(57)【要約】  フレームレートを向上させると共に、カメラに装着するレンズの変更にも対応することができる撮影装置を得るため、入力光を電気信号に変換する画素アレイから、取得しようとする映像領域に対応する画素の画素値を画素アドレスが記録されたテーブルを参照して読み出して補正すると共に、交換レンズの変更に際しては、そのレンズによる映像の歪に対応するようテーブルを書き換えられるようにした。
2007108081.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力光を電気信号に変換する複数の画素を有する画素アレイと、
前記画素アレイ全体において撮像される全体映像の一部の領域であって、映像を取得しようとする映像取得領域に対応するテーブルを参照し、前記画素アレイの映像取得領域に対応する画素の画素アドレスを発生して、該画素から画素値を読み出す画素アドレス発生部と、
前記画素アドレス発生部により読み出された画素値を用いて映像の歪を補正する補正部と、
前記テーブルを記憶するテーブル記憶部と、
前記テーブル記憶部に記憶されたテーブルを書き換えることができるテーブル書き換え部と
を備えてなる撮影装置。
【請求項２】
請求項１に記載の撮影装置において、
前記画素アレイと前記画素アドレス発生部とは撮像部を構成し、前記補正部と前記読み出し画素テーブル記憶部と前記テーブル書き換え部とは映像生成部を構成し、前記撮像部と前記映像生成部とが個別に設けられることを特徴とする撮影装置。
【請求項３】
請求項１に記載の撮影装置において、
前記補正部で補正される映像の歪は、撮影レンズにより生じる映像の歪であり、
前記テーブルの画素アドレスは、前記映像取得領域に対応する映像の歪に基づいて設定されていることを特徴とする撮影装置。
【請求項４】
請求項１に記載の撮影装置において、
前記テーブルには、前記画素アドレスが前記映像取得領域に対応する映像の歪に基づいて設定されると共に、前記補正部での補正に関する補正情報が設定されていることを特徴とする撮影装置。
【請求項５】
請求項１に記載の撮影装置において、
前記画素アレイから補正を行わない全体映像を取り込む全体映像入力部と、
前記全体映像入力部により得られた全体映像に基づいて、その部分領域ごとの映像の歪量を算出する歪量算出部と、
前記歪量算出部により得られた歪量に基づいて部分領域対応の画素アドレスを生成し、前記テーブルに記録される画素アドレスとする画素アドレス生成部と
を備えていることを特徴とする撮影装置。
【請求項６】
請求項１に記載の撮影装置において、
前記補正部からの映像を入力する映像入力部と、
前記映像入力部で得られた映像の一部領域を設定する領域設定部とを備え、
前記領域設定部により設定された前記一部領域に対応して、前記画素アドレス発生部は、前記画素アドレスを発生するためのテーブルを選択することを特徴とする撮影装置。
【請求項７】
請求項６に記載の撮影装置において、
前記領域設定部により設定された前記一部領域に対応して、前記テーブル書き換え部により前記テーブルを書き換えるためのテーブル書き換え情報を生成するテーブル書き換え情報生成部を備えることを特徴とする撮影装置。
【請求項８】
入力光を電気信号に変換する画素アレイから、取得しようとする映像領域に対応する画素の画素値を画素アドレスが記録されたテーブルを参照して読み出すことで、前記映像領域の映像を取得する撮影装置に適用されることができる撮影装置のテーブル作成装置であって、
前記画素アレイから全体映像を取り込む全体映像入力部と、
前記全体映像入力部により得られた全体映像に基づいて、その部分領域ごとの映像の歪量を算出する歪量算出部と、
前記歪量算出部により得られた歪量に基づいて部分領域対応の画素アドレスを生成し、前記テーブルに記録される画素アドレスとする画素アドレス生成部と
を備えていることを特徴とする撮影装置のテーブル作成装置。
【請求項９】
入力光を電気信号に変換する画素アレイから、取得しようとする映像領域に対応する画素の画素値を画素アドレスが記録されたテーブルを参照して読み出すことで、前記映像領域の映像を取得すると共に、該映像の歪補正を行って出力する撮影装置に適用されることができる映像処理装置であって、
前記撮影装置からの映像を入力する映像入力部と、
前記映像入力部で得られた映像の一部領域を設定する領域設定部と、
前記領域設定部により設定された前記一部領域に対応して、前記テーブルを書き換えるためのテーブル書き換え情報を生成するテーブル書き換え情報生成部を備えてなる映像処理装置。
【請求項１０】
入力光を電気信号に変換する画素アレイから映像信号を得る撮影装置の撮影方法であって、
前記画素アレイ全体において撮像される全体映像の一部の領域であって、映像を取得しようとする映像取得領域に対応するテーブルを参照し、前記画素アレイの映像取得領域に対応する画素の画素アドレスを発生して、該画素から画素値を読み出す画素アドレス発生ステップと、
前記画素アドレス発生部により読み出された画素値を用いて映像の歪を補正する補正ステップと、
前記テーブルに記憶されたテーブルを書き換えることができるテーブル書き換えステップと
を備えてなる撮影方法。
【請求項１１】
請求項１０に記載の撮影方法において、
前記補正ステップで補正される映像の歪は、撮影レンズにより生じる映像の歪であり、
前記テーブルの画素アドレスは、前記映像取得領域に対応する映像の歪に基づいて設定されていることを特徴とする撮影方法。
【請求項１２】
請求項１０に記載の撮影方法において、
前記テーブルには、前記画素アドレスが前記映像取得領域に対応する映像の歪に基づいて設定されると共に、前記補正ステップでの補正に関する情報が設定されていることを特徴とする撮影方法。
【請求項１３】
請求項１０に記載の撮影方法において、
前記画素アレイから補正を行わない全体映像を取り込む全体映像入力ステップと、
前記全体映像入力ステップにより得られた全体映像に基づいて、その部分領域ごとの映像の歪量を算出する歪量算出ステップと、
前記歪量算出ステップにより得られた歪量に基づいて部分領域対応の画素アドレスを生成し、前記テーブルに記録される画素アドレスとする画素アドレス生成ステップと
を備えていることを特徴とする撮影方法。
【請求項１４】
請求項１０に記載の撮影方法において、
前記補正ステップにより得られた映像を入力する映像入力ステップと、
前記映像入力ステップで得られた映像の一部領域を設定する領域設定ステップとを備え、
前記画素アドレス発生ステップは、前記領域設定部により設定された前記一部領域に対応して、前記画素アドレスを発生するためのテーブルを選択することを特徴とする撮影方法。
【請求項１５】
請求項１４に記載の撮影方法において、
前記領域設定ステップにより設定された前記一部領域に対応して、前記テーブルを書き換えるためのテーブル書き換え情報を生成するテーブル書き換え情報生成ステップを備えることを特徴とする撮影方法。
【請求項１６】
入力光を電気信号に変換する画素アレイから、取得しようとする映像領域に対応する画素の画素値を画素アドレスが記録されたテーブルを参照して読み出すことで、前記映像領域の映像を取得する撮影装置に適用されることができる撮影装置のテーブル作成方法であって、
