JP5213880B2 - パノラマ画像処理システム - Google Patents
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Description
本発明の一態様は、パノラマ撮像デバイスに関する。一実施形態では、複数の高分解能ビデオ・カメラを含む撮像デバイスを提供することができる。複数の高分解能カメラは、安全確実にそして調整可能に、ビデオ・カメラを配置するように構成されている筐体即ちポッド内に設置することができる。更に、ビデオ・カメラは、静止画像、動画、一連の画像、および/またはあらゆる種類の撮像データ一般を供給するように構成することもできる。
本発明の実施形態例
・方位を補正し、プラットフォームの動きを補償するための画像の安定化。
・連続(縫合)表示を生成するための画像の平行移動および位置合わせ。
・真の方位座標で画像を表示するように、方位角軸を中心とする回転を補償するための、方位角面における画像位置の補正。
想定動作環境例
カメラの水平視野:95度
水平画素数:最少1600
IFOV:1.036mRad
カメラの垂直視野:71.2度
Claims (25)
- 低レイテンシ、高分解能、連続運動フル360度パノラマ・ビデオ撮像・表示システムであって、
複数の高分解能ビデオ・カメラであって、各々、それぞれのビデオ・カメラの視野における画像を表す、少なくとも500キロ画素のビデオ・カメラ画像信号を個々の画素のディジタルストリームとして発生する、ビデオ・カメラと、
前記複数のビデオ・カメラを位置付ける支持部であって、前記複数のビデオ・カメラが、当該複数のビデオ・カメラ周囲の360度視野全体を包含するディジタル画素ストリームのビデオ・カメラ画像信号を一斉に発生することを可能にするために、当該支持部を中心として所定の角度位置に位置付ける、支持部と、
前記複数のビデオ・カメラと画像プロセッサとの間にあり、前記複数のビデオ・カメラから前記画像プロセッサに前記ディジタル画素ストリームのビデオ・カメラ画像信号を伝達する、通信リンクと、
前記複数のビデオ・カメラのそれぞれから前記ディジタル画素ストリームのビデオ・カメラ画像信号を受信し、前記複数のビデオ・カメラのそれぞれからの前記ディジタル画素ストリームのビデオ・カメラ画像信号を、前記複数のビデオ・カメラのその他のものからの前記ディジタル画素ストリームのビデオ・カメラ画像信号と並列処理し、結合されたビデオ信号を発生する、画像プロセッサであって、
前記ディジタル画素ストリームのビデオ・カメラ画像信号の画像修正であって、それにより、前記ディジタル画素ストリームのビデオ・カメラ画像信号を受信するときで且つ画像修正のために画素の完全なフレームを受信する前に画素修正が実施且つ完了される、前記ディジタル画素ストリームのビデオ・カメラ画像信号の画像修正と、
前記ディジタル画素ストリームのビデオ・カメラ画像信号のシリンドリカル・ラッピングであって、それにより、前記ディジタル画素ストリームのビデオ・カメラ画像信号を受信するときで且つシリンドリカル・ラッピングのために画素の完全なフレームを受信する前に画素のシリンドリカル・ラッピングが実施且つ完了される、前記ディジタル画素ストリームのビデオ・カメラ画像信号のシリンドリカル・ラッピングと、
前記ディジタル画素ストリームのビデオ・カメラ画像信号のイメージ・ブレンディングであって、それにより、前記ディジタル画素ストリームのビデオ・カメラ画像信号を受信するときで且つイメージ・ブレンディングのために画素の完全なフレームを受信する前に画素のブレンディングが実施且つ完了される、前記ディジタル画素ストリームのビデオ・カメラ画像信号のイメージ・ブレンディングと、
前記ディジタル画素ストリームのビデオ・カメラ画像信号のピクセル・ビニングであって、それにより、前記ディジタル画素ストリームのビデオ・カメラ画像信号を受信するときで且つピクセル・ビニングのために画素の完全なフレームを受信する前に画素のビニングが実施且つ完了される、前記ディジタル画素ストリームのビデオ・カメラ画像信号のピクセル・ビニングと、
前記ディジタル画素ストリームのビデオ・カメラ画像信号のイメージ・トリミングであって、それにより、前記ディジタル画素ストリームのビデオ・カメラ画像信号を受信するときで且つイメージ・トリミングのために画素の完全なフレームを受信する前に画素のトリミングが実施且つ完了される、前記ディジタル画素ストリームのビデオ・カメラ画像信号のイメージ・トリミングと、
を実施するよう構成される、画像プロセッサと、
