(57)【要約】【課題】全体径が小さな撮像装置によって、１つの視点から広範囲の視界を同時刻に高解像度で撮像すること。【解決手段】第１の方向を撮像するカメラ２０１と、第２の方向を撮像するカメラ２０２と、カメラ２０１の視界を第１の視界に制御するミラー２２１と、カメラ２０２の視界を第１の視界と水平面において隣接する第２の視界に制御するミラー２２２とを備え、ミラー２２１とミラー２２２とは互いに稜線を共有せず、且つ前記第１の視界を有する仮想の撮像手段のレンズ中心と、前記第２の視界を有する仮想の撮像手段のレンズ中心とが略一致する。【選択図】　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の方向を撮像する第１の撮像手段と、
第２の方向を撮像する第２の撮像手段と、
前記第１の撮像手段の視界を該視界と異なる第１の視界に制御する第１の視界制御手段と、
前記第２の撮像手段の視界を前記第１の視界と水平面において隣接する第２の視界に制御する第２の視界制御手段とを備え、
前記第１の視界制御手段と前記第２の視界制御手段とは互いに稜線を共有せず、且つ前記第１の視界を有する仮想の撮像手段のレンズ中心と、前記第２の視界を有する仮想の撮像手段のレンズ中心とが略一致することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記第２の撮像手段は前記第１の撮像手段と対向する位置近傍に設けられ、更に前記第２の撮像手段は前記第１の撮像手段が撮像する方向と対向する方向を撮像することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記第２の撮像手段は前記第１の撮像手段の位置から、前記第１の撮像手段が撮像する方向と略平行の方向に所定距離だけ離間した位置に設けられており、前記第１の撮像手段と前記第２の撮像手段とは当該方向を撮像し、更に前記第２の視界制御手段は前記第１の視界制御手段の位置から当該方向に前記所定の距離離間した位置に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記第１の視界制御手段、前記第２の視界制御手段はミラーであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項５】
更に、前記第１の撮像手段、第２の撮像手段が撮像した画像を記録する画像記録手段と、
前記第１の撮像手段、第２の撮像手段が同期を取って動作するための同期信号を出力する同期信号発生手段と、
前記第１の撮像手段、第２の撮像手段が撮像した画像に、所定のタイミング毎に共通のコードを添付するコード添付手段と
を備えることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記コードは、画像が撮像された時刻を含むことを特徴とする請求項５に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記コードは、画像が撮像された位置を含むことを特徴とする請求項５に記載の撮像装置。
【請求項８】
更に、前記画像記録手段に記録された画像から、共通のコードが添付された画像を、予め測定された前記第１の撮像手段、第２の撮像手段、前記第１の視界制御手段、及び前記第２の視界制御手段の位置姿勢に応じて繋ぎ合わせることで、略一致した視点位置から見た画像を生成する生成手段を備えることを特徴とする請求項５乃至７のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項９】
前記第１の撮像手段、第２の撮像手段は静止画、動画のいずれかを撮像するカメラであることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項１０】
第１の方向を第１の撮像手段により撮像する工程と、
第２の方向を第２の撮像手段により撮像する工程と、
第１の視界制御手段により、前記第１の撮像手段の視界を該視界と異なる第１の視界に制御する工程と、
第２の視界制御手段により、前記第２の撮像手段の視界を前記第１の視界と水平面において隣接する第２の視界に制御する工程を有し、
前記第１の視界制御手段と前記第２の視界制御手段とは互いに稜線を共有せず、且つ前記第１の視界を有する仮想の撮像手段のレンズ中心と、前記第２の視界を有する仮想の撮像手段のレンズ中心とが略一致することを特徴とする撮像装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、広範囲の視界を撮像する撮像装置及びその制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