前記画素アレイから全体映像を取り込む全体映像入力ステップと、
前記全体映像入力ステップにより得られた全体映像に基づいて、その部分領域ごとの映像の歪量を算出する歪量算出ステップと、
前記歪量算出ステップにより得られた歪量に基づいて部分領域対応の画素アドレスを生成し、前記テーブルに記録される画素アドレスとする画素アドレス生成ステップと
を備えていることを特徴とする撮影装置のテーブル作成方法。
【請求項１７】
入力光を電気信号に変換する画素アレイから、取得しようとする映像領域に対応する画素の画素値を画素アドレスが記録されたテーブルを参照して読み出すことで、前記映像領域の映像を取得すると共に、該映像の歪補正を行って出力する撮影装置に適用されることができる映像処理方法であって、
前記撮影装置からの映像を入力する映像入力ステップと、
前記映像入力ステップで得られた映像の一部領域を設定する領域設定ステップと、
前記領域設定ステップにより設定された前記一部領域に対応して、前記テーブルを書き換えるためのテーブル書き換え情報を生成するテーブル書き換え情報生成ステップと
を備えてなる映像処理方法。
【請求項１８】
入力光を電気信号に変換する画素アレイから映像信号を得る撮影装置の撮影方法をコンピュータに実行させる撮影プログラムであって、
前記画素アレイ全体において撮像される全体映像の一部の領域であって、映像を取得しようとする映像取得領域に対応するテーブルを参照し、前記画素アレイの映像取得領域に対応する画素の画素アドレスを発生して、該画素から画素値を読み出す画素アドレス発生ステップと、
前記画素アドレス発生部により読み出された画素値を用いて映像の歪を補正する補正ステップと、
前記テーブルに記憶されたテーブルを書き換えることができるテーブル書き換えステップと
を備えてコンピュータに実行させることを特徴とする撮影プログラム。
【請求項１９】
請求項１８に記載の撮影プログラムにおいて、
前記画素アレイから補正を行わない全体映像を取り込む全体映像入力ステップと、
前記全体映像入力ステップにより得られた全体映像に基づいて、その部分領域ごとの映像の歪量を算出する歪量算出ステップと、
前記歪量算出ステップにより得られた歪量に基づいて部分領域対応の画素アドレスを生成し、前記テーブルに記録される画素アドレスとする画素アドレス生成ステップと
を備えてコンピュータに実行させることを特徴とする撮影プログラム。
【請求項２０】
請求項１８に記載の撮影プログラムにおいて、
前記補正ステップにより得られた映像を入力する映像入力ステップと、
前記映像入力ステップで得られた映像の一部領域を設定する領域設定ステップと、
前記領域設定ステップにより設定された前記一部領域に対応して、前記テーブル書き換えステップにより前記テーブルを書き換えるためのテーブル書き換え情報を生成するテーブル書き換え情報生成ステップと
を備えてコンピュータに実行させることを特徴とする撮影プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レンズと画素アレイを用いて撮影を行う撮影装置等に関し、特に、例えば魚眼レンズを代表とする広角レンズを装着した高解像度の固体撮像素子（CCDあるいはCMOS撮像素素）を用いる撮影装置、撮影方法及びプログラム、撮影装置のテーブル作成装置及び方法、映像処理装置及び方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
魚眼カメラのように非常に広角なレンズを用いたカメラにおいて映像の歪を補正するようにした技術については、種々のものが知られる（例えば特許文献１〜３参照）。【０００３】
特許文献１では、魚眼レンズで歪んだ映像全体を撮影装置（カメラ装置）から外部に取り出し、これをレンズの歪を表す幾何的な関係式から逆算して歪のない映像に補正するようにしている。【０００４】
また特許文献２では、広角レンズで歪んだ映像を補正し視認性を高める撮影装置（カメラ装置）の実現を目的として、計算効率とメモリ効率を高めた歪補正を行なうための変換式について提案している。具体的には、画像全体を取り込み、レンズによる映像の歪が一般に「たる型」と呼ばれる周辺部に行くほど歪量が大きくなる特性を考慮し、レンズの中心を座標の中心に取り、多項式からなる解析式で近似するようにしている。この場合、各画素に対応した変換テーブルを持つのではなく、あらかじめ決められた解析式で座標変換を行なう。【０００５】
また、特許文献３では、レンズによる映像の歪を補正する際に、歪のある映像における各画素の座標と、映像の歪を補正した後の補正済映像における各画素の座標とをテーブルとして保持し、これを使って座標変換を施すことで、レンズによる映像の歪を補正する場合におけるテーブルの記述量を削減する方式について提案している。【０００６】
具体的には、レンズによる映像の歪がレンズ中心点を原点として、点対称になっている点に着目し、原点を基準に、例えば左あるいは上方向を正の向きとする水平軸と垂直軸を設けるようにする。そして、例えば水平軸と垂直軸の正の部分のみの座標変換テーブルを保持し、残りの部分には、保持された座標変換テーブルを線対称に反転した座標を適用することで、画像全体の座標変換テーブルを不要とするものである。
【特許文献１】特開平１１−２６１８６８号公報
【特許文献２】特開平８−９６１１８号公報
【特許文献３】特開平５−１７６２１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述したように、特許文献１や特許文献２が提案する広角カメラの映像の歪補正の方式は、広角カメラで撮影された画像全体をカメラ（撮像）装置から一旦全部取り出し、これを対象に座標変換を施すことで撮影された映像の歪を補正する方式となっている。【０００８】
このような画像全体をCCDあるいはCMOS撮像装置から読み出すことを前提とすると、例えば高解像度の撮像素子の使用を考えた場合に、全体の高密度な映像を抽出する際に多大な時間がかかり、本来撮影したい一部分の歪のない高解像度の得られるフレームレートが低下するという問題点がある。【０００９】
なお、ここで、フレームレートの低下を抑制するために歪んだ画像全体を読み出すことなく、切り出したい部分であって、ひずみを含む一部分の映像を切り出しておき、これの部分映像を補正対象として、歪補正を施す方式も考えられる。しかし、魚眼レンズを含む超広角なレンズを想定した場合、図１５に示すように、同じ対象物における映像部分RRであっても、歪の大きさが画像の中央部と周辺部とでは大きく異なり、場所によって切り出すべき大きさが大きく異なってくるため、固定した大きさの映像として切り出したのでは（例えばFR）、切り出した映像に過不足が生じ、所望の映像が得られなくなる。【００１０】
一方、これを防止しようと、大きな歪量に合わせて固定切り出しサイズを決定すると、常時非常に大きな映像範囲を切り出す必要があり、結果として映像の取得時間の短縮に繋がらず、フレームレートの向上を実現できないこととなる。【００１１】
