特開 2021-145242 全方向撮像装置、狭長空間内撮像装置、その方法、およびそのシステム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2021-145242(P2021-145242A)

(43)【公開日】2021年9月24日

(54)【発明の名称】全方向撮像装置、狭長空間内撮像装置、その方法、およびそのシステム

(51)【国際特許分類】

   H04N 5/222 20060101AFI20210827BHJP

   H04N 5/225 20060101ALI20210827BHJP

   H04N 5/232 20060101ALI20210827BHJP

   G03B 15/00 20210101ALI20210827BHJP

   G03B 37/00 20210101ALI20210827BHJP

【ＦＩ】

   H04N5/222 100

   H04N5/225 800

   H04N5/232 380

   H04N5/225 200

   G03B15/00 W

   G03B37/00 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】13

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】19

(21)【出願番号】特願2020-43088(P2020-43088)

(22)【出願日】2020年3月12日

(71)【出願人】

【識別番号】515244276

【氏名又は名称】株式会社 映像システム

(74)【代理人】

【識別番号】100166051

【弁理士】

【氏名又は名称】駒津 啓佑

(72)【発明者】

【氏名】高野 隆児

(72)【発明者】

【氏名】坂本 和彦

【テーマコード（参考）】

2H059

5C122

【Ｆターム（参考）】

2H059BA01

2H059CA00

5C122EA42

5C122FA02

5C122FA18

5C122FB03

5C122FC04

5C122GD01

5C122GD12

5C122GE01

5C122GE10

(57)【要約】

【課題】 カメラの支持物やカメラの操作者が映り込むことがなく、映像処理時間を低減させた全方向撮像装置、狭長空間内撮像装置、全方向撮像方法、および全方向撮像システムを提供することを目的とする。
【解決手段】 撮像ユニット１１０では、立方体における各６面方向外側に向かって６個の撮像手段１１１が映像を撮像し、筐体１１２が６個の撮像手段１１１を収容し、支持手段１２０が６個の撮像手段が撮像する撮像領域外である死角領域で撮像ユニット１１０を部屋２００から支持する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

内部に空間が形成された構造体内における全方向の映像を撮像する全方向撮像装置において、
立方体における各６面方向外側に向かって映像を撮像する６個の撮像手段と、前記６個の撮像手段を収容する筐体と、を有する撮像ユニットと、
前記６個の撮像手段が撮像する撮像領域外である死角領域で前記撮像ユニットを前記構造体から支持する支持手段と、
を備えることを特徴とする全方向撮像装置。

【請求項2】

前記支持手段は、
隣り合う前記映像手段が撮像する画角範囲を示す画角線の交点である画角交点と、前記撮像ユニットとを連結して支持する線状体であること、
を特徴とする請求項１記載の全方向撮像装置。

【請求項3】

前記画角交点は、
前記構造体との交点である構造体画角交点に設けられること、
を特徴とする請求項２記載の全方向撮像装置。

【請求項4】

前記構造体画角交点は、
前記構造体の隅部に設けられること、
を特徴とする請求項３記載の全方向撮像装置。

【請求項5】

前記支持手段は、
前記撮像ユニットよりも上方に位置する前記画角交点から前記撮像ユニットをつるして支持すること、
を特徴とする請求項２記載の全方向撮像装置。

【請求項6】

前記支持手段は、
前記撮像ユニットよりも上方に位置する前記画角交点から前記撮像ユニットをつるして支持し、かつ前記撮像ユニットよりも下方に位置する前記画角交点と前記撮像ユニットとを連結して支持すること、
を特徴とする請求項２記載の全方向撮像装置。

【請求項7】

前記撮像ユニットの周囲に配置された前記画角交点と前記撮像ユニットとを連結する線状体の長さを、それぞれ独立して増減させる線状体長調節手段、
を備えることを特徴とする請求項６記載の全方向撮像装置。

【請求項8】

前記線状体長調節手段が前記線状体の長さを増減させることで移動する前記撮像ユニットの位置を三次元座標空間内における位置座標に換算する位置座標換算手段と、
前記位置座標換算手段が換算した位置座標に応じて、前記撮像ユニットが移動する前の画角交点と、前記撮像ユニットが移動したあとの画角交点とが一定となるように前記撮像手段を制御する画角交点一定手段と、
を備えることを特徴とする請求項７記載の全方向撮像装置。

【請求項9】

内部に狭長空間が形成された構造体内における全方向の映像を撮像する狭長空間内撮像装置において、
立方体における各６面方向外側に向かって映像を撮像する６個の撮像手段と、前記６個の撮像手段を収容する筐体と、を有する撮像ユニットと、前記６個の撮像手段が撮像する撮像領域外である死角領域で前記撮像ユニットを前記構造体から支持する支持手段とを備える全方向撮像装置を、前記狭長空間の長手方向に複数連結させてなること、
を特徴とする狭長空間内撮像装置。

【請求項10】

前記狭長空間の長手方向に連結された前記全方向撮像装置のうち、両端部に配置された前記全方向撮像装置は、前記狭長空間の内部方向に向けられた前記撮像手段を省略できること、
を特徴とする請求項９記載の狭長空間内撮像装置。

【請求項11】

前記狭長空間の長手方向に連結された前記全方向撮像装置のうち、中間部に配置された前記全方向撮像装置は、前記狭長空間の長手方向に向けられた前記撮像手段を省略できること、
を特徴とする請求項９記載の狭長空間内撮像装置。

【請求項12】

内部に空間が形成された構造体内における全方向の映像を撮像する全方向撮像方法において、
撮像ユニットで、立方体における各６面方向外側に向かって６個の撮像手段が映像を撮像し、前記６個の撮像手段を筐体が収容する工程と、
前記６個の撮像手段が撮像する撮像領域外である死角領域で前記撮像ユニットを前記構造体から支持手段が支持する工程と、
を備えることを特徴とする全方向撮像方法。