移動体に搭載された撮像装置によって現実空間を撮像し、撮像された実写画像データをもとに、撮像した現実空間を計算機を用いて仮想空間として表現する試みが提案されている（例えば遠藤、片山、田村、廣瀬、渡辺、谷川：“移動車輌搭載カメラを用いた都市空間の電脳映像化について”（信学ソサイエティ、ＰＡ−３−４、ｐｐ。２７６−２７７、１９９７年）、または廣瀬、渡辺、谷川、遠藤、片山、田村：“移動車輌搭載カメラを用いた電脳映像都市空間の構築（２）−実写画像を用いた広域仮想空間の生成−”（日本バーチャルリアリティ学会第２回大会論文集、ｐｐ。６７−７０、１９９７年）などを参照）。
【０００３】
移動体に搭載された撮像装置によって撮像された実写画像データをもとに、撮像した現実空間を仮想空間として表現する手法としては、実写画像データをもとに現実空間の幾何形状モデルを再現し、従来のＣＧ技術で表現する手法が挙げられるが、モデルの正確性や精密度、写実性などの点で限界がある。一方、モデルを用いた再現を行わずに、実写画像を用いて仮想空間を表現するＩｍａｇｅ−Ｂａｓｅｄ　Ｒｅｎｄｅｒｉｎｇ（ＩＢＲ）技術が近年注目を集めている。ＩＢＲ技術は、複数の実写画像をもとに、任意の視点から見た画像を生成する技術である。ＩＢＲ技術は実写画像に基づいているために、写実的な仮想空間の表現が可能である。
【０００４】
このようなＩＢＲ技術を用いてウォークスルー可能な仮想空間を構築するためには、使用者の仮想空間内の位置に応じた画像の生成・呈示を行う必要がある。そのため、この種のシステムにおいては、実写画像データの各フレームと仮想空間内の位置とを対応付けて保存しておき、使用者の仮想空間における位置と視線方向に基づいて対応するフレームを取得し、これを再生する。
【０００５】
現実空間内の位置データを得る手法としては、カー・ナビゲーション・システムなどにも用いられているＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ　Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ　Ｓｙｓｔｅｍ）に代表される人工衛星を用いた測位システムを利用するのが一般的である。ＧＰＳなどから得られる位置データと、実写画像データを対応付ける手法としては、タイムコードを用いて対応付ける手法が提案されている（特開平１１−１６８７５４）。この手法では、位置データに含まれる時刻データと、実写画像データの各フレームに付加したタイムコードとを対応付けることで、実写画像データの各フレームと位置データとの対応付けを行う。
【０００６】
このような仮想空間内のウォークスルーにおいては、使用者が各視点位置で所望の方向を見ることができるようにする。このため、各視点位置の画像を、再生時の画角よりも広い範囲をカバーするパノラマ実写画像で保存しておき、使用者の仮想空間における視点位置と視線方向とに基づいてパノラマ実写画像から再生すべき部分画像を切り出し、これを表示することが考えられる。
【０００７】
パノラマ実写画像のデータ形式としては、１つの視点からの同時刻の広視野（または全周）画像であることが望ましい。このような画像を撮像したい場合、複数のカメラの視界を多角錐ミラーによって反射させて撮像する装置が用いられていた。この例を図１に示す。
【０００８】
図１に例示するように、角錐ミラー１２はカメラ部１１のカメラ台数と同じ数の平面鏡から構成される。平面鏡は隣接する平面鏡と角錐の稜線を共有するように配置されている。カメラ部１１を構成するそれぞれのカメラは、対応する平面鏡に反射した周囲の情景を撮像する。各平面鏡による各カメラのレンズ中心の虚像が一致するように配置すれば、撮像された画像は１つの視点からの同時刻の画像となる。なお、各ミラーは、各ミラーに接する同図鉛直方向の直線１５と４５度の角度を保っている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記のような撮像装置では、装置の全体径を小さくしようとすると複数のカメラが物理的に干渉してしまうため、小型化に限界があるという課題を有していた。
【００１０】
本発明は以上の問題に鑑みてなされたものであり、全体径が小さな撮像装置によって、１つの視点から広範囲の視界を同時刻に高解像度で撮像することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的を達成するために、例えば本発明の撮像装置は以下の構成を備える。
