專利名稱：γ值調(diào)整處理裝置及計算機程序的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及γ值調(diào)整處理裝置及計算機程序。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的圖像系統(tǒng)將整幅圖像分割而進行攝影(例如參照非專利文獻1、非專利文獻2、非專利文獻3)。另外，眾所周知，在連接分割而攝影的圖像時，作為改善圖像接縫的處理，要進行光學(xué)重疊圖像生成處理(例如參照非專利文獻4、非專利文獻5、非專利文獻6)。
〔非專利文獻1〕(財)新圖像產(chǎn)業(yè)推進中心開發(fā)委員會「平成10年度日本自行車振興會輔助事業(yè)(機械范圍)關(guān)于新圖像(高清晰度電視、高清晰圖像等)的研究開發(fā)和實證 超大畫面圖像系統(tǒng)的基本構(gòu)想 報告書」平成11年3月，p27-p34〔非專利文獻2〕財團法人 機械系統(tǒng)振興協(xié)會 委托單位 財團法人 新圖像產(chǎn)業(yè)推進中心 關(guān)于開發(fā)事件用超大畫面圖像攝影系統(tǒng)的可行性研究 報告書」平成12年3月，p15-p23〔非專利文獻3〕財團法人 機械系統(tǒng)振興協(xié)會 委托單位 財團法人 數(shù)字存儲信息協(xié)會(舊 財團法人 新圖像產(chǎn)業(yè)推進中心)關(guān)于開發(fā)事件用超大畫面圖像攝影系統(tǒng)的可行性研究 報告書」平成13年6月，p35〔非專利文獻4〕財團法人 新圖像產(chǎn)業(yè)推進中心開發(fā)委員會采用高清晰度電視的超大畫面圖像研究會「平成11年度日本自行車振興會輔助事業(yè)(機械范圍) 關(guān)于新圖像(高清晰圖像等)的研究開發(fā)和實證 超大畫面圖像系統(tǒng)的研究開發(fā)和實證實驗 報告書」平成12年3月，p20-p63
〔非專利文獻5〕財團法人 新圖像產(chǎn)業(yè)推進中心開發(fā)委員會采用高清晰度電視的超大畫面圖像研究會「平成12年度日本自行車振興會輔助事業(yè)(機械范圍) 關(guān)于新圖像的研究開發(fā)和實證 向超大畫面圖像系統(tǒng)實用化的開發(fā)和驗證 報告書」平成13年3月，p46-p54〔非專利文獻6〕財團法人 數(shù) 字存儲信息協(xié)會「平成13年度日本自行車振興會輔助事業(yè)(機械范圍) 關(guān)于新圖像的調(diào)查、研究事業(yè) 關(guān)于改善超大畫面圖像系統(tǒng)接縫的調(diào)查研究 報告書」平成14年3月，p28-p42發(fā)明內(nèi)容但是，對于傳統(tǒng)的圖像系統(tǒng)中如何采用處理裝置實現(xiàn)已給予光學(xué)重疊圖像的圖像數(shù)據(jù)的合成處理，并不清楚。
另外，在傳統(tǒng)的圖像系統(tǒng)中對于3臺或2臺攝像機的色溫及γ值要預(yù)先調(diào)整到?jīng)]有大的偏差的程度。但是在傳統(tǒng)的圖像系統(tǒng)中存在必須進行若干微調(diào)整的情況。因此，例如在傳統(tǒng)的圖像系統(tǒng)中合成的圖像接縫按照左圖像與中央圖像、中央圖像與右圖像，由人用監(jiān)視器進行監(jiān)視。而且，為了使合成的圖像亮度相同，監(jiān)視者要調(diào)整攝像機的色溫和γ值。因此，在傳統(tǒng)的圖像系統(tǒng)中處理過程很復(fù)雜。
本發(fā)明的目的在于提供一種將給予了光學(xué)重疊圖像的圖像數(shù)據(jù)合成的處理裝置。
另外，本發(fā)明的目的還在于提供一種γ值調(diào)整程序，即在合成圖像數(shù)據(jù)的光學(xué)重疊圖像部分、并對其亮度簡單相加而實現(xiàn)均勻接縫的情況下，該程序?qū)⒂靡詫χ付ǖ臄z像機輸出的圖像數(shù)據(jù)進行γ除去處理的γ除去表的γ設(shè)定值作為基準，使調(diào)整用以對其它合成的圖像數(shù)據(jù)進行除去γ處理的γ除去表的γ設(shè)定值的作業(yè)自動進行。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的處理裝置包括(1)將對圖像數(shù)據(jù)施加的γ處理除去的γ除去部件，該圖像數(shù)據(jù)上給予了通過在來自拍攝對象的光入射的主透鏡的焦點位置與導(dǎo)入已分割光的中繼透鏡的焦點位置相一致的位置以外的位置上配置分割光的分割部件而生成的光學(xué)重疊圖像的圖像數(shù)據(jù)；(2)將已除去上述γ處理的圖像數(shù)據(jù)中的相鄰圖像數(shù)據(jù)合成的加法部件；以及(3)對于上述已合成的圖像數(shù)據(jù)施加γ處理的γ附加部件。
另外，本發(fā)明的處理裝置包括(1)對于給予了通過在來自拍攝對象的光入射的主透鏡的焦點位置與導(dǎo)入已分割光的中繼透鏡的焦點位置相一致的位置以外的位置上配置分割光的分割部件而生成的光學(xué)重疊圖像的圖像數(shù)據(jù)的第一圖像數(shù)據(jù)，用查閱表除去γ處理的第一γ除去部件；(2)對于給予了通過在來自拍攝對象的光入射的主透鏡的焦點位置與導(dǎo)入已分割光的中繼透鏡的焦點位置相一致的位置以外的位置上配置上述分割部件而生成的光學(xué)重疊圖像的圖像數(shù)據(jù)后的第二圖像數(shù)據(jù)，用查閱表除去γ處理的第二γ除去部件；(3)合成上述第一圖像數(shù)據(jù)和上述第二圖像數(shù)據(jù)的合成部件；以及(4)對于通過上述合成部件合成的圖像數(shù)據(jù)，用查閱表加以γ處理的γ附加部件。
另外，本發(fā)明的γ值調(diào)整程序使計算機執(zhí)行如下部件的功能(1)接受γ值輸入的接受部件；(2)判定部件，該部件對預(yù)定行的亮度在用上述輸入的γ值除去了γ處理的第一圖像數(shù)據(jù)和用上述輸入的γ值除去了γ處理的第二圖像數(shù)據(jù)合成部分的圖像數(shù)據(jù)亮度中是否為預(yù)定范圍之外作出判定；(3)亮度判定部件，該部件在上述判定部件判定的結(jié)果為亮度在上述預(yù)定范圍之外時，判定上述預(yù)定行的亮度；以及(4)變更部件，該部件在上述亮度判定部件判定的結(jié)果為上述預(yù)定行有亮偏移時，為了減少上述合成部分的圖像數(shù)據(jù)亮度，將為除去對上述第一圖像數(shù)據(jù)的γ處理而使用的γ值以及為除去對上述第二圖像數(shù)據(jù)的γ處理而使用的γ值中的至少一個γ值進行變更，在上述亮度判定部件判定的結(jié)果為上述預(yù)定行是暗偏移時，為了增加上述合成部分的圖像數(shù)據(jù)亮度，將為除去對上述第一圖像數(shù)據(jù)的γ處理而使用的γ值以及為除去對上述第二圖像數(shù)據(jù)的γ處理而使用的γ值中的至少一個γ值進行變更，并再次通過上述判定部件進行判定。
這樣，本發(fā)明的處理裝置為進行合成處理而除去對圖像數(shù)據(jù)所作的γ處理。另外，本發(fā)明的處理裝置將除去了γ處理的圖像數(shù)據(jù)的光學(xué)重疊圖像部分重疊。另外，本發(fā)明的處理裝置通過合成圖像數(shù)據(jù)，使接縫均勻，消除接縫。另外，本發(fā)明的處理裝置對于合成后的圖像數(shù)據(jù)再一次適當施加已被除去的γ處理。通過這種處理，本發(fā)明的處理裝置能夠以與攝像機輸出的狀態(tài)相同的數(shù)據(jù)，即以數(shù)字數(shù)據(jù)再現(xiàn)沒有因分割部件將圖像分割而產(chǎn)生的像素脫落等現(xiàn)象的、與主透鏡的光學(xué)像大致相同的橫向長的整幅圖像。
