(57)【要約】【課題】  撮像方向が水平に対して傾いているカメラにより被写体の鉛直方向が傾斜して撮像された画像を矯正する撮像装置を提供する。【解決手段】  撮像装置は、被写体を撮像して撮像画像を取得するワイドカメラ部１２を備え、ワイドカメラ部１２の撮像方向傾き角度θ0をエンコーダ付モータ２２からの出力から取得して傾き角度記憶部２０に記憶する。さらに、撮像装置は、傾き角度記憶部２０に記憶された撮像方向傾き角度θ0に基づいて、撮像方向の水平からの傾きに起因して生じる被写体の鉛直方向の撮像画像での傾斜を矯正するように補正する補正処理部２６と、補正処理部２６により補正した画像を出力するワイド用モニタ４２とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体を撮像して撮像画像を取得する撮像手段と、
前記撮像手段の撮像方向の水平からの傾き角度を撮像方向傾き角度として取得する撮像方向傾き角度取得手段と、
前記撮像方向傾き角度に基づいて、前記撮像方向の水平からの傾きに起因して生じる前記被写体の鉛直方向の撮像画像中での傾斜を矯正するように撮像画像を補正する画像補正手段と、
前記画像補正手段により補正した画像を出力する画像出力手段と、
を備えたことを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記画像補正手段は、前記撮像画像をフレームの横方向に変形して前記補正を行うことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記画像補正手段は、前記撮像画像から切り出された補正対象領域画像の基準点における前記被写体の鉛直方向の傾斜角度を前記撮像方向傾き角度および前記基準点のフレーム内での位置に基づいて求め、求めた傾斜角度に応じて前記補正対象領域画像を回転して前記補正を行い、
前記画像出力手段は、前記画像補正手段により補正された前記補正対象領域画像を出力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４】
前記画像補正手段は、前記回転により生じた前記補正対象領域画像とフレームとの隙間をなくすように、前記補正対象領域画像を拡大することを特徴とする請求項３に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記撮像方向傾き角度取得手段は、前記撮像方向傾き角度を検知するセンサにより構成されることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記撮像方向傾き角度取得手段は、前記撮像方向傾き角度の入力を受け付けることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記撮像方向傾き角度取得手段は、前記撮像手段により撮像された撮像画像に映った被写体の鉛直方向を表す指標物の撮像画像中での傾斜角度および前記指標物のフレーム内での位置に基づいて、前記撮像方向傾き角度を算出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８】
前記画像出力手段により出力された画像中の着目点の入力を受け付ける着目点入力手段と、
前記撮像方向傾き角度に基づいて前記画像補正手段による処理と逆の処理を行って、前記着目点入力手段により入力された着目点の元の撮像画像における位置を算出する着目点位置算出手段と、
前記着目点位置算出手段により算出された前記着目点の位置を出力する着目点位置出力手段と、
を備えたことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項９】
撮像方向を変えることができる着目点撮像手段と、
前記着目点撮像手段の撮像方向を前記着目点位置出力手段により出力された着目点の位置に向ける制御を行う撮像方向制御手段と、
を備えたことを特徴とする請求項８に記載の撮像装置。
【請求項１０】
水平から傾いた撮像方向から被写体を撮像して撮像画像を取得する撮像手段と、
前記撮像方向の水平からの傾き角度に基づいて、前記撮像方向の傾きに起因して生じる前記被写体の鉛直方向の撮像画像中での傾斜を矯正するように撮像画像を補正する画像補正手段と、
前記画像補正手段により補正した画像を出力する画像出力手段と、
を備えたことを特徴とする撮像装置。
