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JP2007194694A - Three-dimensional video photographing apparatus and program thereof - Google Patents

Three-dimensional video photographing apparatus and program thereof Download PDF

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JP2007194694A
JP2007194694A JP2006008424A JP2006008424A JP2007194694A JP 2007194694 A JP2007194694 A JP 2007194694A JP 2006008424 A JP2006008424 A JP 2006008424A JP 2006008424 A JP2006008424 A JP 2006008424A JP 2007194694 A JP2007194694 A JP 2007194694A
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JP
Japan
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image
video
cut
distance
data input
Prior art date
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Pending
Application number
JP2006008424A
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Japanese (ja)
Inventor
Shiro Ozawa
史朗 小澤
Tsukuru Kamiya
造 神谷
Hisao Abe
尚生 阿部
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NTT Comware Corp
Original Assignee
NTT Comware Corp
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Publication date
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  • Stereoscopic And Panoramic Photography (AREA)
  • Testing, Inspecting, Measuring Of Stereoscopic Televisions And Televisions (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a three-dimensional photographing apparatus for generating a three-dimensional video less causing a burden on a viewer. <P>SOLUTION: A left video photographing section 1 and a right video photographing section 3 photograph an object and respectively output a left video and a right video. A left video data input section 2 and a right video data input section 4 respectively receive the left video and the right video from the left video photographing section 1 and the right video photographing section 3. A distance measurement 5 is installed between the left video photographing section 1 and the right video photographing section 3 to sequentially measure a distance up to the object. A segmented width calculation processing 7 sequentially calculates a segmented width on the basis of the distance received by the distance data input section 6 and the arrangement relation between the left video photographing section 1 and the right video photographing section 3. An image segmenting processing 8 receives the segmented width from the segmented width calculation processing 7, segments a video image by the segmented width from a right end of the left video and from a left end of the right video. A three-dimensional video composite processing 9 generates a three-dimensional video from the video images segmented by the image segmenting processing 8. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、2台のカメラにより実写立体映像を撮影する立体映像撮影装置並びにそのプログラムに関する。   The present invention relates to a stereoscopic video imaging apparatus that captures a real stereoscopic video by two cameras and a program thereof.

従来様々な立体表示装置が発明されており、立体データを立体表示装置で再現する方法が試されている。バリア方式三次元ディスプレイや偏光グラス・シャッター式グラスなどの眼鏡を使用した三次元ディスプレイに立体データを表示する際にはあらかじめ左右の目に対応する2視点の画像を用意しておき、三次元立体ディスプレイ上で合成することで人間が立体的に知覚することができる。これらのディスプレイに表示する画像を作成するには、図5に示すように、2台のカメラを平行に並べて撮影を行い、対象との位置に応じて左カメラの映像と右カメラの映像で、撮影の対象物の位置が同じになるように、左右の画角の交わる切出し位置からの切出し領域の画像を切り出す処理を行う必要がある。
従来技術では、予めカメラから撮影対象までの距離を計測しておき、2台のカメラで撮影した映像をコンピュータやメモリに取り込み、計測した距離に基づき左右カメラの画角が重複する切出し領域の大きさを算出して、取込んだ映像から切出して、三次元ディスプレイに表示するための三次元実写映像を作成している。このため、撮影対象が動的に変化するようなシーンであっても、一定の距離を対象にした三次元実写映像となっている。また、特許文献1では、左右の映像の相関から差がもっとも小さくなるように切出し領域を求めている
特開2002−223458号公報
Conventionally, various stereoscopic display devices have been invented, and a method of reproducing stereoscopic data with a stereoscopic display device has been tried. When displaying 3D data on a 3D display using glasses such as a barrier 3D display or polarized glasses / shutter glasses, two viewpoint images corresponding to the left and right eyes are prepared in advance. Humans can perceive three-dimensionally by compositing on the display. In order to create an image to be displayed on these displays, as shown in FIG. 5, two cameras are photographed in parallel, and the left camera image and the right camera image according to the position of the target, It is necessary to perform a process of cutting out the image of the cut-out area from the cut-out position where the left and right angles of view intersect so that the positions of the objects to be photographed are the same.
In the prior art, the distance from the camera to the object to be photographed is measured in advance, the images photographed by the two cameras are taken into a computer or memory, and the size of the cut-out area where the angle of view of the left and right cameras overlaps based on the measured distance The three-dimensional live-action video is created to be displayed on a three-dimensional display by cutting out the image and extracting it from the captured video. For this reason, even in a scene where the subject to be photographed changes dynamically, it is a three-dimensional live-action image targeted at a certain distance. Moreover, in patent document 1, the cut-out area | region is calculated | required so that a difference may become the minimum from the correlation of a video on either side.
JP 2002-223458 A

