パノラマ画像距離算出装置
【課題】パノラマ画像における２点間の三次元距離を算出することが可能なパノラマ画像距離算出装置を提供する。
【解決手段】パノラマ画像距離算出装置３０は、第一の単眼パノラマ画像データ及び第二の単眼パノラマ画像データを生成する単眼パノラマ画像データ生成部３４と、第一の単眼パノラマ画像データ及び第二の単眼パノラマ画像データを表示装置４０へ出力する画像データ出力部３５と、ユーザによる入力装置２０の操作に応じて、第一の単眼パノラマ画像における始点及び終点を取得するとともに、第二の単眼パノラマ画像における前記始点及び前記終点を取得する始点終点取得部３６と、第一の単眼パノラマ画像における始点及び終点並びに第二の単眼パノラマ画像における始点及び終点に基づいて、始点と終点との三次元距離を算出する三次元距離算出部３７と、を備える。
【解決手段】パノラマ画像距離算出装置３０は、第一の単眼パノラマ画像データ及び第二の単眼パノラマ画像データを生成する単眼パノラマ画像データ生成部３４と、第一の単眼パノラマ画像データ及び第二の単眼パノラマ画像データを表示装置４０へ出力する画像データ出力部３５と、ユーザによる入力装置２０の操作に応じて、第一の単眼パノラマ画像における始点及び終点を取得するとともに、第二の単眼パノラマ画像における前記始点及び前記終点を取得する始点終点取得部３６と、第一の単眼パノラマ画像における始点及び終点並びに第二の単眼パノラマ画像における始点及び終点に基づいて、始点と終点との三次元距離を算出する三次元距離算出部３７と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パノラマ画像における２点間の三次元距離を算出するパノラマ画像距離算出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
パノラマ画像関連技術として、複数の画像を繋げるように合成することによってパノラマ画像を生成する技術が知られている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−０５０７９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
かかる技術は、建築物の内部をディスプレイすることはできるが、建築物内に設置された家具の幅、扉の幅等、パノラマ画像における２点間の実際の三次元距離を算出することはできない。
【０００５】
本発明は、前記した事情に鑑みて創案されたものであり、パノラマ画像における２点間の三次元距離を算出することが可能なパノラマ画像距離算出装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するため、本発明のパノラマ画像距離算出装置は、第一の単眼撮影装置によって撮影された複数の第一の単眼画像データと、前記第一の単眼撮影装置から所定距離離間した第二の単眼撮影装置によって撮影された複数の第二の単眼画像データと、が記憶される画像データ記憶部と、記憶された複数の前記第一の単眼画像データを読み出し、仮想空間に配置したパノラママップを構成する複数の板モデルにマッピングすることによって、第一の単眼パノラマ画像に関する第一の単眼パノラマ画像データを生成するとともに、記憶された複数の前記第二の単眼画像データを読み出し、前記複数の板モデルにマッピングすることによって、第二の単眼パノラマ画像に関する第二の単眼パノラマ画像データを生成するパノラマ画像データ生成部と、生成された前記第一の単眼パノラマ画像データ及び前記第二の単眼パノラマ画像データを表示装置へ出力する画像データ出力部と、ユーザによる入力装置の操作に応じて、前記第一の単眼パノラマ画像における始点及び終点を取得するとともに、前記第二の単眼パノラマ画像における前記始点及び前記終点を取得する始点終点取得部と、取得された前記第一の単眼パノラマ画像における前記始点及び前記終点並びに前記第二の単眼パノラマ画像における前記始点及び前記終点に基づいて、前記始点と前記終点との三次元距離を算出する三次元距離算出部と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
かかる構成によると、各単眼パノラマ画像における始点及び終点に基づいて、始点と終点との間の三次元距離を算出することができる。
【０００８】
前記第一の単眼撮影装置及び前記第二の単眼撮影装置の焦点をｆ、前記第一の単眼撮影装置と前記第二の単眼撮影装置との間の間隔をｄ、前記第一の単眼パノラマ画像における前記始点の二次元座標を（ｘ１１，ｙ１１）、前記第一の単眼パノラマ画像における前記終点の二次元座標を（ｘ１２，ｙ１２）、前記第二の単眼パノラマ画像における前記始点の二次元座標を（ｘ２１，ｙ２１）、前記第二の単眼パノラマ画像における前記終点の二次元座標を（ｘ２２，ｙ２２）、前記始点の三次元座標を（ｘＳ，ｙＳ，ｚＳ）、前記終点の三次元座標を（ｘＥ，ｙＥ，ｚＥ）、としたとき、前記三次元距離算出部は、
ＤＳＥ＝｛（ｘＥ−ｘＳ）２＋（ｙＥ−ｙＳ）２＋（ｚＥ−ｚＳ）２｝１／２
ただし、
ｘＳ＝ｄ・ｘ１１／（ｘ１１−ｘ１２）、ｙＳ＝ｄ・ｙ１１／（ｘ１１−ｘ１２）、ｚＳ＝ｄ・ｆ／（ｘ１１−ｘ１２）、ｘＥ＝ｄ・ｘ２１／（ｘ２１−ｘ２２）、ｙＥ＝ｄ・ｙ１１／（ｘ２１−ｘ２２）、ｚＥ＝ｄ・ｆ／（ｘ２１−ｘ２２）、によって、前記始点と前記終点との三次元距離ＤＳＥを算出する構成とすることができる。
【０００９】
前記画像データ生成部は、取得された前記第一の単眼パノラマ画像における前記始点又は前記終点に基づいて、前記第一の撮影装置と前記始点又は前記終点とを通る線分を前記第二の単眼パノラマ画像に描画するように前記第二の単眼パノラマ画像データを加工し、取得された前記第二の単眼パノラマ画像における前記始点又は前記終点に基づいて、前記第二の撮影装置と前記始点又は前記終点とを通る線分を前記第一の単眼パノラマ画像に描画するように前記第一の単眼パノラマ画像データを加工する構成であってもよい。
【００１０】
かかる構成によると、一方の単眼パノラマ画像における始点又は終点に基づいて、他方の単眼パノラマ画像において始点又は終点を通る線分が描画されるので、ユーザによる始点及び終点の指定及び修正が容易である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、パノラマ画像における２点間の三次元距離を算出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態に係るパノラマ画像表示システムを示すブロック図である。
【図２】（ａ）は、三次元座標の算出原理を説明するための図であり、（ｂ）は（ａ）のｘ−ｚ平面図である。
【図３】単眼パノラマ画像の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態に係るパノラマ画像距離算出装置を建築物内部のパノラマ画像表示に適用した場合を例にとり、適宜図面を参照しながら説明する。同様の部分には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１４】