【請求項１１】
被写体を撮像して撮像画像を取得する撮像ステップと、
前記撮像ステップでの撮像方向の水平からの傾き角度を撮像方向傾き角度として取得する撮像方向傾き角度取得ステップと、
前記撮像方向傾き角度に基づいて、前記撮像方向の水平からの傾きに起因して生じる前記被写体の鉛直方向の撮像画像中での傾斜を矯正するように撮像画像を補正する画像補正ステップと、
前記画像補正ステップにおいて補正した画像を出力する画像出力ステップと、
を備えたことを特徴とする撮像方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水平に対して傾いた撮像方向から被写体を撮像する撮像装置および撮像方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、あらかじめ決められた領域内で異常が発生していないかを監視するために、その領域を撮像する監視カメラが用いられる。このような監視カメラとして、例えば特許文献１に見られるように、広範囲の領域を撮像することができるワイドカメラを用いる例が知られている。
【０００３】
特許文献１には、ワイドカメラを利用したカメラ制御装置が開示されている。このカメラ制御装置は、広範囲の監視領域の中に一又は複数の監視ポイントをあらかじめ設定しておき、広範囲の監視領域を撮像しつつ、いずれかの監視ポイントで異常が発生した場合にその監視ポイントの拡大映像を撮像する装置である。
【特許文献１】特開２００１−１７７８２２
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、通常、監視カメラは監視すべき領域を見下ろす状態で取り付けられるので、監視カメラとしてワイドカメラが用いられると、画像の周辺部で被写体の鉛直方向が傾斜して見づらいという問題が顕在化する可能性がある。カメラの撮像方向が水平から傾くと画像の周辺部で被写体の鉛直方向が傾いて撮像されるが、その傾きは画像の中心から離れるに従って大きくなる。ワイドカメラは広角の視野を有し、撮像画像の周辺部は中心からの離隔量が大きいので、撮像画像において被写体の鉛直方向の傾きが目立つことになる。
【０００５】
特に、特許文献１に記載された装置のように、ワイドカメラで撮像した画像から監視ポイントにおける画像を切り出し、拡大して出力する装置の場合には、出力される画像の見づらさが顕著になる。ワイドカメラで撮像した画像全体を見れば、鉛直方向の傾斜が左右対称に連続的に変化しており、被写体を見下ろす方向から撮像した画像であることが分かるので違和感が少ないが、画像の周辺部の一部が切り出される場合には、被写体の鉛直方向が傾いた画像のみが注目されるので、見づらさがクローズアップされる。
【０００６】
本発明は上記背景に鑑み、撮像方向が水平に対して傾いていることに起因して被写体の鉛直方向が傾斜して撮像された画像を矯正する撮像装置および撮像方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の撮像装置は、被写体を撮像して撮像画像を取得する撮像手段と、前記撮像手段の撮像方向の水平からの傾き角度を撮像方向傾き角度として取得する撮像方向傾き角度取得手段と、前記撮像方向傾き角度に基づいて、前記撮像方向の水平からの傾きに起因して生じる前記被写体の鉛直方向の撮像画像中での傾斜を矯正するように撮像画像を補正する画像補正手段と、前記画像補正手段により補正した画像を出力する画像出力手段とを備えた構成を有する。
【０００８】
この構成により、撮像方向の水平からの傾きに起因して傾斜して映った画像を矯正し、被写体の鉛直方向をフレームの縦方向に向けることができる。これにより、例えば、被写体を見下ろす方向から撮像する場合にも、被写体の鉛直方向が矯正された見やすい画像を得ることができる。
【０００９】
また、本発明の撮像装置において、前記画像補正手段は、前記撮像画像をフレームの横方向に変形して前記補正を行う構成を有する。
【００１０】
この構成により、被写体の鉛直方向の撮像画像での傾斜を容易に矯正することができる。
【００１１】
また、本発明の撮像装置において、前記画像補正手段は、前記撮像画像から切り出された補正対象領域画像の基準点における前記被写体の鉛直方向の傾斜角度を前記撮像方向傾き角度および前記基準点のフレーム内での位置に基づいて求め、求めた傾斜角度に応じて前記補正対象領域画像を回転して前記補正を行い、前記画像出力手段は、前記画像補正手段により補正された前記補正対象領域画像を出力する構成を有する。