【請求項13】

内部に空間が形成された構造体内における全方向の映像を撮像する全方向撮像システムにおいて、
立方体における各６面方向外側に向かって映像を撮像する６個の撮像手段と、前記６個の撮像手段を収容する筐体と、を有する撮像ユニットと、前記６個の撮像手段が撮像する撮像領域外である死角領域で前記撮像ユニットを前記構造体から支持する支持手段とを備えることを特徴とする全方向撮像装置と、
前記６個の撮像手段が撮像した映像を、それぞれ対応した方向から出力する映像出力手段と、
を備えることを特徴とする全方向撮像システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、全方向撮像装置、狭長空間内撮像装置、全方向撮像方法、および全方向撮像システムに関し、特に内部に空間が形成された構造体内における全方向の映像を撮像する全方向撮像装置、狭長空間内撮像装置、全方向撮像方法、全方向撮像システムに関する。

【背景技術】

【0002】

一般に２０１６年はＶＲ（Virtual Reality）元年といわれており、様々なＶＲコンテンツが制作されている。近年ではＳＮＳ（Social Networking Service）でも上下左右３６０度を１枚の写真として撮像できる全天球カメラが開発されている（たとえば、特許文献１参照）。

【0003】

特許文献１で開示された全天球カメラでは、魚眼レンズを含んで構成され、画像の各領域で適切なフレア補正を行うことを可能とするために、魚眼レンズにより画像を撮像素子上に形成し、撮像素子上の魚眼レンズによる画像領域の外縁の画素値を使用して取得した画素値からフレアの画素値を推定する。

【0004】

その後、推定した前記フレアの画素値から画像全体のフレア画像を生成するためのフレア係数を生成し、フレア係数およびローパスフィルタを適用した後の画像領域の画素値を使用してフレア画像を生成する。さらにその後、画像からフレア画像を減ずることにより前記画像のフレア補正を行うことでフレア補正を行った画像を形成している。

【0005】

この全天球カメラでは、魚眼レンズを含んだ複数のカメラによって撮像された画像データを合成することで全天球画像データを生成するため、撮像するカメラの環境が異なる場合には、画像データを調整する際に画質が劣化したり、合成する２つの画像データの境界部分に影が発生し両画像がなじまなかったりすることがある。

【0006】

そこで、撮像環境が大きく異なる複数のカメラにより撮像された画像データを合成して全天球画像データを生成する場合であっても、画質の劣化や合成境界部分に生じる影を抑制可能な全天球カメラが開発されている（たとえば、特許文献２参照）。

【0007】

特許文献２で開示された全天球カメラでは、第１のカメラと第２のカメラによって撮像された画像データを合成して全天球画像データを生成する全天球カメラであって、第１のカメラと第２のカメラはそれぞれ、通信部と、通信部を介して同時に撮像を行う他のカメラの撮像パラメータを取得し、自己の撮像パラメータと他のカメラの撮像パラメータとの差が小さくなるように自己の撮像パラメータの補正を行う処理信号を出力する制御部と、が備えられている。

【0008】

これにより、複数のカメラ間における撮像パラメータの補正値が小さくなり、いずれかのカメラに極端な補正値が与えられる事が無くなる。このため、画質の劣化や合成境界部分に生じる影を抑制することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0009】

【特許文献1】特開２０１６−４０８７０

【特許文献2】特開２０１８−１８２６９８

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0010】

しかし、これらの全天球カメラは、撮像した画像データを補正や合成することで全天球画像データを生成するため、高画質の画像データを要求すると画像データの処理に時間がかかる。さらに静止画像だけでなく映像を処理するにはさらに多くの処理時間が必要となる。このため全天球カメラで撮像した画像や映像は、リアルタイムで視聴することができない問題があった。

【0011】

また近年では映像機器の高画質化が進んでおり、テレビもハイビジョン（約１００万画素）やフルハイビジョン（約２００万画素）だけでなく、さらに高画質の４Ｋ（約８００万画素）や８Ｋ（約３３００万画素）などの映像規格で視聴できるようになっている。

【0012】

このような高画質な映像を視聴するには、描画により多くのデータが必要になる。例えばフルハイビジョンの場合、映像ビットレートは約１．５Ｇｂｐｓであり、８Ｋでは約７２Ｇｂｐｓ、フルスペックの８Ｋでは約１４４Ｇｂｐｓの映像ビットレートが必要となる。

【0013】

このような高画質で上記の全天球カメラで撮像した画像や映像を出力する場合、全天球カメラで取得した高画質データを合成する処理や、高画質データを補正する処理が必要になる。

【0014】

このためハイスペックのＧＰＵ（Graphics Processing Unit）やＣＰＵ（Central Processing Unit）が要求され、全天球カメラによる高画質の画像や映像を出力する場合には高額の設備投資が必要となってしまう問題もある。

【0015】

さらに特許文献１や特許文献２で開示された全天球カメラのように、魚眼レンズを使用して画像や映像を撮像すると、約１８０度もの広い撮像領域を１つの画像データとして撮像するため、画像データの中心から外側に向かって離れるほど樽型収差と呼ばれる画像や映像の歪みが生じる。

【0016】

このため、撮像された建築物などの変形が激しくなり、特に長い廊下やトンネル内などの狭長空間で移動しながら内部を撮像する場合、樽型収差による画像や映像の歪みにより視聴者の不快感を増加させる要因となっている。

【0017】

また、特許文献１や特許文献２で開示された全天球カメラでは、全天球カメラを支持する支持物や、全天球カメラを撮像する操作者が画像や映像に写り込んでしまう問題もある。

【0018】

これらの支持物や操作者を画像を処理することにより消去することもできるが、この画像処理も相当の処理時間が必要となる。このためリアルタイムで映像を視聴することは非常に困難であった。