図１に示すように、本発明の実施形態に係るパノラマ画像表示システム１は、建築物内部の全方位パノラマ画像を生成して表示するシステムであって、複眼撮影装置１０と、入力装置２０と、パノラマ画像距離算出装置３０と、表示装置４０と、を備える。
【００１５】
＜複眼撮影装置１０＞
複眼撮影装置１０は、デジタルカメラである単眼撮影部（第一の単眼撮影装置）１１ａ及び単眼撮影部（第二の単眼撮影装置）１１ｂと、単眼撮影部１１ａ，１１ｂの撮影方向を変更するための駆動部１２と、単眼撮影部１１ａ，１１ｂ及び駆動部１２を駆動制御する制御部１３と、を備える。
単眼撮影部１１ａ，１１ｂは、焦点距離ｆのデジタルカメラであって、光軸間の距離が間隔ｄとなるように固定されてユニット化されている。
【００１６】
制御部１３は、駆動部１２を移動させたりすることによって、単眼撮影部１１ａ，１１ｂを所望の撮影方向に向け、かかる状態で単眼撮影部１１ａ，１１ｂのシャッタを制御することによって撮影し、撮影画像に関する撮影画像データをパノラマ画像データ生成装置３０へ出力する。
また、制御部１３は、撮影順序（すなわち、撮影方向）に基づくＩＤを撮影画像データに付与し、ＩＤが付与された撮影画像データをパノラマ画像距離算出装置３０へ出力する。
【００１７】
＜入力装置２０＞
入力装置２０は、キーボード、マウス等からなり、ユーザの操作に応じて、複眼パノラマ画像から単眼パノラマ画像への切換指示、単眼パノラマ画像における始点指示及び終点指示等をパノラマ画像距離算出装置３０へ出力する。
【００１８】
＜パノラマ画像距離算出装置３０＞
パノラマ画像距離算出装置３０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力回路等から構成されており、機能部として、撮影画像データ記憶部３１と、記憶部３２と、複眼パノラマ画像データ生成部３３と、単眼パノラマ画像データ生成部３４と、画像データ出力部３５と、始点終点取得部３６と、三次元距離算出部３７と、を備える。
【００１９】
≪撮影画像データ記憶部３１≫
撮影画像データ記憶部３１には、制御部１３から出力された複数の撮影画像に関する複数の撮影画像データが入力されて記憶される。
【００２０】
≪記憶部３２≫
記憶部３２には、単眼撮影部１１ａの複数の撮影画像に基づいて第一の単眼パノラマ画像を生成する際に用いられる第一の単眼パノラママップと、単眼撮影部１１ｂの複数の撮影画像に基づいて第二の単眼パノラマ画像を生成する際に用いられる第二の単眼パノラママップと、が予め記憶されており、さらに、単眼撮影部１１ａ，１１ｂの間隔ｄと、単眼撮影部１１ａ，１１ｂの焦点距離ｆと、が予め記憶されている。また、記憶部３２には、各単眼パノラママップとその二次元座標との関係が予め記憶されている。
【００２１】
パノラママップは、複数の板モデルを仮想空間に配置して構成されている。板モデルは、各撮影画像の撮影範囲に対応している。すなわち、板モデルは、撮影画像と同数であり、隣り合う板モデル間のピッチは、隣り合う撮影画像間のピッチと同一であり、各板モデルの縦横比は、各撮影画像の縦横比に対応している。また、各板モデルには、撮影画像データと同様にＩＤが付与されている。後記する複眼パノラマ画像データ生成部３３及び単眼パノラマ画像データ生成部３４は、撮影画像データに付与されたＩＤと板モデルに付与されたＩＤとに基づいて、撮影画像データを対応する板モデルにマッピングすることによって、複眼パノラマ画像データ及び単眼パノラマ画像データを生成する。
【００２２】
≪複眼パノラマ画像データ生成部３３≫
複眼パノラマ画像データ生成部３３は、撮影画像データ記憶部３１から複数の撮影画像データを読み出し、読み出された撮影画像データに基づいて、複眼パノラマ画像に関する複眼パノラマ画像データを生成する。
具体的には、複眼パノラマ画像データ生成部３３は、記憶部３２に予め記憶された二つの単眼パノラママップを読み出し、二つの単眼パノラママップの板モデルに撮影画像データをマッピングすることによって、二つの単眼パノラマ画像データを生成する。そして、複眼パノラマ画像データ生成部３３は、生成された第一の単眼パノラマ画像データと第二の単眼パノラマ画像データとに基づいて、第一の単眼パノラマ画像と第二の単眼パノラマ画像とが交互に表示されるように、複眼パノラマ画像データ（動画像データ）を生成する。
【００２３】
≪単眼パノラマ画像データ生成部３４≫
単眼パノラマ画像データ生成部３４は、撮影画像データ記憶部３１から出力された複数の撮影画像データを読み出し、読み出された撮影画像データに基づいて、単眼パノラマ画像に関する単眼パノラマ画像データを生成する。
具体的には、単眼パノラマ画像データ生成部３４は、記憶部３２に予め記憶された二つの単眼パノラママップを読み出し、二つの単眼パノラママップの板モデルに撮影画像データをマッピングすることによって、二つの単眼パノラマ画像データを生成する。そして、単眼パノラマ画像データ生成部３４は、生成された第一の単眼パノラマ画像と第二の単眼パノラマ画像とに基づいて、第一の単眼パノラマ画像と第二の単眼パノラマ画像とが並んで表示されるように、単眼パノラマ画像データを生成する。
【００２４】
≪画像データ出力部３５≫
画像データ出力部３５は、パノラマ画像データを表示装置４０へ出力するものであって、本実施形態では、複眼パノラマ画像データ生成部３３から出力された複眼パノラマ画像、又は、単眼パノラマ画像データ生成部３４から出力された第一の単眼パノラマ画像データ及び第二の単眼パノラマ画像データを表示装置４０へ出力する。
【００２５】
≪始点終点取得部３６≫
始点終点取得部３６は、入力装置２０から出力された、第一の単眼パノラマ画像における始点指示及び終点指示と、第二の単眼パノラマ画像における始点指示及び終点指示と、を取得する。また、始点終点取得部３６は、取得した始点指示及び終点指示を用いて記憶部３２に記憶された単眼パノラママップとその二次元座標との関係を参照することによって、第一の単眼パノラマ画像における始点の二次元座標及び終点の二次元座標、並びに、第二の単眼パノラマ画像における始点の二次元座標及び終点の二次元座標を取得し、三次元距離算出部３７へ出力する。
【００２６】
≪三次元距離算出部３７≫
三次元距離算出部３７は、始点終点取得部３６から出力された、各単眼パノラマ画像の始点及び終点の二次元座標を取得し、取得された各二次元座標に基づいて、始点と終点との間の三次元距離を算出する。
【００２７】
（三次元座標の算出原理）
ここで、図２を参照して、三次元座標の算出原理について説明する。以下では、単眼撮影部１１ａ，１１ｂの配列方向をＸ軸、単眼撮影部１１ａ，１１ｂの光軸方向をＹ軸、Ｘ軸及びＺ軸と直交するＹ軸からなる三次元座標空間について考えるものとする。単眼撮影部１１ａを三次元座標における原点に配置し、左側の単眼撮影部１１ａと右側の単眼撮影部１１ｂとの間隔をｄとすると、単眼撮影部１１ａの三次元座標Ｏ１及び単眼撮影部１１ｂの三次元座標Ｏ２は、以下のようになる。
Ｏ１＝（０，０，０）
Ｏ２＝（ｄ，０，０）
【００２８】
三次元座標Ｍ＝（ｘＭ，ｙＭ，ｚＭ）に位置する対象物を単眼撮影部１１ａ，１１ｂを用いて撮影し、かかる対象物が単眼撮影部１１ａによる第一の撮影画像の二次元座標Ｎ１＝（ｘ１，ｙ１）に写っており、単眼撮影部１１ｂによる第二の撮影画像の二次元座標Ｎ２＝（ｘ２，ｙ２）に写っているとする。