しかしながら、予めカメラから撮影対象までの距離を計測しておく従来方式の立体映像作成装置にあっては、一定の距離を対象にした三次元実写映像となっているため、撮影対象が動的に変化するようなシーンでは、左目用と右目用の画像で、撮影の対象物の位置が離れてしまうことがある。また、特許文献1に示す立体映像作成装置にあっては、背景などが多くを占めるシーンでは背景の相関が高いため、左目用と右目用の画像で、背景の位置は一致するが、撮影の対象物の位置が離れてしまうことがある。そのため、これらの立体映像作成装置が生成した立体映像で、この対象物を見ようとすると、左目の視点と右目の視点とが別々になることがあり、見る人の負担となり疲れやすいという問題がある。   However, in the conventional stereoscopic image creation device that measures the distance from the camera to the shooting target in advance, the shooting target is dynamically changed because it is a three-dimensional live-action video for a certain distance. In a scene that changes, the position of the subject to be photographed may be separated between the left-eye and right-eye images. Further, in the stereoscopic image creating apparatus shown in Patent Document 1, since the background correlation is high in a scene in which the background occupies a large amount, the position of the background is the same in the left-eye and right-eye images. The position of the object may be separated. Therefore, when viewing this object in the stereoscopic video generated by these stereoscopic video creation devices, the viewpoint of the left eye and the viewpoint of the right eye may be separated, which is a burden on the viewer and is tiring. .

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、その目的は、見る人の負担が少ない立体画像を生成する立体映像撮影装置並びにそのプログラムを提供することにある。   The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a stereoscopic video photographing apparatus that generates a stereoscopic image with less burden on a viewer and a program therefor.

この発明は上述した課題を解決するためになされたもので、請求項1に記載の発明は、被写体を撮影し、左目用の映像を出力する左映像撮影手段と、前記左映像撮影手段が出力した左目用の映像の入力を受け付けて、1フレームずつの左画像に分離して出力する左映像データ入力手段と、前記左映像撮影手段の右側の近傍であり、前記被写体を撮影する位置に設置され、右目用の映像を撮影する右映像撮影手段と、前記右映像撮影手段が出力した右目用の映像の入力を受け付けて、1フレームずつの右画像に分離して出力する右映像データ入力手段と、前記左映像撮影手段および前記右映像撮影手段の近傍に設置され、前記被写体までの距離を逐次計測する距離計測手段と、前記距離計測手段が計測した距離の入力を逐次受け付ける距離データ入力手段と、前記距離データ入力手段が受け付けた距離および、前記左映像撮影手段と前記右映像撮影手段との配置関係に基づき、画像の切出し幅を逐次算出する切出し幅算出手段と、前記切出し幅算出手段が算出した切出し幅を受け、前記左映像データ入力手段が出力した左画像の右端から切出し幅分の画像を切出した左切出し画像と、前記右映像データ入力手段が出力した右画像の左端から切出し幅分の画像を切出した右切出し画像とを出力する画像切出し手段と、 前記画像切出し手段が切出した左切出し画像と右切出し画像とから立体映像を生成して出力する立体映像合成手段とを備えることを特徴とする立体映像撮影装置である。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and the invention according to claim 1 is directed to a left image capturing unit that captures an image of a subject and outputs a left eye image, and the left image capturing unit outputs the left image. Left video data input means that accepts the input of the left-eye video and outputs it by separating the left image into one frame at a time, and is located near the right side of the left video photographing means and at the position for photographing the subject Right image photographing means for photographing a right eye image, and right image data inputting means for receiving an input of a right eye image output from the right image photographing means and separating and outputting the right image for each frame. A distance measuring unit that is installed in the vicinity of the left image capturing unit and the right image capturing unit and that sequentially measures the distance to the subject; and distance data that sequentially receives an input of the distance measured by the distance measuring unit. An extraction unit that sequentially calculates an extraction width of an image based on an input unit, a distance received by the distance data input unit, and an arrangement relationship between the left image capturing unit and the right image capturing unit; A left cut-out image obtained by cutting out an image corresponding to the cut-out width from the right end of the left image output by the left video data input means and the left end of the right image output by the right video data input means in response to the cut-out width calculated by the calculation means An image cutting means for outputting a right cut image obtained by cutting an image of a cut width from the image, and a stereoscopic video synthesizing means for generating and outputting a stereoscopic video from the left cut image and the right cut image cut by the image cutting means A stereoscopic video imaging apparatus comprising:

また、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の立体映像撮影装置であって、前記左映像撮影手段は、画角θcで横方向の画素数Ndの映像を撮影し、前記右映像撮影手段は、画角θcで横方向の画素数Ndの映像を撮影し、前記左映像撮影手段の右側に配置間隔Bcで、前記左映像撮影手段と平行に設置され、前記切出し幅算出手段は、前記距離データ入力手段が受け付けた距離をDcとして、切出し幅Nc=Nd×{2・Dc・tan(θc/2)−Bc}/{2・Dc・tan(θc/2)}により算出することを特徴とする。   The invention described in claim 2 is the stereoscopic image capturing apparatus according to claim 1, wherein the left image capturing unit captures an image of a pixel number Nd in the horizontal direction at an angle of view θc, and the right image capturing device. The image capturing means captures an image of a horizontal pixel number Nd at an angle of view θc, and is disposed in parallel to the left image capturing means at an arrangement interval Bc on the right side of the left image capturing means. Is calculated by the cutting width Nc = Nd × {2 · Dc · tan (θc / 2) −Bc} / {2 · Dc · tan (θc / 2)}, where Dc is the distance received by the distance data input means. It is characterized by doing.

また、請求項3に記載の発明は、請求項1または請求項2に記載の立体映像撮影装置であって、前記距離データ入力手段は、前記距離計測部が計測した距離を前記左映像撮影手段および前記右映像撮影手段に出力し、前記左映像撮影手段は、前記距離データ入力手段から受けた距離に焦点を合わせ、前記右映像撮影手段は、前記距離データ入力手段から受けた距離に焦点を合わせることを特徴とする。   The invention described in claim 3 is the stereoscopic image capturing apparatus according to claim 1 or 2, wherein the distance data input means determines the distance measured by the distance measuring unit as the left image capturing means. And the right video photographing means focuses on the distance received from the distance data input means, and the right video photographing means focuses on the distance received from the distance data input means. It is characterized by matching.

また、請求項4に記載の発明は、被写体を撮影し、左映像を出力する左映像撮影手段と、前記左映像撮影手段の右側の近傍であり、前記被写体を撮影する位置に設置され、右映像を撮影する右映像撮影手段と、前記左映像撮影手段および前記右映像撮影手段の近傍に設置され、前記被写体までの距離を計測する距離計測手段とが接続されるコンピュータにおいて、前記左映像撮影手段が出力した左目用の映像の入力を受け付けて、1フレームずつの左画像に分離して出力する左映像データ入力手段、前記右映像撮影手段が出力した右目用の映像の入力を受け付けて、1フレームずつの右画像に分離して出力する右映像データ入力手段、前記距離計測部が計測した距離の入力を逐次受け付ける距離データ入力手段、前記距離データ入力手段が受け付けた距離および、前記左映像撮影手段と前記右映像撮影手段との配置関係に基づき、画像の切出し幅を逐次算出する切出し幅算出手段、前記切出し幅算出手段が算出した切出し幅を受け、前記左映像データ入力手段が出力した左画像の右端から切出し幅分の画像を切出した左切出し画像と、前記右映像データ入力手段が出力した右画像の左端から切出し幅分の画像を切出した右切出し画像とを出力する画像切出し手段、前記画像切出し手段が切出した左切出し画像と右切出し画像とから立体映像を生成して出力する立体映像合成手段として機能させるためのプログラムである。   According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a left video photographing means for photographing a subject and outputting a left video, and a right side of the left video photographing means, disposed at a position for photographing the subject, In the computer to which the right image photographing means for photographing an image and the distance measuring means for measuring the distance to the subject are connected in the vicinity of the left image photographing means and the right image photographing means, the left image photographing The left image data input means for receiving the left-eye video output outputted by the means, separating and outputting the left image for each frame, the right-eye video input outputted by the right video photographing means, Right video data input means for separating and outputting right images frame by frame, distance data input means for sequentially receiving input of distances measured by the distance measuring unit, and distance data input means for receiving Based on the attached distance and the arrangement relationship between the left video photographing means and the right video photographing means, the cut width calculating means for sequentially calculating the cut width of the image, the cut width calculated by the cut width calculating means, Left cut-out image obtained by cutting out an image corresponding to the cut-out width from the right end of the left image output by the left video data input means, and right cut-out obtained by cutting out an image corresponding to the cut-out width from the left end of the right image output by the right video data input means An image cutting means for outputting an image, and a program for functioning as a stereoscopic video composition means for generating and outputting a stereoscopic video from a left cut image and a right cut image cut out by the image cut out means.

この発明によれば、距離計測手段が計測した被写体までの距離に基づき、切出し幅算出手段が切出し幅を算出するので、左目用の映像と右目用の映像で被写体が同じ場所となり、見る人の負担が少ない立体画像を生成することができる。   According to the present invention, since the cut-out width calculating unit calculates the cut-out width based on the distance to the subject measured by the distance measuring unit, the subject is the same place in the video for the left eye and the video for the right eye, and the viewer's A stereoscopic image with less burden can be generated.