また、特許文献３における映像の歪補正のために座標変換テーブルを用いる方式は、レンズによる映像の歪を幾何的な数学式で毎回座標変換することを不要とするために、フレームレート向上に非常に有効な手段である。しかし、このテーブルはカメラ装置に固定的に存在するため、カメラに装着するレンズが変更された場合には、それまでに記録した座標変換テーブルの値自体が使えなくなり、もはやカメラ装置を使用できなくなるという問題点がある。【００１２】
そこで、本発明は、フレームレートを向上させると共に、カメラに装着するレンズの変更にも対応することができる撮影装置等を得ることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上述した課題を解決するため、本発明に係る撮影装置は、入力光を電気信号に変換する複数の画素を有する画素アレイと、前記画素アレイ全体において撮像される全体映像の一部の領域であって、映像を取得しようとする映像取得領域に対応するテーブルを参照し、前記画素アレイの映像取得領域に対応する画素の画素アドレスを発生して、該画素から画素値を読み出す画素アドレス発生部と、前記画素アドレス発生部により読み出された画素値を用いて映像の歪を補正する補正部と、前記テーブルを記憶するテーブル記憶部と、前記テーブル記憶部に記憶されたテーブルを書き換えることができるテーブル書き換え部とを備えてなる。【００１４】
また、本発明の撮影装置において、前記画素アレイと前記画素アドレス発生部とは撮像部を構成し、前記補正部と前記読み出し画素テーブル記憶部と前記テーブル書き換え部とは映像生成部を構成し、前記撮像部と前記映像生成部とが個別に設けられることを特徴とする。【００１５】
また、本発明の撮影装置において、前記補正部で補正される映像の歪は、撮影レンズにより生じる映像の歪であり、前記テーブルの画素アドレスは、前記映像取得領域に対応する映像の歪に基づいて設定されていることを特徴とする。【００１６】
また、本発明の撮影装置において、前記テーブルには、前記画素アドレスが前記映像取得領域に対応する映像の歪に基づいて設定されると共に、前記補正部での補正に関する補正情報が設定されていることを特徴とする。【００１７】
また、本発明の撮影装置において、前記画素アレイから補正を行わない全体映像を取り込む全体映像入力部と、前記全体映像入力部により得られた全体映像に基づいて、その部分領域ごとの映像の歪量を算出する歪量算出部と、前記歪量算出部により得られた歪量に基づいて部分領域対応の画素アドレスを生成し、前記テーブルに記録される画素アドレスとする画素アドレス生成部とを備えている。  【００１８】
また、本発明の撮影装置において、前記補正部からの映像を入力する映像入力部と、前記映像入力部で得られた映像の一部領域を設定する領域設定部とを備え、前記領域設定部により設定された前記一部領域に対応して、前記画素アドレス発生部は、前記画素アドレスを発生するためのテーブルを選択することを特徴とする。【００１９】
また、本発明の撮影装置において、前記領域設定部により設定された前記一部領域に対応して、前記テーブル書き換え部により前記テーブルを書き換えるためのテーブル書き換え情報を生成するテーブル書き換え情報生成部を備えることを特徴とする。【００２０】
また、本発明は、入力光を電気信号に変換する画素アレイから、取得しようとする映像領域に対応する画素の画素値を画素アドレスが記録されたテーブルを参照して読み出すことで、前記映像領域の映像を取得する撮影装置に適用されることができる撮影装置のテーブル作成装置であって、前記画素アレイから全体映像を取り込む全体映像入力部と、前記全体映像入力部により得られた全体映像に基づいて、その部分領域ごとの映像の歪量を算出する歪量算出部と、前記歪量算出部により得られた歪量に基づいて部分領域対応の画素アドレスを生成し、前記テーブルに記録される画素アドレスとする画素アドレス生成部とを備えていることを特徴とする。【００２１】
また、本発明は、入力光を電気信号に変換する画素アレイから、取得しようとする映像領域に対応する画素の画素値を画素アドレスが記録されたテーブルを参照して読み出すことで、前記映像領域の映像を取得すると共に、該映像の歪補正を行って出力する撮影装置に適用されることができる映像処理装置であって、前記撮影装置からの映像を入力する映像入力部と、前記映像入力部で得られた映像の一部領域を設定する領域設定部と、前記領域設定部により設定された前記一部領域に対応して、前記テーブルを書き換えるためのテーブル書き換え情報を生成するテーブル書き換え情報生成部を備えてなる。【００２２】
また、本発明は、入力光を電気信号に変換する画素アレイから映像信号を得る撮影装置の撮影方法であって、前記画素アレイ全体において撮像される全体映像の一部の領域であって、映像を取得しようとする映像取得領域に対応するテーブルを参照し、前記画素アレイの映像取得領域に対応する画素の画素アドレスを発生して、該画素から画素値を読み出す画素アドレス発生ステップと、前記画素アドレス発生部により読み出された画素値を用いて映像の歪を補正する補正ステップと、前記テーブルに記憶されたテーブルを書き換えることができるテーブル書き換えステップとを備えてなる。【００２３】
また、本発明の撮影方法において、前記補正ステップで補正される映像の歪は、撮影レンズにより生じる映像の歪であり、前記テーブルの画素アドレスは、前記映像取得領域に対応する映像の歪に基づいて設定されていることを特徴とする。【００２４】
また、本発明の撮影方法において、前記テーブルには、前記画素アドレスが前記映像取得領域に対応する映像の歪に基づいて設定されると共に、前記補正ステップでの補正に関する情報が設定されていることを特徴とする。【００２５】
また、本発明の撮影方法において、前記画素アレイから補正を行わない全体映像を取り込む全体映像入力ステップと、前記全体映像入力ステップにより得られた全体映像に基づいて、その部分領域ごとの映像の歪量を算出する歪量算出ステップと、前記歪量算出ステップにより得られた歪量に基づいて部分領域対応の画素アドレスを生成し、前記テーブルに記録される画素アドレスとする画素アドレス生成ステップとを備えていることを特徴とする。【００２６】
また、本発明の撮影方法において、前記補正ステップにより得られた映像を入力する映像入力ステップと、前記映像入力ステップで得られた映像の一部領域を設定する領域設定ステップとを備え、前記画素アドレス発生ステップは、前記領域設定部により設定された前記一部領域に対応して、前記画素アドレスを発生するためのテーブルを選択することを特徴とする【００２７】
また、本発明の撮影方法において、前記領域設定ステップにより設定された前記一部領域に対応して、前記テーブルを書き換えるためのテーブル書き換え情報を生成するテーブル書き換え情報生成ステップを備えることを特徴とする。【００２８】
また、本発明は、入力光を電気信号に変換する画素アレイから、取得しようとする映像領域に対応する画素の画素値を画素アドレスが記録されたテーブルを参照して読み出すことで、前記映像領域の映像を取得する撮影装置に適用されることができる撮影装置のテーブル作成方法であって、前記画素アレイから全体映像を取り込む全体映像入力ステップと、前記全体映像入力ステップにより得られた全体映像に基づいて、その部分領域ごとの映像の歪量を算出する歪量算出ステップと、前記歪量算出ステップにより得られた歪量に基づいて部分領域対応の画素アドレスを生成し、前記テーブルに記録される画素アドレスとする画素アドレス生成ステップとを備えていることを特徴とする。【００２９】
