JPS61184995A

JPS61184995A - 物体を立体視する方法及び装置

Info

Publication number: JPS61184995A
Application number: JP60024345A
Authority: JP
Inventors: Harumi Araki; 春視荒木
Original assignee: Aero Asahi Corp
Current assignee: Aero Asahi Corp
Priority date: 1985-02-13
Filing date: 1985-02-13
Publication date: 1986-08-18

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、物体を立体視する方法及び装置に関し、より
具体的には、自動車や飛行機等の移動体に積載した単一
のビデオ・カメラによるビデオ映像を使って物体を動的
に立体視しうる方法及び装置に関する。

［従来の技術］物体を立体視する方法としては、２台のスチル・カメラ
を一定間隔だけ離して、同一の物体を撮影し、これによ
って得られた写真を所定間隔離して置き、冬眠で別々の
写真を視て立体視する方法が公知であり、これは、所謂
ステレオ写真として知られている。ところがこの公知の
ステレオ写真では、２台のカメラの間の間隔を両眼間隔
に等しくし、撮影の度に各カメラのピント等を調節しな
ければならず、また、観察時にも、光学系の焦点調節等
を必要とする。従って、この方法は、機動性及び即時性
に欠けるだけでなく、連続的乃至動的な観察は不可能で
あった。

これに対し、２台のスチル・カメラの代わりに２台のビ
デオ・カメラを使い、風景、静物その他の物体を連続的
に立体祝し得る方法が提案された。

この方法では、ビデオ・カメラを水平横方向に並置し、
このビデオ・カメラの並ぶ方向に物体または両ビデオ・
カメラの何れかまたは両方を互いに他に対して相対的に
移動させ、これによって得られる２つのビデオ信号を並
置した別々のモニタ・テレビ上に映像化し、各モニタ・
テレビを別々の眼で見て立体視を実現する。この方法の
構成を第２図に示す。

第２図において、１０．１２は、両眼距離に等しい距離
だけ離して固定され同一方向に向けられたビデオ・カメ
ラであり、そのビデオ・カメラ１０．１２のビデオ信号
は、別々のビデオ・テープ・レコーダ１４．１６のビデ
オ・テープに記録される。このビデオ・テープ・レコー
ダ１４．１６からの再生ビデオ信号を、並置した別々の
モニタ・テレビ１８．２０に入力する。これにより、モ
ニタ・テレビ１８．２０にはそれぞれビデオ・カメラ１
０．１２から同時に見た物体の映像、即ち、両眼距離だ
け離れて見た物体の映像が表示される。これらモニタ・
テレビ１８゜２０上の映像を、それぞれ偏光フィルタ２
２ａ、２２ｂ及び同２４ａ、２４ｂを介して別々の眼２
６ａ、２６ｂで観察することにより、立体視を得ること
ができる。偏光フィルタ２２ａと同２４ａ１偏光フイル
タ２２ｂと同２４ｂは、それぞれ同一偏光方向であり、
偏光フィルタ２２ａ、２４ａと同２２ｂ、２２ｂとは互
いに直交している。

［発明を解決しようとする問題点］ところが、この従来の方法では、２台のビデオ・カメラ
を必須とし、ビデオ・カメラを移動させる場合には２台
のビデオ・カメラの相互の位置関係が継続的に一定する
ように位置制御することが必要であり、他にも、撮影倍
率、撮影方向等の撮影条件を完全に合致させることが必
要であった。

このようなことは地上での利用であっても必ずしも容易
ではなく、ましてや、ヘリコプタ等の飛行体に２台のビ
デオ・カメラを積載して撮影を行なうのは、広さ及び震
動の問題もあって、至難の技である。つまり、ヘリコプ
タによる震動によっても２台のビデオ・カメラが異なる
方向に動かないように、好ましくは完全に、その震動か
ら２台のビデオ・カメラを保護しなければならない。こ
のような防震台は極めて大型且つ複雑なものとなり、ヘ
リコプタに積載するのは困難であり、ましてや、　　　
　　・２台のビデオ・カメラの作動条件を合致させる作
業も、より困難になる。