ここで、三角形ＭＯ１Ｏ２と三角形ＭＮ１Ｎ２とは相似であるため、以下の関係が成立する。
ｘＭ＝ｄ・ｘ１／（ｘ１−ｘ２）
ｙＭ＝ｄ・ｙ１／（ｘ１−ｘ２）
ｚＭ＝ｄ・ｆ／（ｘ１−ｘ２）
すなわち、予め定められた焦点距離ｆ及び間隔ｄと、撮影画像の二次元座標の値と、を用いることによって、所望の位置の三次元座標を算出することができる。
【００２９】
三次元距離算出部３７は、第一の単眼パノラマ画像における始点（ｘ１１，ｙ１１）及び終点（ｘ２１，ｙ２１）と第二の単眼パノラマ画像における始点（ｘ１２，ｙ１２）及び終点（ｘ２２，ｙ２２）とを取得し、前記した原理を用いて、始点の二次元座標（ｘ１１，ｙ１１）及び（ｘ１２，ｙ１２）に基づいて始点の三次元座標を算出するとともに、終点の二次元座標（ｘ２１，ｙ２１）及び（ｘ２２，ｙ２２）に基づいて終点の三次元座標を算出し、これら始点及び終点の三次元座標に基づいて、始点と終点との間の三次元距離を算出し、単眼パノラマ画像データ生成部３４へ出力する。そして、単眼パノラマ画像データ生成部３４は、算出された三次元距離を表示するように単眼パノラマ画像データを加工し、加工された単眼パノラマ画像データを画像データ出力部３５へ出力する。このようにすることで、算出された三次元距離が、後記する表示装置４０のスクリーン４２に表示される。
【００３０】
なお、第一の単眼パノラママップにおける複数の板モデルと、第二の単眼パノラママップにおける複数の板モデルと、には、同一の座標系における二次元座標が付与されている。
【００３１】
＜表示装置４０＞
表示装置４０は、パノラマ画像距離算出装置３０から出力された各パノラマ画像データを用いてパノラマ画像を表示するものである。
【００３２】
照射部４１は、画像データ出力部３５から出力された画像データを取得し、取得された画像データに応じた光をスクリーン４２に照射する。スクリーン４２には、照射部４１から照射された光によって、各パノラマ画像が表示される。
【００３３】
複眼パノラマ画像の表示に際して、照射部４１は、時分割シャッタ方式の立体視を行う場合には、ユーザが装着した液晶シャッタメガネ（図示せず）と同期して右眼用画像光と左眼用画像光とを交互に照射する。また、偏光方式の立体視を行う場合には、照射部４１は、右眼用画像光および左眼用画像光を２台の３次元画像光照射装置で照射する。２台の３次元画像光照射装置は、互いに直交する偏光（直線偏光または円偏光）板を通して右眼用画像光と左眼用画像光をそれぞれ照射する。ユーザは、左右が互いに直交する偏光メガネ（図示せず）を装着して３次元画像を観察する。なお、立体視をせずに３次元画像を表示する場合には、照射部４１及びスクリーン４２に代えて、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ等を使用することができる。また、立体視対応のディスプレイを使用することもできる。
【００３４】
＜動作例＞
続いて、本発明の実施形態に係るパノラマ画像表示システム１の動作例について、図１，３を参照して説明する。
【００３５】
まず、制御部１３は、駆動部１２を移動させたりすることによって、単眼撮影部１１ａ，１１ｂを所望の撮影方向に向け、かかる状態で単眼撮影部１１ａ，１１ｂのシャッタを制御することによって撮影し、撮影画像に関する撮影画像データをパノラマ画像データ生成装置３０へ出力する。
【００３６】
続いて、複眼パノラマ画像データ生成部３３は、撮影画像データ記憶部３１から複数の撮影画像データを読み出し、読み出された撮影画像データに基づいて、複眼パノラマ画像データを生成し、画像データ出力部３５へ出力する。画像データ出力部３５は、複眼パノラマ画像データを表示装置４０へ出力し、表示装置４０は、複眼パノラマ画像を表示する。
【００３７】
かかる状態において、ユーザによる入力装置２０の操作に応じて、入力装置２０が切換指示を出力すると、単眼パノラマ画像データ生成部３４は、撮影画像データ記憶部３１から複数の撮影画像データを読み出し、読み出された撮影画像データに基づいて、単眼パノラマ画像データを生成し、画像データ出力部３５へ出力する。
【００３８】
画像データ出力部３５は、単眼パノラマ画像データを表示装置４０へ出力し、表示装置４０は、第一の単眼パノラマ画像１１０及び第二の単眼パノラマ画像１２０を表示する（図３参照）。本実施形態において、第一の単眼パノラマ画像１１０は、単眼撮影部１１ａの撮影画像である２枚の単眼画像１１１，１１２を左右に並べて配置して構成されており、第二の単眼パノラマ画像１２０は、単眼撮影部１１ｂの撮影画像である２枚の単眼画像１２１，１２２を左右に並べて配置して構成されている。以下の動作例では、被写体である水槽の上縁の三次元距離を算出する場合を例示する。第一の単眼パノラマ画像１１０における始点（被写体である水槽の左上端）Ｓ１は左の単眼画像１１１に位置し、終点（被写体である水槽の右上端）Ｅ１は右の単眼画像１１２に位置する。同様に、第二の単眼パノラマ画像１２０における始点Ｓ２は左の単眼画像１２１に位置し、終点Ｅ２は右の単眼画像１２２に位置する。
【００３９】
かかる状態において、ユーザが入力装置２０を操作し、第一の単眼パノラマ画像１１０における始点Ｓ１を指定すると、第一の単眼パノラマ画像１１０における始点指示が始点終点取得部３６に入力される。
始点終点取得部３６は、始点指示を取得すると、記憶部３２に記憶された単眼パノラママップの板モデルの二次元座標を参照することによって、第一の単眼パノラマ画像１１０における始点Ｓ１の二次元座標（ｘ１１，ｙ１１）を取得し、単眼パノラマ画像データ生成部３４へ出力する。
【００４０】
単眼パノラマ画像データ生成部３４は、始点Ｓ１の二次元座標（ｘ１１，ｙ１１）を取得すると、始点Ｓ１の二次元座標（ｘ１１，ｙ１１）、焦点距離ｆ及び単眼撮影部１１ａの三次元座標Ｏ１に基づいて、単眼撮影部１１ａと始点Ｓ１とを通る線分Ｌ１を第二の単眼パノラマ画像１２０に描画するように第二の単眼パノラマ画像データを加工する。これにより、始点Ｓ１及び線分Ｌ１が表示される。
【００４１】
線分Ｌ１が表示された状態で、ユーザが入力装置２０を操作し、第二の単眼パノラマ画像１２０における始点Ｓ２を指定すると、第一の単眼パノラマ画像１２０における始点指示が始点終点取得部３６に入力される。
始点終点取得部３６は、始点指示を取得すると、記憶部３２に記憶された単眼パノラママップの板モデルの二次元座標を参照することによって、第二の単眼パノラマ画像１２０における始点Ｓ２の二次元座標（ｘ２１，ｙ２１）を取得し、単眼パノラマ画像データ生成部３４へ出力する。
【００４２】
単眼パノラマ画像データ生成部３４は、始点Ｓ２の二次元座標（ｘ２１，ｙ２１）を取得すると、始点Ｓ２の二次元座標（ｘ２１，ｙ２１）、焦点距離ｆ及び単眼撮影部１１ｂの三次元座標Ｏ２に基づいて、単眼撮影部１１ｂと始点Ｓ２とを通る線分Ｌ２を第一の単眼パノラマ画像１１０に描画するように第一の単眼パノラマ画像データを加工する。これにより、始点Ｓ２及び線分Ｌ２が表示される。
【００４３】
続いて、ユーザが入力装置２０を操作し、第一の単眼パノラマ画像１１０における終点Ｅ１を指定すると、第一の単眼パノラマ画像１１０における終点指示が始点終点取得部３６に入力される。