また、本発明は、入力光を電気信号に変換する画素アレイから、取得しようとする映像領域に対応する画素の画素値を画素アドレスが記録されたテーブルを参照して読み出すことで、前記映像領域の映像を取得すると共に、該映像の歪補正を行って出力する撮影装置に適用されることができる映像処理方法であって、前記撮影装置からの映像を入力する映像入力ステップと、前記映像入力ステップで得られた映像の一部領域を設定する領域設定ステップと、前記領域設定ステップにより設定された前記一部領域に対応して、前記テーブルを書き換えるためのテーブル書き換え情報を生成するテーブル書き換え情報生成ステップとを備えてなる。【００３０】
また、本発明は、入力光を電気信号に変換する画素アレイから映像信号を得る撮影装置の撮影方法をコンピュータに実行させる撮影プログラムであって、前記画素アレイ全体において撮像される全体映像の一部の領域であって、映像を取得しようとする映像取得領域に対応するテーブルを参照し、前記画素アレイの映像取得領域に対応する画素の画素アドレスを発生して、該画素から画素値を読み出す画素アドレス発生ステップと、前記画素アドレス発生部により読み出された画素値を用いて映像の歪を補正する補正ステップと、前記テーブルに記憶されたテーブルを書き換えることができるテーブル書き換えステップとを備えてコンピュータに実行させることを特徴とする。【００３１】
また、本発明の撮影プログラムにおいて、前記画素アレイから補正を行わない全体映像を取り込む全体映像入力ステップと、前記全体映像入力ステップにより得られた全体映像に基づいて、その部分領域ごとの映像の歪量を算出する歪量算出ステップと、前記歪量算出ステップにより得られた歪量に基づいて部分領域対応の画素アドレスを生成し、前記テーブルに記録される画素アドレスとする画素アドレス生成ステップとを備えてコンピュータに実行させることを特徴とする。【００３２】
また、本発明の撮影プログラムにおいて、前記補正ステップにより得られた映像を入力する映像入力ステップと、前記映像入力ステップで得られた映像の一部領域を設定する領域設定ステップと、前記領域設定ステップにより設定された前記一部領域に対応して、前記テーブル書き換えステップにより前記テーブルを書き換えるためのテーブル書き換え情報を生成するテーブル書き換え情報生成ステップとを備えてコンピュータに実行させることを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の概要を説明する説明図である。
【図２】本発明の実施の形態１の撮影装置を示すブロック図である。
【図３】画素の読み出し動作を説明する説明図である。
【図４】実施の形態１の動作を示すフローチャートである。
【図５】画素読み出しテーブルを示す図である。
【図６】間引きの画素読み出し動作を説明する説明図である。
【図７】補正方式の選択を説明する説明図である。
【図８】歪補正の動作を示すフローチャートである。
【図９】歪補正処理の方法を示す説明図である。
【図１０】テーブル書き換え情報生成装置（テーブル作成装置）を示すブロック図である。
【図１１】テーブル書き換え情報生成装置（テーブル作成装置）の動作を示すフローチャートである。
【図１２】本発明の実施の形態２における映像処理装置を示すブロック図である。
【図１３】本発明の実施の形態２の動作を示すフローチャートである。
【図１４】本発明の実施の形態３を示すブロック図である。
【図１５】従来の技術の問題点を示す説明図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
まず、本発明の実施の形態の概要について説明する。本実施の形態では、魚眼レンズ（広角レンズ）を通して結像した高密度（高解像度）の固体撮像素子上で、画像（映像）を部分的に切り出す際における画素のサンプリング領域形状を、切り出す場所毎に異なる映像歪に対応する形状であって、広角レンズに起因する歪に対応する形状に合わせるようにする。【００３５】
これにより、そのサンプリング領域形状を、図１に示すように、通常の矩形領域の形状に補正する場合に画素の過不足が生じないような形状（SR）にしてサンプリングすることができ、このサンプリングにより得られる映像データに対して、後段で歪補正処理を行って、レンズの歪を補正した映像データを出力することにより、映像取得のための処理効率を高めることができる。【００３６】
また、この画素のサンプリングの際に、出力される映像の解像度に合わせて適切に間引いたサンプリングを行なうようにすることにより、切り出すサンプリング領域自体の面積が大きくなっても、サンプリングする画素数（サンプリングデータ数）を一定にとどめることができ、映像画像の大きさによらず、切り出しにかかる時間（サンプリング時間）を一定に抑えることもできる。このため、部分的な歪補正済み映像データの出力レートはビデオレートを常に維持することが可能となる。【００３７】
さらにまた、切り出す場所毎に異なる歪に対応する形状に合わせてサンプリングするために、本実施の形態では、あらかじめ撮像素子の領域（映像取得領域）と対応させて信号を読み出す画素群（位置・個数）を定めたテーブル（読み出し画素テーブル）を用意しておく。これによって、映像（画像）領域全体である全画素から一部分の画像（画素）を切り出す処理は、映像取得領域（読み出す領域）対応のリストを読み出し、該テーブルを参照することで、画素の位置（アドレス）を取得し、その画素の値を読み出すことによって行われる。【００３８】
また、この読み出し画素テーブルを装置外部より本撮影装置の稼働時に書き換え可能とするテーブルの書き換え機能（画素アドレス生成部及びテーブル書き換え部）を備えることで、レンズ変更に際しては、このレンズに対応した読み出し画素テーブルを新たに再構築することができ、レンズ交換にも対応できる。【００３９】
さらにこのテーブルの書き換え機能（テーブル書き換え情報生成部及びテーブル書き換え部）は、歪補正後の映像として出力される映像の範囲（大きさ）を可変としたい要望にも適用することができる。すなわちこのテーブル書き換え機能によれば、テーブルの座標変換値を書き換えることで、撮像素子から読み出す画素の位置や個数を簡単に変更することができる。【００４０】
実施の形態１．
以下、本発明の実施の形態について詳述する。図２は、本実施の形態の撮影装置を示すブロック図である。この撮影装置１００は、入力光を電気信号に変換するCCDあるいはCMOS撮像素子といった高解像度の画素アレイ１と、この画素アレイ１からユーザによって指示される「詳細映像取得位置（映像取得領域）PP」に応じて、切り出す必要のある画素値の座標アドレスをテーブルを参照して順次生成する読み出し画素アドレス発生部２とを備える。【００４１】