【0019】

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、カメラの支持物やカメラの操作者が映り込むことがなく、映像処理時間を低減させた全方向撮像装置、狭長空間内撮像装置、全方向撮像方法、および全方向撮像システム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】

【0020】

本発明では上記問題を解決するために、内部に空間が形成された構造体内における全方向の映像を撮像する全方向撮像装置において、立方体における各６面方向外側に向かって映像を撮像する６個の撮像手段と、前記６個の撮像手段を収容する筐体と、を有する撮像ユニットと、前記６個の撮像手段が撮像する撮像領域外である死角領域で前記撮像ユニットを前記構造体から支持する支持手段とを備えることを特徴とする全方向撮像装置が提供される。

【0021】

これにより、撮像ユニットでは、立方体における各６面方向外側に向かって６個の撮像手段が映像を撮像し、筐体が６個の撮像手段を収容し、支持手段が６個の撮像手段が撮像する撮像領域外である死角領域で撮像ユニットを構造体から支持する。

【0022】

また、本発明では、内部に狭長空間が形成された構造体内における全方向の映像を撮像する狭長空間内撮像装置において、立方体における各６面方向外側に向かって映像を撮像する６個の撮像手段と、前記６個の撮像手段を収容する筐体と、を有する撮像ユニットと、前記６個の撮像手段が撮像する撮像領域外である死角領域で前記撮像ユニットを前記構造体から支持する支持手段とを備える全方向撮像装置を、前記狭長空間の長手方向に複数連結させてなることを特徴とする狭長空間内撮像装置が提供される。

【0023】

これにより、撮像ユニットでは、立方体における各６面方向外側に向かって６個の撮像手段が映像を撮像し、筐体が６個の撮像手段を収容し、支持手段が６個の撮像手段が撮像する撮像領域外である死角領域で撮像ユニットを構造体から支持する全方向撮像装置が狭長空間の長手方向に複数連結される。

【0024】

また、本発明では、内部に空間が形成された構造体内における全方向の映像を撮像する全方向撮像方法において、撮像ユニットで、立方体における各６面方向外側に向かって６個の撮像手段が映像を撮像し、前記６個の撮像手段を筐体が収容する工程と、前記６個の撮像手段が撮像する撮像領域外である死角領域で前記撮像ユニットを前記構造体から支持手段が支持する工程とを備えることを特徴とする全方向撮像方法が提供される。

【0025】

これにより、撮像ユニットでは、立方体における各６面方向外側に向かって６個の撮像手段が映像を撮像し、筐体が６個の撮像手段を収容し、支持手段が６個の撮像手段が撮像する撮像領域外である死角領域で撮像ユニットを構造体から支持する。

【0026】

また、本発明では、内部に空間が形成された構造体内における全方向の映像を撮像する全方向撮像システムにおいて、立方体における各６面方向外側に向かって映像を撮像する６個の撮像手段と、前記６個の撮像手段を収容する筐体と、を有する撮像ユニットと、前記６個の撮像手段が撮像する撮像領域外である死角領域で前記撮像ユニットを前記構造体から支持する支持手段とを備えることを特徴とする全方向撮像装置と、前記６個の撮像手段が撮像した映像を、それぞれ対応した方向から出力する映像出力手段とを備えることを特徴とする全方向撮像システムが提供される。

【0027】

これにより、撮像ユニットでは、立方体における各６面方向外側に向かって６個の撮像手段が映像を撮像し、筐体が６個の撮像手段を収容し、支持手段が６個の撮像手段が撮像する撮像領域外である死角領域で撮像ユニットを構造体から支持し、映像出力手段が６個の撮像手段が撮像した映像を、それぞれ対応した方向から出力する。

【発明の効果】

【0028】

本発明の全方向撮像装置、狭長空間内撮像装置、全方向撮像方法、および全方向撮像システム装置によれば、撮像ユニットでは、立方体における各６面方向外側に向かって６個の撮像手段が映像を撮像し、筐体が６個の撮像手段を収容し、支持手段が６個の撮像手段が撮像する撮像領域外である死角領域で撮像ユニットを構造体から支持するので、支持手段が撮像領域に入ることなく支持手段を取り除く映像処理が不要になる。

【0029】

また、撮像ユニットが立方体における各６面方向外側に向かって撮像するので、映像の変形を補正する処理が不要になる。よって、カメラの支持物やカメラの操作者が映り込むことがなく、映像処理時間を低減させることができ、高画質な映像を遅延なく提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0030】

【図1】第１の実施の形態に係る全方向撮像装置を示す上面図および側面図である。

【図2】撮像ユニットが有する撮像手段の撮像する方向の一例を示す図である。

【図3】全方向撮像装置と全方向撮像装置が撮像した映像を出力する映像出力装置との接続関係全体を示すブロック図である。

【図4】撮像手段が撮像する撮像領域と、撮像領域によって形成される死角領域とを示す上面図である。

【図5】部屋に全方向撮像装置を設置した状態を示す斜視図である。

【図6】第２の実施の形態に係る全方向撮像装置の設置例を示す斜視図である。

【図7】第３の実施の形態に係る全方向撮像装置を示す上面図である。

【図8】部屋に全方向撮像装置を設置した状態を示す斜視図である。

【図9】第５の実施の形態に係る全方向撮像装置を示す上面図および側面図である。

【図10】第５の実施の形態に係る全方向撮像装置における撮像ユニットが移動する様子を示す斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0031】