また、本発明によれば、左映像撮影手段および右映像撮影手段は、距離データ入力手段を介して、距離計測手段が計測した被写体まで距離を取得し、この距離に焦点を合わせるので、被写体に焦点の合った立体映像を得ることができる。   Further, according to the present invention, the left image capturing unit and the right image capturing unit obtain the distance to the subject measured by the distance measuring unit via the distance data input unit, and focus on this distance. A focused stereoscopic image can be obtained.

最初に、図1に示す本発明の実施形態の概要を説明する。本実施形態は、左右2台のカメラの中央に被写体までの距離を測定する測距装置を配置し、処理部にて、その測定結果の距離に応じて動的に切出し幅を計算する。この切出し幅を利用することで、動的なシーンでも被写体が左右の映像の中で最適な位置となるように、2台のカメラが撮影した映像から切出し領域を処理部にて切出して、三次元ディスプレイに表示する実写立体映像を生成する装置である。   First, the outline of the embodiment of the present invention shown in FIG. 1 will be described. In the present embodiment, a distance measuring device that measures the distance to the subject is arranged at the center of the two left and right cameras, and the processing unit dynamically calculates the cutout width according to the distance of the measurement result. By using this cutout width, the processing unit cuts out the cutout area from the images taken by the two cameras so that the subject is in the optimal position in the left and right images even in a dynamic scene. This is a device that generates a live-action stereoscopic video to be displayed on the original display.