さらに、この撮影装置１００は、読み出し画素アドレス発生部２により参照されるテーブルであって、実際の読み出し画素の位置・個数を記録してある読み出し画素テーブル記憶部３と、画素アレイ１より読み出されたレンズによる歪を含む「部分切り出し画素値列Da」から歪のない部分映像（「部分詳細映像Db」）に座標変換と映像補間処理を行なう歪補正部４と、ユーザから与えられる「読み出しテーブル書き換え情報TR」に基づいて、記憶された読み出し画素テーブル記憶部３を書き換えるテーブル書き換え部５とを備える。【００４２】
なお、歪補正部４は補正処理部４ａと歪補正方式セット記憶部４ｂを備えており、画素値列Daから部分詳細映像Dbを得るに際しては、読み出し画素アドレス発生部２によりテーブルを参照して得られる歪補正後の座標情報Jと歪補正方式選択情報Kとを用いる。歪補正については後述する。【００４３】
図３に示すように、画素アレイ１上には広角レンズによって結像した光学的な映像ｆが投射されており、画素アレイ１上の各画素ではこの光量に比例して光を電気信号に変換する。なお、本実施の形態において、この画素アレイ１の持つ画素数は通常のVGAといった一般的な解像度（33万画素）のものに比べて、非常に解像度の高いもの（例えば300万画素や400万画素など）になっている。【００４４】
以下、動作について説明する。画素アレイ１において、読み出し画素アドレス発生部２によって順次生成された画素アドレスに対応した箇所の画素から電気信号が読み出されて、これが「部分切り出し画素値列Da」として歪補正部４に送られる。このとき、読み出し画素アドレス発生部２は、ユーザから外部より指定された詳細映像取得位置PPに応じて、読み出し画素テーブル３を参照し、詳細映像取得位置PPの映像を取得するために必要となる画素群の個数とそれぞれの画素のアドレス値とを順次取得しながら、対応する画素のアドレスを画素アレイ１に送り、対応する画素の値を読み出す。【００４５】
ここで、この撮影装置１００の動作として、ユーザが映像取得領域である詳細映像取得位置PPを指定した際に、所望の位置の部分的なひずみを補正した映像を取得する動作について、図４のフローチャートを用いて説明する。【００４６】
今、装置外部からユーザによって与えられた詳細映像取得位置PPは撮影装置内部の記憶領域に記録されているものとする。【００４７】
まずステップＡ１（「詳細映像取得位置」の取得）において、特定領域内に記録されたユーザの意図する撮影したい箇所（詳細映像取得位置：例えば図３（ａ）の領域SR）を読み出す。【００４８】
次に、ステップＡ２（「読み出し画素テーブル」における座標列の取得）において、指定された詳細映像取得位置に対応するテーブルを参照して該位置の詳細映像を得るための画素の配列を得、詳細映像の取得位置に対応した読み出し画素の列を決定する。【００４９】
図５は読み出し画素テーブル記憶部３の構造の一例を示している。この構造においては、ユーザから指定される「詳細映像取得位置PP」を縦横にそれぞれm個、n個に分割した場合の一つの代表位置（Ｘi,Ｙi）について、歪を補正して所望の映像を取得するために必要となる、歪補正前の画像での画素値の個数Niと、各画素の座標(xi-j、yi-j)が順次書かれたテーブルと、歪補正を実際に行なう方式の選択番号（Fi）と、歪補正後の映像を構成する画素の座標値（ｕi-j，ｖi-j）を有する。【００５０】
ここで、iは縦横n,m個にサンプリングした場合の通し番号を表し、jは各位置で読み出される画素値の通し番号（最大Ni個）を表すものとする。また、図中の(ui-j、vi-j)は、それぞれの画素に対応する歪補正された後の座標値である。【００５１】
なお、「詳細映像取得位置PP」を縦横にそれぞれn個、m個に分割する際の刻みを1画素とすれば、実際にはすべての画素について、対応する歪補正を適用した結果が得られることになる。【００５２】
ここで、元の画像の縦横それぞれの画像サイズをＰｘ，Ｐｙとし、ユーザが指定した詳細映像取得位置PPの画像上での座標をＲｘ，Ｒｙとすると、必要な読み出し画素のテーブルの代表位置は、Ｘ＝Ｒｘ／（Ｐｘ／ｍ）、Ｙ＝Ｒｙ／（Ｐｙ／ｎ）で与えられる。このテーブル代表位置（Ｘ，Ｙ）は、図５（ａ）の配列の座標を表す。【００５３】
このテーブルでは、配列（図５（ａ））の各要素に対して、実際に読み出すべき画素の位置を記載したテーブル（図５（ｂ））が関連付けられており、これを辿ることにより、実際に取得すべき画素の配列が得られることとなる。【００５４】
続いて、ステップＡ３（読み出し画素列の送出）において、先に得られた読み出すべき画素の配列情報が画素アレイ１に転送される。【００５５】
これに引き続いて、ステップＡ４（部分切り出し映像の取得）において、画素アレイ１では、入力された画素配列の情報に基づいて順次画素値が電気信号に変換されて出力され、結果として「部分切り出し画素値列Da」が生成され、後段の歪補正部４に送られる。この作用を表したものを図３（ｂ）の拡大図に示す。【００５６】
図３（ｂ）では、ある詳細映像の取得位置における歪補正後の矩形形状に対応した、歪補正前の領域（SR）に関する例を示している。図３（ｂ）に示したように歪補正後に矩形領域となる領域形状は、歪補正前では矩形とはならず歪んだ形状となっている。【００５７】
図３（ｂ）では、画素アレイ上に並んでいる画素配列を格子線の交点とするとき、補正後に矩形領域となるために必要とする画素の集合を黒丸で示している。なお、図３では説明上、非常に粗い解像度で描いている。この黒丸に相当する、総数Nの画素群について、図に付記した点１から点Nの順番で順次画素値が読み出される。また、図３では説明の便宜のため、元の高解像度のCCDあるいはCMOS撮像素子の画素を間引かずにサンプリングする場合について説明しているが、間引いたサンプリングを行うようにしてもよい。【００５８】
例えば使用者が全画像中の大きな範囲について歪を補正して取得すべく「読み出し画素テーブル」を設定した場合には、図６に示すように元の高解像度のCCDあるいはCMOS撮像素子の画素から見ると、間引いた形にサンプリングすることもできる。図６では黒丸が実際に撮像素子から読み出される画素を表している。なお、図３と同様に図６では説明の便宜のため、非常に粗い解像度で描かれている。【００５９】
これによって、撮影範囲（映像取得領域）が非常に大きくなっても、実際に読み出す画素の個数は、最終的に出力される画像サイズの画素数に比べて同じか又は増加量がわずかで済み、撮影範囲に対応して増加することはないため、歪補正後の映像を高速に読み出すことができる。【００６０】
次に、ステップＡ５（ひずみ補正の実施）においては、歪補正部４（補正処理部４ａ）において画素アレイ１より読み出された「部分切り出し画素値列Da」と、ユーザから指定された「詳細映像取得位置PP」と、読み出し画素テーブル記憶部３に保存されている補正後の画素の座標列を入力として、「部分切り出し画素値列Da」から歪のない映像に座標変換した映像を補正して生成する。【００６１】
なお、映像の歪を補正するための具体的操作は、歪補正部４（歪補正方式セット記憶部４ｂ）に登録された一つあるいはそれ以上の任意の処理から、切り出し位置に関連させて適宜選択可能なものとする。【００６２】