始点終点取得部３６は、終点指示を取得すると、記憶部３２に記憶された単眼パノラママップの板モデルの二次元座標を参照することによって、第一の単眼パノラマ画像１１０における終点Ｅ１の二次元座標（ｘ１２，ｙ１２）を取得し、単眼パノラマ画像データ生成部３４へ出力する。
【００４４】
単眼パノラマ画像データ生成部３４は、終点Ｅ１の二次元座標（ｘ１２，ｙ１２）を取得すると、終点Ｅ１の二次元座標（ｘ１２，ｙ１２）、焦点距離ｆ及び単眼撮影部１１ａの三次元座標Ｏ１に基づいて、単眼撮影部１１ａと終点Ｅ１とを通る線分Ｌ３を第二の単眼パノラマ画像１２０に描画するように第二の単眼パノラマ画像データを加工する。これにより、終点Ｅ１及び線分Ｌ３が表示される。
【００４５】
線分Ｌ３が表示された状態で、ユーザが入力装置２０を操作し、第二の単眼パノラマ画像１２０における終点Ｅ２を指定すると、第一の単眼パノラマ画像１２０における終点指示が始点終点取得部３６に入力される。
始点終点取得部３６は、終点指示を取得すると、記憶部３２に記憶された単眼パノラママップの板モデルの二次元座標を参照することによって、第二の単眼パノラマ画像１２０における終点Ｓ２の二次元座標（ｘ２２，ｙ２２）を取得し、単眼パノラマ画像データ生成部３４へ出力する。
【００４６】
単眼パノラマ画像データ生成部３４は、終点Ｅ２の二次元座標（ｘ２２，ｙ２２）を取得すると、終点Ｅ２の二次元座標（ｘ２２，ｙ２２）、焦点距離ｆ及び単眼撮影部１１ｂの三次元座標Ｏ２に基づいて、単眼撮影部１１ｂと終点Ｅ２とを通る線分Ｌ４を第一の単眼パノラマ画像１１０に描画するように第一の単眼パノラマ画像データを加工する。これにより、始点Ｓ２及び線分Ｌ４が表示される。
【００４７】
第一の単眼パノラマ画像１１０における始点Ｓ１及び終点Ｅ１、並びに、第二の単眼パノラマ画像１２０における始点Ｓ２及び終点Ｅ２の入力が終わると、三次元距離算出部３７は、入力内容と、記憶部３２に記憶された間隔ｄ及び焦点距離ｆと、に基づいて、始点及び終点の三次元座標を算出するとともに、算出された始点及び終点の三次元座標に基づいて始点と終点との三次元距離を算出する。これにより、三次元距離が表示される。
【００４８】
始点の三次元位置Ｓ（ｘＳ，ｙＳ，ｚＳ）は、下記式によって算出される。
ｘＳ＝ｄ・ｘ１１／（ｘ１１−ｘ１２）
ｙＳ＝ｄ・ｙ１１／（ｘ１１−ｘ１２）
ｚＳ＝ｄ・ｆ／（ｘ１１−ｘ１２）
【００４９】
また、終点の三次元位置Ｅ（ｘＥ，ｙＥ，ｚＥ）は、下記式によって算出される。
ｘＥ＝ｄ・ｘ２１／（ｘ２１−ｘ２２）
ｙＥ＝ｄ・ｙ１１／（ｘ２１−ｘ２２）
ｚＥ＝ｄ・ｆ／（ｘ２１−ｘ２２）
【００５０】
始点と終点との三次元距離ＤＳＥは、前記したｘＳ，ｙＳ，ｚＳ，ｘＥ，ｙＥ，ｚＥの値を下記式に代入することによって算出される。
ＤＳＥ＝｛（ｘＥ−ｘＳ）２＋（ｙＥ−ｙＳ）２＋（ｚＥ−ｚＳ）２｝１／２
【００５１】
本発明の実施形態に係るパノラマ画像表示システム１は、各単眼パノラマ画像における始点及び終点に基づいて、始点と終点との間の三次元距離を算出することができる。また、本発明の実施形態に係るパノラマ画像表示システム１は、一方の単眼パノラマ画像における始点又は終点に基づいて、他方の単眼パノラマ画像において始点又は終点を通る線分が描画されるので、ユーザによる始点及び終点の指定及び修正が容易である。
【００５２】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜設計変更可能である。例えば、算出された三次元距離をユーザに通知する手法は、表示装置に表示させることに限定されず、通知部としてのスピーカに発話させる構成であってもよい。また、線分Ｌ１〜Ｌ４を表示するための動作を省略する構成であってもよい。
【符号の説明】
【００５３】
１ パノラマ画像表示システム
３０ パノラマ画像距離算出装置
３１ 撮影画像データ記憶部
３４ 単眼パノラマ画像データ生成部（パノラマ画像データ生成部）
３５ 画像データ出力部
３６ 始点終点取得部
３７ 三次元距離算出部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パノラマ画像における２点間の三次元距離を算出するパノラマ画像距離算出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
パノラマ画像関連技術として、複数の画像を繋げるように合成することによってパノラマ画像を生成する技術が知られている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−０５０７９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
かかる技術は、建築物の内部をディスプレイすることはできるが、建築物内に設置された家具の幅、扉の幅等、パノラマ画像における２点間の実際の三次元距離を算出することはできない。
【０００５】
本発明は、前記した事情に鑑みて創案されたものであり、パノラマ画像における２点間の三次元距離を算出することが可能なパノラマ画像距離算出装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するため、本発明のパノラマ画像距離算出装置は、第一の単眼撮影装置によって撮影された複数の第一の単眼画像データと、前記第一の単眼撮影装置から所定距離離間した第二の単眼撮影装置によって撮影された複数の第二の単眼画像データと、が記憶される画像データ記憶部と、記憶された複数の前記第一の単眼画像データを読み出し、仮想空間に配置したパノラママップを構成する複数の板モデルにマッピングすることによって、第一の単眼パノラマ画像に関する第一の単眼パノラマ画像データを生成するとともに、記憶された複数の前記第二の単眼画像データを読み出し、前記複数の板モデルにマッピングすることによって、第二の単眼パノラマ画像に関する第二の単眼パノラマ画像データを生成するパノラマ画像データ生成部と、生成された前記第一の単眼パノラマ画像データ及び前記第二の単眼パノラマ画像データを表示装置へ出力する画像データ出力部と、ユーザによる入力装置の操作に応じて、前記第一の単眼パノラマ画像における始点及び終点を取得するとともに、前記第二の単眼パノラマ画像における前記始点及び前記終点を取得する始点終点取得部と、取得された前記第一の単眼パノラマ画像における前記始点及び前記終点並びに前記第二の単眼パノラマ画像における前記始点及び前記終点に基づいて、前記始点と前記終点との三次元距離を算出する三次元距離算出部と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
かかる構成によると、各単眼パノラマ画像における始点及び終点に基づいて、始点と終点との間の三次元距離を算出することができる。
【０００８】
