請求項４に記載のテレビドアホン装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、テレビカメラ等の撮像装置によって撮像された映像の歪みを補正するテレビドアホン装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
テレビカメラ等の撮像装置によって撮像された映像の歪みを補正するテレビドアホンシステムとしては、例えば、特開平５−１７６２１６号公報に開示されたものが知られている。
【０００３】
図４に示す特開平５−１７６２１６号公報に開示されたテレビドアホンシステム５００は、広角レンズを有したテレビカメラ５１１を用いて撮像してアナログの映像信号を生成する子機５１０と、子機５１０によって生成された映像信号に基づいて映像を表示する親機５２０とを備えている。
【０００４】
親機５２０は、子機５１０によって生成されたアナログの映像信号をディジタルの映像データに変換するアナログディジタル変換手段５２２と、座標変換するための対応表等の補正情報を格納する補正情報格納手段５２１と、補正情報に基づいて映像データの各画素の座標を変換する歪み補正手段５２３と、ディジタルの映像データをアナログの映像信号に変換するディジタルアナログ変換手段５２４と、アナログの映像信号に基づいて映像を表示するモニタテレビ５２５とを有している。
【０００５】
前述のように構成された、テレビドアホンシステム５００において、テレビカメラ５１１が有する広角レンズの特性によって生じる放射方向歪みは、補正情報に基づいて歪み補正手段５２３によって補正され、歪みが補正された映像は、親機５２０のモニタテレビ５２５によって表示される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来のテレビドアホンシステム５００では、テレビカメラ５１１が有する広角レンズの特性によって生じる放射方向歪みを補正することができるが、テレビカメラ５１１の撮像角度によって生じる射影歪みは補正できないという問題があった。
【０００７】
本発明は、このような問題を解決するためになされたもので、撮像された映像に生じる射影歪みを補正することができるテレビドアホン装置を提供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明のテレビドアホン装置は、撮像して映像データを生成する撮像手段と、前記映像データから得られる映像の射影歪みを補正するための補正情報を予め格納する補正情報格納手段と、前記補正情報に基づいて前記映像データの画情報を変換することによって前記映像の射影歪みを補正する歪み補正手段と、前記歪み補正手段によって補正された映像データを送信する映像信号送信手段とを備えた構成を有している。
【０００９】
この構成により、補正情報に基づいて映像データの画情報を変換することによって映像の射影歪みを補正するため、撮像された映像に生じる射影歪みを補正することができる。
【００１０】
また、本発明のテレビドアホン装置は、前記補正情報格納手段が、前記映像の射影歪みを補正するための補正情報に加えて前記撮像手段の特性によって生じる前記映像の歪みを補正するための補正情報を予め格納し、前記歪み補正手段が、前記補正情報に基づいて前記映像データの画情報を変換することによって前記映像の射影歪みと前記撮像手段の特性によって生じる映像の歪みとを補正するようにした構成を有している。
【００１１】
この構成により、補正情報に基づいて映像データの画情報を変換することによって映像の射影歪みと撮像手段の特性によって生じる歪みとを補正するため、撮像された映像に生じる射影歪みに加えて撮像手段の特性によって生じる歪みを補正することができる。
【００１２】
また、本発明のテレビドアホン装置は、前記撮像手段が、広角レンズにより構成され、前記補正情報格納手段が、前記映像の射影歪みを補正するための補正情報に加えて前記広角レンズの特性によって生じる前記映像の放射方向歪みを補正するための補正情報を予め格納し、前記歪み補正手段が、前記補正情報に基づいて前記映像データの画情報を変換することによって前記映像の射影歪みと前記映像の放射方向歪みとを補正するようにした構成を有している。
【００１３】
この構成により、補正情報に基づいて映像データの画情報を変換することによって映像の射影歪みと放射方向歪みとを補正するため、撮像された映像に生じる射影歪みに加えて放射方向歪みを補正することができる。
【００１４】
また、本発明のテレビドアホン装置は、前記撮像手段の撮像角度を検出する撮像角度検出手段と、前記補正情報格納手段から前記撮像手段の撮像角度に対応する補正情報を取得する補正情報取得手段とを備え、前記補正情報格納手段が、前記補正情報を前記撮像手段の撮像角度に対応させて予め格納し、前記歪み補正手段が、前記補正情報に基づいて前記映像の歪みを補正するようにした構成を有している。
【００１５】
この構成により、撮像角度に応じた補正情報に基づいて映像データの画情報を変換することによって映像の歪みを補正するため、撮像角度に応じた映像の歪みを補正することができる。
【００１６】