【００１２】
すなわち、第１の方向を撮像する第１の撮像手段と、
第２の方向を撮像する第２の撮像手段と、
前記第１の撮像手段の視界を該視界と異なる第１の視界に制御する第１の視界制御手段と、
前記第２の撮像手段の視界を前記第１の視界と水平面において隣接する第２の視界に制御する第２の視界制御手段とを備え、
前記第１の視界制御手段と前記第２の視界制御手段とは互いに稜線を共有せず、且つ前記第１の視界を有する仮想の撮像手段のレンズ中心と、前記第２の視界を有する仮想の撮像手段のレンズ中心とが略一致することを特徴とする。
【００１３】
本発明の目的を達成するために、例えば本発明の撮像装置の制御方法は以下の構成を備える。
【００１４】
すなわち、第１の方向を第１の撮像手段により撮像する工程と、
第２の方向を第２の撮像手段により撮像する工程と、
第１の視界制御手段により、前記第１の撮像手段の視界を該視界と異なる第１の視界に制御する工程と、
第２の視界制御手段により、前記第２の撮像手段の視界を前記第１の視界と水平面において隣接する第２の視界に制御する工程を有し、
前記第１の視界制御手段と前記第２の視界制御手段とは互いに稜線を共有せず、且つ前記第１の視界を有する仮想の撮像手段のレンズ中心と、前記第２の視界を有する仮想の撮像手段のレンズ中心とが略一致することを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に従って、本発明の好適な実施形態について説明する。
【００１６】
［第１の実施形態］
本実施形態では、全体径が小さな（装置規模が小さな）撮像装置によって、１つの視点から広範囲の視界を同時刻に高解像度で撮像する撮像装置及びその制御方法を示す。
【００１７】
まず説明を簡単にするために、２台のカメラと、カメラの視界を反射制御させるための２枚のミラーとからなる撮像装置を例に取り、この撮像装置について以下、説明する。
【００１８】
図２（ａ）は２台のカメラ２０１，２０２と２枚のミラー２２１，２２２による撮像装置の構成を説明するための模式図である。カメラ２０１はその視線方向が同図鉛直方向下向きとなるように、カメラ２０２はその視線方向が鉛直方向上向きとなるように固定され、カメラ２０１とミラー２２１との同図鉛直方向の距離（第１の距離）と、カメラ２０２とミラー２２２との同図鉛直方向の距離（第２の距離）とは互いに等しく、夫々後述の距離を保っている。
【００１９】
またミラー２２１、２２２は夫々同じ形状で、互いに稜線を共有しないように配置されており、夫々同図鉛直方向の直線２３１，２３２と４５度の角度を保っている。すなわち、カメラ２０１の視線方向ベクトルのミラー２２１への入射角、カメラ２０２の視線方向ベクトルのミラー２２２への入射角は共に４５度となる。本実施形態では、ミラー２２１、２２２が稜線を共有しないように互い違いに配置されている。
【００２０】
同図の撮像装置を同図鉛直方向上から見た模式図を図２（ｂ）に示す。同図において点線で示されている部分は裏側（非反射面）であることを示す。カメラ２０１の視界はミラー２２１で反射され、視界２４１となる。一方、カメラ２０２の視界はミラー２２２で反射され、視界２４２となる。上記第１の距離と上記第２の距離とは同じであるので、視界２４１の視野角と視界２４２の視野角とは同じになる。よって上記第１の距離、上記第２の距離を共に所定の距離に合わせることで、視界２４１と視界２４２とは水平面（上記鉛直方向を法線方向とする平面）において隣接することになり、カメラ２０１とカメラ２０２で網羅できる視界は視界２４３（視界２４１＋視界２４２）となる。
【００２１】
また、視界２４１の視野角と視界２４２の視野角とは同じであるので、視界２４１を有する仮想のカメラのレンズ中心位置と視界２４２を有する仮想のカメラのレンズ中心位置とはほぼ一致し、このレンズ中心位置は視界２４３を有する仮想のカメラのレンズ中心位置２５０となる。すなわち、上記カメラ２０１とカメラ２０２とで、視界２４３を有する１つの仮想のカメラを実現することができる。
【００２２】
以上のように、１８０度異なる方向に向けて配置された２台のカメラの視界を２枚のミラーで反射させ、反射させた夫々の視界を有する２台の仮想のカメラのレンズ中心同士を一致させることで、全体のカメラで網羅できる視界を広げることができ、より広い視界の画像を撮像することができる。またそれに加え上記構成によれば、２台のカメラが大きく離れた位置に配置されていて物理的に干渉しないため、撮像装置の全体径を小さくすることができる。