またこの従来の方法では、２台のビデオ・カメラの間隔
が、両眼間隔等の一定距離に固定されているため、ビデ
オ信号の再生時に鮮明に立体視し得る物体距離が決まっ
てしまう。従って、撮影に際しては、遠距離の場合はま
だしも、接近して撮影しようとする場合には、その物体
距離の把握が重要であり、従って、この従来の方法は、
物体距離を一定に保つことの困難な航空撮影には不向き
である。

これらのことから、実際上、航空撮影により連続・的な
立体映像を得ることはできなかった。

従って、鉄塔、コンクリート斜面、送電線の使用状態の
碍子等について横方向から連続的に立体視したいという
社会的要求にも拘わらず、簡単に　□は実現できていな
い。

本発明は、これらの問題点に鑑みなされたものであり、
より簡単に鉄塔、コンクリート斜面等の物体を立体視で
きる方法及び装置を提示することにある。

本発明の第２の目的は、直立している物体を横から視る
場合や斜めの物体に対しても連続的な立体視を可能にす
る方法及び装置を提示することである。

本発明の第３の目的は、小型ヘリコプタにも積載できる
ような、小型の装置構成の方法及び装置を提示すること
である。

［問題点を解決するための手段］本発明に係る方法及び装置では、単一のビデオ・カメラ
をヘリコプタ、自動車等の移動体に積載し、このビデオ
・カメラの光軸方向を一定に保ちつつ移動体を移動させ
て対象物体乃至対象地形の映像を１本のビデオ・テープ
に記録する。しかる供給する。他方のモニタ・テレビに
は、再生ビデオ信号に調節自在の所望の時間遅延を与え
た信号を供給する。そして、この２台のモニタ・テレビ
上の映像を、立体視の公知のステレオ光学系、例えば実
体績や偏光フィルタを用いた光学系により観察する。

本発明では、ビデオ・カメラを防震架台に積載するのが
好ましい。ただし、震動が少なくスムーズに移動できる
自動車等に積載する場合や、垂直下方の航空写真を撮影
するような場合には、防震架台は無くともよい。

また、本発明では、ヘリコプタを使って横方向から斜面
等を撮影する場合には、ビデオ・カメラをジャイロ付の
防震架台に積載するのが好ましい。

こうすることにより、ヘリコプタが風にあおられても、
ビデオ・カメラの向きを一定に保つことができ、鮮明な
立体視を得ることができる。

［作　　用］立体視を得るためには、両眼の作用を模擬して同一の物
体を同時に異なる角度から視ることが必要であるが、従
来の方法では、これを、両眼に対応する２つのビデオ・
カメラで実現していた。これに対し、本発明では、観察
対象が一般に静物であることに着目し、単一のビデオ・
カメラを目標物体に対し相対的に横方向に移動させて、
一本の連続的なビデオ信号を収録し、このビデオ信号を
時間をずらして２つのモニタ・テレビに供給する。

すると、２つのモニタ・テレビ上の映像は、実質的に、
同一物体を異なる角度から見ていることに対応し、公知
のステレオ光学系により立体視をすることができる。

本発明では、謂わば一台のビデオ・カメラに２であり、
それが立体視の鮮明度に影響する。従って、航空撮影に
より、直立物体や斜面を撮影する場合、には、ビデオ・
カメラの向きを一定に保つ装置、例えばジャイロ装置に
ビデオ・カメラを固定するのが好ましい。

［実施例］以下、図面に示した実施例について簡単に説明する。第
１図は、本発明に係る方法を実施するための構成を概略
的に示す。５０は、ヘリコプタや自動車等に積載される
ビデオ・カメラである。ビデオ・カメラ５０からのビデ
オ信号は、ビデオ・テープ・レコーダ５２のビデオ・テ
ープに一旦収録される。このビデオ・テープ・レコーダ
５２はもちろんビデオ・カメラ５０と一緒に積載する。