另外，本發(fā)明的處理裝置的γ附加部件對于合成光學(xué)重疊圖像后、完全拼接的整幅圖像數(shù)據(jù)一起施加γ處理。因此，本發(fā)明的處理裝置可以將2臺至3臺攝像機拍攝的整幅圖像數(shù)據(jù)的γ值變?yōu)榫鶆蛑?，也可以?臺至3臺攝像機拍攝的整幅圖像的亮度變?yōu)榫鶆蛄炼取?br> 另外，采用本發(fā)明的γ值調(diào)整程序，通過預(yù)先調(diào)整γ除去表的γ值，調(diào)整每臺攝像機的輸出數(shù)據(jù)中的γ值差異。因此，采用本發(fā)明的γ值調(diào)整程序，可以使光學(xué)重疊圖像合成部分的亮度與其周圍部分的亮度相同。


圖1是采用本發(fā)明的處理裝置的一實施例的圖像系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)圖。
圖2是表示圖1所示的圖像系統(tǒng)中一部分光路的示意圖。
圖3是表示圖1所示的圖像系統(tǒng)中使用的2分割棱鏡的略圖。
圖4是表示圖1所示的圖像系統(tǒng)中使用的3分割棱鏡的略圖。
圖5是將3分割棱鏡的上面配置于主透鏡焦平面時的略圖。
圖6是將3分割棱鏡的上面配置得低于主透鏡焦平面時的略圖。
圖7是表示在圖6所示的場合將入射到左攝像機、中央攝像機、右攝像機上的圖像合成后的狀態(tài)的示意圖。
圖8是表示圖1所示的圖像處理器105內(nèi)部結(jié)構(gòu)的框圖。
圖9是表示圖1所示的圖像處理器105內(nèi)部結(jié)構(gòu)的框圖。
圖10是表示圖1所示的圖像處理器105內(nèi)部結(jié)構(gòu)的框圖。
圖11是表示圖1所示的圖像處理器105內(nèi)部結(jié)構(gòu)的框圖。
圖12是在圖1所示的圖像處理器105中獲得用于γ值調(diào)整的入射光的透鏡蓋的略圖。
圖13是圖12所示的透鏡蓋的剖面圖。
圖14是表示圖1所示的圖像處理器105的動作流程圖。
符號說明101 透鏡部102、103、104 攝像機105、106 圖像處理器107、108、109 顯示系統(tǒng)110 錄像再現(xiàn)系統(tǒng)111 中繼/傳送網(wǎng)絡(luò)120 右圖像121 中央圖像122 左圖像
131 主透鏡132、133、134 中繼透鏡135 分割部140 攝影對象301 2分割棱鏡304、305 反射面306、307 反射鏡401 3分割棱鏡405 反射面406 透射面407 反射面810、811、812 γ除去部813 G系數(shù)表814 B系數(shù)表815 R系數(shù)表816 G系數(shù)表817 B系數(shù)表818 R系數(shù)表819 G系數(shù)表820 B系數(shù)表821 R系數(shù)表822、823、824 合成位置調(diào)整部825 圖像合成部826 γ附加部827 G系數(shù)表828 B系數(shù)表829 R系數(shù)表901 矩陣變換部
902、903、904 取出位置調(diào)整部1103 CPU1104 操作盤1201 主透鏡的前端1202 透鏡蓋1203 發(fā)光部1301 平板1302 罩1303 乳白玻璃片1304 擴散片1305 白色LED具體實施方式
下面參照附圖，說明用于實施本發(fā)明的最佳實施例。以下實施例的結(jié)構(gòu)僅為例示，本發(fā)明并不局限于實施例的結(jié)構(gòu)。
<整體結(jié)構(gòu)>
首先參照圖1，說明采用本發(fā)明處理裝置的一實施例的圖像系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)。圖1是采用本發(fā)明處理裝置的一實施例的圖像系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)圖。另外，圖1是從上側(cè)看(俯視)圖像系統(tǒng)的示圖。
如圖1所示，采用本發(fā)明處理裝置的一實施例的圖像系統(tǒng)包括透鏡部101、攝像機102、103、104、圖像處理器105、106以及顯示系統(tǒng)107、108、109。顯示系統(tǒng)107、108、109的數(shù)目不一定與攝像機的數(shù)目相符，可以是任意數(shù)。
圖像處理器105也稱作預(yù)處理器。圖像處理器106也稱作后處理器，該圖像處理器105為本發(fā)明的處理裝置之一例。
另外，在圖1所示的圖像系統(tǒng)中，錄像再現(xiàn)系統(tǒng)110能夠與中繼/傳送網(wǎng)絡(luò)111連接。另外，也有錄像再現(xiàn)系統(tǒng)110不與中繼/傳送網(wǎng)絡(luò)111連接的情況，例如進行近距離的實況轉(zhuǎn)播。
下面以圖像3分割為例進行說明。但本實施例也能夠適用于圖像2分割。
<透鏡部101>
首先說明透鏡部101。透鏡部101由來自攝影對象140的光輸入的主透鏡131、將來自主透鏡131的光分割的分割部135以及輸入由分割部135分割的圖像光的中繼透鏡132、133、134構(gòu)成。另外，在圖1中主透鏡131以及中繼透鏡132、133、134均以1枚透鏡圖示，但實際上它們分別由至少1枚以上的透鏡組構(gòu)成。
主透鏡131能夠使3臺攝像機的寬圖像無畸變地成像。中繼透鏡132、133、134將分割后的光導(dǎo)入攝像機102、103、104。
分割部135由將輸入的光進行2分割的2分割棱鏡和將輸入的光進行3分割的3分割棱鏡構(gòu)成。
另外，從圖像系統(tǒng)的上側(cè)看(俯視)，攝影對象140的右部分的圖像上下反轉(zhuǎn)地到達左邊的中繼透鏡132。從上側(cè)看(俯視)，攝影對象140的中央部分的圖像上下反轉(zhuǎn)地到達中央的中繼透鏡133。從上側(cè)看(俯視)，攝影對象140的左部分的圖像上下反轉(zhuǎn)地到達右邊的中繼透鏡134。
另外，如圖2所示，從攝影對象140輸出的左部分的光201通過主透鏡131折射、成像后，再一次通過中繼透鏡折射、成像，因此輸入到右攝像機的左圖像用的光成為正立光。另外，由于該左圖像的光通過棱鏡的反射面，左右反向，因此在反射鏡中左右反轉(zhuǎn)。圖2是表示圖1所示的圖像系統(tǒng)中一部分光路的示意圖。
另外，從攝影對象140輸出的中央部分的光202通過主透鏡131折射、成像后，再一次通過中繼透鏡折射、成像，因此輸入到中央攝像機的中央圖像用的光成為正立光。
另外，如圖2所示，從攝影對象140輸出的右部分的光203通過主透鏡131折射、成像后，再一次通過中繼透鏡折射、成像，因此輸入到左攝像機的右圖像用的光成為正立光。由于右圖像的光通過棱鏡的反射面，左右反向，因此經(jīng)反射鏡而左右反轉(zhuǎn)。
攝像機102、103、104將輸入的光變換為數(shù)字數(shù)據(jù)的圖像數(shù)據(jù)。攝像機102、103、104既可以是市售的攝像機，也可以是為專門用于圖1所示的圖像系統(tǒng)而開發(fā)的攝像機，凡符合現(xiàn)行廣播標準的均可使用。
另外，攝像機102、103、104輸出的圖像數(shù)據(jù)被進行符合廣播標準的γ處理。
另外，攝影對象140為正立的圖像入射到攝像機102、103、104。因此，將攝像機102、103、104上下反轉(zhuǎn)地配置。
因此，攝像機102輸出攝影對象140的右部分的圖像數(shù)據(jù)120。攝像機103輸出攝影對象140的中央部分的圖像數(shù)據(jù)121。攝像機104輸出攝影對象140的左部分的圖像數(shù)據(jù)122。