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。
〔第１の実施の形態〕
図１は、第１の実施の形態に係る全方向撮像装置を示す上面図および側面図である。
図１に示すように全方向撮像装置１００は、周囲全方向を撮像するための撮像ユニット１１０、および撮像ユニット１１０を特定の位置に支持するための支持手段１２０を備えている。

【0032】

第１の実施の形態では、全方向撮像装置１００が直方体形状の部屋２００内に設置され、部屋２００内に設置された全方向撮像装置１００から部屋２００の内部を全方向撮像する例として説明する。

【0033】

撮像ユニット１１０は、正面方向、背面方向、右側方向、左側方向、上面方向、および底面方向に向けられた撮像手段１１１と撮像手段１１１を収容する筐体１１２を備えている。

【0034】

撮像手段１１１は、たとえばイメージセンサー１１１Ａと広角レンズ１１１Ｂとを備えたビデオカメラであって、撮像手段１１１が撮像する画角線Ｇが部屋２００の角部Ｋと交わるように設定されている。

【0035】

撮像手段１１１は筐体１１２内で正面方向、背面方向、右側方向、左側方向、上面方向、および底面方向に向けられ、各撮像手段１１１の画角線Ｇが部屋２００の角部Ｋと交わるように設定されることで、部屋２００内の全方向を撮像することができる。

【0036】

具体的には、図１の上面図に示すように、撮像ユニット１１０が有する撮像手段１１１−１は部屋２００の右側方向に向けられて設置されており、撮像手段１１１−１は水平方向に部屋２００の角部Ｋ１から角部Ｋ２までの撮像領域、および角部Ｋ５から角部Ｋ６までの撮像領域で撮像することができる。

【0037】

また図１の側面図Ａに示すように、右側方向に向けられた撮像手段１１１−１は垂直方向に、部屋２００の角部Ｋ１から角部Ｋ５までの撮像領域、および角部Ｋ２から角部Ｋ６までの撮像領域で撮像することができる。

【0038】

これにより、撮像ユニット１１０が有する撮像手段１１１−１は部屋２００の右側方向に向けられて設置されることで、部屋２００の角部Ｋ１、Ｋ２、Ｋ５、Ｋ６の撮像領域で撮像することができる。

【0039】

同様に、図１の上面図に示すように、撮像ユニット１１０が有する撮像手段１１１−２は部屋２００の背面方向に向けられて設置されており、撮像手段１１１−２は水平方向に部屋２００の角部Ｋ１から角部Ｋ３までの撮像領域、および角部Ｋ５から角部Ｋ６までの撮像領域で撮像することができる。

【0040】

また図１の側面図Ｂに示すように、背面方向に向けられた撮像手段１１１−２は垂直方向に、部屋２００の角部Ｋ１から角部Ｋ５までの撮像領域、および角部Ｋ３から角部Ｋ７までの撮像領域で撮像することができる。

【0041】

これにより、撮像ユニット１１０が有する撮像手段１１１−２は部屋２００の背面方向に向けられて設置されることで、部屋２００の角部Ｋ１、Ｋ３、Ｋ５、Ｋ７の撮像領域で撮像することができる。

【0042】

支持手段１２０は、たとえば撮像ユニット１１０を支持する十分な強度を備えたワイヤーであって、部屋２００の角部Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３、Ｋ４を起点にして対応する撮像ユニット１１０の上面部にそれぞれが結合されている。

【0043】

支持手段１２０と撮像ユニット１１０との結合点は、撮像ユニット１１０が有するそれぞれの撮像手段１１１が撮像する撮像領域の死角領域に設けられる。これにより、支持手段１２０は撮像手段１１１によって撮像されない。

【0044】

具体的には、部屋２００の右側方向に向けられた撮像手段１１１−１の画角線Ｇと部屋２００の背面方向に向けられた撮像手段１１１−２の画角線Ｇとの交点は、部屋２００の角部Ｋ１およびＫ５となる。

【0045】

図１の上面図に示すように、部屋２００の角部Ｋ１を起点として、撮像手段１１１−１および撮像手段１１１−２によって撮像されない死角領域（撮像手段１１１−１、Ｋ１、撮像手段１１１−２）の撮像領域に配設されて撮像ユニット１１０に支持手段１２０が結合される。

【0046】

これにより支持手段１２０は、撮像手段１１１−１および撮像手段１１１−２の死角領域（撮像手段１１１−１、Ｋ１、撮像手段１１１−２）に配置されるため、撮像手段１１１−１および撮像手段１１１−２によって撮像されない。

【0047】

同様に、部屋２００の角部Ｋ２を起点とした支持手段１２０は、右側方向に向けられた撮像手段１１１−１および正面方向に向けられた撮像手段１１１−４の死角領域（撮像手段１１１−１、Ｋ２、撮像手段１１１−４）に配設される。

【0048】

また、部屋２００の角部Ｋ３を起点とした支持手段１２０は、背面方向に向けられた撮像手段１１１−２および左側方向に向けられた撮像手段１１１−３の死角領域（撮像手段１１１−２、Ｋ３、撮像手段１１１−３）に配設される。

【0049】

また、部屋２００の角部Ｋ３を起点とした支持手段１２０は、左側方向に向けられた撮像手段１１１−３および正面方向に向けられた撮像手段１１１−４の死角領域（撮像手段１１１−３、Ｋ４、撮像手段１１１−４）に配設される。

【0050】

上記のように、全方向撮像装置１００は、撮像ユニット１１０が有する撮像手段１１１が正面方向、背面方向、右側方向、左側方向、上面方向、および底面方向を撮像し、撮像ユニット１１０を撮像手段１１１の死角領域に配設された支持手段１２０で支持する。