【００１２】
この構成により、補正対象画像領域を回転することにより補正できるので、切り出された補正対象領域画像における被写体の鉛直方向の傾斜を容易に矯正できる。
【００１３】
また、本発明の撮像装置において、前記画像補正手段は、前記回転により生じた前記補正対象領域画像とフレームとの隙間をなくすように、前記補正対象領域画像を拡大する構成を有する。
【００１４】
この構成により、補正対象領域画像を回転することにより生じる補正対象領域画像とフレームとの隙間をなくし、見やすい画像を得ることができる。
【００１５】
また、本発明の撮像装置において、前記撮像方向傾き角度取得手段は、前記撮像方向傾き角度を検知するセンサにより構成される。
【００１６】
この構成により、撮像方向が変化した場合にも、撮像方向の傾き角度を検知できる。ここで、センサとしては、例えば、エンコーダ付きモータ、ステッパモータのように、撮像手段を設置したチルト回転台の回転量を計るセンサを用いることができる。また、撮像手段に傾斜センサを取り付けることにより撮像方向傾き角度を取得することもできる。
【００１７】
また、本発明の撮像装置において、前記撮像方向傾き角度取得手段は、前記撮像方向傾き角度の入力を受け付ける構成を有する。
【００１８】
この構成により、入力された撮像方向傾き角度から、容易に撮像方向傾き角度を取得できる。例えば、撮像方向傾き角度取得手段は、撮像装置の設置時に決まる撮像方向傾き角度の入力を受付可能である。
【００１９】
また、本発明の撮像装置において、前記撮像方向傾き角度取得手段は、前記撮像手段により撮像された撮像画像に映った被写体の鉛直方向を表す指標物の撮像画像中での傾斜角度および前記指標物のフレーム内での位置に基づいて、前記撮像方向傾き角度を算出する構成を有する。
【００２０】
この構成により、撮像手段の傾きを検知するためのセンサ等の機器を用いないで撮像方向傾き角度を取得可能となる。
【００２１】
また、本発明の撮像装置は、前記画像出力手段により出力された画像において着目点の入力を受け付ける着目点入力手段と、前記撮像方向傾き角度に基づいて前記画像補正手段による処理と逆の処理を行って、前記着目点入力手段により入力された着目点の元の撮像画像における位置を算出する着目点位置算出手段と、前記着目点位置算出手段により算出された前記着目点の位置を出力する着目点位置出力手段とを備えた構成を有する。
【００２２】
この構成により、元の撮像画像における着目点の位置を取得できるので、撮像手段から見た着目点の方向を把握できる。
【００２３】
また、本発明の撮像装置は、撮像方向を変えることができる着目点撮像手段と、前記着目点撮像手段の撮像方向を前記着目点位置出力手段により出力された着目点の位置に向ける制御を行う撮像方向制御手段とを備えた構成を有する。
【００２４】
この構成により、補正された画像において入力された着目点に着目点撮像手段の撮像方向を向けることができる。
【００２５】
本発明の別の態様に係る撮像装置は、水平から傾いた撮像方向から被写体を撮像して撮像画像を取得する撮像手段と、前記撮像方向の水平からの傾き角度に基づいて、前記撮像方向の傾きに起因して生じる前記被写体の鉛直方向の撮像画像中での傾斜を矯正するように撮像画像を補正する画像補正手段と、前記画像補正手段により補正した画像を出力する画像出力手段とを備えた構成を有する。
【００２６】
この構成により、撮像方向の水平からの傾きに起因して傾斜して映った画像を矯正し、被写体の鉛直方向をフレームの縦方向に向けることができる。これにより、例えば、被写体を見下ろす方向から撮像する場合にも、被写体の鉛直方向が矯正された見やすい画像を得ることができる。
【００２７】
本発明の撮像方法は、被写体を撮像して撮像画像を取得する撮像ステップと、前記撮像ステップでの撮像方向の水平からの傾き角度を撮像方向傾き角度として取得する撮像方向傾き角度取得ステップと、前記撮像方向傾き角度に基づいて、前記撮像方向の水平からの傾きに起因して生じる前記被写体の鉛直方向の撮像画像中での傾斜を矯正するように撮像画像を補正する画像補正ステップと、前記画像補正ステップにおいて補正した画像を出力する画像出力ステップとを備えた構成を有する。