<2分割棱鏡>
下面參照圖3，說明圖1所示的圖像系統(tǒng)中使用的2分割棱鏡。圖3是圖1所示的圖像系統(tǒng)中使用的2分割棱鏡的略圖。
2分割棱鏡301具有反射面304、反射面305。如圖2所示，來自主透鏡131的光302、303入射在2分割棱鏡301上。
從主透鏡131輸出的光303經(jīng)反射面304反射。經(jīng)反射面304反射的光302又經(jīng)反射鏡306反射。經(jīng)反射鏡306反射的光302成為右圖像用光。
從主透鏡131輸出的光303經(jīng)反射面305反射。經(jīng)反射面305反射的光303又經(jīng)反射鏡307反射。經(jīng)反射鏡307反射的光303成為左圖像用光。
<3分割棱鏡>
下面參照圖4，說明圖1所示的圖像系統(tǒng)中使用的3分割棱鏡。圖4是圖1所示的圖像系統(tǒng)中所使用的3分割棱鏡的略圖。
3分割棱鏡401具有反射面405、透射面406和反射面407。如圖4所示，由主透鏡131輸出的光402、403、404入射到3分割棱鏡401上。
從主透鏡131輸出的光402經(jīng)反射面405反射。經(jīng)反射面405反射的光402又經(jīng)反射鏡306反射。經(jīng)反射鏡306反射的光402成為右圖像用光。
從主透鏡131輸出的光403透過透射面406。透過透射面406的光403成為中央圖像用光。
從主透鏡131輸出的光404經(jīng)反射面407反射。經(jīng)反射面407反射的光404又經(jīng)反射鏡307反射。經(jīng)反射鏡307反射的光404成為左圖像用光。
根據(jù)需要，可以交換2分割棱鏡301和3分割棱鏡401。
<光學(xué)重疊圖像生成處理>
圖1所示的透鏡部101能夠進行光學(xué)重疊圖像生成。下面說明光學(xué)重疊圖像生成處理。
首先分割部135具有2分割棱鏡。而且，在2分割棱鏡的情況下，入射在其邊緣的光有時在沿攝像機的方向以外的方向上反射。由于這種反射，入射在2分割棱鏡的邊緣部分的光有時入射不到攝像機上。
另外，在透鏡部101內(nèi)存在主透鏡131的焦平面與中繼透鏡132、133、134的焦平面一致的位置。這里，所謂焦平面是指分別由主透鏡及中繼透鏡的各自焦點形成的面。
如果在此位置配置2分割棱鏡，則主透鏡及中繼透鏡的焦點會位于2分割棱鏡的邊緣。
因此，在攝像機的CCD上記錄圖像時，未入射到攝像機的光的部分作為圖像脫落及線條被攝像機識別。因此，由攝像機作為圖像脫落及線條識別的部分為1～數(shù)個點的圖像欠缺。
另外，分割部135具有3分割棱鏡。而且，在3分割棱鏡上形成反射膜(左右)及透射膜(中央)時，在其邊緣上會發(fā)生3分割棱鏡的物理的被膜形成上的缺陷。
另外，在透鏡部101內(nèi)存在主透鏡131的焦平面與中繼透鏡132、133、134的焦平面一致的位置。如果在該位置上配置3分割棱鏡，則主透鏡及中繼透鏡的焦點會位于3分割棱鏡的邊緣。
因此，在攝像機的CCD上記錄圖像時，邊緣的缺陷成為圖像脫落及線條而被攝像機識別。因此，由攝像機識別的部分成為1個～數(shù)個點的圖像欠缺。
為了應(yīng)對在圖1所示的圖像系統(tǒng)中處理上述2分割棱鏡及3分割棱鏡上產(chǎn)生的圖像欠缺，在透鏡部101內(nèi)設(shè)有使分割部135的位置從主透鏡131的焦平面與中繼透鏡132、133、134的焦平面一致的焦平面的位置錯開的功能。而且，能夠?qū)⒋斯δ茉O(shè)為有效或無效。
由于這種錯開，作為圖像欠缺原因的2分割棱鏡及3分割棱鏡的邊緣變?yōu)榻裹c不存在的狀態(tài)，即模糊狀態(tài)。而且，由于3分割棱鏡的物理的被膜形成所造成的圖像欠缺以及由于2分割棱鏡的邊緣中反射所造成的邊緣上的圖像欠缺也在焦點之外。結(jié)果這些圖像欠缺成為不可見。也就是說，在攝像機上不再作為明顯的像素欠缺(飛白、黑脫落)而被拍攝。
另外，由于這種錯開，產(chǎn)生光的蔓延。由于這種光的蔓延，在分割線的左右兩方逐漸變暗(變?nèi)?，同時產(chǎn)生光學(xué)重疊圖像。這種光學(xué)重疊圖像在被分割的圖像的兩個分割面上均勻產(chǎn)生。在本說明書中將這種重疊圖像的生成稱作光學(xué)重疊圖像生成處理。
在本發(fā)明中重疊圖像也稱作光學(xué)重疊。而這種重疊圖像的生成也稱作光學(xué)重疊處理。該重疊圖像的尺寸根據(jù)分割部135對焦平面的錯開量不同而增減。圖1所示的圖像系統(tǒng)采用這種重疊圖像，在后面的圖像處理器105內(nèi)進行圖像處理。通過這種圖像處理，圖1所示的圖像系統(tǒng)能夠使作為要解決的技術(shù)課題的因棱鏡邊緣或2分割、3分割部件而產(chǎn)生的圖像部分欠缺消除(無縫化)。
下面參照圖5、圖6及圖7，更具體地說明重疊圖像生成處理。圖5是將3分割棱鏡的上面配置于主透鏡焦平面時的略圖。圖6是將3分割棱鏡的上面配置得低于主透鏡焦平面時的略圖。圖7是表示在圖6所示的情況下將左攝像機、中央攝像機、右攝像機上入射的圖像合成后的狀態(tài)的示意圖。以下對于采用3分割棱鏡的光學(xué)重疊圖像生成處理進行說明，但對于2分割棱鏡，其說明也大致相同。
首先，如圖5的曲線501、502、503所示，將3分割棱鏡的上面配置于主透鏡的焦平面S時，在左攝像機、中央攝像機、右攝像機上入射的光的光量大致為理想的矩形。圖5所示的情況是光學(xué)重疊圖像未生成的情況。曲線501是表示在左攝像機上入射的光的光量的曲線。曲線502是表示在中央攝像機上入射的光的光量的曲線。而曲線503是表示在右攝像機上入射的光的光量的曲線。另外，在各自的曲線501、502、503上與光量增加的方向垂直的方向表示圖像的水平方向位置(橫向?qū)挾?。
但是，對于圖5所示的情況，進入中央攝像機的圖像不進入左攝像機，左攝像機的圖像、右攝像機的圖也都不進入中央攝像機。所以，如果在3分割棱鏡的像分割部分(A3、C3位于的部分)有毛邊等，則圖像就會欠缺，但越是因透射/反射膜的紊亂而產(chǎn)生圖像的欠缺，就越要求3分割棱鏡有高的加工精度。
圖6所示的情況是將主透鏡焦平面S配置得高于3分割棱鏡上面的情況。如曲線601、602、603所示，在這種情況下例如隨著圖像范圍朝向邊緣，各攝像機上的光量逐漸減少。另外，如曲線603所示，例如在中央攝像機上入射的圖像一部分也進入右攝像機。在這里，曲線601是表示進入左攝像機的光的光量的曲線。曲線602是表示進入中央攝像機的光的光量的曲線。曲線603是表示進入右攝像機的光的光量的曲線。另外，在各自的曲線601、602、603上與光量增加的方向垂直的方向表示圖像的水平方向位置(橫向?qū)挾?。
另外，如果在圖6所示的狀態(tài)下合成左攝像機、中央攝像機及右攝像機的圖像，則為圖7所示的狀態(tài)。但是，雖然實際的重疊圖像作為具有均勻?qū)挾鹊膸Ф?，而在圖7所示的例中作為光量的曲線表示的是這個帶越向左越暗。而且，在圖7所示的曲線上與光量增加的方向垂直的方向表示圖像的水平方向位置(橫向?qū)挾?。
如圖7所示，在輸入各攝像機的圖像中光量小，但也包含應(yīng)照進其它攝像機的圖像部分701、702。如果合成此部分，則像素恰好一致，也不產(chǎn)生像素脫落。另外，在圖7中合成的部分703、704意味的是如果底部一致，則在光學(xué)上光量與光學(xué)重疊圖像以外部分的光量相同。以上為圖1所示的圖像系統(tǒng)中光學(xué)重疊圖像生成處理。
<圖像處理器105>
下面說明圖1所示的圖像處理器105。圖像處理器105從攝像機102、103、104輸出的圖像數(shù)據(jù)生成單一的圖像數(shù)據(jù)。