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。図1は、この発明の一実施形態による立体映像撮影装置の構成を示す概略ブロック図である。1は、被写体を画角θc、横方向の画素数Ndで撮影し、左目用の映像データである左映像データを出力するビデオカメラなどの左映像撮影部である。2は、左映像撮影部1が出力した左映像データの入力を受け付けて、1フレームずつの左画像データに分離して出力する左映像データ入力部である。3は、左映像撮影部1の右側に配置間隔Bcで、左映像撮影部1と平行に設置され、左映像撮影部1と同様に、被写体を画角θc、横方向の画素数Ndで撮影し、右目用の映像データである右映像データを出力するビデオカメラなどの右映像撮影部である。4は、右映像撮影部3が出力した右映像データの入力を受け付けて、1フレームずつの右画像データに分離して出力する右映像データ入力部である。5は、左映像撮影部1と右映像撮影部3の中間に設置され、被写体までの距離Dcを計測して、距離データを出力する赤外線測距装置などの距離計測部である。6は、距離計測部5が計測した距離の入力を受け付ける距離データ入力部である。
7は、距離データ入力部6から距離データを受け、式(1)により切出し幅Ncを算出する切出し幅算出処理である。式(1)については、後に詳細に説明する。
Nc=Nd×{2・Dc・tan(θc/2)−Bc}/{2・Dc・tan(θc/2)}・・・(1)
8は、切出し幅算出処理7が算出した切出し幅Ncを受け、左映像データ入力部2が出力した左画像データの右端から切出し幅Ncの画像を切出した左切出し画像データと、右映像データ入力部4が出力した右画像データの左端から切出し幅Ncの画像を切出した右切出し画像データとを出力する画像切出し処理である。9は、画像切出し処理が切出した左切出し画像データと右切出し画像データとから立体映像データを生成して出力する立体映像合成処理である。10は、立体映像合成処理9が出力した立体映像データを受けて、立体映像を表示する偏光グラス・シャッター式グラスなどの眼鏡を使用した三次元ディスプレイやバリア方式三次元ディスプレイなどの立体映像表示装置である。
ここで、切出し幅算出処理にて用いた式(1)について説明する。図3に示すように、左映像撮影部1、右映像撮影部3、距離計測部5から、距離Dc離れた位置にある被写体を撮影している場合を考える。このとき、右映像撮影部3から距離Dc離れた位置での撮影領域の幅Wdは、式(2)のように、同じ位置での切出し領域の幅Wcと左映像撮影部1と右映像撮影部3の設置間隔Bcの和で表される。
Wd=Wc+Bc・・・(2)
また、撮影範囲Wdの半分の長さは、左映像撮影部1および右映像撮影部3の画角θcと、左映像撮影部1および右映像撮影部3から被写体までの距離Dcを用いて、式(3)で表すことができる。
Wd/2=Dc・tan(θc/2)・・・(3)
また、右映像撮影部3が出力する映像データの横方向の画素数Ndと切出し幅Ncの比と、右映像撮影部3の撮影領域の幅Wdと切出し領域Wcの比は等しくなるので、式(4)が成り立つ。
Nd:Nc=Wd:Wc・・・(4)
式(4)の内項の積と外項の積をとり、両辺を撮影領域の幅Wdで割ると式(5)が得られる。式(5)のWcに、式(2)を変形して代入すると式(6)となる。さらに、式(6)のWdに、式(3)を変形して代入すると式(7)つまり、式(1)が得られる。
Nc=Nd・Wc/Wd・・・(5)
=Nd・(Wd−Bc)/Wd・・・(6)
=Nd・{2・Dc・tan(θc/2)−Bc}/{2・Dc・tan(θc/2)}・・・(7)
次に、この立体映像撮影装置の動作を図4のフローチャートを用いて説明する。まず、距離計測部5が、被写体までの距離Dcを計測して、これを距離データ入力部6に出力する。距離データ入力部6は、距離Dcを受けると(S1)、これを切出し幅算出処理7に出力する。切出し幅取得処理7には、予め左映像撮影部1および右映像撮影部2の画角θc、設置間隔Bc、生成する映像データの横方向画素数Ndが設定されており、距離Dcを受けると、式(1)により、切出し幅Ncを算出し、画像切出し処理8に出力する(S2)。
一方、左映像撮影部1は、被写体を撮影して、左目用の映像データである左映像データを左映像データ入力部2に出力する。左映像データ入力部2は、左映像データを受けると、これを1フレームごとの左画像データに分離して、画像切出し処理8に出力する。
また、他方、右映像撮影部3は、被写体を撮影して、右目用の映像データである右映像データを右映像データ入力部4に出力する。右映像データ入力部4は、右映像データを受けると、これを1フレームごとの右画像データに分離して、画像切出し処理8に出力する。
画像切出し処理8は、切出し幅算出処理7から切出し幅を、左映像データ入力部2から左画像データを、右映像データ入力部4から右画像データを受け、左画像データについては、その右端から切出し幅分の画像を切出した左切出し画像を立体映像合成処理9に出力し、右画像データについては、その左端から切出し幅分の画像を切出した右切出し画像を立体映像合成処理9に出力する(S3)。立体映像合成処理9は、左切出し画像と右切出し画像とから、立体映像を合成して、立体映像表示装置10に出力する(S4)。
立体映像撮影装置は、このステップS1からS4までの動作を撮影が終了するまで、繰り返す(S5)。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic block diagram showing a configuration of a stereoscopic video imaging apparatus according to an embodiment of the present invention. Reference numeral 1 denotes a left image capturing unit such as a video camera that captures an object with an angle of view θc and a horizontal pixel number Nd and outputs left image data that is image data for the left eye. Reference numeral 2 denotes a left video data input unit that receives input of left video data output from the left video photographing unit 1 and separates and outputs the left video data frame by frame. 3 is an arrangement interval Bc on the right side of the left image capturing unit 1 and is arranged in parallel with the left image capturing unit 1. As with the left image capturing unit 1, the subject is imaged at the angle of view θc and the number of pixels Nd in the horizontal direction. And a right image capturing unit such as a video camera that outputs right image data that is image data for the right eye. Reference numeral 4 denotes a right video data input unit that receives the input of the right video data output from the right video photographing unit 3 and outputs the right video data separated into one frame at a time. Reference numeral 5 denotes a distance measuring unit such as an infrared distance measuring device that is installed between the left image capturing unit 1 and the right image capturing unit 3 and measures the distance Dc to the subject and outputs the distance data. Reference numeral 6 denotes a distance data input unit that receives an input of the distance measured by the distance measuring unit 5.
Reference numeral 7 denotes cutout width calculation processing for receiving the distance data from the distance data input unit 6 and calculating the cutout width Nc according to Expression (1). Formula (1) will be described later in detail.
Nc = Nd × {2 · Dc · tan (θc / 2) −Bc} / {2 · Dc · tan (θc / 2)} (1)
8 shows the cut-out width Nc calculated by the cut-out width calculation processing 7, the left cut-out image data obtained by cutting out the image of the cut-out width Nc from the right end of the left image data output by the left video data input unit 2, and the right video data input This is an image cut-out process for outputting right cut-out image data obtained by cutting out an image having a cut-out width Nc from the left end of the right image data output by the unit 4. Reference numeral 9 denotes a stereoscopic video composition process for generating and outputting stereoscopic video data from the left cut-out image data and the right cut-out image data cut out by the image cut-out process. 10 is a stereoscopic image display device such as a three-dimensional display or a barrier-type three-dimensional display using glasses such as polarized glasses and shutter-type glasses that receives the stereoscopic image data output from the stereoscopic image composition processing 9 and displays the stereoscopic image. It is.
Here, the expression (1) used in the cut-out width calculation process will be described. As shown in FIG. 3, consider a case where a subject located at a distance Dc is photographed from the left image capturing unit 1, the right image capturing unit 3, and the distance measuring unit 5. At this time, the width Wd of the shooting area at the position away from the right video shooting unit 3 by the distance Dc is the width Wc of the cutout area at the same position, the left video shooting unit 1 and the right video shooting as shown in Expression (2). It is represented by the sum of the installation intervals Bc of the part 3.
Wd = Wc + Bc (2)
The half length of the shooting range Wd is determined by using the angle of view θc of the left video shooting unit 1 and the right video shooting unit 3 and the distance Dc from the left video shooting unit 1 and the right video shooting unit 3 to the subject. It can be expressed by equation (3).
Wd / 2 = Dc · tan (θc / 2) (3)
In addition, since the ratio between the number of pixels Nd in the horizontal direction of the video data output from the right video photographing unit 3 and the cutout width Nc and the ratio between the width Wd of the photographing region of the right video photographing unit 3 and the cutout region Wc are equal, (4) holds.
Nd: Nc = Wd: Wc (4)
When the product of the inner term and the outer term in equation (4) are taken and both sides are divided by the width Wd of the imaging region, equation (5) is obtained. If equation (2) is modified and assigned to Wc in equation (5), equation (6) is obtained. Further, when Expression (3) is transformed and substituted into Wd of Expression (6), Expression (7), that is, Expression (1) is obtained.
Nc = Nd · Wc / Wd (5)
= Nd · (Wd−Bc) / Wd (6)
= Nd · {2 · Dc · tan (θc / 2) −Bc} / {2 · Dc · tan (θc / 2)} (7)
Next, the operation of this stereoscopic video imaging apparatus will be described using the flowchart of FIG. First, the distance measuring unit 5 measures the distance Dc to the subject and outputs it to the distance data input unit 6. Upon receiving the distance Dc (S1), the distance data input unit 6 outputs this to the cutout width calculation process 7. In the cut-out width acquisition process 7, the angle of view θc of the left image capturing unit 1 and the right image capturing unit 2, the installation interval Bc, and the number of horizontal pixels Nd of the generated image data are set in advance, and when the distance Dc is received. Then, the cropping width Nc is calculated by the equation (1) and output to the image cropping process 8 (S2).
On the other hand, the left video photographing unit 1 photographs a subject and outputs left video data, which is video data for the left eye, to the left video data input unit 2. Upon receiving the left video data, the left video data input unit 2 separates the left video data into left image data for each frame and outputs the left image data to the image cutout process 8.
On the other hand, the right video photographing unit 3 photographs a subject and outputs right video data, which is video data for the right eye, to the right video data input unit 4. Upon receiving the right video data, the right video data input unit 4 separates the right video data into right image data for each frame, and outputs the right image data to the image cutout process 8.
The image cutout process 8 receives the cutout width from the cutout width calculation process 7, the left image data from the left video data input unit 2, the right image data from the right video data input unit 4, and the left image data from the right end. The left cut-out image obtained by cutting out the image corresponding to the cut-out width is output to the stereoscopic video composition processing 9, and the right cut-out image obtained by cutting the image corresponding to the cut-out width from the left end is output to the stereoscopic video composition processing 9 for the right image data. (S3). The stereoscopic video composition process 9 synthesizes a stereoscopic video from the left cut-out image and the right cut-out image, and outputs it to the stereoscopic video display device 10 (S4).
The stereoscopic video imaging apparatus repeats the operations from step S1 to S4 until the imaging is completed (S5).