そして、立体視観察に際しては、ビデオ・テープ・レコ
ーダ５２から再生した再生ビデオ信号をモニタ・テレビ
５４に供給すると共に、遅延時間量を調節すること一列
に並べてあり、両テレビ５４．５８の映像を公知のステ
レオ光学系である反射実体鏡６０を介して別々の眼６２
ａ、６２ｂで観察する。

ビデオ・カメラとしては、カラービデオ・カメラ、白黒
ビデオ・カメラ及び赤外線ビデオ・カメラを用いつる。

反射実体鏡６０の代わりに、第２図の従来例における偏
光フィルタ２２ａ、２２ｂ、２４ａ、２４ｂを採用して
もよい。つまりは、両モニタ・テレビ上の映像を別々の
眼で観察するようにすればよい。

遅延回路５６は、ＩＣ等を使って容易に製造できるが、
１プレーンまたは１フレ一ム分の映像信号の情報屋を単
位としてその１または２以上のブレーン数に相当する離
散的時間遅延を与えうるちのであるのが好ましい。そう
すれば、両モニタ・テレビ５４．５８上の映像表示が完
全に同期し、より鮮明な立体視を期待できる。

遅延回路５６を設ける代わりに、ビデオ・テープ・レコ
ーダ５２の収録したビデオ・テープを複製し、２台のビ
デオ・テープ再生装置を用いてもよい。

つまり、元のビデオ・テープの再生ビデオ信号を一方の
モニタ・テレビに供給し、複製したビデオ・テープの再
生ビデオ信号を他方のモニタ・テレビに供給するように
し、一方のビデオ・テープの再生タイミングを他方に較
べ相対的に遅らせるようにして、異なる時点で撮影した
映像を２台のモニタ・テレビ上に表示する。

一方のモニタ・テレビ５８へのビデオ信号の遅延時間は
、ビデオ・カメラ、即ちヘリコプタ等の移動体の移動速
度と相俟って、従来の２台のビデオ・カメラを用いる方
法におけるビデオ・カメラの間隔に対応する。本発明で
は、この時間遅延量を調節することにより、搬彰時では
無く再生時において、近い物体を立体視することも、遠
方の物体を立体視することも調節自在となる。

また、ビデオ・カメラが１台でよいことから、防震装置
が簡単な構造の小型のものでもよく、小型ヘリコプタに
も積載できる。

実際に試用してみたところ、２台のモニタ・テレビ上の
映像は、少なくとも６０％以上重複している状態で、立
体視することができた。

［発明の効果］本発明によれば、映像データを得るために１台のビデオ
・カメラで済むことから、映像データの収録作業が非常
に簡単化されるばかりか、小型ヘリコプタによるデータ
収集も可能となる。防震装置を設けるにしても、大型で
複雑なものを使わなくてもよい。