圖像處理器105對于透鏡部101中生成的重疊圖像進行無縫化處理。關(guān)于無縫化處理在下面說明。另外，圖像處理器105根據(jù)攝像機的數(shù)量，將生成的單一圖像數(shù)據(jù)再次分割，然后輸出。
另外，在圖1所示的圖像系統(tǒng)中也考慮圖像處理器105中不需要處理的情況，可以預(yù)先設(shè)定由圖像處理器105進行無縫處理等處理的開啟或關(guān)停。也就是說，這種情況下不帶光學(xué)重疊，而且容許像素欠缺。
<無縫化處理>
然后說明圖像處理器105中進行的無縫化處理。圖像處理器105對于輸入的圖像數(shù)據(jù)，進行反γ處理。反γ處理是與攝像機102、103、104中對圖像數(shù)據(jù)施加的γ處理相反的處理。即反γ處理是解除攝像機102、103、104中對輸入圖像數(shù)據(jù)施加的γ處理、并將由攝像機施加γ處理而輸入的圖像數(shù)據(jù)返回到攝像機在輸出時即施加γ處理之前的圖像數(shù)據(jù)。
接著，圖像處理器105將作了反γ處理的、相鄰的同一光學(xué)重疊圖像的圖像數(shù)據(jù)合成，在光學(xué)上將亮度相加，變?yōu)榕c未合成的圖像數(shù)據(jù)相同的亮度。這樣，合成的部分就是通過光學(xué)重疊圖像生成而生成的重疊圖像部分。
然后，圖像處理器105對合成的圖像數(shù)據(jù)進行γ處理，返回到與攝像機的輸出數(shù)據(jù)相同的作了γ處理的狀態(tài)。
通過以上處理，圖像處理器105在圖像處理器105內(nèi)部的存儲器上生成沒有噪音及像素脫落、與主透鏡上的圖像相同的整幅超寬圖像的圖像數(shù)據(jù)。
該圖像處理器105的處理，在圖像的拍攝時刻必須在圖像數(shù)據(jù)的錄像、圖像數(shù)據(jù)的傳送或直接顯示之前進行。另外，圖像處理器105將在水平方向以3臺攝像機的橫向長圖像作為基準格式，將圖像數(shù)據(jù)儲存在存儲器。而在用2臺攝像機攝影的情況下，圖像處理器105將水平方向上2臺攝像機的圖像數(shù)據(jù)儲存在存儲器。
接著，在無縫化處理后，圖像處理器105將圖像數(shù)據(jù)分割成與攝影的攝像機數(shù)相同的數(shù)，然后輸出。在整幅拍攝時，不進行圖像數(shù)據(jù)的分割。
并且，圖像處理器105基于圖像處理器105備有的開關(guān)或圖像信號中包含的命令(處理位)，將輸入的圖像切換到1分割圖像的處理、2分割圖像的處理、3分割圖像的處理中的任何一個。關(guān)于基于圖像信號中包含的命令(處理位)，進行切換圖像分割處理的處理，將在后面描述。
圖像處理器105將圖像數(shù)據(jù)以與攝像機數(shù)相同的數(shù)輸出的理由是因為若圖像數(shù)據(jù)以與攝像機數(shù)相同的數(shù)輸出，則易于實現(xiàn)本實施例的圖像系統(tǒng)與現(xiàn)有的圖像記錄系統(tǒng)、傳送中繼系統(tǒng)、顯示再現(xiàn)系統(tǒng)等的兼容。
這里，就圖像處理器105在由攝像機102、103、104輸出的圖像數(shù)據(jù)的何處設(shè)置用于按照輸入的圖像的分割數(shù)進行光學(xué)重疊圖像生成處理的控制信息進行說明。
本實施例中，在由攝像機102、103、104輸出的HD(HighDefinition高清晰度)-SDI(Serial Data Interface串行數(shù)據(jù)接口)流中的用戶數(shù)據(jù)區(qū)域上重疊關(guān)于要處理的圖像模式(為了將與傳統(tǒng)圖像的互換優(yōu)先，在1分割時，什么也不設(shè)定，在2分割或3分割時例如設(shè)定“MV2”、“MV3”的值，加以識別)的控制信息。這里，設(shè)定MV2、MV3這種預(yù)定值是為了防止圖像處理器的誤動作。當然，這些值也可以是其它字符的組合。
這種場合，重疊位置處使用「ARIB TR-B22」中規(guī)定的「素材傳送輔助數(shù)據(jù)(通用信息)」(574行)。
所謂ARIB是「社團法人電波產(chǎn)業(yè)會」的事務(wù)，「TR-B22」是其規(guī)格編號。但是，圖1所示的圖像系統(tǒng)的適用對象并不限于高清晰度電視(HDTV)，上述例子只是一例而已。
<圖像處理器105的詳細說明>
下面參照圖8～圖14，更詳細說明圖1所示的圖像處理器105的結(jié)構(gòu)及動作。首先，參照圖8～圖11，說明圖1所示的圖像處理器105的結(jié)構(gòu)。圖8～圖11是表示圖1所示的圖像處理器105內(nèi)部結(jié)構(gòu)的框圖。以下的說明以圖像3分割為例進行。但以下的說明對于圖像2分割、左圖像數(shù)據(jù)和右圖像數(shù)據(jù)輸入圖像處理器105的情況大致也能成立。另外，也可以用圖8～圖11所示的各框圖構(gòu)成1個圖像處理器。
如圖8所示，圖像處理器105具有輸入左圖像數(shù)據(jù)的BNC端子801、輸入中央圖像數(shù)據(jù)的BNC端子802和輸入右圖像數(shù)據(jù)的BNC端子803。另外，圖8所示的圖像處理器105是以Y、Pb、Pr(4∶2∶2)輸入時為例進行說明，但除了這一輸入之外，作為本發(fā)明處理裝置的圖像處理器，也可以對應(yīng)于Y、Pb、Pr(4∶4∶4)及G、B、R(4∶4∶4)中的至少任何一種輸入的情況。這里，A、B、C(X∶Y∶Z)指A、B、C的數(shù)據(jù)是以X∶Y∶Z的比例數(shù)字化的圖像信號。
輸入到BNC端子801的左圖像數(shù)據(jù)，被輸入到SDI接口804。SDI接口804將1.485/1.001(這里，A/B指A除以B，下同)Gbps的串行信號變換為取樣頻率為74.25/1.001MHz的20位(Y10位，Pb/Pr10位)并行信號。這里，Y表示黃色，Pb表示藍色差，Pr表示紅色差。
SDI接口804將變換后的Y、PbPr的并行信號輸出到矩陣變換部807。矩陣變換部807將Y、PbPr信號變換為綠色(以下記作G)信號、藍色(以下記作B)信號、紅色(以下記作R)信號。
而輸入到BNC端子802的中央圖像數(shù)據(jù)，被輸入到SDI接口805。SDI接口805將1.485/1.001Gbps的串行信號變換為取樣頻率為74.25/1.001MHz的20位(Y10位，PbPr10位)并行信號。
另外，SDI接口805將變換后的Y、PbPr的并行信號輸出到矩陣變換部808。矩陣變換部808將Y、PbPr信號變換為G、B、R信號。
并且，輸入到BNC端子803的右圖像數(shù)據(jù)，被輸入到SDI接口806。SDI接口806將1.485/1.001Gbps的串行信號變換為取樣頻率為74.25/1.001MHz的20位(Y10位，PbPr10位)并行信號。
SDI接口806將變換后的Y、PbPr的并行信號輸出到矩陣變換部809。矩陣變換部809將Y、PbPr信號變換為G、B、R信號。
也就是說，Y、PbPr方式在信號規(guī)格上是以74.25/1.001MHz對Y信號取樣，以74.25/1.001×2MHz對PbPr信號取樣。所以，在這種方式中以1個像素為單位處理圖像是困難的。因此，在本實施例中矩陣變換部807、808、809采用矩陣運算電路，將Y、PbPr(20位、74.25/1.001MHz取樣)變換為G、B、R(30位、74.25/1.001MHz取樣)，后級的處理程序就易于以1個像素為單位進行處理。這里，在G、B、R(4∶4∶4)輸入時，矩陣變換部807、808、809不處理，以未處理通過。而在Y、Pb、Pr(4∶4∶4)輸入時，矩陣變換部807、808、809進行4∶4∶4用的矩陣變換。