【0051】

全方向撮像装置１００によると、撮像ユニット１１０は支持手段１２０を撮像領域に含むことなく全方向を撮像することができる。
全方向撮像装置１００では、撮像ユニット１１０は魚眼レンズを使用しなくても全方向を撮像することができるので、曲がった画像を平面に加工する映像処理を行う必要がない。また、魚眼レンズの樽型収差による画像や映像の歪みによる不快感を視聴者に与えることがない。

【0052】

また支持手段１２０が撮像領域に含まれないので、支持手段１２０を撮像映像から除去するなどの映像処理を行う必要がない。また支持手段１２０によって撮像ユニットが支持されるので操作者が撮像ユニット１１０によって撮像されることがない。

【0053】

このように、全方向撮像装置１００では、カメラの支持物やカメラの操作者が映り込むことがなく、映像処理時間を低減させることができる。このため、ハイスペックのＧＰＵやＣＰＵが要求されることなく、撮像ユニット１１０が撮像した映像をそのまま映像出力装置で出力することができる。

【0054】

これにより、映像処理による遅延が低減されるので、全方向撮像装置１００によって撮像した映像をリアルタイムに映像出力装置によって映像を出力し、視聴者に視聴させることができる。

【0055】

なお、本実施の形態では、支持手段１２０を４本のワイヤーで支持する例で説明したが、撮像ユニット１１０を安定して支持できるのであれば、特に支持する本数は限定されない。

【0056】

また支持手段１２０は、ワイヤーで支持するだけでなく、たとえば強固な鉄の棒体などで角部１点や２点を起点として、結合された撮像ユニット１１０を支持することもできる。

【0057】

さらに撮像ユニット１１０が撮像した映像を転送するための通信ケーブルも、支持手段１２０と同じ死角領域に配設することで、支持手段１２０と同様に通信ケーブルが撮像ユニット１１０によって撮像されることなく全方向を撮像することができる。この他にも無線通信手段を使って撮像ユニット１１０が撮像した映像を転送するようにしてもよい。

【0058】

図２は、撮像ユニットが有する撮像手段の撮像する方向の一例を示す図である。
図２に示すように、撮像手段１１１は、正面方向（Ｚ軸正方向）、背面方向（Ｚ軸負方向）、右側方向（Ｘ軸正方向）、左側方向（Ｘ軸負方向）、上面方向（Ｙ軸正方向）、および底面方向（Ｙ軸負方向）に向けられて設置される。

【0059】

また撮像手段１１１は、たとえばイメージセンサー１１１Ａと広角レンズ１１１Ｂとの焦点距離やレンズの向きによって、隣り合う撮像手段１１１の画角線Ｇが１点で交わるように設定される。本実施の形態では、隣り合う撮像手段１１１の画角線Ｇが部屋２００内の角部Ｋに交わるように設定される。

【0060】

このように、撮像ユニット１１０は、筐体１１２内で撮像手段１１１の撮像方向を設定することで、部屋２００内の正面方向、背面方向、右側方向、左側方向、上面方向、および底面方向の全方向を撮像することができる。

【0061】

図３は、全方向撮像装置と全方向撮像装置が撮像した映像を出力する映像出力装置との接続関係全体を示すブロック図である。
図３に示すように、撮像ユニット１１０は正面方向、背面方向、右側方向、左側方向、上面方向、および底面方向に向けられた６個の撮像手段１１１を備えており、各撮像手段１１１は通信ケーブルを介して、たとえばインターネットなどのネットワーク３００に接続されている。

【0062】

全方向撮像装置１００が撮像した映像を出力するための映像出力装置４００は、通信ケーブルを介してネットワーク３００に接続されている。映像出力装置４００は、たとえばプロジェクター投影装置や液晶モニターなどが挙げられる。

【0063】

映像出力装置４００は、撮像ユニット１１０が有する６個の撮像手段１１１それぞれに対応した６個の映像出力手段４１０を備えており、撮像手段１１１が撮像した映像を対応する映像出力手段４１０が映像を出力する。

【0064】

具体的には、正面方向に向けられた撮像手段１１１が撮像したデータは、ネットワーク３００を介して映像出力装置４００に転送され、映像出力装置４００が有する正面方向の映像を出力する映像出力手段４１０が正面方向の映像を出力する。

【0065】

同様に、背面方向に向けられた撮像手段１１１が撮像したデータは、ネットワーク３００を介して映像出力装置４００に転送され、映像出力装置４００が有する背面方向の映像を出力する映像出力手段４１０が背面方向の映像を出力する。

【0066】

これにより、全方向撮像装置１００が撮像した全方向の映像を、ネットワーク３００を介した異なる場所で、映像出力装置４００が全方向の映像を出力することができ、遠隔地でもリアルタイムで全方向撮像装置１００が撮像した全方向の映像を視聴することができる。

【0067】

図４は、撮像手段が撮像する撮像領域と、撮像領域によって形成される死角領域とを示す上面図である。
図４に示すように、部屋２００の角部Ｋ３を起点として、撮像手段１１１−２および撮像手段１１１−３によって撮像されない死角領域（撮像手段１１１−２、Ｋ３、撮像手段１１１−３）の撮像領域に配設されて撮像ユニット１１０に支持手段１２０が結合される。

【0068】

これにより支持手段１２０は、撮像手段１１１−２および撮像手段１１１−３の死角領域（撮像手段１１１−２、Ｋ３、撮像手段１１１−３）に配置されるため、撮像手段１１１−２および撮像手段１１１−３によって撮像されない。

【0069】

また、支持手段１２０の起点は、隣接する撮像手段１１１の画角線Ｇの交点に設ける必要があり、支持手段１２０と撮像ユニット１１０との結合点は、隣接する撮像手段１１１の死角領域内であれば任意の箇所に結合することができる。