【００２８】
この構成により、本発明の撮像装置と同様に、撮像方向の水平からの傾きに起因して傾斜して映った画像を矯正して、被写体の鉛直方向をフレームの縦方向に向けることができる。また、本発明の撮像装置の各種の構成を本発明の撮像方法に適用することが可能である。
【発明の効果】
【００２９】
本発明は、撮像方向の水平からの傾きに起因して生じる被写体の鉛直方向の傾斜を矯正するように画像を補正して、被写体の鉛直方向をフレームの縦方向に向けることができるというすぐれた効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、本発明の実施の形態の撮像装置について、図を用いて説明する。
【００３１】
図１は第１の実施の形態の撮像装置の機能の構成を示すブロック図、図２は第１の実施の形態の撮像装置のハードウェアの構成を示す図である。
【００３２】
本実施の形態の撮像装置は、広角の視野を有する水平ワイド画角カメラ１０と、撮像方向を上下左右に変えることができるパンチルト機能付カメラ６０とを備えている。また、撮像装置は、水平ワイド画角カメラ１０から受信した画像を表示し、表示された画像において着目する着目点の入力を受け付けるインターフェース部４０を有する。また、インターフェース部４０は、受け付けた着目点の座標を求め、求めた着目点の座標をパンチルト機能付カメラ６０に送信する機能を有する。これにより、パンチルト機能付カメラ６０は、インターフェース部４０に入力された着目点の方向に撮像方向を向ける動作が可能となっている。
【００３３】
本実施の形態の撮像装置は監視カメラとして用いられる。従って、水平ワイド画角カメラ１０の撮像方向は、監視すべき場所に存在する物や人によって撮像装置の視野が遮られないように、監視すべき場所を上から見下ろすように設定される。
【００３４】
図３は、水平ワイド画角カメラ１０の撮像方向を示す図である。図３に示すように水平ワイド画角カメラ１０の撮像方向は、傾き角度θ0だけ水平から下に向けられる。本明細書では、この傾き角度θ0を撮像方向傾き角度θ0という。
【００３５】
次に、水平ワイド画角カメラ１０の構成について説明する。水平ワイド画角カメラ１０は、横長撮像素子と広角レンズとを含むワイドカメラ部１２を有する。ワイドカメラ部１２は撮像素子駆動部１４により駆動され、ワイドカメラ部１２により撮像された画像は撮像素子駆動部１４を介して、補正処理部２６および出画選択部２８に送信される。
【００３６】
図２に示すように、水平ワイド画角カメラ１０のワイドカメラ部１２は、チルト回転台１６に取り付けられている。具体的には、ワイドカメラ部１２はチルト可動部１８に固定され、チルト可動部１８がチルト回転台１６に回動可能に取り付けられている。チルト可動部１８には、エンコーダ付モータ２２が接続されており、エンコーダ付モータ２２の駆動によりチルト可動部１８が回動する。
【００３７】
水平ワイド画角カメラ１０は、撮像方向傾き角度θ0を記憶する傾き角度記憶部２０を有する。この撮像方向傾き角度θ0を取得するための構成は、設置角度設定スイッチ２４と前述したエンコーダ付モータ２２である。設置角度設定スイッチ２４は、水平ワイド画角カメラ１０の水平に対する設置角度を設定するためのスイッチである。また、エンコーダ付モータは、筐体３４に対するワイドカメラ部１２の傾き角度を算出するためのモータの回転量を出力する。これにより、水平ワイド画角カメラ１０は、エンコーダ付モータからの出力されたモータ回転量からチルト可動部１８の回転量を求め、筐体３４に対するワイドカメラ部１２の傾き角度を算出できる。以上の構成により、水平ワイド画角カメラ１０は撮像方向傾き角度θ0を求めることができる。
【００３８】
図４（ａ）に示すように、水平ワイド画角カメラ１０自体が水平から傾いて設置されている場合には設置角度設定スイッチ２４を介して設定された設置角度から撮像方向傾き角度θ0を求めることができ、図４（ｂ）に示すように筐体３４に対してワイドカメラ部１２が傾けられている場合にはエンコーダ付モータ２２の出力から撮像方向傾き角度θ0を算出できる。図４（ａ）および図４（ｂ）の両方の要因により撮像方向が傾けられている場合には、設置角度設定スイッチ２４およびエンコーダ付モータ２２の両方に基づいて撮像方向傾き角度θ0を求めることができる。
【００３９】