【００２３】
次に、同様の仕組みを用いてより広範囲の視界を得るために、６台のカメラと、６枚のミラーを用いた撮像装置について以下説明する。図３は、６台のカメラと、６枚のミラーにより構成される撮像装置の上面図と側面図とにおいて、各部の対応関係を示す図である。
【００２４】
同図に示したカメラとミラーの夫々２つずつの配置関係は図２に示した配置に基づいている。図３において３０１〜３０６はカメラで、３２１〜３２６はミラーである。ここで、ミラー３２１〜３２６は互いに稜線を共有していない。図３の上の図は、撮像装置の上面図である。図３の下の図は撮像装置の側面図である。
【００２５】
同図において、カメラ３０１の視界はミラー３２１で反射し、図２を用いて説明した原理に従って視界３６１となる。同様に、カメラ３０２〜３０６の視界は夫々ミラー３２２〜３２６で反射し、夫々視界３６２〜３６６となる。夫々のカメラとミラーの２つずつは図２を用いて説明した構成を備えるので、夫々の視界３６１〜３６６を有する仮想のカメラのレンズ中心位置は点３９９でほぼ一致し、その結果、カメラ３０１〜カメラ３０６で網羅できる視界は（視界３６１＋視界３６２＋視界３６３＋視界３６４＋視界３６５＋視界３６６）となり、視界３８０となる。つまり、この視界３８０の範囲内、すなわち全周方向の情景が撮像可能となる。
【００２６】
以上の構成により、図２に示した構成で得られる視界に比して、より広い視野角の視界を得ることができると共に、この視界の画像を撮像することができる。また上記構成により、カメラが１台置きに大きく離れた位置に配置されていて物理的に干渉しないため、撮像装置の全体径を小さくすることができる。
【００２７】
以上説明した１つの視点からの同時刻の画像を撮像するための本実施形態における撮像装置の構成を図４に示す。
【００２８】
夫々のカメラには画像記録装置が接続されており、夫々のカメラによって撮像された画像は夫々のカメラに接続された画像記録装置に送られ、記憶される。なお夫々のカメラは動画像を撮像しており、１フレーム毎の静止画を画像記録装置に送り、画像記録装置は送られた１フレーム毎の画像を順次記録する。
【００２９】
また夫々のカメラには同期信号発生装置が接続されている。各カメラが同時刻に画像を撮像し、各画像記録装置が同時刻に撮像された画像を記録するためには、夫々のカメラが同期を取って撮像を行う必要がある。そこで同期信号発生装置は、夫々のカメラに対して同期信号を送る。この同期信号は、例えばシャッター同期を取るための信号である。これにより、夫々のカメラは同期を取って撮像を行うことができる。
【００３０】
また夫々の画像記録装置にはタイムコード発生装置が接続されている。タイムコード発生装置は、各画像記録装置内に逐次記録される画像に、タイムコード発生装置がカウントしている時刻（撮像時刻）をデータとして添付する。このように、撮像された各画像に撮像時刻を添付することで、各画像記録装置内に記憶された画像において、所望の時刻に撮像された画像群を特定することができ、この画像群を用いて所望の時刻の広視野角の画像を得ることができる。なお、画像に添付するのは撮像時刻に限定されることなく、他にも例えば、ＧＰＳ等によって取得した位置データでもよい。また、画像記録装置に記録する順番に画像に１、２、３、４、、、とインデックスを付けても良い。つまり、夫々の画像記録装置が保持する画像群において、同時刻に撮像された画像を特定できれば良い。
【００３１】
以上の構成を備える撮像装置を用いて１つの視点からの同時刻における広視野角の画像を撮像する処理を、図５に示す同処理のフローチャートを用いて説明する。
【００３２】
まずステップＳ５０１で各カメラで基準物体を撮影し、撮影した基準物体がきちんと写る（カメラの視界に基準物体が入っている、ピントが合っている、など）ように歪曲収差補正のパラメータ及びカメラの内部パラメータ（焦点距離など）を求める（調節する）。なお、直接基準物体を撮像できないカメラ、つまりミラーによってその視界を反射させることで、間接的でしか基準物体を撮像することができないカメラについては、ミラーを用いて基準物体を撮像し、上述のパラメータを求める（調節する）。パラメータを求める（調節する）処理はカメラが自動的に行っても良いし、手動で行っても良い。
【００３３】