前記結合されたビデオ信号をディスプレイ装置に伝達するために、前記画像プロセッサと前記ディスプレイ装置との間にある通信リンクと、
前記結合されたビデオ信号を、前記複数のビデオ・カメラの周囲の視野において、完全な、像の歪みが修正された、シームレスな、結合された360度パノラマ画像として表示する前記ディスプレイ装置であって、結合された360度パノラマ画像のそれぞれは、画像の発生から100ミリ秒を越えない範囲内にある前記ディジタル画素ストリームのビデオ・カメラ画像信号に基づいて表示され、前記ビデオ・カメラ画像のそれぞれは、全体として、時間的に同じ瞬間を反映する前記結合された360度パノラマ画像を構成する、ディスプレイ装置と、
を備えている、ビデオ撮像・表示システム。 - 請求項1記載のビデオ撮像・表示システムにおいて、前記画像プロセッサは、前記ディジタル画素ストリームのビデオ・カメラ画像信号の並列処理のために、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイを含む、ビデオ撮像・表示システム。
- 請求項1記載のビデオ撮像・表示システムであって、更に、前記複数のビデオ・カメラの視野における非視覚データを収集するために非視覚スペクトルにおいて動作可能な少なくとも1つのセンサと、前記非視覚データを前記少なくとも1つのセンサから前記画像プロセッサに伝達する通信リンクとを備えており、前記画像プロセッサは、前記非視覚データを、当該非視覚データと同時に収集した前記ディジタル画素ストリームのビデオ・カメラ画像信号から発生したパノラマ画像と関連付ける、ビデオ撮像・表示システム。
- 請求項3記載のビデオ撮像・表示システムにおいて、前記少なくとも1つのセンサは、赤外線センサである、ビデオ撮像・表示システム。
- 請求項3記載のビデオ撮像・表示システムであって、更に、汎地球測地データを前記画像プロセッサに供給する汎地球測地センサを備えており、前記画像プロセッサは、前記汎地球測地データを、前記非視覚データと同時に収集したディジタル画素ストリームのビデオ・カメラ画像信号から発生したパノラマ画像と関連付ける、ビデオ撮像・表示システム。
- 請求項1記載のビデオ撮像・表示システムにおいて、前記画像プロセッサは、前記パノラマ画像の安定化のために、動き補償アルゴリズムを実行するように構成された動き補償回路を含む、ビデオ撮像・表示システム。
- 請求項6記載のビデオ撮像・表示システムにおいて、前記支持部は、移動を受けるプラットフォーム上に載置されており、前記動き補償アルゴリズムは、このような移動に対して調整するために、前記ビデオ信号を修正する、ビデオ撮像・表示システム。
- 請求項7記載のビデオ撮像・表示システムにおいて、前記動き補償回路は、更に、安定化回路を備えている、ビデオ撮像・表示システム。
- 請求項7記載のビデオ撮像・表示システムであって、更に、前記支持部上に動きセンサを備えており、前記センサは、前記支持部の相対的移動を表す信号を表す信号を発生し、更に、前記センサと前記動き補償回路との間に通信リンクを備えている、ビデオ撮像・表示システム。
- 請求項7記載のビデオ撮像・表示システムにおいて、前記動き補償アルゴリズムは、前記複数のビデオ・カメラの1つの視野における、所定の物体を利用して、前記複数のビデオ・カメラの内の前記1つからのディジタル画素ストリームのビデオ・カメラ画像信号に対して、前記複数のビデオ・カメラのその他のものからの前記ディジタル画素ストリームのビデオ・カメラ画像信号を調整する、ビデオ撮像・表示システム。
- 請求項1記載のビデオ撮像・表示システムであって、更に、前記複数のビデオ・カメラの少なくとも1つの視野における物体の移動を検出するために検出回路を備えている、ビデオ撮像・表示システム。
- 請求項1記載のビデオ撮像・表示システムであって、更に、前記パノラマ画像における対象区域を特定し、当該対象区域の拡大図を表示するために追加の画像信号情報を提供するように前記画像プロセッサを制御するオペレータ制御デバイスを備えている、ビデオ撮像・表示システム。
- 請求項1記載のビデオ撮像・表示システムにおいて、前記画像プロセッサは、前記複数のビデオ・カメラに近接して位置付けられている、ビデオ撮像・表示システム。
- 請求項13記載のビデオ撮像・表示システムであって、更に、複数のビデオ撮像・表示システムの画像プロセッサとの通信のため、および前記ビデオ撮像システムから離れた場所から前記複数のビデオ撮像システムの動作を制御するためのシステム・センタを備えている、ビデオ撮像・表示システム。