次に、水平ワイド画角カメラ１０の補正処理部２６について説明する。補正処理部２６は、ワイドカメラ部１２により撮像した画像を補正する機能を有する。補正処理部２６は、撮像方向が水平から傾いていることに起因して被写体の鉛直方向が傾斜して撮像された画像を補正して、被写体の鉛直方向をフレームの縦方向に矯正する。
【００４０】
また、水平ワイド画角カメラ１０は、ワイド用モニタ４２に出力する画像を選択する出画選択部２８を有する。出画選択部２８は、撮像素子駆動部１４と補正処理部２６の両方に接続され、それぞれから受け取った画像のうちのいずれを出力するかを選択する。なお、補正画像を出力するか元の撮像画像を出力するかはディップスイッチ３２により設定することができ、ディップスイッチ３２の設定に基づいて選択指示部３０が出画選択部２８を制御する。以下の説明では、出画選択部２８が補正画像を出力するように設定されているものとする。
【００４１】
次に、インターフェース部４０の構成について説明する。インターフェース部４０は、水平ワイド画角カメラ１０によって撮像された画像を表示するワイド用モニタ４２と、画像を記録する記録器４８を備える。ワイド用モニタ４２は、タッチパネル式のモニタであり、表示された画像において着目点の入力を受け付ける着目点入力部４４の機能と、入力された着目点のモニタ上での座標を取得するモニタ座標抽出部４６の機能を有する。
【００４２】
また、インターフェース部４０は、ワイド用モニタ４２で入力された着目点の補正前の元の撮像画像における座標を算出する着目点座標算出部５０を備える。着目点座標算出部５０は、モニタ上での座標をモニタに映った補正画像での座標に変換する座標変換部５２と、変換された座標を元の撮像画像における座標に補正する逆補正処理部５４とを有する。逆補正処理部５４は、補正画像での座標に対して、水平ワイド画角カメラ１０の補正処理部２６での補正処理と逆の補正処理を行って、元の撮像画像での座標を求める。着目点座標算出部５０により算出された着目点の座標情報は、着目点座標出力部５６により出力されてパンチルト機能付カメラ６０に送信される。以上の構成により、図２に示すように、ポインティングデバイス５８などによってモニタ上で着目点が入力されると、元の撮像画像における着目点の座標が算出され、算出された着目点座標の情報がパンチルト機能付カメラ６０に送信される。
【００４３】
次に、パンチルト機能付カメラ６０について説明する。図２に示すように、パンチルト機能付カメラ６０は、カメラ部６２がパンチルト回転台６４に取り付けられ、パンチルト回転台６４を駆動することによって撮像方向を上下左右に変えることができるカメラであり、好ましくはズーム機能を有する。パンチルト機能付カメラ６０は、水平ワイド画角カメラ１０とほぼ同じ場所に設置される。これにより、インターフェース部４０にて入力された着目点の座標に基づいて撮像方向を制御すると、その着目点を撮像することができる。なお、パンチルト回転台６４の制御は、操作部６８での操作に基づいて行うことも可能である。
【００４４】
以上、第１の実施の形態の撮像装置の全体構成について説明した。
【００４５】
次に、水平ワイド画角カメラ１０による補正処理について説明する。まず、補正処理部２６によって補正すべき撮像画像について説明し、その後に補正処理について説明する。
【００４６】
図５は、水平ワイド画角カメラ１０の撮像視野を概念的に示す図である。図５に示すように、水平ワイド画角カメラ１０の撮像方向が水平から傾いているので、水平ワイド画角カメラ１０の視野における縦方向が被写体の鉛直方向に対して傾く。従って、撮像される画像における被写体の鉛直方向はフレームの縦方向から傾斜することになる。本明細書では、フレームの縦方向に対する被写体の鉛直方向の傾斜角度を被写体傾斜角度という。
【００４７】
図６は、被写体傾斜角度について説明するための図である。図６中の矢印は、被写体の傾斜方向を示す。被写体傾斜角度θimは、撮像画像内での位置により変化する。撮像画像の中心Ｏでは被写体傾斜角度は０であるが、画像の中心Ｏから離れるに従って被写体傾斜角度は大きくなる。画像の中心Ｏすなわち撮像方向から角度θHの方向の被写体傾斜角度θimは、
【数１】
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である。なお、角度θHは、撮像素子の画素と画角との関係から求めることができる。