このように、同実施形態は、距離計測部5が計測した被写体までの距離に基づき算出した切出し幅を用いるため、立体映像表示装置10の画面上において、左目用の映像と右目用の映像とで、被写体の位置が同じとなる、視聴者にとって負担の少ない立体映像を生成することができる。   As described above, the embodiment uses the cutout width calculated based on the distance to the subject measured by the distance measuring unit 5, and therefore, the left-eye video and the right-eye video are displayed on the screen of the stereoscopic video display device 10. Thus, it is possible to generate a stereoscopic image with the same subject position and less burden on the viewer.

なお、同実施形態において、左映像撮影部1と右映像撮影部3は、平行に設置するとしたが、内向きに角度を付けて設置するなど、平行にしなくてもよい。ただし、その場合は、式(1)を左映像撮影部1と右映像撮影部3の設置関係に応じて変更する必要がある。
また、距離データ入力部6は、距離計測部5から受けた距離の情報を、左映像撮影部1と右映像撮影部3に出力し、左映像撮影部1と右映像撮影部3は、該距離の情報を受けて、該距離に焦点をあわせるようにしてもよい。これにより、被写体に焦点の合った立体映像を得ることができる。
In the embodiment, the left image capturing unit 1 and the right image capturing unit 3 are installed in parallel. However, the left image capturing unit 1 and the right image capturing unit 3 do not have to be set in parallel, for example, installed at an angle inward. However, in that case, it is necessary to change Formula (1) according to the installation relationship between the left image capturing unit 1 and the right image capturing unit 3.
The distance data input unit 6 outputs the distance information received from the distance measurement unit 5 to the left image capturing unit 1 and the right image capturing unit 3, and the left image capturing unit 1 and the right image capturing unit 3 The distance information may be received to focus on the distance. Thereby, it is possible to obtain a stereoscopic image focused on the subject.