然后，從矩陣變換部807、808、809輸出的信號分別輸入到γ除去部810、811、812。
如同以監(jiān)視器觀看時自然看到的那樣，對用攝像機拍攝的圖像施加Y＝X^(1/γ)運算。在這里，X是輸入，Y是輸出，γ是系數(shù)。因此，為使2個圖像數(shù)據(jù)能線性合成，在本實施例中將Y＝X^(1/γ)的逆運算，即下式(1)定義為γ除去部具有的查閱表(Look Up Table，以下簡單記作LUT)。
〔公式1〕Y=X1Y---(1)]]>通過此逆運算，在合成光學(xué)重疊圖像的處理中就能夠使施加在由攝像機輸出的圖像數(shù)據(jù)上的γ附加處理的影響消失。這里，所謂LUT是一種設(shè)定在半導(dǎo)體存儲器中的表。采用設(shè)定在半導(dǎo)體存儲器中的表的運算處理是一種通過將輸入信號X與尋址總線連接，將數(shù)據(jù)總線設(shè)為輸出信號Y而高速變換信號的處理。
另外，信號分為綠色數(shù)據(jù)、藍色數(shù)據(jù)、紅色數(shù)據(jù)3種。因此，圖8所示的各γ除去部具有3個結(jié)構(gòu)相同的LUT。
在圖8所示的例中，γ除去部810具有將輸入的G數(shù)據(jù)的值變換為除去γ的值的LUT即G系數(shù)表813、將輸入的B數(shù)據(jù)值變換為除去γ的值的LUT即B系數(shù)表814以及將輸入的R數(shù)據(jù)值變換為除去γ的值的LUT即R系數(shù)表815。
而γ除去部811設(shè)有將輸入的G數(shù)據(jù)值變換為除去γ的值的LUT即G系數(shù)表816、將輸入的B數(shù)據(jù)值變換為除去γ的值的LUT即B系數(shù)表817以及將輸入的R數(shù)據(jù)值變換為除去γ的值的LUT即R系數(shù)表818。
而γ除去部812設(shè)有將輸入的G數(shù)據(jù)值變換為除去γ的值的LUT即G系數(shù)表819、將輸入的B數(shù)據(jù)值變換為除去γ的值的LUT即B系數(shù)表820以及將輸入的R數(shù)據(jù)值變換為除去γ的值的LUT即R系數(shù)表821。
從γ除去部810、811、812輸出的信號分別輸入到合成位置調(diào)整部822、823、824。
合成位置調(diào)整部822、823、824進行圖像數(shù)據(jù)的位置調(diào)整。也就是說，3臺攝像機在物理上是固定的。但是，來自這3臺攝像機的3個圖像數(shù)據(jù)有時在位置上會產(chǎn)生數(shù)個像素為單位的偏移。合成位置調(diào)整部822、823、824用來修正這種偏移。因此，合成位置調(diào)整部822、823、824利用FIFO存儲器。即合成位置調(diào)整部822、823、824以像素為單位調(diào)整來自FIFO存儲器的輸入輸出定時，進行3個圖像數(shù)據(jù)的位置調(diào)整。
從合成位置調(diào)整部822、823、824輸出的信號，輸入到圖像合成部825。圖像合成部825將消除了因攝像機產(chǎn)生的γ附加處理影響的圖像數(shù)據(jù)的接縫簡單相加。也就是說，圖像合成部825合成左圖像數(shù)據(jù)和中央圖像數(shù)據(jù)。另外，圖像合成部825合成右圖像數(shù)據(jù)和中央圖像數(shù)據(jù)。所以，圖像合成部825有2個加法器。而且，從圖像合成部825輸出的信號輸入到γ附加部826。
γ附加部826在光學(xué)重疊圖像的合成處理中進行以下處理，即消除由于從來自攝像機的輸出圖像數(shù)據(jù)除去γ附加處理而產(chǎn)生的來自攝像機的輸出圖像數(shù)據(jù)的變化，并使輸入的圖像數(shù)據(jù)返回到按原來的來自攝像機的輸出圖像數(shù)據(jù)的狀態(tài)。也就是說，若設(shè)X為輸入、Y為輸出，γ附加部826形成Y＝X^(1/γ)的輸出。在這里，γ是預(yù)定的數(shù)。γ的值既可以與γ除去部810、811、812中任何一個所使用的γ值相同，也可以不相同。
γ附加部826設(shè)有分別對于G數(shù)據(jù)、B數(shù)據(jù)、R數(shù)據(jù)給以Y＝X^(1/γ)輸出的LUT。也就是說，如圖8所示，γ附加部826設(shè)有分別對于G數(shù)據(jù)、B數(shù)據(jù)、R數(shù)據(jù)給以Y＝X^(1/γ)輸出的LUT，即G系數(shù)表827、B系數(shù)表828、R系數(shù)表829。另外，從γ附加部826輸出的信號輸入到圖9所示的矩陣變換部901。
矩陣變換部901用矩陣運算電路將G、B、R(30位、74.25/1.001MHz取樣)的數(shù)據(jù)變換為Y、PbPr(30位、74.25/1.001MHz取樣)的數(shù)據(jù)。
這里，變換后的Y、PbPr信號是30位。因此，矩陣變換部901為了使變換后的Y、PbPr信號符合規(guī)格，用濾波器將它稀疏成Y、PbPr(20位、74.25/1.001MHz取樣)。從矩陣變換部901輸出的信號輸入到取出位置調(diào)整部902、903、904。這里，若輸入的G、B、R為4∶4∶4，矩陣變換部901則不疏間地以1對1方式輸出。
輸入到取出位置調(diào)整部902、903、904的圖像數(shù)據(jù)成為5760(1920×3)×1080像素的無縫圖像。但在現(xiàn)行的規(guī)格中這種圖像是不存在的。
因此，取出位置調(diào)整部902、903、904將該圖像分割為3幅1920×1080像素。這里的位置調(diào)整限定于以2像素·2行為單位。
將取出位置調(diào)整部902、903、904進行的位置調(diào)整限定于以2像素·2行為單位，是為了以Y、PbPr(20位、74.25/1.001MHz取樣)進行處理。通過這種處理，可以減小電路規(guī)模。
也就是說，在Y、Pb、Pr(4∶2∶2)輸入時，為了簡化電路，取出位置調(diào)整部902、903、904以2個像素為單位進行處理。在Y、Pb、Pr(4∶4∶4)輸入時，取出位置調(diào)整部902、903、904能夠較簡單地以1個像素為單位進行處理。但是為了與Y、Pb、Pr(4∶2∶2)輸入時的電路通用，降低成本，圖9所示的取出位置調(diào)整部902、903、904變?yōu)橐?個像素為單位處理。而由取出位置調(diào)整部902、903、904進行的行的處理因隔行掃描或逐行掃描而不同。對于隔行掃描，如果以1行為單位掃描，則需要使用幀存儲器。為了不用幀存儲器，取出位置調(diào)整部902、903、904進行以2行為單位的處理。雖然逐行掃描時不需要幀存儲器，但由于進行與隔行掃描時同樣的處理，能降低成本，因此設(shè)為以2行為單位。另外，所謂像素是指點。而所謂行是表示畫面的行的單位。另外，在本實施例中從成本上考慮，以4∶2∶2的2像素為單位的處理進行協(xié)調(diào)。但是，本發(fā)明并不限于這種以2像素為單位的處理。
從取出位置調(diào)整部902、903、904輸出的信號，分別輸入到SDI接口905、906、907及3tol復(fù)用器(3tol MPX)908。
SDI接口905、906、907將取樣頻率為74.25/1.001MHz的20位(Y10位，PbPr10位)的并行信號變換為1.485/1.001Gbps的串行信號。
3tol復(fù)用器(MPX)908從中央圖像數(shù)據(jù)信號、左圖像數(shù)據(jù)信號及右圖像數(shù)據(jù)信號3種信號中選擇1種信號。被選擇的信號輸出到SDI接口909，以輸出到監(jiān)視器。