【0070】

また本実施の形態では、撮像ユニット１１０を直方体形状で説明したが、直方体形状以外にも円柱形状や、その他の形状で形成することができる。この場合にも、支持手段１２０と撮像ユニット１１０との結合点は、隣接する撮像手段１１１の死角領域内であれば任意の箇所に結合することができる。

【0071】

図５は、部屋に全方向撮像装置を設置した状態を示す斜視図である。
図５に示すように、部屋２００の角部Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３、Ｋ４を起点として支持手段１２０が撮像ユニット１１０に結合されている。

【0072】

このように撮像ユニット１１０は４箇所の角部Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３、Ｋ４から支持手段１２０によって支持されるため、撮像ユニット１１０が傾くことなく安定して部屋２００内の全方向を撮像することができる。

【0073】

また支持手段１２０が撮像ユニット１１０をすることで、撮像ユニット１１０の支持者が不要になり、撮像ユニット１１０が撮像する撮像領域に撮影者が侵入することなく部屋２００内の全方向を撮像することができる。

【0074】

〔第２の実施の形態〕
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。本実施の形態の全方向撮像装置は、撮像する空間が異なる以外は、第１の実施の形態で示した構成とほぼ同様である。このため、上記第１の実施の形態とほぼ同様の構成部分については同一の符号を付すなどして適宜その説明を省略する。

【0075】

図６は、第２の実施の形態に係る全方向撮像装置の設置例を示す斜視図である。
図６に示すように全方向撮像装置１００は、周囲全方向を撮像するための撮像ユニット１１０、および撮像ユニット１１０を特定の位置に支持するための支持手段１２０を備えている。

【0076】

第２の実施の形態では、全方向撮像装置１００が狭長空間であるトンネル２１０内に複数設置され、トンネル２１０内に設置された複数の全方向撮像装置１００からトンネル２１０の内部を全方向撮像する例として説明する。

【0077】

全方向撮像装置１００は、図６の左側から右側に向けて形成されたトンネル２１０内に所定の間隔で設置され、支持手段１２０によってトンネル２１０内の壁面から撮像ユニット１１０が所定の間隔で吊るされている。

【0078】

トンネル２１０の左側入り口には、全方向撮像装置１００Ａが設置され、全方向撮像装置１００Ａの左側に向けられた撮像手段１１１の撮像領域がトンネル２１０の左側入り口が撮像可能な撮像領域に設置される。

【0079】

また全方向撮像装置１００Ａの右側、つまりトンネル２１０の内部側には全方向撮像装置１００Ｂが設置される。このとき、全方向撮像装置１００Ａの背面側、上面側、正面側、および底面側に向けられた撮像手段１１１の撮像領域と、全方向撮像装置１００Ｂの左側に向けられた撮像手段１１１の背面側、上面側、正面側、および底面側に向けられた撮像手段１１１の撮像領域とが重ならないように設置される。

【0080】

なお、画角線Ｇの交点に設けられる支持手段１２０の起点においては、全方向撮像装置１００Ａの右背面側の支持手段１２０の起点と、全方向撮像装置１００Ｂの左背面側の支持手段１２０の起点とが重なるように、また全方向撮像装置１００Ａの右正面側の支持手段１２０の起点と、全方向撮像装置１００Ｂの左正面側の支持手段１２０の起点とが重なるようにして全方向撮像装置１００Ａおよび全方向撮像装置１００Ｂを設置するとよい。

【0081】

これにより、全方向撮像装置１００Ａと全方向撮像装置１００Ｂとの撮像領域が重ならず、かつ全方向撮像装置１００Ａと全方向撮像装置１００Ａとの撮像領域が密接し、トンネル２１０内全体を撮像することができる。

【0082】

全方向撮像装置１００Ｃ以降も全方向撮像装置１００Ｂと同様に、隣接される全方向撮像装置１００と撮像領域が重ならず、また撮像領域が密接する位置でそれぞれの全方向撮像装置１００を設置する。

【0083】

トンネル２１０の右側出口には、全方向撮像装置１００Ｚが設置され、全方向撮像装置１００Ａの右側に向けられた撮像手段１１１の撮像領域がトンネル２１０の右側出口が撮像可能な撮像領域に設置される。

【0084】

以上のように、トンネル２１０のような狭長空間であっても、狭長空間内に全方向撮像装置１００を複数設置することで、狭長空間内部における全方向の映像を全方向撮像装置１００で撮像することができる。

【0085】

なお、本実施の形態の全方向撮像装置１００の場合、たとえばトンネル２１０の入り口または出口に設置される全方向撮像装置１００のトンネル２１０内部側に向けられた撮像手段１１１、トンネル２１０の入り口または出口を除く内部に設置される全方向撮像装置１００の左側および右側に向けられた撮像手段１１１は、映像を出力する際に必要ないため省略することもできる。

【0086】

〔第３の実施の形態〕
次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。本実施の形態の全方向撮像装置は、支持手段の支持方法が異なる以外は、第１の実施の形態で示した構成とほぼ同様である。このため、上記第１の実施の形態とほぼ同様の構成部分については同一の符号を付すなどして適宜その説明を省略する。

【0087】

図７は、第３の実施の形態に係る全方向撮像装置を示す上面図である。
図７に示すように全方向撮像装置１００は、周囲全方向を撮像するための撮像ユニット１１０、および撮像ユニット１１０を特定の位置に支持するための支持手段１２０を備えている。

【0088】

第３の実施の形態では、全方向撮像装置１００が直方体形状の部屋２００内に設置され、部屋２００内に設置された全方向撮像装置１００から部屋２００の内部を全方向撮像する例として説明する。

【0089】

撮像ユニット１１０は、正面方向、背面方向、右側方向、左側方向、上面方向、および底面方向に向けられた撮像手段１１１と撮像手段１１１を収容する筐体１１２を備えている。