また、図2における切出し幅算出処理7、画像切出し処理8および立体映像合成処理9の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより切出し幅算出処理7、画像切出し処理8および立体映像合成処理9の処理を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、OSや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。   Further, a program for realizing the functions of the cutout width calculation process 7, the image cutout process 8 and the stereoscopic video composition process 9 in FIG. 2 is recorded on a computer-readable recording medium, and the program recorded on the recording medium is recorded. The cut-out width calculation process 7, the image cut-out process 8, and the stereoscopic video composition process 9 may be performed by being read and executed by a computer system. The “computer system” here includes an OS and hardware such as peripheral devices.

また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD−ROM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。   The “computer-readable recording medium” refers to a storage device such as a flexible medium, a magneto-optical disk, a portable medium such as a ROM and a CD-ROM, and a hard disk incorporated in a computer system. The program may be a program for realizing a part of the functions described above, and may be a program capable of realizing the functions described above in combination with a program already recorded in a computer system.

以上、この発明の実施形態を、図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。   The embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to this embodiment, and includes a design and the like within the scope not departing from the gist of the present invention.

この発明の一実施形態による立体映像撮影装置の概要を説明する図である。It is a figure explaining the outline | summary of the stereo image imaging device by one Embodiment of this invention. 同実施形態による立体映像撮影装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the stereoscopic video imaging device by the same embodiment. 同実施形態における撮影領域の幅Wd、切出し領域の幅Wc、被写体までの距離Dc、画角θcの関係を説明する図である。It is a figure explaining the relationship between the width Wd of the imaging region, the width Wc of the cutout region, the distance Dc to the subject, and the angle of view θc in the same embodiment. 同実施形態における立体映像撮影装置の動作を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining operation | movement of the stereoscopic video imaging device in the same embodiment. 従来の技術を説明する図である。It is a figure explaining the prior art.

符号の説明Explanation of symbols

1…左映像撮影部
2…左映像データ入力部
3…右映像撮影部
4…右映像データ入力部
5…距離計測部
6…距離データ入力部
7…切出し幅算出処理
8…画像切出し処理
9…立体映像合成処理
10…立体映像表示装置

DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Left video imaging part 2 ... Left video data input part 3 ... Right video imaging part 4 ... Right video data input part 5 ... Distance measurement part 6 ... Distance data input part 7 ... Extraction width calculation process 8 ... Image extraction process 9 ... 3D image composition processing 10 ... 3D image display device

Claims (4)