具体的には、歪補正の方式をそれぞれＭiとし、歪補正部４にはｓ通りの歪補正方式セットＭ＝｛Ｍi：i∈｛1,2,…,s｝｝が用意されているものとする。ここで、先のステップＡ１，Ａ２で説明した、座標変換テーブルが保有する歪補正方式の選択番号（Fi）（映像全体を縦横それぞれm,n個に分割した代表位置毎に設定されている）は、上述の歪補正方式セットＭから一つの歪補正方式を選択するための番号を表すものとする。【００６３】
すなわち、ある代表位置（Ｘｉ，Ｙｊ）の持つ歪補正方式の選択番号をＦｉとすると、実際に歪補正に用いられる方式はＭＦｉとなる。この処理の構造図を図７に示し、その処理の流れを図８のフローチャートに示している。【００６４】
まずステップＢ１において、歪補正方式の選択番号の取得が行われる。このステップＢ１においては、読み出し画素アドレス発生部２において、読み出し画素テーブル記憶部３から読み出された詳細映像付近の画素テーブルにより、補正方式の選択番号Ｆｉが選択されて歪補正部４の補正処理部４ａに送られる。【００６５】
続いて、ステップＢ２において、歪補正方式の取得が行われる。このステップＢ２においては、補正処理部４ａが歪補正方式セット記憶部４ｂに記憶された歪補正方式セットＭから、方式Ｆｉで示される方式を選択し、方式の内容を読み出す。具体的には、選択番号Ｆｉで示される方式ＭＦｉが選択され、これに関する情報が読み出される。なお、この歪補正方式セット記憶部４ｂは歪補正部４の外部にあってもよいことはいうまでもない。【００６６】
最後にステップＢ３において、歪補正が実施される。このステップＢ３においては、補正処理部４ａが選択された歪補正方式ＭＦｉを用いて、補正処理部４ａに入力される部分切り出し画素値列Daから、適宜歪を補正した映像を生成し、後段に歪を補正した映像を出力する。【００６７】
ここで歪を補正する方式について代表的な具体的を説明する。今、図９（ａ）に示すように、歪補正後の画素の配列を縦横の格子線の交点の位置として表すものとする。このとき、一つの画素をPとする。ここで、点Pについて画素値を決定する方式について解説する。【００６８】
画素アレイ１から順次読み出された画素値列の一つひとつについては、読み出し画素テーブル３に歪補正後の座標値（図５での(ui-j,vi-j)）を持っている。この座標値に基づき、歪補正後の画像上に記載した例が図９（ａ）の白丸で示した箇所である。ここで、点Pを中心として最も近傍にある画素の値（白丸）から点Pの画素値を規定する。【００６９】
この図では点Pから破線円の内部にある３点が「点Pを中心として最も近傍にある画素」に相当する。今、これら３点をS1,S2,S3と表することにする。また、点S1〜S3の画素の画素値をそれぞれI1,I2,I3とする。ここでの操作は、画素値I1,I2,I3をそれぞれ有する３点S1,S2,S3から、着目する点Pの画素値を生成することである。【００７０】
この操作は、図９（ｂ）に示すように、点S1と点S2を結ぶ直線をpとし、点S3と点Pを結ぶ直線をqとし、直線pとqの交点をRとするとき、まずは交点Rの画素値Irを点S1と点S2の画素値（I1,I2）の内挿値として定義する。具体的には、点S1と交点Rの距離をa、点S2と交点Rの距離をbとするとき、Ir＝(b*I1+a*I2)/(a+b)で与えられる。【００７１】
次に、直線ｑ上の交点Rと点S3の画素値である画素値Irと画素値I3から所望の点Pの画素値を内挿値として算出する。具体的には、図９（ｃ）で示すように、交点Rと点Pの距離をc、点S3と点Pの距離をdとするとき、点Pの輝度値（画素値）Ipは、Ip=(d*Ir+c*I3)/(c+d)で与えられる。【００７２】
最後に、図４のステップＡ６（画像出力）において、歪を補正した映像がアナログ信号あるいはデジタル信号として撮影装置外部に出力される。【００７３】
これら一連の操作を毎フレームについて行なうことで、ビデオレート（１コマ／３３ｍｓ）の映像として歪を補正した映像を得ることができる。また、ビデオレートの毎フレームでユーザから与えられる映像取得位置に対応した処理を行うことで、毎フレームで異なる位置の歪を補正した映像を得ることができる。【００７４】
なお、テーブル書き換え部５は、後述するように、本実施の形態では、撮影装置１００外部からの指示により、装置内に有する読み出し画素テーブル３の内容を書き換えるものである。【００７５】
次に、テーブル書き換え部５に与える読み出しテーブル書き換え情報TRの生成を行う読み出しテーブル書き換え情報生成装置（以下、単に書き換え情報生成装置という）について説明する。なお、読み出しテーブル書き換え情報TRは、撮影装置に関して、レンズに合った読み出し画素テーブルを生成し、撮影装置に設定するためのものである。また、この書き換え情報生成装置は上述した撮影装置１００内部に構成されても良いことはいうまでもない。【００７６】
図１０は、書き換え情報生成装置を示すブロック図である。テーブル書き換え情報生成装置２００は、カメラ校正装置として構成され、全体映像入力部２０１、カメラ校正実施部（本発明の歪量算出部）２０２、読み出し画素テーブル生成部（本発明の画素テーブル生成部）２０３、全画素撮影用読み出し画素テーブル生成部２０４、読み出し画素テーブル生成部２０３と全画素撮影用読み出し画素テーブル生成部２０４とのいずれかの出力を選択して撮影装置１００に接続する切替部２０５とを備える。【００７７】
以下、この書き換え情報生成装置の動作を図１０と共に、図１１に示すフローチャートを用いて説明する。
まずステップＣ１（歪補正なしの全体映像の撮影の設定）において、全体映像入力部２０１が撮影装置（カメラ）で撮影される全体映像から歪補正を行なわない全体の映像（カメラ撮影視野全体の映像）を入力する。【００７８】
このとき、切替部２０５によって、全画素撮影用読み出し画素テーブル生成部２０４が選択され、この全画素撮影用読み出し画素テーブル生成部２０４により、カメラ視野全体を映像取得領域とするテーブルを読み出し画素アドレス発生部２に設定する。また、同時に全体映像が得られるように映像取得位置PP(A)の信号を発生する。さらに、歪補正部４には歪補正を行わずに映像を出力するよう指示が行われる。これは例えば、テーブルの補正方式選択パラメータや映像取得位置PP(A)で指示することができる。これにより、「撮影装置」からは歪補正を行なわない全体映像が全体映像入力部２０１に入力される。【００７９】
続いて、ステップＣ２（校正パターンの撮影）において、全体映像を取得できる状態でカメラ校正用の「校正パターン」を撮影し、これを全体映像入力部２０１によりテーブル書き換え情報生成装置２００に取り込む。【００８０】
さらに、ステップＣ３（座標変換テーブル値の算出）において、撮影された校正パターンの映像を使って、カメラ校正実施部２０２により、レンズによる映像歪を取り除くための歪校正を行い、さらに装置２００外部より与えられる、画像を切り出す大きさを示す「切り出しサイズ」と、「詳細映像取得位置」として切り出す位置を指定する場合の分解能（図５のn,m個）に相当する「切り出しステップ」に応じて、適宜読み出し画素テーブルを、読み出し画素テーブル生成部２０３で算出する。【００８１】