従ってまた、鉄塔、コンクリート斜面、高圧送電線、特
にその碍子等をその使用状態のままで連続的に立体視す
ることが本発明によって始めて可能となった。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の構成の概略説明図、第２図は、連続
的な立体視のできる従来例の構成の概略説明図である。ｉｏ、１２・・・ビデオ・カメラ１４．１６・・・ビデオ・テープ・レコーダ１８．２０
・・・モニタ・テレビ２２ａ、２２ｂ、２４ａ、２４ｂ　−・・偏光フィルタ
２６ａ、２６ｂ　−・・眼５０・・・ビデオ・カメラ５２・・・ビデオ・テープ・レコーダ５６・・・遅延回路５４．５８・・・モニタ争テレビ６０・・・実体反射鏡６２ａ、６２ｂ　−・・眼特許出願人　　　朝日航洋株式会社６２ａ−８シ。〜６２ｂ第２図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）移動体に積載した一台のビデオ・カメラを使つて
、対象物体を含む一連のビデオ信号をビデオ・テープに
収録するステップと、このビデオ・テープのビデオ信号を再生し、並置した２
台のモニタ・テレビの一方に当該再生ビデオ信号を供給
すると共に、他方のモニタ・テレビには当該再生ビデオ
信号に所定の時間遅延を与えた信号を供給する表示ステ
ップと、両モニタ・テレビ上の映像をステレオ光学系で観察する
ステップとからなることを特徴とする物体を立体視する方法。
（２）前記移動体が自動車であることを特徴とする特許
請求の範囲第（１）項に記載の方法。
（３）前記移動体がヘリコプタであることを特徴とする
特許請求の範囲第（１）項に記載の方法。
（４）前記ビデオ・カメラを除震装置に載置してあるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第（１）項乃至第（３）
項のいずれか１項に記載の方法。
（５）前記除震装置がジャイロ付であることを特徴とす
る特許請求の範囲第（４）項に記載の方法。
（６）表示ステップにおいて再生ビデオ信号を遅延回路
を介して他方のモニタ・テレビに供給することを特徴と
する特許請求の範囲第（１）項乃至第（５）項のいずれ
か１項に記載の方法。
（７）前記遅延回路の遅延時間が調節自在であることを
特徴とする特許請求の範囲第（６）項に記載の方法。
（８）表示ステップが、記録ステップにおいて得られた
ビデオ・テープを複製するステップを含み、一方のビデ
オ・テープからの再生ビデオ信号を一方のモニタ・テレ
ビに供給し、この再生ビデオ信号とは時間的に遅らせて
他方のビデオ・テープからの再生ビデオ信号を他方のモ
ニタ・テレビに供給することを特徴とする特許請求の範
囲第（１）項乃至第（５）項のいずれか１項に記載の方
法。
（９）前記ステレオ光学系が反射実体鏡であることを特
徴とする特許請求の範囲第（１）項乃至第（８）項のい
ずれか１項に記載の方法。
（１０）前記ステレオ光学系が、右眼とこれに対応する
一方のモニタ・テレビとの間に配置した同一偏光方向の
２枚の偏光フィルタと、左眼とこれに対応する他方のモ
ニタ・テレビとの間に配置した同一偏光方向の２枚の偏
光フィルタとからなり、右側の偏光フィルタの偏光方向
と左側の偏光フィルタの偏光方向とが互いに直交してい
ることを特徴とする特許請求の範囲第（１）項乃至第（
８）項のいずれか１項に記載の方法。
（１１）移動体に積載した１台のビデオ・カメラと、当
該ビデオ・カメラからのビデオ信号を記録媒体に記録す
るビデオ信号記録装置と、記録媒体からビデオ信号を再生する再生装置と、再生ビデオ信号を供給される第１のモニタ・テレビと、再生ビデオ信号に所望の時間遅延を与える遅延回路と、当該遅延回路により時間遅延を与えられた再生ビデオ信
号を供給される第２のモニタ・テレビと、第１及び第２のモニタ・テレビ上の映像を立体視するた
めのステレオ光学系とからなることを特徴とする物体を立体視する装置。
（１２）前記移動体が自動車であることを特徴とする特
許請求の範囲第（１１）項に記載の装置。
（１３）前記移動体がヘリコプタであることを特徴とす
る特許請求の範囲第（１１）項に記載の装置。
（１４）前記ビデオ・カメラを除震装置に載置してある
ことを特徴とする特許請求の範囲第（１１）項乃至第（
１３）項のいずれか１項に記載の装置。
（１５）前記除震装置がジャイロ付であることを特徴と
する特許請求の範囲第（１４）項に記載の装置。
（１６）前記遅延回路の遅延時間が調節自在であること
を特徴とする特許請求の範囲第（１１）項乃至第（１５
）項のいずれか１項に記載の装置。
（１７）前記ステレオ光学系が反射実体鏡であることを
特徴とする特許請求の範囲第（１１）項乃至第（１６）
項のいずれか１項に記載の装置。
（１８）前記ステレオ光学系が、右眼とこれに対応する
一方のモニタ、テレビとの間に配置した同一偏光方向の
２枚の偏光フィルタと、左眼とこれに対応する他方のモ
ニタ・テレビとの間に配置した同一偏光方向の２枚の偏
光フィルタとからなり、右側の偏光フィルタの偏光方向
と左側の偏光フィルタの偏光方向とが互いに直交してい
ることを特徴とする特許請求の範囲第（１１）項乃至第
（１６）項のいずれか１項に記載の装置。