前記第一の単眼撮影装置及び前記第二の単眼撮影装置の焦点をｆ、前記第一の単眼撮影装置と前記第二の単眼撮影装置との間の間隔をｄ、前記第一の単眼パノラマ画像における前記始点の二次元座標を（ｘ１１，ｙ１１）、前記第一の単眼パノラマ画像における前記終点の二次元座標を（ｘ１２，ｙ１２）、前記第二の単眼パノラマ画像における前記始点の二次元座標を（ｘ２１，ｙ２１）、前記第二の単眼パノラマ画像における前記終点の二次元座標を（ｘ２２，ｙ２２）、前記始点の三次元座標を（ｘＳ，ｙＳ，ｚＳ）、前記終点の三次元座標を（ｘＥ，ｙＥ，ｚＥ）、としたとき、前記三次元距離算出部は、
ＤＳＥ＝｛（ｘＥ−ｘＳ）２＋（ｙＥ−ｙＳ）２＋（ｚＥ−ｚＳ）２｝１／２
ただし、
ｘＳ＝ｄ・ｘ１１／（ｘ１１−ｘ１２）、ｙＳ＝ｄ・ｙ１１／（ｘ１１−ｘ１２）、ｚＳ＝ｄ・ｆ／（ｘ１１−ｘ１２）、ｘＥ＝ｄ・ｘ２１／（ｘ２１−ｘ２２）、ｙＥ＝ｄ・ｙ１１／（ｘ２１−ｘ２２）、ｚＥ＝ｄ・ｆ／（ｘ２１−ｘ２２）、によって、前記始点と前記終点との三次元距離ＤＳＥを算出する構成とすることができる。
【０００９】
前記画像データ生成部は、取得された前記第一の単眼パノラマ画像における前記始点又は前記終点に基づいて、前記第一の撮影装置と前記始点又は前記終点とを通る線分を前記第二の単眼パノラマ画像に描画するように前記第二の単眼パノラマ画像データを加工し、取得された前記第二の単眼パノラマ画像における前記始点又は前記終点に基づいて、前記第二の撮影装置と前記始点又は前記終点とを通る線分を前記第一の単眼パノラマ画像に描画するように前記第一の単眼パノラマ画像データを加工する構成であってもよい。
【００１０】
かかる構成によると、一方の単眼パノラマ画像における始点又は終点に基づいて、他方の単眼パノラマ画像において始点又は終点を通る線分が描画されるので、ユーザによる始点及び終点の指定及び修正が容易である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、パノラマ画像における２点間の三次元距離を算出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態に係るパノラマ画像表示システムを示すブロック図である。
【図２】（ａ）は、三次元座標の算出原理を説明するための図であり、（ｂ）は（ａ）のｘ−ｚ平面図である。
【図３】単眼パノラマ画像の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態に係るパノラマ画像距離算出装置を建築物内部のパノラマ画像表示に適用した場合を例にとり、適宜図面を参照しながら説明する。同様の部分には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１４】
図１に示すように、本発明の実施形態に係るパノラマ画像表示システム１は、建築物内部の全方位パノラマ画像を生成して表示するシステムであって、複眼撮影装置１０と、入力装置２０と、パノラマ画像距離算出装置３０と、表示装置４０と、を備える。
【００１５】
＜複眼撮影装置１０＞
複眼撮影装置１０は、デジタルカメラである単眼撮影部（第一の単眼撮影装置）１１ａ及び単眼撮影部（第二の単眼撮影装置）１１ｂと、単眼撮影部１１ａ，１１ｂの撮影方向を変更するための駆動部１２と、単眼撮影部１１ａ，１１ｂ及び駆動部１２を駆動制御する制御部１３と、を備える。
単眼撮影部１１ａ，１１ｂは、焦点距離ｆのデジタルカメラであって、光軸間の距離が間隔ｄとなるように固定されてユニット化されている。
【００１６】
制御部１３は、駆動部１２を移動させたりすることによって、単眼撮影部１１ａ，１１ｂを所望の撮影方向に向け、かかる状態で単眼撮影部１１ａ，１１ｂのシャッタを制御することによって撮影し、撮影画像に関する撮影画像データをパノラマ画像データ生成装置３０へ出力する。
また、制御部１３は、撮影順序（すなわち、撮影方向）に基づくＩＤを撮影画像データに付与し、ＩＤが付与された撮影画像データをパノラマ画像距離算出装置３０へ出力する。
【００１７】
＜入力装置２０＞
入力装置２０は、キーボード、マウス等からなり、ユーザの操作に応じて、複眼パノラマ画像から単眼パノラマ画像への切換指示、単眼パノラマ画像における始点指示及び終点指示等をパノラマ画像距離算出装置３０へ出力する。
【００１８】
＜パノラマ画像距離算出装置３０＞
パノラマ画像距離算出装置３０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力回路等から構成されており、機能部として、撮影画像データ記憶部３１と、記憶部３２と、複眼パノラマ画像データ生成部３３と、単眼パノラマ画像データ生成部３４と、画像データ出力部３５と、始点終点取得部３６と、三次元距離算出部３７と、を備える。
【００１９】
≪撮影画像データ記憶部３１≫
撮影画像データ記憶部３１には、制御部１３から出力された複数の撮影画像に関する複数の撮影画像データが入力されて記憶される。
【００２０】
≪記憶部３２≫
記憶部３２には、単眼撮影部１１ａの複数の撮影画像に基づいて第一の単眼パノラマ画像を生成する際に用いられる第一の単眼パノラママップと、単眼撮影部１１ｂの複数の撮影画像に基づいて第二の単眼パノラマ画像を生成する際に用いられる第二の単眼パノラママップと、が予め記憶されており、さらに、単眼撮影部１１ａ，１１ｂの間隔ｄと、単眼撮影部１１ａ，１１ｂの焦点距離ｆと、が予め記憶されている。また、記憶部３２には、各単眼パノラママップとその二次元座標との関係が予め記憶されている。
【００２１】
パノラママップは、複数の板モデルを仮想空間に配置して構成されている。板モデルは、各撮影画像の撮影範囲に対応している。すなわち、板モデルは、撮影画像と同数であり、隣り合う板モデル間のピッチは、隣り合う撮影画像間のピッチと同一であり、各板モデルの縦横比は、各撮影画像の縦横比に対応している。また、各板モデルには、撮影画像データと同様にＩＤが付与されている。後記する複眼パノラマ画像データ生成部３３及び単眼パノラマ画像データ生成部３４は、撮影画像データに付与されたＩＤと板モデルに付与されたＩＤとに基づいて、撮影画像データを対応する板モデルにマッピングすることによって、複眼パノラマ画像データ及び単眼パノラマ画像データを生成する。
【００２２】
≪複眼パノラマ画像データ生成部３３≫
複眼パノラマ画像データ生成部３３は、撮影画像データ記憶部３１から複数の撮影画像データを読み出し、読み出された撮影画像データに基づいて、複眼パノラマ画像に関する複眼パノラマ画像データを生成する。
具体的には、複眼パノラマ画像データ生成部３３は、記憶部３２に予め記憶された二つの単眼パノラママップを読み出し、二つの単眼パノラママップの板モデルに撮影画像データをマッピングすることによって、二つの単眼パノラマ画像データを生成する。そして、複眼パノラマ画像データ生成部３３は、生成された第一の単眼パノラマ画像データと第二の単眼パノラマ画像データとに基づいて、第一の単眼パノラマ画像と第二の単眼パノラマ画像とが交互に表示されるように、複眼パノラマ画像データ（動画像データ）を生成する。
【００２３】
≪単眼パノラマ画像データ生成部３４≫
単眼パノラマ画像データ生成部３４は、撮影画像データ記憶部３１から出力された複数の撮影画像データを読み出し、読み出された撮影画像データに基づいて、単眼パノラマ画像に関する単眼パノラマ画像データを生成する。