SDI接口905將取樣頻率為74.25/1.001MHz的20位(Y10位，PbPr10位)的并行信號變換為1.485/1.001Gbps的串行信號，然后輸出已輸入的信號。
BNC端子910將由SDI接口905輸出的信號作為左圖像輸出1輸出。BNC端子911將由SDI接口905輸出的信號作為左圖像輸出2，輸出到三幅取景器接口。這里，所謂三幅取景器是電子電路的1個部件。三幅取景器是在1個HD-SDI信號中將3個HD-SDI信號縮小1/3而合成、輸出的電路。三幅取景器是用于在拍攝時在整幅畫面中可看到全部3幅圖像的的取景器。該三幅取景器由另1枚基片構(gòu)成。它可以作為選件，插入圖像處理器箱體的擴充槽使用。這里，將三幅取景器板插入擴充槽時，使圖像信號送入其中的電子電路稱作三幅取景器接口。
BNC端子912將由SDI接口906輸出的信號作為中央圖像輸出1輸出。BNC端子913將由SDI接口906輸出的信號作為中央圖像輸出2輸出到三幅取景器接口。
BNC端子914將由SDI接口907輸出的信號作為右圖像輸出1輸出。BNC端子915將由SDI接口907輸出的信號作為右圖像輸出2輸出到三幅取景器接口。
BNC端子916將由SDI接口909輸出的信號作為監(jiān)視器輸出加以輸出。
如圖10所示，REF處理電路1003與BNC端子1001和BNC端子1002連接。REF處理電路1003是調(diào)整全部圖像處理器105定時的部件。
圖像處理器105的各部件進行各自的處理。REF處理電路1003調(diào)整圖像處理器105各部件的處理，以目標定時輸出圖像。也就是說，從外部輸入了作為基準的REF信號時，為輸出圖像而與此信號同步地調(diào)整圖像處理器105內(nèi)部的定時。REF處理電路1003作為整個圖像處理器105的定時控制而連接，因此在圖8及圖9所示的各部件中連接關(guān)系不同。
下面參照圖11，說明圖8及圖9所示的圖像處理器的控制部。如圖11所示，圖8及圖9所示的圖像處理器包括CPU1103、操作盤1104和三幅取景器控制接口1105。圖11所示的CPU1103通過控制總線及數(shù)據(jù)總線與圖8及圖9所示的各部件連接。
CPU1103與存儲器(未圖示)中儲存的程序協(xié)同工作，控制圖像處理器105的動作。CPU1103與LAN接口即BNC端子1101和主機接口即BNC端子1102連接。并且，CPU1103與操作盤1104連接。另外，CPU1103與三幅取景器控制接口1105連接。操作盤1104與BNC端子1101連接。
CPU1103與存儲器(未圖示)中儲存的程序協(xié)同工作，根據(jù)對應(yīng)于由操作盤1104輸入的3分割圖像的處理指示、對應(yīng)于2分割圖像的處理指示和對應(yīng)于1分割圖像的處理指示或按照在輸入的圖像數(shù)據(jù)上給予的數(shù)據(jù)而進行處理的指示中的任何一個指示，執(zhí)行切換圖像處理器105中的處理的動作。
<γ值調(diào)整動作>
下面說明按圖8及圖9所示的圖像處理器105進行的γ值調(diào)整動作。首先，參照圖12及圖13，說明用于在圖8及圖9所示的圖像處理器105中進行自動γ調(diào)整、向攝像機提供均勻圖像的結(jié)構(gòu)。圖12是用于獲得對于在圖1所示的圖像處理器105中調(diào)整γ值的入射光的透鏡蓋的略圖。圖13是圖12所示的透鏡蓋的斷面圖。圖14是表示圖1所示的圖像處理器105的動作流程圖。
如圖12所示，透鏡蓋1202安裝在圖1所示的圖像系統(tǒng)中在主透鏡的前端1201上。在透鏡蓋1202的內(nèi)側(cè)上備有發(fā)白光的發(fā)光部1203。
發(fā)光部1203通過在透鏡蓋1202上設(shè)槽并在透鏡蓋1202上從槽背后設(shè)置下述的白光發(fā)射板而形成。
另外，如圖13(a)所示，發(fā)白光的發(fā)光部1203由白光發(fā)射板1301和蓋住板1301的罩1302構(gòu)成。另外，如圖13(b)所示，白光發(fā)射板1301包括乳白玻璃片1303、擴散片1304和多個白色LED 1305。圖13(b)是表示圖13(a)所示的白光發(fā)射板1301結(jié)構(gòu)的示圖。
擴散片1304在整個面上使入射的光均勻擴散后出射。也可以采用使用液晶等的導(dǎo)光片代替擴散片1304。設(shè)置多個例如8～16個白色LED 1305，將擴散片1304包圍。白色LED 1305的電源既可以采用電池，也可以使用外部電源。電池裝于罩1302內(nèi)。這里，將多個白色LED 1305安裝在擴散片1304的周圍、而不安裝在透鏡的相反一側(cè)，是為了使透鏡蓋1202的構(gòu)造變薄以并且在使用擴散片1304時使光量均勻化。另外，如果在透鏡蓋1202的內(nèi)側(cè)安裝白光發(fā)射板1301和罩1302，則有可能使透鏡蓋1202的深度增大，同時存在發(fā)光部1203與透鏡接觸，劃傷透鏡的可能性。
采用圖12及圖13所示的結(jié)構(gòu)，來自白光發(fā)射板1301的光入射到主透鏡。本實施例的圖像處理器用從白光發(fā)射板1301入射的均勻光，對應(yīng)于各攝像機的不同γ值，調(diào)整用于除去γ處理的LUT。
<γ值調(diào)整動作>
下面參照圖14，說明圖8及圖9所示的圖像處理器105中γ值調(diào)整動作。圖14所示的處理是圖11所示的CPU103與存儲器(未圖示)儲存的程序協(xié)同工作而進行的處理。另外，圖14所示的處理是本發(fā)明的γ值調(diào)整程序的一個實施例的動作。另外，在進行以下γ值調(diào)整動作時，來自上述圖13中所示的白光發(fā)射板1301的光輸入到主透鏡。
下面以圖1所示的圖像系統(tǒng)中攝影3幅圖像為例進行說明。如圖14所示，首先，CPU1103進行中央攝像機的γ值設(shè)定(S1401)。在此步驟中CPU1103通過操作盤1104接受γ值輸入。執(zhí)行此步驟的目的是設(shè)定攝像機γ值，從而可首先以該值作為基準。也就是說，CPU1103使對應(yīng)于攝像機γ值的數(shù)值輸入。
接著，CPU1103進行γ數(shù)據(jù)初始化(S1402)。即CPU1103按照輸入值設(shè)定用于對中央圖像數(shù)據(jù)進行的γ除去的LUT的γ值。另外，CPU1103將用于對左圖像數(shù)據(jù)及右圖像數(shù)據(jù)進行的γ除去的LUT的γ值設(shè)為基準值。這里，例如可以選擇1.0為基準值。這是使表的輸入和輸出成為相同值的設(shè)定。因此，所謂γ值設(shè)定是指對于圖8所示的γ除去部810、811、812的各γ除去表的γ值進行設(shè)定。
然后，CPU1103將合成左圖像數(shù)據(jù)和中央圖像數(shù)據(jù)的圖像數(shù)據(jù)部分(也記作左圖像-中央圖像)設(shè)定為處理對象(S1403)。
接著，CPU1103使左圖像-中央圖像的檢查位置初始化(S1404)。也就是說，CPU1103設(shè)定光學(xué)重疊圖像的合成位置，對于從此位置進行檢查用的內(nèi)部變量進行初始化。
在這里，說明在圖14所示的流程圖中CPU1103檢查多行的理由。圖像處理器中的處理是數(shù)字式的。但是，用攝像機對于通過透鏡而進入的圖像進行拍攝的結(jié)果的值是模擬值。因此，可以設(shè)想此結(jié)果的值分布在某一范圍內(nèi)。在本實施例的檢查中不是只檢查畫面的一個點，而是從圖像的上部至下部全部進行檢查。而且，在本實施例中CPU1103檢查的結(jié)果，必須選出最佳γ值。因此，CPU1103對多行進行檢查。