被写体を撮影し、左目用の映像を出力する左映像撮影手段と、
前記左映像撮影手段が出力した左目用の映像の入力を受け付けて、1フレームずつの左画像に分離して出力する左映像データ入力手段と、
前記左映像撮影手段の右側の近傍であり、前記被写体を撮影する位置に設置され、右目用の映像を撮影する右映像撮影手段と、
前記右映像撮影手段が出力した右目用の映像の入力を受け付けて、1フレームずつの右画像に分離して出力する右映像データ入力手段と、
前記左映像撮影手段および前記右映像撮影手段の近傍に設置され、前記被写体までの距離を逐次計測する距離計測手段と、
前記距離計測手段が計測した距離の入力を逐次受け付ける距離データ入力手段と、
前記距離データ入力手段が受け付けた距離および、前記左映像撮影手段と前記右映像撮影手段との配置関係に基づき、画像の切出し幅を逐次算出する切出し幅算出手段と、
前記切出し幅算出手段が算出した切出し幅を受け、前記左映像データ入力手段が出力した左画像の右端から切出し幅分の画像を切出した左切出し画像と、前記右映像データ入力手段が出力した右画像の左端から切出し幅分の画像を切出した右切出し画像とを出力する画像切出し手段と、
前記画像切出し手段が切出した左切出し画像と右切出し画像とから立体映像を生成して出力する立体映像合成手段と
を備えることを特徴とする立体映像撮影装置。
A left image photographing means for photographing a subject and outputting a left eye image;
Left video data input means for receiving an input of a left-eye video output by the left video photographing means and separating and outputting a left image frame by frame;
Right video photographing means that is located near the right side of the left video photographing means and is set at a position for photographing the subject, and that photographs a right eye video;
Right video data input means for receiving an input of a right-eye video output by the right video photographing means and separating and outputting the right image frame by frame;
Distance measuring means installed in the vicinity of the left image capturing means and the right image capturing means, and sequentially measuring the distance to the subject;
Distance data input means for sequentially receiving input of distances measured by the distance measuring means;
Based on the distance received by the distance data input means and the arrangement relationship between the left video photographing means and the right video photographing means, a cutout width calculating means for sequentially calculating a cutout width of the image;
A left cut-out image obtained by cutting out the image corresponding to the cut-out width from the right end of the left image output by the left video data input means and receiving the cut width calculated by the cut-out width calculation means, and the right output from the right video data input means Image cutting means for outputting a right cut image obtained by cutting an image corresponding to the cut width from the left end of the image;
A stereoscopic video imaging apparatus comprising: a stereoscopic video composition unit that generates and outputs a stereoscopic video from a left cut image and a right cut image cut out by the image cutout unit.
前記左映像撮影手段は、画角θcで横方向の画素数Ndの映像を撮影し、
前記右映像撮影手段は、画角θcで横方向の画素数Ndの映像を撮影し、前記左映像撮影手段の右側に配置間隔Bcで、前記左映像撮影手段と平行に設置され、
前記切出し幅算出手段は、前記距離データ入力手段が受け付けた距離をDcとして、切出し幅Nc=Nd×{2・Dc・tan(θc/2)−Bc}/{2・Dc・tan(θc/2)}により算出すること
を特徴とする請求項1に記載の立体映像撮影装置。
The left image capturing means captures an image of a horizontal pixel number Nd at an angle of view θc,
The right image capturing means captures an image of a horizontal number of pixels Nd at an angle of view θc, and is disposed in parallel to the left image capturing means at an arrangement interval Bc on the right side of the left image capturing means.
The cut-out width calculation means uses the distance received by the distance data input means as Dc, and the cut-out width Nc = Nd × {2 · Dc · tan (θc / 2) −Bc} / {2 · Dc · tan (θc / 2)}. The stereoscopic video imaging apparatus according to claim 1, wherein
前記距離データ入力手段は、前記距離計測部が計測した距離を前記左映像撮影手段および前記右映像撮影手段に出力し、
前記左映像撮影手段は、前記距離データ入力手段から受けた距離に焦点を合わせ、
前記右映像撮影手段は、前記距離データ入力手段から受けた距離に焦点を合わせること
を特徴とする請求項1または請求項2に記載の立体映像撮影装置。
The distance data input means outputs the distance measured by the distance measurement unit to the left image capturing means and the right image capturing means,
The left image photographing means focuses on the distance received from the distance data input means,
The stereoscopic video imaging apparatus according to claim 1, wherein the right video imaging unit focuses on the distance received from the distance data input unit.
被写体を撮影し、左映像を出力する左映像撮影手段と、前記左映像撮影手段の右側の近傍であり、前記被写体を撮影する位置に設置され、右映像を撮影する右映像撮影手段と、前記左映像撮影手段および前記右映像撮影手段の近傍に設置され、前記被写体までの距離を計測する距離計測手段とが接続されるコンピュータを、
前記左映像撮影手段が出力した左目用の映像の入力を受け付けて、1フレームずつの左画像に分離して出力する左映像データ入力手段、
前記右映像撮影手段が出力した右目用の映像の入力を受け付けて、1フレームずつの右画像に分離して出力する右映像データ入力手段、
前記距離計測部が計測した距離の入力を逐次受け付ける距離データ入力手段、
前記距離データ入力手段が受け付けた距離および、前記左映像撮影手段と前記右映像撮影手段との配置関係に基づき、画像の切出し幅を逐次算出する切出し幅算出手段、
前記切出し幅算出手段が算出した切出し幅を受け、前記左映像データ入力手段が出力した左画像の右端から切出し幅分の画像を切出した左切出し画像と、前記右映像データ入力手段が出力した右画像の左端から切出し幅分の画像を切出した右切出し画像とを出力する画像切出し手段、
前記画像切出し手段が切出した左切出し画像と右切出し画像とから立体映像を生成して出力する立体映像合成手段
として機能させるためのプログラム。

A left video photographing means for photographing a subject and outputting a left video; a right video photographing means for photographing a right video, located near a right side of the left video photographing means, at a position for photographing the subject; A computer installed in the vicinity of the left image capturing means and the right image capturing means and connected to a distance measuring means for measuring the distance to the subject;
Left video data input means for accepting input of left-eye video output by the left video photographing means and separating and outputting the left image frame by frame;
Right video data input means for receiving an input of a right-eye video output from the right video photographing means and separating and outputting the right image for each frame;
Distance data input means for sequentially receiving input of distances measured by the distance measuring unit;
Based on the distance received by the distance data input means and the arrangement relationship between the left video photographing means and the right video photographing means, a cutout width calculating means for sequentially calculating a cutout width of the image,
A left cut-out image obtained by cutting out the image corresponding to the cut-out width from the right end of the left image output by the left video data input means and receiving the cut width calculated by the cut-out width calculation means, and the right output from the right video data input means Image cutting means for outputting a right cut image obtained by cutting an image for the cut width from the left end of the image,
A program for functioning as a stereoscopic video composition unit for generating and outputting a stereoscopic video from a left cut image and a right cut image cut out by the image cut out unit.

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103869593A (en) * 2014-03-26 2014-06-18 深圳科奥智能设备有限公司 Three-dimension imaging device, system and method

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