また、本発明のテレビドアホン装置は、前記撮像手段をチルト方向及びパン方向に回動可能に支持する支軸を備え、前記撮像角度検出手段が、前記撮像手段の光軸と前記支軸の軸線とがなす角度に基づいて前記撮像手段の撮像角度を検出するようにした構成を有している。
【００１７】
この構成により、検出された撮像角度に応じた補正情報に基づいて映像データの画情報を変換することによって映像の歪みを補正するため、撮像角度に応じた映像の歪みを補正することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
まず、テレビドアホン装置において、撮像された映像に生じる歪みについて簡単に説明する。
テレビカメラ等によって映像を撮像するテレビドアホン装置には、広角レンズが一般的に使用されている。広角レンズは、より広い範囲を撮像するようになっているため、広角レンズを介して撮像された映像は、映像の中心から放射方向に歪む。
【００１９】
図２（ａ）は、広角レンズを介して撮像した映像の歪みを示す概念図である。図２（ａ）において、破線で示した被写体２１１を撮像したときに、実線で示した撮像された映像２１２のような歪が生じる。この歪みは、放射方向歪みと呼ばれている。
【００２０】
図２（ｂ）は、前述した放射方向歪みを補正する方法を示す概念図である。図２（ｂ）において、放射方向歪みが生じた映像を実線で示した補正映像２２１のように中心から反放射方向に歪ませることにより、破線で示した補正後の映像２２２として画面に表示させることができる。
【００２１】
また、テレビカメラ等の撮像装置に対して斜めに向いている被写体を撮像した場合には、映像に歪みが生じる。この歪みは、撮像時に被写体を２次元に投影しているために起こるもので、射影歪みと呼ばれている。
【００２２】
図２（ｃ）は、広角レンズを介して被写体を斜め右方向から撮像したときに生じる映像の放射方向歪み及び射影歪みを示す概念図である。図２（ｃ）において、破線で示した被写体２３１を撮像したときに、実線で示した撮像された映像２３２のような歪が生じる。
【００２３】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。
図１に示すように、本発明の実施の形態のテレビドアホンシステム１００は、撮像してアナログの映像信号を生成するテレビドアホン装置１１０と、テレビドアホン装置１１０によって生成された映像信号に基づいて映像を表示する映像表示装置１２０とを備えている。
【００２４】
テレビドアホン装置１１０は、撮像して映像信号を生成する撮像手段１１１と、映像信号から得られる映像の歪みを補正するための補正情報を予め格納する補正情報格納手段１１２と、撮像手段１１１の撮像角度を検出する撮像角度検出手段１１３と、検出された撮像角度に対応する補正情報を補正情報格納手段１１２より取得する補正情報取得手段１１４と、映像信号をディジタルの映像データに変換するアナログディジタル変換手段１１５と、補正情報に基づいて映像データの画情報を変換することによって映像の歪みを補正する歪み補正手段１１６と、映像データをアナログの映像信号に変換するディジタルアナログ変換手段１１７と、映像信号を映像表示装置１２０に送信する映像信号送信手段１１８とを有している。
【００２５】
撮像手段１１１は、広角レンズ等のレンズよりなり、レンズを介して撮像して映像信号を生成し、生成された映像信号をアナログディジタル変換手段１１５に出力するようになっている。
【００２６】
図３は、テレビドアホン装置１１０の外観図であり、撮像手段１１１を除くテレビドアホン装置１１０の構成要素については省略してある。撮像手段１１１は、家屋の玄関の天井や壁面等に固定された支軸３１０によってチルト方向３１１及びパン方向３１２に回動可能に支持されている。
【００２７】
また、撮像手段１１１は、支軸３１０に対して所定の撮像角度３２３で手動可能にラッチされるようになっていて、ラッチされる何れかの撮像角度３２３で設置される。
ここで、撮像角度３２３は、撮像手段１１１の光軸３２１と支軸３１０の軸線３２２とがなす角度であり、チルト方向３１１の角度及びパン方向３１２の角度を含む。
【００２８】
補正情報格納手段１１２は、撮像手段１１１の撮像角度に対応した補正情報を格納している。
ここで、補正情報とは、撮像手段１１１によって生成された映像信号から得られる映像に生じる射影歪み及び放射方向歪み等の撮像手段１１１の特性によって生じる歪みを補正するための情報であり、後述する歪み補正手段１１６における画情報変換のための座標対応表を含む。
【００２９】
撮像角度検出手段１１３は、撮像手段１１１の撮像角度を検出し、検出された撮像角度を示す情報を補正情報取得手段１１４に出力するようになっている。
【００３０】
撮像角度検出手段１１３によって検出された撮像角度を示す情報は、補正情報取得手段１１４に入力されるようになっており、補正情報取得手段１１４は、入力された撮像角度を示す情報に対応した補正情報を補正情報格納手段１１２より取得し、取得された補正情報を歪み補正手段１１６に出力するようになっている。
【００３１】
撮像手段１１１によって出力された映像信号は、アナログディジタル変換手段１１５に入力されるようになっており、アナログディジタル変換手段１１５は、入力された映像信号をディジタルの映像データに変換し、変換された映像データを歪み補正手段１１６に出力するようになっている。