次にステップＳ５０２で、各カメラで撮像する画像を繋ぎ合わせるための後述する処理を行う。具体的には、隣り合ったカメラの夫々の視界をまたぐように物体が存在する場合、夫々のカメラで死角が無く、この物体を撮像できるようにカメラの位置姿勢を補正したりする。
【００３４】
ステップＳ５０３では、隣り合った２台のカメラの両方に写るような大きな基準物体を撮影し、夫々のカメラの相対位置、姿勢を求める。これは後述する各カメラで撮像する画像を繋ぎ合わせるための処理であって、詳しくは後述する。この作業を全てのカメラのペアについて求める。
【００３５】
そして最後にステップＳ５０４で、各カメラを同期させて、同時刻の画像を撮像する。撮像した画像には上述の通り、撮像時刻のデータがタイムコードとして添付される。
【００３６】
以上の処理によって、１つの視点からの同時刻における広視野角の画像を生成することができる。次に撮像された画像を繋ぎ合わせる処理を図６に示した同処理のフローチャートを用いて説明する。
【００３７】
まずステップＳ６０１で、撮像した画像を取り込む。具体的には図４に示した画像記録装置から一般のパーソナルコンピュータ（ＰＣ）などの計算機に取り込む。なお、画像記録装置にＰＣを用いている場合には、本ステップにおける処理は、例えば撮像した画像をハードディスクなどの外部記憶装置に保存した場合、ＲＡＭなどのメモリに読み込む処理となる。よって以降の処理はＰＣによって行われる処理となる。
【００３８】
次にステップＳ６０２で、取り込んだ画像の歪曲収差や色合い、明暗などのばらつきを補正する。具体的には例えば、隣の画像と隣接する部分の各画素値を、隣接する画像間の色合い、明暗がなだらかになるように変化させるなどの処理を行う。なお、この処理は一般には画像処理ソフトを用いて行う。
【００３９】
そして最後にステップＳ６０３で、画像に添付されたタイムコードを参照して、同時刻に撮像された画像を撮像時のステップＳ５０３で行ったカメラの位置、姿勢に応じて繋ぎ合わせる。具体的には、各カメラの位置姿勢に応じて、繋げる画像の順番や、隣り合った画像同士の重なりなどを決める。
【００４０】
以上の説明により、本実施形態における撮像装置及びその制御方法によって、１つの視点からの同時刻における広範囲の視界を得ることができる。その結果、得た視界の範囲内の画像を撮像することができる。
【００４１】
また、カメラが１台置きに大きく離れた位置に配置されていて物理的に干渉しないため、撮像装置の全体径を小さくすることができる。また、カメラを複数用いて撮像を行っているので、単一のカメラで撮像するよりも高解像度の画像を得ることができる。
【００４２】
なお本実施形態ではカメラ６つで全周方向の情景を撮像していたが、これに限定されることなく、任意の台数のカメラでもよい。また本実施形態ではカメラは動画像を撮像していたが、これに限定されることなく、静止画を撮像するカメラでもよい。
【００４３】
［第２の実施形態］
本実施形態では、１つの視点から広範囲の視界を同時刻に高解像度で撮像する全体径が小さな撮像装置の別の例を示す。
【００４４】
まず説明を簡単にするために、２台のカメラと、カメラの視界を反射制御させるための２枚のミラーとからなる撮像装置を例に取り、この撮像装置について以下、説明する。
【００４５】
図７（ａ）は２台のカメラ７０１，７０２と２枚のミラー７２１，７２２による撮像装置の構成を説明するための模式図である。カメラ７０１、７０２は共にその視線方向が同図鉛直方向下向きとなるよう固定され、カメラ７０１とミラー７２１との同図鉛直方向の距離（第１の距離）は、カメラ７０２とミラー７２２との同図鉛直方向の距離（第２の距離）よりもΔｄだけ短くなっている。
【００４６】
またミラー７２１、７２２は夫々同じ形状で、互いに稜線を共有しないように配置されており、ミラー７２２はミラー７２１に対して同図鉛直上方向にΔｄだけ移動させた位置に設置されている。また夫々のミラー７２１，７２２は同図鉛直方向の直線７３１，７３２と４５度の角度を保っている。すなわち、カメラ７０１の視線方向ベクトルのミラー７２１への入射角、カメラ７０２の視線方向ベクトルのミラー７２２への入射角は共に４５度となる。
【００４７】
同図の撮像装置を同図鉛直方向上から見た模式図を図７（ｂ）に示す。カメラ７０１の視界はミラー７２１で反射され、視界７４１となる。一方、カメラ７０２の視界はミラー７２２で反射され、視界７４２となる。視界７４１の視野角と視界７４２の視野角とは同じである。上記第１の距離は、上記第２の距離よりもΔｄだけ短いので、視界７４１と視界７４２とは水平面（上記鉛直方向を法線方向とする平面）において隣接することになり、カメラ７０１とカメラ７０２で網羅できる視界は視界７４３（視界７４１＋視界７４２）となる。