- 請求項1記載の撮像・表示システムにおいて、前記画像プロセッサが発生するパノラマ画像を表す前記結合されたビデオ信号は、継ぎ目のないパノラマ画像に関する、撮像・表示システム。
- 請求項1記載の撮像・表示システムにおいて、360度の視野を与えるよう前記複数の高分解能ビデオ・カメラを配置するとともに前記カメラを環境から保護するように構成した筐体内に、前記高分解能ビデオ・カメラを取り付けた、撮像・表示システム。
- 請求項1記載の撮像・表示システムにおいて、前記複数の高分解能ビデオ・カメラを、可動である前記プラットフォームの四分体に取り付けた、撮像・表示システム。
- 請求項1記載の撮像・表示システムにおいて、前記複数の高分解能ビデオ・カメラを環境から保護するために、ビデオ・カメラ毎に1つの筐体として、別個の筐体内において前記支持部周囲の離間位置に前記ビデオ・カメラを別個に取り付けた、撮像・表示システム。
- 請求項12記載の撮像・表示システムにおいて、1つ又は複数の関心領域が、表示のためにビデオ画像処理システムによって、別々に独立して処理される、撮像・表示システム。
- 請求項19記載の撮像・表示システムにおいて、前記関心領域が、操作者の方向に関連付けられたプラットフォームの移動方向に関連する、撮像・表示システム。
- 請求項19記載の撮像・表示システムにおいて、前記ビデオ画像処理システムの1つ又は複数のセンサが、前記1つ又は複数の関心領域に関連付けられたデータを収集する、撮像・表示システム。
- 請求項19記載の撮像・表示システムにおいて、前記関心領域に関連付けられたプラットフォーム座標が自動的に送信され、前記ビデオ画像処理システムの外部のサブシステムを指揮・管理する、撮像・表示システム。
- プラットフォーム上に載置される、低レイテンシ、高分解能、連続運動フル360度パノラマ・ビデオ撮像・表示システムであって、
複数の高分解能ビデオ・カメラであって、各々、それぞれのビデオ・カメラの視野における画像を表す、少なくとも500キロ画素のビデオ・カメラ画像信号を個々の画素のディジタルストリームとして発生する、ビデオ・カメラと、
前記複数のビデオ・カメラを位置付けるように前記プラットフォーム上に載置されるよう構成された支持部であって、前記複数のビデオ・カメラが、前記プラットフォーム周囲の360度視野全体を包含するディジタル画素ストリームのビデオ・カメラ画像信号を一斉に発生することを可能にするために、当該支持部を中心として所定の角度位置に位置付ける、支持部と、
前記複数のビデオ・カメラと画像プロセッサとの間にあり、前記複数のビデオ・カメラから前記画像プロセッサに前記ディジタル画素ストリームのビデオ・カメラ画像信号を伝達する、通信リンクと、
前記複数のビデオ・カメラのそれぞれから前記ディジタル画素ストリームのビデオ・カメラ画像信号を受信し、前記複数のビデオ・カメラのそれぞれからの前記ディジタル画素ストリームのビデオ・カメラ画像信号を、前記複数のビデオ・カメラのその他のものからの前記ディジタル画素ストリームのビデオ・カメラ画像信号と並列処理し、結合されたビデオ信号を発生するように構成された画像プロセッサであって、画像処理が、前記複数のビデオ・カメラの少なくとも一つが動く場合であっても前記結合したビデオ信号から表示される画像は静止したままであるような動的動き補償を含む、画像プロセッサと、
前記結合されたビデオ信号をディスプレイ装置に伝達するために、前記画像プロセッサと前記ディスプレイ装置との間にある通信リンクと、
前記結合されたビデオ信号を、前記複数のビデオ・カメラの周りの視野において、完全な、像の歪みが修正された、シームレスな、結合された360度パノラマ画像として表示する前記ディスプレイ装置であって、結合された360度パノラマ画像のそれぞれは、画像の発生から100ミリ秒を越えない範囲内にある前記ディジタル画素ストリームのビデオ・カメラ画像信号に基づいて表示され、前記ビデオ・カメラ画像のそれぞれは、全体として、時間的に同じ瞬間を反映する前記プラットフォーム周囲の視野の前記結合された360度パノラマ画像を構成する、ディスプレイ装置と、
を備えている、ビデオ撮像・表示システム。 - 請求項23記載の撮像・表示システムにおいて、前記プラットフォームは乗物である、撮像・表示システム。
- 請求項24記載の撮像・表示システムにおいて、前記乗物は、陸上乗物、海上乗物、航空乗物から成る組から選択される、撮像・表示システム。
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