最後に、ステップＣ４（座標変換テーブルの書き込み）において、生成された読み出し画素テーブルを撮影装置１００内の所定のメモリに書き出す。具体的には、切替部２０５を読み出し画素テーブル生成部２０３に切り替えた後、算出された読み出し画素テーブルを撮影装置のテーブル書き換え部５に送り、読み出し画素テーブル記憶部３を書き換え設定する。【００８２】
上述したテーブル書き換え情報生成装置は、本発明のテーブル作成装置を構成している。【００８３】
実施の形態２．
次に、本発明の実施の形態２として、図１２を用いて本発明の映像処理装置について説明する。この映像処理装置３００は、実施の形態１で説明した撮影装置からの映像を入力する映像入力部３０１と、映像入力部３０１で得られた映像の一部領域を設定する画像処理部３０２と、画像処理部３０２により設定された一部領域に対応して、読み出し画素アドレス発生部２で参照するテーブルをテーブル書き換え部５で書き換えるためのテーブル書き換え情報を生成する読み出し画素テーブル生成部（テーブル書き換え情報生成部）３０３を備えるとともに、画像処理部３０２で設定された一部領域から映像取得位置PPを生成する部分映像取得位置生成部３０４を備えている。【００８４】
なお、画像処理部３０２と部分映像取得位置生成部３０４により本発明の領域設定部が構成されている。【００８５】
以下、図１３のフローチャートを参照しつつ詳述すると、この映像処理装置３００は、撮影装置１００より出力される部分映像を映像入力部３０１で入力し（ステップＤ１）、この映像を用いて画像処理部３０２で画像処理を行い（ステップＤ２）、その結果を画像処理結果として装置外部に出力すると共に、画像処理の過程で新たな位置での部分映像を取得する必要が発生した際には、その位置を部分映像取得位置生成部３０４で算出し、その位置を撮影するよう部分映像取得位置を生成して撮影装置１００に指示を出す（ステップＤ３）。【００８６】
また、そのとき、撮影する範囲の変更や歪補正のパラメータの変更などの必要性が生じた場合には（ステップＤ４、Ｙｅｓ）、読み出し画素テーブル生成部３０３によって、具体的な読み出し画素テーブルの値を生成し（ステップＤ５）、それを撮影装置１００に送ることで、適宜、部分的な映像の取得範囲や内容を変更する。【００８７】
この映像取得位置や読み出し画素テーブルの書き換え操作は、任意のタイミングで行なえ、例えばフレームレート（30fps）毎に異なる設定を施すことも可能である。【００８８】
なお、「新たな位置での部分映像を取得する必要が発生した際」については、例えば、映像の中で移動物体が検出された場合に、その移動物体を詳細に撮影するようする場合が一例としてあげられる。移動物体の認識は、画像処理において、周知の数多くの処理方法が知られており、ここでの説明は省略する。【００８９】
実施の形態２によれば、魚眼レンズを代表とする広角レンズを装着した高解像度の固体撮像素子（CCDあるいはCMOS撮像素素）を持つ映像撮影装置において、撮影される映像全体の任意の一部分、あるいは映像全体の映像をレンズによる映像歪のない映像としてビデオレート（30fps）あるいはそれ以上のフレームレートで撮影することができる。そして、映像の解像度も同時に変更することを効率的に行なえるので、レンズ歪を補正して人が目視する際に理解しやすい映像に変換した映像が装置より直接得られることとなる。【００９０】
なお、この出力映像の解像度を例えば通常のNTSCカメラのものと同程度の横640画素×縦480画素程度に抑えて出力することで、通常のTVモニタを用いて歪のない高精細な映像を映すことができる。【００９１】
実施の形態２によれば、単一のカメラ装置によって広範囲全体を撮影しつつ、任意箇所は高解像度の映像として撮影できるので、例えば工場敷地内の広域を監視しつつ、関心のある箇所のみ高精細の歪のない映像としてTVモニタとして映し出す監視カメラへ応用できる。【００９２】
また、例えば広範囲にあるコンベア上を流れる物体に貼られた小さなシールに書かれた文字を読み取り、配送を管理する物流管理システムなど、この映像を画像処理装置の入力とする画像処理一般に用いることができる。【００９３】
実施の形態３．
上述した撮影装置１００は、図１４に示すように、撮像部１００ａと映像生成部１００ｂに二分した構成に分けることができる。撮像部１００ａは、画素アレイ１と読み出し画素アドレス発生部２によって構成される。【００９４】
撮像部１００ａは外部（映像生成部）より与えられる順序で画素値を画素アレイから読み出し、その一部分の画素値列（部分切り出し画素値列）をそのまま外部に出力する機能に特化する。【００９５】
一方、映像生成部１００ｂは、読み出し画素アドレス発生部２、読み出し画素テーブル記憶部３、歪補正部４、およびテーブル書き換え部５とにより構成される。【００９６】
この映像生成部１００ｂでは、使用者から外部より指定された詳細映像取得位置PPに応じて、画素アレイ１から読み出しを必要とする画素座標の列を生成し、これを撮像部（画素アレイ１）に送り込むと共に、この送り出した順序で生成された部分切り出し画素値列Daを受け取り、この歪を持った映像から歪補正部４で歪を補正した映像を生成し、外部に出力するようにする。【００９７】
実施の形態３によれば、撮影装置１００を撮像部１００ａと映像生成部１００ｂとの二分した構成とすることにより、読み出し画素テーブル記憶部３や歪補正部４を撮像部１００ａと別個に持つことができるということである。この構成の一例として、例えば映像生成部１００ｂは汎用のPCなどにより構成することができる。【００９８】
上述したように、本発明の実施の形態によれば、魚眼レンズ（広角レンズ）を通して結像した高密度（高解像度）の固体撮像素子上で、部分的に切り出す部分のサンプリング形状を、切り出す場所毎に異なる広角レンズに起因の歪形状に合わせてサンプリングすると共に、出力される映像の解像度に合わせて適切に間引いたサンプリングを行なうことで、歪によって切り出す領域自体の面積が大きくなっても、実際にサンプリングする画素数をほぼ一定とすることができ、切り出しにかかる時間は面積とは無関係に低く抑えることができ、部分的な歪補正済み映像の出力レートはビデオレートを常に維持することが可能となる。【００９９】
また、切り出す場所毎に異なる歪形状に合わせたサンプリングに、あらかじめ撮像素子の位置と対応させて信号を読み出すための画素群（位置・個数）を定めたテーブルを用意しておき、このテーブルを装置外部より本撮影装置の稼働時に書き換え可能とすることで、例えばレンズを変えた場合にもこのレンズに対応した画素読み出しテーブルを簡単に構築できると共に、歪補正後の映像として出力される映像の範囲（大きさ）を可変したい場合にも、座標変換テーブルの値を書き換えることで元の撮像素子から読み出す画素の位置や個数を簡単に変更することを実現することができる。【０１００】
上述した本発明の実施の形態において、各フローチャートに示したステップを撮影プログラムとして、コンピュータにより読取り可能な記録媒体に記憶させることによって、撮影方法をコンピュータに実行させることが可能となる。なお、上記コンピュータにより読取り可能な記録媒体は、ＣＤ−ＲＯＭやフレキシブルディスク、ＤＶＤディスク、光磁気ディスク、ＩＣカード等の可搬型記憶媒体や、コンピュータプログラムを保持するデータベース、或いは、他のコンピュータ並びにそのデータベースや、更に回線上の伝送媒体をも含むものである。