然后，CPU1103判定對象行數(shù)據(jù)(S1405)。即CPU1103檢查作為對象的行在水平方向是否為平直的。在此步驟中CPU1103判定合成光學(xué)重疊圖像的部分的亮度是否在指定的范圍內(nèi)。由于預(yù)想在畫面的上部、中央部和下部不同，因此此判定以行為單位進行。即CPU1103按預(yù)定的每行進行檢查，選出在整個畫面上無問題的γ值，假定此γ值為唯一的值。也就是說，CPU1103選擇和使用被選出的γ值。
這里，對于檢查作為對象的行在水平方向是否為平直之點進行說明。所謂為平直是指在由圖12及圖13所示的發(fā)光部1203輸出、用于檢查的評價調(diào)整用圖像例如全部為白色的情況下，在光學(xué)重疊圖像部分沒有因合成而產(chǎn)生γ值向上及γ值向下的狀態(tài)。即正在檢查的行中存在具有不在預(yù)定亮度范圍內(nèi)的亮度的像素即使有1個存在，CPU1103就判斷為不平直。這種不平直的狀態(tài)，判為不一致，接著，在對象行數(shù)據(jù)判定處理中，在判為不一致時CPU1103轉(zhuǎn)移到S1409。在步驟S1409中，CPU1103判定亮度。即在不平直的情況下，在該步驟中CPU1103判定成為對象的行是亮偏移，還是暗偏移。
在步驟S1409中，CPU1103在水平方向以像素為單位讀取N個數(shù)據(jù)。在水平方向以像素為單位讀取N個數(shù)據(jù)的范圍包含合成的光學(xué)重疊圖像的部分和非光學(xué)重疊圖像的部分。而且，CPU1103從已讀取的數(shù)據(jù)中計算取得相同值的數(shù)據(jù)數(shù)目。另外，設(shè)數(shù)目最多的數(shù)據(jù)為X，CPU1103將在這以外的數(shù)據(jù)中比X亮的數(shù)據(jù)大于預(yù)定數(shù)的情況判定為亮，將比X暗的數(shù)據(jù)大于預(yù)定數(shù)的情況判定為暗。
另外，在步驟S1409的亮度判定處理中，CPU1103判定為亮的情況下，為了變暗而更改γ除去表中的γ值，改寫γ除去表(S1410)。而在S1409的亮度判定處理中CPU1103判定為暗的情況下，為了變亮而更改γ除去表中的γ值，改寫γ除去表(S1411)。
在這里，CPU1103原則上這樣進行調(diào)整，不使對應(yīng)于來自中央攝像機的圖像數(shù)據(jù)的γ除去表的γ值改變，而改變對應(yīng)于左圖像數(shù)據(jù)或右圖像數(shù)據(jù)的γ除去表的γ值。但是，若在左圖像數(shù)據(jù)或右圖像數(shù)據(jù)的γ值的調(diào)整范圍(例如±5.0)內(nèi)不能完成調(diào)整，則CPU1103也一起調(diào)整對應(yīng)于來自中央攝像機的圖像數(shù)據(jù)的γ除去表的γ值。
然后，在步驟S1405的對象行數(shù)據(jù)的判定中，CPU1103判定為一致時轉(zhuǎn)移到S1406。在步驟S1406中，CPU1103變更檢查位置，進行下一行(NEXT行)設(shè)定。在這里，下一行是指間隔數(shù)行的行。其間隔為1～n的范圍。
接著，CPU1103判定現(xiàn)在的行是否為最終檢查位置(S1407)。如果是途中位置，則轉(zhuǎn)移到S1405，如果是最終檢查位置，則轉(zhuǎn)移到S1408。
在步驟S1408中，CPU1103判定右圖像-中央圖像是否在檢查中。如果是在檢查中(YES)，則CPU1103結(jié)束處理，如果不是在檢查中(NO)，則轉(zhuǎn)移到S1412。也就是說，由于CPU1103進行檢查的是左圖像-中央圖像和右圖像-中央圖像兩組圖像，因此，如果在右圖像-中央圖像的檢查中最終檢查位置已完成，則可以認為再也沒有要檢查的對象而結(jié)束。相反地，如果不是在右圖像-中央圖像的檢查中，則判斷為右圖像-中央圖像的檢查還保留著。在步驟S1412中，CPU1103將右圖像-中央圖像設(shè)定為處理對象，然后轉(zhuǎn)移到S1404。另外，上述說明是對3幅圖像攝影時的具體說明，在對2幅圖像攝影時，例如僅檢查右圖像-左圖像的1組圖像數(shù)據(jù)，CPU1103的檢查就結(jié)束。
<圖像處理器106>
下面說明圖像處理器106的動作。為了在大的屏幕上原封不動地再現(xiàn)用透鏡部101拍攝的圖像，必須考慮與現(xiàn)有的顯示系統(tǒng)的互換性?，F(xiàn)有的顯示系統(tǒng)中典型的顯示系統(tǒng)是投影機。在圖1所示的圖像系統(tǒng)中，作為一例，是在水平方向使3個圖像數(shù)據(jù)合成、再現(xiàn)。
因此，圖1所示的圖像系統(tǒng)采用3臺投影機作為顯示裝置。而在對圖像2分割拍攝時，則采用2臺投影機作為顯示裝置。而在僅使用被3分割的圖像中的一幅圖像時，就采用1臺投影機作為顯示裝置。
在使用2臺或3臺投影機、合成圖像的情況下，有時不能再現(xiàn)完整無縫的圖像。其原因是2臺或3臺投影機的各自投影透鏡的圖形畸變及設(shè)備之間的色調(diào)、亮度等其他電學(xué)特性不同等等。不解決以上問題，而只是將2幅或3幅圖像拼接，則會在接縫上產(chǎn)生間隙及重復(fù)部分，或者2幅或3幅圖像成為明顯不同的色調(diào)，因此難以作為整幅的無縫圖像被觀看。
因此，在使用本實施例的攝影裝置的圖像系統(tǒng)中，為了避免出現(xiàn)這些問題，在圖像處理器106中進行用于接縫處理的電學(xué)重疊圖像生成處理。
該電學(xué)重疊圖像生成處理，是將被分割、相鄰的圖像數(shù)據(jù)的一個圖像接縫部分的圖像數(shù)據(jù)給予另一個圖像數(shù)據(jù)的接縫，生成重復(fù)部分的圖像數(shù)據(jù)的處理。
通過該電學(xué)重疊圖像生成處理給予的重疊圖像部分，由投影機合成照射。
通過投影機合成照射的部分光量變?yōu)?倍。因此，在本實施例中圖像處理器106對于變?yōu)?倍的部分的光量，要進行減少光量的疊像漸變(cross-fade)處理，調(diào)整光量，使亮度均勻。
上述電學(xué)重疊圖像生成處理及疊像漸變處理的目的，是為了與顯示裝置相對應(yīng)，為了提高接縫處的顯示品質(zhì)。因此，盡管沒有給予電學(xué)重疊圖像，而只是為了將輸入的圖像全部正確顯示而加以對照來顯示，有時也能恰好無縫地顯示。
會有這樣的情況，有時并不需要電學(xué)重疊圖像生成處理及疊像漸變處理。因此，在圖1所示的圖像系統(tǒng)中，設(shè)置成能夠通過圖像處理器106開啟或關(guān)閉上述電學(xué)重疊圖像生成處理及疊像漸變處理。
以下，就圖像處理器106在由攝像機102、103、104輸出的圖像數(shù)據(jù)的哪個位置上設(shè)定用以進行按照輸入的圖像模式的電學(xué)重疊圖像生成處理的控制信息進行說明。
基于圖像處理器106中備有的開關(guān)或圖像信號中包含的命令(處理位)，圖像處理器106對于輸入的圖像在進行1分割的圖像處理或2分割的圖像處理或3分割的圖像處理之間進行切換。這里，基于圖像信號中包含的命令(處理位)，進行圖像分割處理的切換。
與上述圖像處理器105的情況同樣，在本實施例中圖像處理器106在由攝像機102、103、104輸出的HD-SDI流中的用戶數(shù)據(jù)區(qū)域上重疊關(guān)于要處理的圖像模式(為了將與傳統(tǒng)圖像的互換設(shè)為優(yōu)先，在1分割時，什么也不設(shè)定，在2分割或3分割時，例如設(shè)定“MV2”或“MV3”值，加以識別)的控制信息。這里，設(shè)定MV2、MV3這種預(yù)定值是為了防止圖像處理器的誤動作。當然，這些值也可以是其它字符的組合。
