視点固定型パン・チルト・ズームカメラ

多くの場合，カメラによる撮像，すなわち３次元シーンから２次元画像平面へ の幾何光学的変換は中心投影によって近似され，パン，チルト運 動を行う首振りカメラでは，中心投影が行なわれる座標系と画像平面が回転す ることになる．通常の首振りカメラでは，カメラの 回転中心と 投 影中心とがずれており，カメラの回転によって投影中心が平行移動され，撮 影された画像の間には運動視差が現れる．このことは，カメラをパン，チルト させることにより，３次元シーン中の物体の見え方が変わり，回転前には見え ていた／見えなかった部分が回転によって見えなくなる／見えるようになるこ とを意味し，首振りカメラを用いたアクティブな対象の検出や，追跡，認識を 困難にしていた．

我々は，この問題を解決するには，カメラの回転運動の軸が投影中心を通るよ うにカメラ雲台を設計すればよいと考え，視点（投影中心）を固定したまま， 視線方向を変化させることができる首振りカメラ（視点固定型パン・チルトカ メラ）を設計・試作した（図18）[公開3〜4][学会誌5][国際会 議発表1] ．また，このカメラを用いて全天空全方位パノラマ画像を撮影し， 得られた画像を多様な表現で表示するソフトウェアを開発した（図 19）．さらに，市販の首振りカメラを視点固定型パ ン・チルト・ズームカメラとして使用するためのカメラキャリブレーションソ フトウェアを開発し，対象追跡や３次元シーンの映像化に有効であることを示 した（図20）．この一連のソフトウェアは，現在各種の研究機関や企業で使われている．

Figure 18: Appearance Sphereと試作したAPSカメラ雲台

Figure 19: 全天空全方位パノラマ画像の３次元的表示

Figure 20: 上段：市販の視点固定型パン・チルト・ズームカメラ，中段：視点 を変えながら撮影された画像，下段：合成されたパノラマ画像

SONY EVI-G20

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