【００４８】
また、視界７４１の視野角と視界７４２の視野角とは同じであるので、視界７４１を有する仮想のカメラのレンズ中心位置と視界７４２を有する仮想のカメラのレンズ中心位置とはほぼ一致し、このレンズ中心位置は視界７４３を有する仮想のカメラのレンズ中心位置７５０となる。すなわち、上記カメラ７０１とカメラ７０２とで、視界７４３を有する１つの仮想のカメラを実現することができる。
【００４９】
以上のように、同じ方向に向けて配置された２台のカメラの視界を、位置を若干ずらした２枚のミラーで反射させ、反射させた視界を有する仮想のカメラのレンズ中心同士を一致させることで、全体のカメラで網羅できる視界を広げることができ、より広い視界の画像を撮像することができる。この方法では、２台のカメラが若干離れた位置に配置されていて物理的に干渉しないため、撮像装置の全体径を小さくすることができる。
【００５０】
次に、同様の仕組みを用いてより広範囲の視界を得るために、６台のカメラと、６枚のミラーを用いた撮像装置について以下説明する。図８は、６台のカメラと、６枚のミラーにより構成される撮像装置の上面図と側面図とにおいて、各部の対応関係を示す図である。
【００５１】
同図に示したカメラとミラーの夫々２つずつの配置関係は図７に示した配置に基づいている。図８において８０１〜８０６はカメラで、８２１〜８２６はミラーである。ここで、ミラー８２１〜８２６は互いに稜線を共有していない。図８の上の図は、撮像装置の上面図である。図８の下の図は撮像装置の側面図である。
【００５２】
同図において、カメラ８０１の視界はミラー８２１で反射し、視界８６１となる。同様に、カメラ８０２〜８０６の視界は夫々ミラー８２２〜８２６で反射し、それぞれ視界８６２〜８６６となる。視界８６１〜８６６をそれぞれ有するカメラのレンズ中心は同図より８９９でほぼ一致し、その結果、カメラ８０１〜８０６で網羅できる視界は（視界８６１＋視界８６２＋視界８６３＋視界８６４＋視界８６５＋視界８６６）となり、視界８８０となる。つまり、この視界８８０の範囲内、すなわち全周方向の情景が撮像可能となる。
【００５３】
以上の構成により、図７に示した構成で得られる視界に比して、より広い視野角の視界を得ることができると共に、この視界の画像を撮像することができる。また上記構成により、カメラが１台置きに若干離れた（Δｄだけ離れた）位置に配置されていて物理的に干渉しないため、撮像装置の全体径を小さくすることができる。
【００５４】
以上説明した１つの視点からの同時刻の画像を撮像するための本実施形態における撮像装置の構成は図４と同じであり、１つの視点からの同時刻における広視野角の画像を撮像する処理のフローチャートは図５と同じであり、また撮像された画像を繋ぎ合わせる処理のフローチャートは図６と同じである。
【００５５】
以上の説明により、本実施形態における撮像装置及びその制御方法によって、１つの視点からの同時刻における広範囲の視界を得ることができる。その結果、得た視界の範囲内の画像を撮像することができる。また、カメラが１台置きに若干離れた位置に配置されていて物理的に干渉しないため、撮像装置の全体径を小さくすることができる。
【００５６】
また、カメラを複数用いて撮像を行っているので、単一のカメラで撮像するよりも高解像度の画像を得ることができる。なお本実施形態ではカメラ６つで全周方向の情景を撮像していたが、これに限定されることなく、任意の台数のカメラでもよい。また本実施形態ではカメラは動画像を撮像していたが、これに限定されることなく、静止画を撮像するカメラでもよい。
【００５７】
［第３の実施形態］
本実施形態では更に、第１の実施形態や第２の実施形態で説明したカメラとミラーの構成による視界よりも広い視界を得るカメラとミラーの構成について説明する。図９にその構成例を示す。図９は、本実施形態に係る撮像装置の上面図である。よって鉛直上方向は紙面手前方向、鉛直下方向は紙面奥方向となる。同図において９０１，９０７はカメラで、９０１，９２７はミラーである。
【００５８】
ミラー９０１，９２７は長方形（正方形でも良い）のものであり、鉛直方向とほぼ並行に設置されている。カメラ９０１の視界９４１はミラー９２１により、視界９６１となる。またカメラ９０７の視界９４７はミラー９２７により視界９６７となる。各カメラと各ミラーは同図の通り、視界９６１を有する仮想のカメラのレンズ中心と視界９６７を有する仮想のカメラのレンズ中心が点９９９でほぼ一致するように配置する。