具体的には、単眼パノラマ画像データ生成部３４は、記憶部３２に予め記憶された二つの単眼パノラママップを読み出し、二つの単眼パノラママップの板モデルに撮影画像データをマッピングすることによって、二つの単眼パノラマ画像データを生成する。そして、単眼パノラマ画像データ生成部３４は、生成された第一の単眼パノラマ画像と第二の単眼パノラマ画像とに基づいて、第一の単眼パノラマ画像と第二の単眼パノラマ画像とが並んで表示されるように、単眼パノラマ画像データを生成する。
【００２４】
≪画像データ出力部３５≫
画像データ出力部３５は、パノラマ画像データを表示装置４０へ出力するものであって、本実施形態では、複眼パノラマ画像データ生成部３３から出力された複眼パノラマ画像、又は、単眼パノラマ画像データ生成部３４から出力された第一の単眼パノラマ画像データ及び第二の単眼パノラマ画像データを表示装置４０へ出力する。
【００２５】
≪始点終点取得部３６≫
始点終点取得部３６は、入力装置２０から出力された、第一の単眼パノラマ画像における始点指示及び終点指示と、第二の単眼パノラマ画像における始点指示及び終点指示と、を取得する。また、始点終点取得部３６は、取得した始点指示及び終点指示を用いて記憶部３２に記憶された単眼パノラママップとその二次元座標との関係を参照することによって、第一の単眼パノラマ画像における始点の二次元座標及び終点の二次元座標、並びに、第二の単眼パノラマ画像における始点の二次元座標及び終点の二次元座標を取得し、三次元距離算出部３７へ出力する。
【００２６】
≪三次元距離算出部３７≫
三次元距離算出部３７は、始点終点取得部３６から出力された、各単眼パノラマ画像の始点及び終点の二次元座標を取得し、取得された各二次元座標に基づいて、始点と終点との間の三次元距離を算出する。
【００２７】
（三次元座標の算出原理）
ここで、図２を参照して、三次元座標の算出原理について説明する。以下では、単眼撮影部１１ａ，１１ｂの配列方向をＸ軸、単眼撮影部１１ａ，１１ｂの光軸方向をＹ軸、Ｘ軸及びＺ軸と直交するＹ軸からなる三次元座標空間について考えるものとする。単眼撮影部１１ａを三次元座標における原点に配置し、左側の単眼撮影部１１ａと右側の単眼撮影部１１ｂとの間隔をｄとすると、単眼撮影部１１ａの三次元座標Ｏ１及び単眼撮影部１１ｂの三次元座標Ｏ２は、以下のようになる。
Ｏ１＝（０，０，０）
Ｏ２＝（ｄ，０，０）
【００２８】
三次元座標Ｍ＝（ｘＭ，ｙＭ，ｚＭ）に位置する対象物を単眼撮影部１１ａ，１１ｂを用いて撮影し、かかる対象物が単眼撮影部１１ａによる第一の撮影画像の二次元座標Ｎ１＝（ｘ１，ｙ１）に写っており、単眼撮影部１１ｂによる第二の撮影画像の二次元座標Ｎ２＝（ｘ２，ｙ２）に写っているとする。
ここで、三角形ＭＯ１Ｏ２と三角形ＭＮ１Ｎ２とは相似であるため、以下の関係が成立する。
ｘＭ＝ｄ・ｘ１／（ｘ１−ｘ２）
ｙＭ＝ｄ・ｙ１／（ｘ１−ｘ２）
ｚＭ＝ｄ・ｆ／（ｘ１−ｘ２）
すなわち、予め定められた焦点距離ｆ及び間隔ｄと、撮影画像の二次元座標の値と、を用いることによって、所望の位置の三次元座標を算出することができる。
【００２９】
三次元距離算出部３７は、第一の単眼パノラマ画像における始点（ｘ１１，ｙ１１）及び終点（ｘ２１，ｙ２１）と第二の単眼パノラマ画像における始点（ｘ１２，ｙ１２）及び終点（ｘ２２，ｙ２２）とを取得し、前記した原理を用いて、始点の二次元座標（ｘ１１，ｙ１１）及び（ｘ１２，ｙ１２）に基づいて始点の三次元座標を算出するとともに、終点の二次元座標（ｘ２１，ｙ２１）及び（ｘ２２，ｙ２２）に基づいて終点の三次元座標を算出し、これら始点及び終点の三次元座標に基づいて、始点と終点との間の三次元距離を算出し、単眼パノラマ画像データ生成部３４へ出力する。そして、単眼パノラマ画像データ生成部３４は、算出された三次元距離を表示するように単眼パノラマ画像データを加工し、加工された単眼パノラマ画像データを画像データ出力部３５へ出力する。このようにすることで、算出された三次元距離が、後記する表示装置４０のスクリーン４２に表示される。
【００３０】
なお、第一の単眼パノラママップにおける複数の板モデルと、第二の単眼パノラママップにおける複数の板モデルと、には、同一の座標系における二次元座標が付与されている。
【００３１】
＜表示装置４０＞
表示装置４０は、パノラマ画像距離算出装置３０から出力された各パノラマ画像データを用いてパノラマ画像を表示するものである。
【００３２】
照射部４１は、画像データ出力部３５から出力された画像データを取得し、取得された画像データに応じた光をスクリーン４２に照射する。スクリーン４２には、照射部４１から照射された光によって、各パノラマ画像が表示される。
【００３３】
複眼パノラマ画像の表示に際して、照射部４１は、時分割シャッタ方式の立体視を行う場合には、ユーザが装着した液晶シャッタメガネ（図示せず）と同期して右眼用画像光と左眼用画像光とを交互に照射する。また、偏光方式の立体視を行う場合には、照射部４１は、右眼用画像光および左眼用画像光を２台の３次元画像光照射装置で照射する。２台の３次元画像光照射装置は、互いに直交する偏光（直線偏光または円偏光）板を通して右眼用画像光と左眼用画像光をそれぞれ照射する。ユーザは、左右が互いに直交する偏光メガネ（図示せず）を装着して３次元画像を観察する。なお、立体視をせずに３次元画像を表示する場合には、照射部４１及びスクリーン４２に代えて、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ等を使用することができる。また、立体視対応のディスプレイを使用することもできる。
【００３４】
＜動作例＞
続いて、本発明の実施形態に係るパノラマ画像表示システム１の動作例について、図１，３を参照して説明する。
【００３５】
まず、制御部１３は、駆動部１２を移動させたりすることによって、単眼撮影部１１ａ，１１ｂを所望の撮影方向に向け、かかる状態で単眼撮影部１１ａ，１１ｂのシャッタを制御することによって撮影し、撮影画像に関する撮影画像データをパノラマ画像データ生成装置３０へ出力する。
【００３６】
続いて、複眼パノラマ画像データ生成部３３は、撮影画像データ記憶部３１から複数の撮影画像データを読み出し、読み出された撮影画像データに基づいて、複眼パノラマ画像データを生成し、画像データ出力部３５へ出力する。画像データ出力部３５は、複眼パノラマ画像データを表示装置４０へ出力し、表示装置４０は、複眼パノラマ画像を表示する。
【００３７】
かかる状態において、ユーザによる入力装置２０の操作に応じて、入力装置２０が切換指示を出力すると、単眼パノラマ画像データ生成部３４は、撮影画像データ記憶部３１から複数の撮影画像データを読み出し、読み出された撮影画像データに基づいて、単眼パノラマ画像データを生成し、画像データ出力部３５へ出力する。
【００３８】