這種場合，重疊部位使用「ARIB TR-B22」中規(guī)定的「素材傳送輔助數(shù)據(jù)(通用信息)」(574行)。所謂ARIB是「社團法人電波產(chǎn)業(yè)會」的事務(wù)，「TR-B22」是其規(guī)格編號。
但是，在圖1所示的圖像系統(tǒng)中因為其對象并不限于高清晰度電視(HDTV)，因此，上例只是一例而已。
<錄像再現(xiàn)系統(tǒng)110>
接著說明圖1所示的錄像再現(xiàn)系統(tǒng)110。錄像再現(xiàn)系統(tǒng)110采用對應(yīng)于由圖像處理器105輸出的攝像機數(shù)的圖像通道數(shù)記錄圖像。另外，錄像再現(xiàn)系統(tǒng)110再現(xiàn)已記錄的圖像。錄像再現(xiàn)系統(tǒng)110例如以磁帶、硬盤驅(qū)動器(HDD)等作為構(gòu)成要素。
<中繼/傳送網(wǎng)絡(luò)111>
接著說明中繼/傳送網(wǎng)絡(luò)111。中繼/傳送網(wǎng)絡(luò)111將來自圖像處理器105或錄像再現(xiàn)系統(tǒng)110的輸出圖像通過網(wǎng)絡(luò)中繼/傳送。
<顯示系統(tǒng)107、108、109>
接著說明圖1所示的顯示系統(tǒng)107、108、109。顯示系統(tǒng)107、108、109例如由投影機構(gòu)成。當然，作為本發(fā)明中可采用的顯示系統(tǒng)107、108、109，并不僅限于投影機，也可以采用其它的顯示系統(tǒng)。只要顯示系統(tǒng)是市售的顯示系統(tǒng)或?qū)Ｓ玫娘@示系統(tǒng)，且符合廣播標準或PC規(guī)格，就可以使用。
顯示系統(tǒng)107、108、109基于圖像處理器105輸出的圖像數(shù)據(jù)、錄像再現(xiàn)系統(tǒng)110輸出的圖像數(shù)據(jù)或經(jīng)由中繼/傳送網(wǎng)絡(luò)111輸出的圖像數(shù)據(jù)進行圖像顯示。如上所述，輸入的圖像數(shù)據(jù)上給予了電學(xué)重疊圖像時，顯示系統(tǒng)107、108、109合成電學(xué)重疊圖像的部分，進行圖像顯示。
<本實施例的效果>
這樣，本實施例的圖像處理器105在合成分割后的圖像數(shù)據(jù)的光學(xué)重疊圖像部分時，為了合成處理，γ除去部810、811、812用LUT除去攝像機內(nèi)在圖像數(shù)據(jù)中施加的γ處理。
另外，本實施例的圖像處理器105的圖像合成部825通過合成圖像數(shù)據(jù)，使接縫均勻，從而消除接縫。
而且，本實施例的圖像處理器105對于合成后的圖像數(shù)據(jù)再次適當?shù)厥┘颖怀サ摩锰幚?。通過這種處理，本實施例的圖像處理器105能夠以與攝像機輸出的狀態(tài)相同的數(shù)字數(shù)據(jù)，再現(xiàn)沒有例如通過用棱鏡將圖像分割而產(chǎn)生的像素脫落等現(xiàn)象的、與主透鏡的光學(xué)像完全相同的整幅橫向長度的圖像。
另外，本實施例的圖像處理器105的γ附加部826對于合成光學(xué)重疊圖像后、完全拼接的整幅圖像數(shù)據(jù)一起施加γ處理。因此，在由本實施例的圖像處理器輸出的圖像數(shù)據(jù)中，2臺至3臺攝像機的整幅橫向長度圖像數(shù)據(jù)的γ值成為均勻值，2臺至3臺攝像機的整幅橫向長度圖像的亮度成為均勻亮度。
另外，采用本發(fā)明的γ值調(diào)整程序，由于預(yù)先根據(jù)每臺攝像機的輸出數(shù)據(jù)中的γ值差異自動調(diào)整γ除去表的γ值，因此，能夠使光學(xué)重疊圖像合成部分的亮度與其周圍部分的亮度均勻。
本發(fā)明可以在根據(jù)給予了光學(xué)重疊圖像的多幅分割后的圖像數(shù)據(jù)生成整幅圖像數(shù)據(jù)時使用。
權(quán)利要求
1.一種處理裝置，其中包括將施加在圖像數(shù)據(jù)上的γ處理除去的γ除去部件，該圖像數(shù)據(jù)被給予了通過在來自拍攝對象的光入射的主透鏡的焦點位置與導(dǎo)入已分割光的中繼透鏡的焦點位置相互一致的位置以外的位置上配置分割光的分割部件而生成的光學(xué)重疊圖像的圖像數(shù)據(jù)；加法部件，該部件將除去了上述γ處理的圖像數(shù)據(jù)中相鄰的圖像數(shù)據(jù)合成；以及γ附加部件，該部件對上述已合成的圖像數(shù)據(jù)施加γ處理。
2.一種處理裝置，其中包括用查閱表對第一圖像數(shù)據(jù)除去γ處理的第一γ除去部件，該第一圖像數(shù)據(jù)被給予了通過在來自拍攝對象的光入射的主透鏡的焦點位置與導(dǎo)入已分割光的中繼透鏡的焦點位置相互一致的位置以外的位置上配置分割光的分割部件而生成的光學(xué)重疊圖像的圖像數(shù)據(jù)；用查閱表對第二圖像數(shù)據(jù)除去γ處理的第二γ除去部件，該第二圖像數(shù)據(jù)被給予了通過在來自拍攝對象的光入射的主透鏡的焦點位置與導(dǎo)入已分割光的中繼透鏡的焦點位置相互一致的位置以外的位置上、配置上述分割部件而生成的光學(xué)重疊圖像的圖像數(shù)據(jù)；合成部件，該部件將上述第一圖像數(shù)據(jù)和上述第二圖像數(shù)據(jù)合成；以及γ附加部件，該部件用查閱表對由上述合成部件合成的圖像數(shù)據(jù)施加γ處理。
3.一種γ值調(diào)整程序，它令計算機執(zhí)行下列各部件的功能接受γ值輸入的接受部件；判定部件，該部件判定在用上述輸入的γ值除去了γ處理的第一圖像數(shù)據(jù)和用預(yù)定的γ值除去了γ處理的第二圖像數(shù)據(jù)合成的部分的圖像數(shù)據(jù)亮度中，預(yù)定行上是否為預(yù)定范圍之外的亮度；亮度判定部件，該部件在上述判定部件的判定結(jié)果為上述預(yù)定范圍之外的亮度時判定上述預(yù)定行的亮度；以及變更部件，該部件在上述亮度判定部件的判定結(jié)果為上述預(yù)定行是亮偏移時，將用以對上述第一圖像數(shù)據(jù)除去γ處理而使用的γ值和用以對上述第二圖像數(shù)據(jù)除去γ處理而使用的γ值中的至少一方變更，以減少上述合成部分的圖像數(shù)據(jù)亮度，在上述亮度判定部件的判定結(jié)果為上述預(yù)定行是暗偏移時，將用以對上述第一圖像數(shù)據(jù)除去γ處理而使用的γ值和用以對上述第二圖像數(shù)據(jù)除去γ處理而使用的γ值中至少一方變更，以增加上述合成部分的圖像數(shù)據(jù)亮度，然后由上述判定部件再次進行判定。
全文摘要
本發(fā)明提供一種將給予了光學(xué)重疊圖像的圖像數(shù)據(jù)進行合成的處理裝置。圖形處理器中設(shè)有除去在光學(xué)重復(fù)圖像的圖像數(shù)據(jù)被給予的圖像數(shù)據(jù)上施加的γ處理的γ除去部(810、811、812)；將除去了γ處理的圖像數(shù)據(jù)中的相鄰圖像數(shù)據(jù)合成的圖像合成部(825)；以及對合成的圖像數(shù)據(jù)再施加γ處理的γ附加部(826)。
文檔編號H04N5/232GK1671213SQ20041008562
公開日2005年9月21日 申請日期2004年10月11日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月18日
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