【００５９】
その結果、同図に示した構成で得られる視界は（視界９６１＋視界９６７）となり、この範囲内で点９９９を中心とする情景の画像を撮像することができる。また、カメラ自身がミラーに映ることはない。また図９に示した構成を、図３や図８に示したカメラとミラーの全ての組に適用してもよい。
【００６０】
［第４の実施形態］
図９に示したカメラとミラーの構成を例に取ると、余白部分が存在する。この余白部分を図１０に示す。同図において、斜線部分１００１はどのカメラの視界にも入っておらず、また、そこに何か物体が存在してもどのカメラにも写ることはない。よってこの余白部分１００１に例えば音の記録装置を設置すれば、その場における音を録音することができる。このようにカメラとミラーの構成によって生じる余白部分に各種のセンサを設けることで、どのカメラの視界にも入らずに、各場の光量や音などの測定を行うことができる。
【００６１】
［第５の実施形態］
上述の実施形態では、各カメラの直接の視界を制御することで、より広い視界を得ていたが、これに限定されるものではない。例えばプリズムなどを用いてカメラの視界を屈折させ、この屈折させた視界を用いても良い。図１１に本実施形態におけるカメラとプリズムの構成を示す。
【００６２】
カメラ１１０１の視界１１４１をプリズム１１２１を用いて屈折させることで視界１１６１を得ることができる。またカメラ１１０２の視界１１４２をプリズム１１２２を用いて屈折させることで視界１１６２を得ることができる。そして各カメラと各プリズムを、視界１１６１を有する仮想のカメラのレンズ中心と視界１１６２を有する仮想のカメラのレンズ中心を点１１９９でほぼ一致するように配置することで、視界（視界１１６１＋視界１１６２）を得ることができる。
【００６３】
また、同様にして図１２に示すように、プリズムの代わりに大レンズを用いてもよい。図１２に示した構成は図１１に示した構成において、プリズムの代わりに大レンズを用いた以外は同じ構成である。
【００６４】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、全体径が小さな撮像装置によって、１つの視点から広範囲の視界を同時刻に高解像度で撮像することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】複数のカメラの視界を多角錐ミラーによって反射させて広視野を撮像する従来の構成例を示す図である。
【図２】（ａ）は２台のカメラ２０１，２０２と２枚のミラー２２１，２２２による本発明の第１の実施形態に係る撮像装置の構成を説明するための模式図で、（ｂ）は（ａ）に示す撮像装置を鉛直方向上から見た模式図である。
【図３】６台のカメラと、６枚のミラーにより構成される本発明の第１の実施形態に係る撮像装置の上面図と側面図とにおいて、各部の対応関係を示す図である。
【図４】１つの視点からの同時刻の画像を撮像するための本発明の第１の実施形態に係る撮像装置の構成を示す図である。
【図５】１つの視点からの同時刻における広視野角の画像を撮像する本発明の第１の実施形態に係る処理のフローチャートである。
【図６】撮像された画像を繋ぎ合わせる本発明の第１の実施形態に係る処理のフローチャートである。
【図７】（ａ）は２台のカメラ７０１，７０２と２枚のミラー７２１，７２２による本発明の第２の実施形態に係る撮像装置の構成を説明するための模式図で、（ｂ）は（ａ）の撮像装置を鉛直方向上から見た模式図である。
【図８】６台のカメラと、６枚のミラーにより構成される本発明の第２の実施形態に係る撮像装置の上面図と側面図とにおいて、各部の対応関係を示す図である。
【図９】本発明の第３の実施形態に係る撮像装置の上面図である。
【図１０】本発明の第４の実施形態において余白部分を説明するための図である。
【図１１】本発明の第５の実施形態である、プリズムを使用することによって、レンズ中心を仮想的に一致させたカメラとプリズムの構成を示す図である。
【図１２】本発明の第５の実施形態である、大レンズを使用することによって、レンズ中心を仮想的に一致させたカメラと大レンズの構成を示す図である。
【図１】
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【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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