画像データ出力部３５は、単眼パノラマ画像データを表示装置４０へ出力し、表示装置４０は、第一の単眼パノラマ画像１１０及び第二の単眼パノラマ画像１２０を表示する（図３参照）。本実施形態において、第一の単眼パノラマ画像１１０は、単眼撮影部１１ａの撮影画像である２枚の単眼画像１１１，１１２を左右に並べて配置して構成されており、第二の単眼パノラマ画像１２０は、単眼撮影部１１ｂの撮影画像である２枚の単眼画像１２１，１２２を左右に並べて配置して構成されている。以下の動作例では、被写体である水槽の上縁の三次元距離を算出する場合を例示する。第一の単眼パノラマ画像１１０における始点（被写体である水槽の左上端）Ｓ１は左の単眼画像１１１に位置し、終点（被写体である水槽の右上端）Ｅ１は右の単眼画像１１２に位置する。同様に、第二の単眼パノラマ画像１２０における始点Ｓ２は左の単眼画像１２１に位置し、終点Ｅ２は右の単眼画像１２２に位置する。
【００３９】
かかる状態において、ユーザが入力装置２０を操作し、第一の単眼パノラマ画像１１０における始点Ｓ１を指定すると、第一の単眼パノラマ画像１１０における始点指示が始点終点取得部３６に入力される。
始点終点取得部３６は、始点指示を取得すると、記憶部３２に記憶された単眼パノラママップの板モデルの二次元座標を参照することによって、第一の単眼パノラマ画像１１０における始点Ｓ１の二次元座標（ｘ１１，ｙ１１）を取得し、単眼パノラマ画像データ生成部３４へ出力する。
【００４０】
単眼パノラマ画像データ生成部３４は、始点Ｓ１の二次元座標（ｘ１１，ｙ１１）を取得すると、始点Ｓ１の二次元座標（ｘ１１，ｙ１１）、焦点距離ｆ及び単眼撮影部１１ａの三次元座標Ｏ１に基づいて、単眼撮影部１１ａと始点Ｓ１とを通る線分Ｌ１を第二の単眼パノラマ画像１２０に描画するように第二の単眼パノラマ画像データを加工する。これにより、始点Ｓ１及び線分Ｌ１が表示される。
【００４１】
線分Ｌ１が表示された状態で、ユーザが入力装置２０を操作し、第二の単眼パノラマ画像１２０における始点Ｓ２を指定すると、第一の単眼パノラマ画像１２０における始点指示が始点終点取得部３６に入力される。
始点終点取得部３６は、始点指示を取得すると、記憶部３２に記憶された単眼パノラママップの板モデルの二次元座標を参照することによって、第二の単眼パノラマ画像１２０における始点Ｓ２の二次元座標（ｘ２１，ｙ２１）を取得し、単眼パノラマ画像データ生成部３４へ出力する。
【００４２】
単眼パノラマ画像データ生成部３４は、始点Ｓ２の二次元座標（ｘ２１，ｙ２１）を取得すると、始点Ｓ２の二次元座標（ｘ２１，ｙ２１）、焦点距離ｆ及び単眼撮影部１１ｂの三次元座標Ｏ２に基づいて、単眼撮影部１１ｂと始点Ｓ２とを通る線分Ｌ２を第一の単眼パノラマ画像１１０に描画するように第一の単眼パノラマ画像データを加工する。これにより、始点Ｓ２及び線分Ｌ２が表示される。
【００４３】
続いて、ユーザが入力装置２０を操作し、第一の単眼パノラマ画像１１０における終点Ｅ１を指定すると、第一の単眼パノラマ画像１１０における終点指示が始点終点取得部３６に入力される。
始点終点取得部３６は、終点指示を取得すると、記憶部３２に記憶された単眼パノラママップの板モデルの二次元座標を参照することによって、第一の単眼パノラマ画像１１０における終点Ｅ１の二次元座標（ｘ１２，ｙ１２）を取得し、単眼パノラマ画像データ生成部３４へ出力する。
【００４４】
単眼パノラマ画像データ生成部３４は、終点Ｅ１の二次元座標（ｘ１２，ｙ１２）を取得すると、終点Ｅ１の二次元座標（ｘ１２，ｙ１２）、焦点距離ｆ及び単眼撮影部１１ａの三次元座標Ｏ１に基づいて、単眼撮影部１１ａと終点Ｅ１とを通る線分Ｌ３を第二の単眼パノラマ画像１２０に描画するように第二の単眼パノラマ画像データを加工する。これにより、終点Ｅ１及び線分Ｌ３が表示される。
【００４５】
線分Ｌ３が表示された状態で、ユーザが入力装置２０を操作し、第二の単眼パノラマ画像１２０における終点Ｅ２を指定すると、第一の単眼パノラマ画像１２０における終点指示が始点終点取得部３６に入力される。
始点終点取得部３６は、終点指示を取得すると、記憶部３２に記憶された単眼パノラママップの板モデルの二次元座標を参照することによって、第二の単眼パノラマ画像１２０における終点Ｓ２の二次元座標（ｘ２２，ｙ２２）を取得し、単眼パノラマ画像データ生成部３４へ出力する。
【００４６】
単眼パノラマ画像データ生成部３４は、終点Ｅ２の二次元座標（ｘ２２，ｙ２２）を取得すると、終点Ｅ２の二次元座標（ｘ２２，ｙ２２）、焦点距離ｆ及び単眼撮影部１１ｂの三次元座標Ｏ２に基づいて、単眼撮影部１１ｂと終点Ｅ２とを通る線分Ｌ４を第一の単眼パノラマ画像１１０に描画するように第一の単眼パノラマ画像データを加工する。これにより、始点Ｓ２及び線分Ｌ４が表示される。
【００４７】
第一の単眼パノラマ画像１１０における始点Ｓ１及び終点Ｅ１、並びに、第二の単眼パノラマ画像１２０における始点Ｓ２及び終点Ｅ２の入力が終わると、三次元距離算出部３７は、入力内容と、記憶部３２に記憶された間隔ｄ及び焦点距離ｆと、に基づいて、始点及び終点の三次元座標を算出するとともに、算出された始点及び終点の三次元座標に基づいて始点と終点との三次元距離を算出する。これにより、三次元距離が表示される。
【００４８】
始点の三次元位置Ｓ（ｘＳ，ｙＳ，ｚＳ）は、下記式によって算出される。
ｘＳ＝ｄ・ｘ１１／（ｘ１１−ｘ１２）
ｙＳ＝ｄ・ｙ１１／（ｘ１１−ｘ１２）
ｚＳ＝ｄ・ｆ／（ｘ１１−ｘ１２）
【００４９】
また、終点の三次元位置Ｅ（ｘＥ，ｙＥ，ｚＥ）は、下記式によって算出される。
ｘＥ＝ｄ・ｘ２１／（ｘ２１−ｘ２２）
ｙＥ＝ｄ・ｙ１１／（ｘ２１−ｘ２２）
ｚＥ＝ｄ・ｆ／（ｘ２１−ｘ２２）
【００５０】
始点と終点との三次元距離ＤＳＥは、前記したｘＳ，ｙＳ，ｚＳ，ｘＥ，ｙＥ，ｚＥの値を下記式に代入することによって算出される。
ＤＳＥ＝｛（ｘＥ−ｘＳ）２＋（ｙＥ−ｙＳ）２＋（ｚＥ−ｚＳ）２｝１／２
【００５１】
本発明の実施形態に係るパノラマ画像表示システム１は、各単眼パノラマ画像における始点及び終点に基づいて、始点と終点との間の三次元距離を算出することができる。また、本発明の実施形態に係るパノラマ画像表示システム１は、一方の単眼パノラマ画像における始点又は終点に基づいて、他方の単眼パノラマ画像において始点又は終点を通る線分が描画されるので、ユーザによる始点及び終点の指定及び修正が容易である。
【００５２】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜設計変更可能である。例えば、算出された三次元距離をユーザに通知する手法は、表示装置に表示させることに限定されず、通知部としてのスピーカに発話させる構成であってもよい。また、線分Ｌ１〜Ｌ４を表示するための動作を省略する構成であってもよい。
【符号の説明】
【００５３】
１ パノラマ画像表示システム
３０ パノラマ画像距離算出装置
３１ 撮影画像データ記憶部
３４ 単眼パノラマ画像データ生成部（パノラマ画像データ生成部）
３５ 画像データ出力部
３６ 始点終点取得部
３７ 三次元距離算出部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一の単眼撮影装置によって撮影された複数の第一の単眼画像データと、前記第一の単眼撮影装置から所定距離離間した第二の単眼撮影装置によって撮影された複数の第二の単眼画像データと、が記憶される画像データ記憶部と、