【0090】

撮像手段１１１は、たとえばイメージセンサー１１１Ａと広角レンズ１１１Ｂとを備えたビデオカメラであって、撮像手段１１１が撮像する画角線Ｇが部屋２００の角部Ｋとは異なる起点Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、およびＰ４と交わるように設定されている。

【0091】

撮像手段１１１は筐体１１２内で正面方向、背面方向、右側方向、左側方向、上面方向、および底面方向に向けられ、各撮像手段１１１の画角線Ｇが部屋２００の角部Ｋとは異なる起点Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、およびＰ４と交わるように設定されることで、部屋２００内の全方向を撮像することができる。

【0092】

具体的には、図１の上面図に示すように、撮像ユニット１１０が有する撮像手段１１１−１は部屋２００の右側方向に向けられて設置されており、撮像手段１１１−１は水平方向に部屋２００内の起点Ｐ１から起点Ｐ２までの撮像領域で撮像することができる。

【0093】

同様に、部屋２００の背面方向に向けられた撮像手段１１１−２は、部屋２００内の起点Ｐ２から起点Ｐ３までの撮像領域で撮像することができ、部屋２００の左側方向に向けられた撮像手段１１１−３は、部屋２００内の起点Ｐ３から起点Ｐ４までの撮像領域で撮像することができ、部屋２００の正面方向に向けられた撮像手段１１１−４は、部屋２００内の起点Ｐ４から起点Ｐ１までの撮像領域で撮像することができる。

【0094】

さらに同様に撮像ユニット１１０が有する上面方向および底面方向に向けられた撮像手段１１１によって撮像か可能な撮像領域を加えることで、全方向撮像装置１００は部屋２００内の全方向を撮像することができる。

【0095】

支持手段１２０は、たとえば撮像ユニット１１０を支持する十分な強度を備えたワイヤーであって、部屋２００内の起点Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、およびＰ４から対応する撮像ユニット１１０の上面部にそれぞれが結合されている。

【0096】

支持手段１２０と撮像ユニット１１０との結合点は、撮像ユニット１１０が有するそれぞれの撮像手段１１１が撮像する撮像領域の死角領域に設けられる。これにより、支持手段１２０は撮像手段１１１によって撮像されない。

【0097】

具体的には、部屋２００の右側方向に向けられた撮像手段１１１−１の画角線Ｇと部屋２００の背面方向に向けられた撮像手段１１１−２の画角線Ｇとの交点である起点Ｐ２は、部屋２００の背面方向の任意の位置に設けられる。

【0098】

図７に示すように、部屋２００の背面方向のＰ１を起点として、撮像手段１１１−１および撮像手段１１１−２によって撮像されない死角領域（撮像手段１１１−１、Ｐ１、撮像手段１１１−２）の撮像領域に配設されて撮像ユニット１１０に支持手段１２０が結合される。

【0099】

これにより支持手段１２０は、撮像手段１１１−１および撮像手段１１１−２の死角領域（撮像手段１１１−１、Ｐ１、撮像手段１１１−２）に配置されるため、撮像手段１１１−１および撮像手段１１１−２によって撮像されない。

【0100】

同様に、部屋２００の左側背面方向のＰ３を起点とした支持手段１２０は、背面方向に向けられた撮像手段１１１−２および左側方向に向けられた撮像手段１１１−３の死角領域（撮像手段１１１−２、Ｐ３、撮像手段１１１−３）に配設される。

【0101】

また、部屋２００の左側正面方向のＰ４を起点とした支持手段１２０は、左側方向に向けられた撮像手段１１１−３および正面方向に向けられた撮像手段１１１−４の死角領域（撮像手段１１１−３、Ｐ４、撮像手段１１１−４）に配設される。

【0102】

また、部屋２００の正面方向のＰ１を起点とした支持手段１２０は、正面方向に向けられた撮像手段１１１−４および右側方向に向けられた撮像手段１１１−１の死角領域（撮像手段１１１−４、Ｐ１、撮像手段１１１−１）に配設される。

【0103】

上記のように、全方向撮像装置１００は、撮像ユニット１１０が有する撮像手段１１１が正面方向、背面方向、右側方向、左側方向、上面方向、および底面方向を撮像し、撮像ユニット１１０を撮像手段１１１の死角領域に配設された支持手段１２０で支持する。
全方向撮像装置１００によると、撮像ユニット１１０は支持手段１２０を撮像領域に含むことなく全方向を撮像することができる。

【0104】

〔第４の実施の形態〕
次に、本発明の第４の実施の形態について説明する。本実施の形態の全方向撮像装置は、支持手段の支持方法が異なる以外は、第１の実施の形態で示した構成とほぼ同様である。このため、上記第１の実施の形態とほぼ同様の構成部分については同一の符号を付すなどして適宜その説明を省略する。

【0105】

図８は、部屋に全方向撮像装置を設置した状態を示す斜視図である。
図８に示すように、部屋２００の角部Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３、Ｋ４、Ｋ５、Ｋ６、Ｋ７、Ｋ８を起点として支持手段１２０が撮像ユニット１１０に結合されている。

【0106】

このように撮像ユニット１１０は８箇所の角部Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３、Ｋ４、Ｋ５、Ｋ６、Ｋ７、Ｋ８から支持手段１２０によって支持されるため、撮像ユニット１１０が傾くことなく安定して部屋２００内の全方向を撮像することができる。

【0107】

また第１の実施の形態における全方向撮像装置１００とは異なり、本実施の形態の全方向撮像装置１００は支持手段１２０によって撮像ユニット１１０が部屋２００の８方向により支持されている。これにより、撮像ユニット１１０がより安定した状態で全方向を撮像することができる。

【0108】

本実施の形態の全方向撮像装置１００は、具体的に移動する空間を撮像する場合に有効である。たとえば部屋２００の代わりに観覧車のゴンドラ内に全方向撮像装置１００を設置する場合が挙げられる。