【００４８】
図７は、撮像素子の画素と画角との関係を説明するための図である。横方向の画素数がＰHmax［個］と画角θHmax［ｄｅｇ］との関係から、１画素当たりの角度がわかる。これに基づいて、画像中心Ｏから対象画素までの角度θHを求めることができる。
【００４９】
図８は、補正処理部２６による補正処理を説明するための図である。図８に示すように、補正処理部２６は、被写体の鉛直方向が傾斜した画像を矯正するために、撮像画像の画素の情報をフレームの横方向にシフトさせることにより、鉛直方向がフレーム縦方向を向くように補正する。
【００５０】
補正処理部２６は、画素をシフトする量ΔＨを、被写体傾斜角度θimとフレームの横基準線Ｈから対象画素までの距離ｌｖとに基づいて求める。具体的には、距離ｌｖにｔａｎθimを乗じてシフト量ΔＨを算出する。補正処理部２６は、算出したシフト量ΔＨだけ画素をシフトして、水平ワイド画角カメラ１０による撮像画像を補正する。
【００５１】
次に、第１の実施の形態の撮像装置の動作について説明する。撮像装置は、あらかじめ、傾き角度記憶部２０に撮像方向傾き角度を記憶する。水平ワイド画角カメラ１０が、設置角度設定スイッチ２４を介して設定された水平ワイド画角カメラ１０の設置角度と、エンコーダ付モータ２２からの出力から得られるチルト回転台１６の傾き角度とに基づいて撮像方向傾き角度θ0を取得する。そして、水平ワイド画角カメラ１０は、取得した撮像方向傾き角度θ0を傾き角度記憶部２０に記憶する。ここまでは、撮像装置が、水平ワイド画角カメラ１０によって撮像された画像を補正処理するための準備段階である。水平ワイド画角カメラ１０の撮像方向が変化したときには、改めて撮像方向傾き角度θ0を取得して傾き角度記憶部２０に記憶する。
【００５２】
次に、撮像装置が被写体を撮像する動作について説明する。水平ワイド画角カメラ１０は被写体を撮像し、撮像された画像を補正処理部２６に送る。補正処理部２６は、被写体の鉛直方向が傾斜して映った画像を矯正する。すなわち、補正処理部２６は、傾斜して映った被写体の鉛直方向をフレーム縦方向に向ける補正を行う。そして、水平ワイド画角カメラ１０は補正された画像をインターフェース部４０に送信する。インターフェース部４０は、水平ワイド画角カメラ１０から送信された補正画像をワイド用モニタ４２により表示すると共に記録器４８に記録する。
【００５３】
続いて、補正画像が表示されたワイド用モニタ４２において、着目点が入力された場合の動作について説明する。補正画像内の着目点が指示されると、ワイド用モニタ４２は指示された着目点のモニタ上での座標を求める。そして、ワイド用モニタ４２は、指示された着目点のモニタ上での座標の情報を着目点座標算出部５０に入力する。
【００５４】
着目点座標算出部５０は、ワイド用モニタ４２から入力されたモニタ上の座標を座標変換部５２によって補正画像での座標に変換する処理を行い、続いて、変換により求めた補正画像での座標を逆補正処理部５４によって元の撮像画像における座標に補正する。具体的には、撮像方向傾き角度θ0と画像中心から着目点までの角度とに基づいて、その着目点における被写体傾斜角度θHを求め、さらにフレームの横基準線Ｈから着目点までの距離ｌｖに基づいて、シフト量ΔＨを求める。そして、水平ワイド画角カメラ１０の補正処理部２６による補正とは逆方向に着目点をシフトし、元の撮像画像における着目点座標を求める。そして、インターフェース部４０は、着目点座標算出部５０で求めた着目点座標を、着目点座標出力部５６によってパンチルト機能付カメラ６０に送信する。
【００５５】
パンチルト機能付カメラ６０は、インターフェース部４０から送信された着目点の座標情報に基づいてパンチルト機能付カメラ６０の撮像方向を制御し、着目点を撮像する。
【００５６】
以上、本発明の第１の実施の形態に係る撮像装置について説明した。
【００５７】
第１の実施の形態の撮像装置は、撮像方向が水平から傾いた水平ワイド画角カメラ１０により撮像された画像を補正処理部２６により補正することにより、被写体の鉛直方向が傾斜した画像を矯正することができる。これにより、見やすい画像を提供することができる。
【００５８】
また、第１の実施の形態の撮像装置は、ワイド用モニタ４２において受け付けた着目点の元の撮像画像における座標を求めることにより、パンチルト機能付カメラ６０によって着目点を適切に撮像できる。特に、パンチルト機能付カメラ６０がズーム機能を有する場合には、水平ワイド画角カメラ１０で得た画像より詳細な画像を得られる。