記憶された複数の前記第一の単眼画像データを読み出し、仮想空間に配置したパノラママップを構成する複数の板モデルにマッピングすることによって、第一の単眼パノラマ画像に関する第一の単眼パノラマ画像データを生成するとともに、記憶された複数の前記第二の単眼画像データを読み出し、前記複数の板モデルにマッピングすることによって、第二の単眼パノラマ画像に関する第二の単眼パノラマ画像データを生成するパノラマ画像データ生成部と、
生成された前記第一の単眼パノラマ画像データ及び前記第二の単眼パノラマ画像データを表示装置へ出力する画像データ出力部と、
ユーザによる入力装置の操作に応じて、前記第一の単眼パノラマ画像における始点及び終点を取得するとともに、前記第二の単眼パノラマ画像における前記始点及び前記終点を取得する始点終点取得部と、
取得された前記第一の単眼パノラマ画像における前記始点及び前記終点並びに前記第二の単眼パノラマ画像における前記始点及び前記終点に基づいて、前記始点と前記終点との三次元距離を算出する三次元距離算出部と、
を備えることを特徴とするパノラマ画像距離算出装置。
【請求項２】
前記第一の単眼撮影装置及び前記第二の単眼撮影装置の焦点をｆ、
前記第一の単眼撮影装置と前記第二の単眼撮影装置との間の間隔をｄ、
前記第一の単眼パノラマ画像における前記始点の二次元座標を（ｘ１１，ｙ１１）、
前記第一の単眼パノラマ画像における前記終点の二次元座標を（ｘ１２，ｙ１２）、
前記第二の単眼パノラマ画像における前記始点の二次元座標を（ｘ２１，ｙ２１）、
前記第二の単眼パノラマ画像における前記終点の二次元座標を（ｘ２２，ｙ２２）、
前記始点の三次元座標を（ｘＳ，ｙＳ，ｚＳ）、
前記終点の三次元座標を（ｘＥ，ｙＥ，ｚＥ）、
としたとき、前記三次元距離算出部は、
ＤＳＥ＝｛（ｘＥ−ｘＳ）２＋（ｙＥ−ｙＳ）２＋（ｚＥ−ｚＳ）２｝１／２
ただし、
ｘＳ＝ｄ・ｘ１１／（ｘ１１−ｘ１２）
ｙＳ＝ｄ・ｙ１１／（ｘ１１−ｘ１２）
ｚＳ＝ｄ・ｆ／（ｘ１１−ｘ１２）
ｘＥ＝ｄ・ｘ２１／（ｘ２１−ｘ２２）
ｙＥ＝ｄ・ｙ１１／（ｘ２１−ｘ２２）
ｚＥ＝ｄ・ｆ／（ｘ２１−ｘ２２）
によって、前記始点と前記終点との三次元距離ＤＳＥを算出する
ことを特徴とする請求項１に記載のパノラマ画像距離算出装置。
【請求項３】
前記パノラマ画像データ生成部は、
取得された前記第一の単眼パノラマ画像における前記始点又は前記終点に基づいて、前記第一の撮影装置と前記始点又は前記終点とを通る線分を前記第二の単眼パノラマ画像に描画するように前記第二の単眼パノラマ画像データを加工し、
取得された前記第二の単眼パノラマ画像における前記始点又は前記終点に基づいて、前記第二の撮影装置と前記始点又は前記終点とを通る線分を前記第一の単眼パノラマ画像に描画するように前記第一の単眼パノラマ画像データを加工する
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のパノラマ画像距離算出装置。
【請求項１】
第一の単眼撮影装置によって撮影された複数の第一の単眼画像データと、前記第一の単眼撮影装置から所定距離離間した第二の単眼撮影装置によって撮影された複数の第二の単眼画像データと、が記憶される画像データ記憶部と、
記憶された複数の前記第一の単眼画像データを読み出し、仮想空間に配置したパノラママップを構成する複数の板モデルにマッピングすることによって、第一の単眼パノラマ画像に関する第一の単眼パノラマ画像データを生成するとともに、記憶された複数の前記第二の単眼画像データを読み出し、前記複数の板モデルにマッピングすることによって、第二の単眼パノラマ画像に関する第二の単眼パノラマ画像データを生成するパノラマ画像データ生成部と、
生成された前記第一の単眼パノラマ画像データ及び前記第二の単眼パノラマ画像データを表示装置へ出力する画像データ出力部と、
ユーザによる入力装置の操作に応じて、前記第一の単眼パノラマ画像における始点及び終点を取得するとともに、前記第二の単眼パノラマ画像における前記始点及び前記終点を取得する始点終点取得部と、
取得された前記第一の単眼パノラマ画像における前記始点及び前記終点並びに前記第二の単眼パノラマ画像における前記始点及び前記終点に基づいて、前記始点と前記終点との三次元距離を算出する三次元距離算出部と、
を備えることを特徴とするパノラマ画像距離算出装置。
【請求項２】
前記第一の単眼撮影装置及び前記第二の単眼撮影装置の焦点をｆ、
前記第一の単眼撮影装置と前記第二の単眼撮影装置との間の間隔をｄ、
前記第一の単眼パノラマ画像における前記始点の二次元座標を（ｘ１１，ｙ１１）、
前記第一の単眼パノラマ画像における前記終点の二次元座標を（ｘ１２，ｙ１２）、
前記第二の単眼パノラマ画像における前記始点の二次元座標を（ｘ２１，ｙ２１）、
前記第二の単眼パノラマ画像における前記終点の二次元座標を（ｘ２２，ｙ２２）、
前記始点の三次元座標を（ｘＳ，ｙＳ，ｚＳ）、
前記終点の三次元座標を（ｘＥ，ｙＥ，ｚＥ）、
としたとき、前記三次元距離算出部は、
ＤＳＥ＝｛（ｘＥ−ｘＳ）２＋（ｙＥ−ｙＳ）２＋（ｚＥ−ｚＳ）２｝１／２
ただし、
ｘＳ＝ｄ・ｘ１１／（ｘ１１−ｘ１２）
ｙＳ＝ｄ・ｙ１１／（ｘ１１−ｘ１２）
ｚＳ＝ｄ・ｆ／（ｘ１１−ｘ１２）
ｘＥ＝ｄ・ｘ２１／（ｘ２１−ｘ２２）
ｙＥ＝ｄ・ｙ１１／（ｘ２１−ｘ２２）
ｚＥ＝ｄ・ｆ／（ｘ２１−ｘ２２）
によって、前記始点と前記終点との三次元距離ＤＳＥを算出する
ことを特徴とする請求項１に記載のパノラマ画像距離算出装置。
【請求項３】
前記パノラマ画像データ生成部は、
取得された前記第一の単眼パノラマ画像における前記始点又は前記終点に基づいて、前記第一の撮影装置と前記始点又は前記終点とを通る線分を前記第二の単眼パノラマ画像に描画するように前記第二の単眼パノラマ画像データを加工し、
取得された前記第二の単眼パノラマ画像における前記始点又は前記終点に基づいて、前記第二の撮影装置と前記始点又は前記終点とを通る線分を前記第一の単眼パノラマ画像に描画するように前記第一の単眼パノラマ画像データを加工する
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のパノラマ画像距離算出装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１３−１７０５３（Ｐ２０１３−１７０５３Ａ）
【公開日】平成２５年１月２４日（２０１３．１．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１４８５５０（Ｐ２０１１−１４８５５０）
【出願日】平成２３年７月４日（２０１１．７．４）
【出願人】（０００２０６２１１）大成建設株式会社 (1,602)
【出願人】（０００１３２７６９）株式会社ソリッドレイ研究所 (6)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月２４日（２０１３．１．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月４日（２０１１．７．４）
【出願人】（０００２０６２１１）大成建設株式会社 (1,602)
【出願人】（０００１３２７６９）株式会社ソリッドレイ研究所 (6)
【Ｆターム（参考）】
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