【００３２】
アナログディジタル変換手段１１５によって出力された映像データ及び補正情報取得手段１１４によって出力された補正情報は、歪み補正手段１１６に入力されるようになっており、歪み補正手段１１６は、入力された補正情報に基づいて入力された映像データを画情報変換し、画情報変換された映像データをディジタルアナログ変換手段１１７に出力するようになっている。
【００３３】
ここで、画情報変換とは、映像データに含まれる各画素の映像における座標を前述した補正情報に含まれる座標対応表に基づいて変換することである。
すなわち、補正情報に放射方向歪み及び射影歪みを打ち消すような座標対応表を含めることによって、放射方向歪み及び射影歪みを補正することができる。
【００３４】
歪み補正手段１１６によって出力された映像データは、ディジタルアナログ変換手段１１７に入力されるようになっており、ディジタルアナログ変換手段１１７は、入力された映像データをアナログの映像信号に変換し、変換された映像信号を映像信号送信手段１１８に出力するようになっている。
【００３５】
ディジタルアナログ変換手段１１７によって出力された映像信号は、映像信号送信手段１１８に入力されるようになっており、映像信号送信手段１１８は、入力された映像信号を映像表示装置１２０に送信するようになっている。
【００３６】
映像表示装置１２０は、テレビドアホン装置１１０の映像信号送信手段１１８によって送信された映像信号を受信する映像信号受信手段１２１と、映像信号に基づいて映像を表示する映像表示手段１２２とを有している。
【００３７】
映像信号受信手段１２１は、テレビドアホン装置１１０の映像信号送信手段１１８によって送信された映像信号を受信し、受信された映像信号を映像表示手段１２２に出力するようになっている。
【００３８】
映像信号受信手段１２１によって出力された映像信号は、映像表示手段１２２に入力されるようになっており、映像表示手段１２２は、入力された映像信号に応じて映像を表示するようになっている。
【００３９】
以下、テレビドアホンシステム１００の動作を説明する。
まず、テレビドアホン装置１１０の撮像手段１１１によって撮像され生成された映像信号は、アナログディジタル変換手段１１５によってディジタルの映像データに変換される。
【００４０】
一方、撮像角度検出手段１１３によって撮像角度が検出され、検出された撮像角度に応じた補正情報が補正情報格納手段１１２から補正情報取得手段１１４によって取得される。
【００４１】
次に、アナログディジタル変換手段１１５によって変換された映像データは、補正情報取得手段１１４によって取得された補正情報に基づいて歪み補正手段１１６によって画情報変換される。
【００４２】
次に、歪み補正手段１１６によって画情報変換された映像データは、ディジタルアナログ変換手段１１７によってアナログの映像信号に変換され、変換された映像信号は、映像信号送信手段１１８によって映像表示装置１２０に送信される。
【００４３】
次に、映像信号送信手段１１８によって送信された映像信号は、映像表示装置１２０の映像信号受信手段１２１によって受信され、受信された映像信号に応じて映像表示手段１２２によって映像が表示される。
【００４４】
なお、テレビドアホン装置１１０は、撮像手段１１１によってディジタルの映像データが生成される場合には、アナログディジタル変換手段１１５は不要である。また、ディジタルの映像データのまま映像表示装置１２０に送信する場合には、ディジタルアナログ変換手段１１７は不要である。
【００４５】
以上説明したように、本発明の実施の形態のテレビドアホンシステムは、撮像角度を検出し、検出された撮像角度に基づいて映像に生じる歪みを補正するため、撮像された映像に生じる射影歪みを補正することができる。
【００４６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、撮像された映像に生じる射影歪みを補正することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態であるテレビドアホンシステムの構成を示すブロック図
【図２】広角レンズを介して撮像したときの歪みを示す概念図
【図３】本発明の実施の形態であるテレビドアホンシステムのテレビドアホン装置の外観図
【図４】従来のテレビドアホンシステムの構成を示すブロック図
【符号の説明】
１００、５００　テレビドアホンシステム
１１０　テレビドアホン装置
１１１　撮像手段
１１２、５２１　補正情報格納手段
１１３　撮像角度検出手段
１１４　補正情報取得手段
１１５、５２２　アナログディジタル変換手段
１１６、５２３　歪み補正手段
１１７、５２４　ディジタルアナログ変換手段
１１８　映像信号送信手段
１２０　映像表示装置
１２１　映像信号受信手段
１２２　映像表示手段
２１１、２３１　撮像した被写体
２１２、２３２　撮像された映像
２２１　補正映像
２２２　補正後の映像
５１０　子機
５１１　テレビカメラ
５２０　親機
５２５　モニタテレビ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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