【００５９】
次に、本発明の第２の実施の形態の撮像装置について説明する。第２の実施の形態の撮像装置は、水平ワイド画角カメラ１０により撮像した撮像画像の一部を切り出してモニタ４２に表示する撮像装置である。この撮像装置は、画像を切り出す位置を撮像画像の右から左に連続的に変え、切り出した画像をモニタ４２に表示することにより、パン機能付きカメラを右から左に動かしながら撮像しているように見せることができる。
【００６０】
図９は、第２の実施の形態の撮像装置の構成を示す図である。第２の実施の形態の撮像装置は、広角の視野を有する水平ワイド画角カメラ１０と、水平ワイド画角カメラ１０で撮像した画像を表示するモニタ４２を有する。
【００６１】
第２の実施の形態における水平ワイド画角カメラ１０は、第１実施形態における水平ワイド画角カメラ１０と基本的な構成は同じであるが、ワイドカメラ部１２により撮像された画像の一部を切り出す画像切出部３６をさらに備える点が異なる。
【００６２】
画像切出部３６は、撮像画像から一部の画像を切り出す機能を有する。画像切出部３６は、縦横比３：１２のワイド画像から縦横比３：４の画像を切り出す。画像切出部３６は、画像を切り出す位置を、ワイド画像の右から左へ連続的に変える。画像切出部３６は、切り出した画像を順次補正処理部２６に入力する。
【００６３】
補正処理部２６は、画像切出部３６から入力された画像を回転して、撮像画像での被写体の鉛直方向を矯正する補正を行う機能を有する。
【００６４】
図１０（ａ）〜図１０（ｃ）は、補正処理部２６による補正処理を説明するための図である。図１０（ａ）に示すように、まず、補正処理部２６は、補正の対象となる補正対象領域画像Ｒを撮像画像から切り出す。次に、補正処理部２６は、被写体の鉛直方向がフレーム縦方向を向くように、補正対象領域画像Ｒを回転する。このときの回転角度は、所定の基準点での被写体傾斜角度θimに応じて決定する。本実施形態では、補正対象領域画像Ｒの中心Ｏ1を基準点とし、補正対象領域画像Ｒの中心Ｏ1での被写体傾斜角度θimを回転角度とする。続いて、補正処理部２６は、図１０（ｂ）に示すように、回転処理された画像がモニタのフレームの大きさに合うように拡大し、図１０（ｃ）に示すように、被写体の鉛直角度がフレーム縦方向に向いた画像を得る。
【００６５】
補正処理部２６は、画像切出部３６から順次入力された画像を補正し、補正した画像を順次モニタ４２に送信する。モニタ４２は、水平ワイド画角カメラ１０の補正処理部２６から順次送信された画像を連続的に表示する。水平ワイド画角カメラ１０から送られる画像は、ワイド画像からの切り出し位置が右から左へ連続的に変化した画像なので、モニタ４２には、パン機能付きのカメラによって右から左へ撮像方向を変えて撮像したかのような画像を表示できる。
【００６６】
第２の実施の形態の撮像装置は、被写体の鉛直方向が傾斜した画像を矯正し、見やすい画像を提供できるという第１の実施の形態の撮像装置と同様の効果に加え、切り出した補正対象領域画像Ｒを回転して補正するので、補正処理を容易に行えるという効果がある。
【００６７】
次に、第３の実施の形態の撮像装置について説明する。第３の実施の形態の撮像装置は、第１の実施の形態の撮像装置と基本的な構成は同じであるが、水平ワイド画角カメラ１０が撮像画像を用いて撮像方向傾き角度を算出する点が異なる。
【００６８】
図１１は、第３の実施の形態における水平ワイド画角カメラ１０の構成を示す図である。第３の実施の形態の水平ワイド画角カメラ１０は、撮像素子駆動部１４に接続された傾き角度算出部３８を備える。
【００６９】
傾き角度算出部３８は、撮像画像において被写体の鉛直方向を示す指標物の傾き角度から撮影方向傾き角度を算出する機能を有する。鉛直方向を示す指標物は、例えば壁である。撮像画像を画像処理することにより、撮像画像中から壁を検出し、指標物として用いる。
【００７０】
図１２に示すように、画像中心Ｏから指標物までの角度がθhで指標物の傾斜角度θimであるとき、傾き角度算出部３８は、撮像方向傾き角度θ0を、
【数２】
2005210507.tif 000004
によって算出する。
【００７１】