【0109】

第１の実施の形態における全方向撮像装置１００では、支持手段１２０によって撮像ユニット１１０が吊られている状態なので、ゴンドラが移動したり揺れたりすると、これに伴い撮像ユニット１１０が大きく揺れてしまうことで、撮像ユニット１１０が撮像する映像も揺れてしまうことが考えられる。

【0110】

そこで本実施の形態の全方向撮像装置１００では、撮像ユニット１１０を８箇所の角部から支持するので、たとえゴンドラが移動したり揺れたりしたとしても、８箇所の支持手段が撮像ユニット１１０の揺れを抑制することができ、撮像ユニット１１０が撮像する揺れを抑制することができる。

【0111】

〔第５の実施の形態〕
次に、本発明の第５の実施の形態について説明する。本実施の形態の全方向撮像装置は、撮像ユニットが移動すること以外は、第４の実施の形態で示した構成とほぼ同様である。このため、上記第４の実施の形態とほぼ同様の構成部分については同一の符号を付すなどして適宜その説明を省略する。

【0112】

図９は、第５の実施の形態に係る全方向撮像装置を示す上面図および側面図である。
図９に示すように全方向撮像装置１００は、周囲全方向を撮像するための撮像ユニット１１０、撮像ユニット１１０を特定の位置に支持するための支持手段１２０、および撮像ユニット１１０を移動させるための撮像ユニット移動手段１３０を備えている。

【0113】

第５の実施の形態では、全方向撮像装置１００が直方体形状の部屋２００内に設置され、部屋２００内に設置された全方向撮像装置１００から部屋２００の内部を全方向撮像する例として説明する。

【0114】

撮像ユニット移動手段１３０は、支持手段１２０によって支持される撮像ユニット１１０を移動させるためのものであって、たとえば撮像ユニット１１０に連結された支持手段１２０であるワイヤーの長さを調節可能にするワイヤー巻取り装置である。

【0115】

撮像ユニット移動手段１３０は、部屋２００の角部に設けられた８箇所の支持手段１２０の起点にそれぞれ設けられ、撮像ユニット１１０に連結されたワイヤーの長さを、それぞれの撮像ユニット移動手段１３０が独立してワイヤーの長さを調節する。

【0116】

具体的には、角部Ｋ１に設けられた撮像ユニット移動手段１３０を駆動させて撮像ユニット１１０に連結されたワイヤーを巻き取ることで、撮像ユニット１１０はＫ１に近づく。

【0117】

これと同時に他の撮像ユニット移動手段１３０を駆動させて撮像ユニット１１０に連結されたワイヤーを緩めることで、各ワイヤーが破断することなく撮像ユニット１１０をＫ１に近づけることができる。

【0118】

このように支持手段１２０が連結された角部Ｋに、それぞれ独立して駆動する撮像ユニット移動手段１３０を設けることで、部屋２００の内部で撮像ユニット１１０を自在に移動させることができる。

【0119】

このように撮像ユニット１１０を部屋２００の内部で移動させながら、部屋２００の全方向を撮像ユニット１１０が撮像することで、視聴者が部屋２００の内部を移動しているかのような映像を撮像することができる。

【0120】

図１０は、第５の実施の形態に係る全方向撮像装置における撮像ユニットが移動する様子を示す斜視図である。
図１０に示すように、撮像ユニット移動手段１３０を駆動させることで、撮像ユニット１１０は任意の位置に移動することができる。

【0121】

なお、撮像ユニット移動手段１３０を駆動した場合、撮像ユニット１１０の移動と同時に撮像ユニット１１０が備える各撮像手段１１１のうち、隣り合う撮像手段１１１の画角線Ｇが１点で交わるように設定されなければならない。

【0122】

この場合、撮像ユニット１１０の移動位置によって各撮像手段１１１が有するイメージセンサー１１１Ａと広角レンズ１１１Ｂとの焦点距離やレンズの向きを調節する必要がある。

【0123】

そこで全方向撮像装置１００は、移動する撮像ユニット１１０の位置によって、隣り合う撮像手段１１１の画角線Ｇが１点で交わるように制御する図示しない制御手段１４０を備えることもできる。

【0124】

制御手段１４０は、たとえば撮像ユニット１１０の位置を撮像ユニット移動手段１３０の駆動するワイヤーの移動量から部屋２００内の位置座標を算出し、その算出された位置座標から、各撮像手段のうち隣り合う撮像手段１１１の画角線Ｇが１点で交わるようにイメージセンサー１１１Ａと広角レンズ１１１Ｂとの焦点距離やレンズの向きを調節する。

【0125】

これにより、撮像ユニット１１０が移動しても隣り合う撮像手段１１１の画角線Ｇが常に１点で交わり、その交点から支持手段１２０が撮像ユニット１１０を支持するため、全方向撮像装置１００は死角領域内で支持手段１２０が撮像ユニット１１０を支持することができる。

【0126】

つまり撮像ユニット１１０が移動しても支持手段１２０が撮像ユニット１１０によって撮像されることなく、部屋２００内の全方向を撮像することができ、カメラの支持物やカメラの操作者が映り込むことがなく、映像処理時間を低減させることができる。

【符号の説明】

【0127】

１００ 全方向撮像装置
１１０ 撮像ユニット
１１１ 撮像手段
１１１Ａ イメージセンサー
１１１Ｂ 広角レンズ
１１２ 筐体
１２０ 支持手段
１３０ 撮像ユニット移動手段
１４０ 制御手段
２００ 部屋
２１０ トンネル
３００ ネットワーク
４００ 映像出力装置
４１０ 映像出力手段
Ｇ 画角線
Ｋ 角部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】