【産業上の利用可能性】
【０１０１】
本発明によれば、フレームレートを向上させると共に、カメラに装着するレンズの変更にも容易に対応することができるという効果を奏する。
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【手続補正書】
【提出日】平成20年6月25日(2008.6.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力光を電気信号に変換する複数の画素を有する画素アレイと、
前記画素アレイ全体において撮像される全体映像の一部の領域であって、映像を取得しようとする映像取得領域に対応するテーブルを参照し、前記画素アレイの映像取得領域に対応する画素の画素アドレスを発生して、該画素から画素値を読み出す画素アドレス発生部と、
前記画素アドレス発生部により読み出された画素値を用いて映像の歪を補正する補正部と、
前記テーブルを記憶するテーブル記憶部と、
前記テーブル記憶部に記憶されたテーブルを書き換えることができるテーブル書き換え部と
を備えてなる撮影装置。
【請求項２】
請求項１に記載の撮影装置において、
前記画素アレイから補正を行わない全体映像を取り込む全体映像入力部と、
前記全体映像入力部により得られた全体映像に基づいて、その部分領域ごとの映像の歪量を算出する歪量算出部と、
前記歪量算出部により得られた歪量に基づいて部分領域対応の画素アドレスを生成し、前記テーブルに記録される画素アドレスとする画素アドレス生成部と
を備えていることを特徴とする撮影装置。
【請求項３】
入力光を電気信号に変換する画素アレイから、取得しようとする映像領域に対応する画素の画素値を画素アドレスが記録されたテーブルを参照して読み出すことで、前記映像領域の映像を取得する撮影装置に適用されることができる撮影装置のテーブル作成装置であって、
前記画素アレイから全体映像を取り込む全体映像入力部と、
前記全体映像入力部により得られた全体映像に基づいて、その部分領域ごとの映像の歪量を算出する歪量算出部と、
前記歪量算出部により得られた歪量に基づいて部分領域対応の画素アドレスを生成し、前記テーブルに記録される画素アドレスとする画素アドレス生成部と
を備えていることを特徴とする撮影装置のテーブル作成装置。
【請求項４】
入力光を電気信号に変換する画素アレイから、取得しようとする映像領域に対応する画素の画素値を画素アドレスが記録されたテーブルを参照して読み出すことで、前記映像領域の映像を取得すると共に、該映像の歪補正を行って出力する撮影装置に適用されることができる映像処理装置であって、
前記撮影装置からの映像を入力する映像入力部と、
前記映像入力部で得られた映像の一部領域を設定する領域設定部と、
前記領域設定部により設定された前記一部領域に対応して、前記テーブルを書き換えるためのテーブル書き換え情報を生成するテーブル書き換え情報生成部を備えてなる映像処理装置。
【請求項５】
入力光を電気信号に変換する画素アレイから映像信号を得る撮影装置の撮影方法であって、
前記画素アレイ全体において撮像される全体映像の一部の領域であって、映像を取得しようとする映像取得領域に対応するテーブルを参照し、前記画素アレイの映像取得領域に対応する画素の画素アドレスを発生して、該画素から画素値を読み出す画素アドレス発生ステップと、
前記画素アドレス発生ステップにより読み出された画素値を用いて映像の歪を補正する補正ステップと、
前記テーブルに記憶されたテーブルを書き換えることができるテーブル書き換えステップと
を備えてなる撮影方法。
【請求項６】
請求項５に記載の撮影方法において、
前記画素アレイから補正を行わない全体映像を取り込む全体映像入力ステップと、
前記全体映像入力ステップにより得られた全体映像に基づいて、その部分領域ごとの映像の歪量を算出する歪量算出ステップと、
前記歪量算出ステップにより得られた歪量に基づいて部分領域対応の画素アドレスを生成し、前記テーブルに記録される画素アドレスとする画素アドレス生成ステップと
を備えていることを特徴とする撮影方法。
【請求項７】
入力光を電気信号に変換する画素アレイから、取得しようとする映像領域に対応する画素の画素値を画素アドレスが記録されたテーブルを参照して読み出すことで、前記映像領域の映像を取得する撮影装置に適用されることができる撮影装置のテーブル作成方法であって、
前記画素アレイから全体映像を取り込む全体映像入力ステップと、
前記全体映像入力ステップにより得られた全体映像に基づいて、その部分領域ごとの映像の歪量を算出する歪量算出ステップと、
前記歪量算出ステップにより得られた歪量に基づいて部分領域対応の画素アドレスを生成し、前記テーブルに記録される画素アドレスとする画素アドレス生成ステップと
を備えていることを特徴とする撮影装置のテーブル作成方法。
【請求項８】
入力光を電気信号に変換する画素アレイから、取得しようとする映像領域に対応する画素の画素値を画素アドレスが記録されたテーブルを参照して読み出すことで、前記映像領域の映像を取得すると共に、該映像の歪補正を行って出力する撮影装置に適用されることができる映像処理方法であって、
前記撮影装置からの映像を入力する映像入力ステップと、
前記映像入力ステップで得られた映像の一部領域を設定する領域設定ステップと、
前記領域設定ステップにより設定された前記一部領域に対応して、前記テーブルを書き換えるためのテーブル書き換え情報を生成するテーブル書き換え情報生成ステップと
を備えてなる映像処理方法。
【請求項９】
入力光を電気信号に変換する画素アレイから映像信号を得る撮影装置の撮影方法をコンピュータに実行させる撮影プログラムであって、
前記画素アレイ全体において撮像される全体映像の一部の領域であって、映像を取得しようとする映像取得領域に対応するテーブルを参照し、前記画素アレイの映像取得領域に対応する画素の画素アドレスを発生して、該画素から画素値を読み出す画素アドレス発生ステップと、
前記画素アドレス発生部により読み出された画素値を用いて映像の歪を補正する補正ステップと、
前記テーブルに記憶されたテーブルを書き換えることができるテーブル書き換えステップと
を備えてコンピュータに実行させることを特徴とする撮影プログラム。
【請求項１０】
請求項９に記載の撮影プログラムにおいて、
前記画素アレイから補正を行わない全体映像を取り込む全体映像入力ステップと、
前記全体映像入力ステップにより得られた全体映像に基づいて、その部分領域ごとの映像の歪量を算出する歪量算出ステップと、
前記歪量算出ステップにより得られた歪量に基づいて部分領域対応の画素アドレスを生成し、前記テーブルに記録される画素アドレスとする画素アドレス生成ステップと
を備えてコンピュータに実行させることを特徴とする撮影プログラム。
【国際調査報告】
2007108081.tif 000018
2007108081.tif 000019
2007108081.tif 000020
2007108081.tif 000021