第３の実施の形態の撮像装置は、水平ワイド画角カメラ１０が傾き角度算出部３８を有し、撮像画像から撮像方向の撮像方向傾き角度θ0を求めるので、撮像方向傾き角度を測定するためのセンサ等を用いないで撮像方向傾き角度θ0を求めることができる。
【００７２】
以上、本発明の撮像装置について実施形態を挙げて説明したが、本発明は上記した実施の形態に限定されない。
【００７３】
上記した実施の形態では、撮像方向傾き角度を取得する構成として、エンコーダ付モータ２２および設置角度設定スイッチ２４での設定値から求める構成と、撮像画像に基づいて算出する傾き角度算出部３８を説明したが、その他の構成により撮像方向傾き角度を求めてもよい。例えば、ワイドカメラ部１２に傾斜センサを取り付け、傾斜センサからの出力により撮像方向傾き角度を取得することも可能である。
【００７４】
上記した第１の実施の形態では、エンコーダ付モータ２２の出力からチルト可動部１８の回転量を求めているが、エンコーダ付モータ２２に指示を与える外部設定制御部７０から直接にエンコーダ付モータ２２の回転角度を取得してもよい。また、チルト可動部１８の回転角度は、チルト可動部１８とチルト回転台１６とを回動可能に接続する軸の部分で回転角度を求めてもよい。
【００７５】
また、上記した第１の実施の形態では、補正画像を出力するか元の撮像画像を選択するかをディップスイッチ３２により切り替えることとしたが、電気信号により外部から設定することも可能である。
【００７６】
また、上記した第１の実施の形態では、水平ワイド画角カメラ１０からインターフェース部４０に、被写体の鉛直方向が矯正された補正画像を送信する例について説明したが、水平ワイド画角カメラ１０とインターフェース部４０との機能分担を変更してもよい。例えば、水平ワイド画角カメラ１０により撮像された画像と撮像方向傾き角度のデータをインターフェース部４０に送信し、インターフェース部４０によって撮像画像における被写体の鉛直方向を矯正してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００７７】
以上説明したように、本発明は、撮像方向の水平からの傾きに起因して生じる被写体の鉛直方向の傾斜を矯正するように画像を補正して、被写体の鉛直方向をフレームの縦方向に向けることができるというすぐれた効果を有し、例えば監視カメラのように撮像方向が水平から傾いて設置される撮像装置等の用途に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】第１の実施の形態の撮像装置の機能の構成を示す図
【図２】第１の実施の形態の撮像装置のハードウェアの構成を示す図
【図３】水平ワイド画角カメラの撮像方向を示す図
【図４】水平ワイド画角カメラの撮像方向を示す図
【図５】水平ワイド画角カメラの撮像視野を概念的に示す図
【図６】被写体の鉛直方向の傾き角度を説明するための図
【図７】横長撮像素子の画素と画角の関係を示す図
【図８】補正処理を説明するための図
【図９】第２の実施の形態における水平ワイド画角カメラの構成を示す図
【図１０】補正処理を説明するための図
【図１１】第３の実施の形態における水平ワイド画角カメラの構成を示す図
【図１２】鉛直方向の指標物から撮像方向傾き角度を求める式を説明するための図
【符号の説明】
【００７９】
１０  水平ワイド画角カメラ
１２  ワイドカメラ部
１４  撮像素子駆動部
１６  チルト回転台
１８  チルト可動部
２０  傾き角度記憶部
２２  エンコーダ付モータ
２４  設置角度設定スイッチ
２６  補正処理部
２８  出画選択部
３０  選択指示部
３２  ディップスイッチ
３４  筐体
３６  画像切出部
３８  傾き角度算出部
４０  インターフェース部
４２  ワイド用モニタ
４４  着目点入力部
４６  モニタ座標抽出部
４８  記録器
５０  着目点座標算出部
５２  座標変換部
５４  逆補正処理部
５６  着目点座標出力部
５８  ポインティングデバイス
６０  パンチルト機能付カメラ
６２  カメラ部
６４  パンチルト回転台
６６  モニタ
６８  操作部
７０  外部設定制御部
【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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