无模糊图像拍摄系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及用于使用移动中的摄像机来取得被摄体的图像的技术。
【背景技术】
[0002] 为了持续拍摄被摄体，需要将摄像机的视线持续朝向被摄体(对象物）。在多数情 况下该作业由拍摄者手动进行，但难以完美地跟随球的跳跃那样的高速且不规则的运动。 因此，通过机械而自动控制摄像机的视线方向的系统(所谓主动视觉:参照下述非专利文献 1)的研究在各种领域中盛行。
[0003] 在通常的主动视觉的技术中，将摄像机本身安装在驱动云台上而移动，所以针对 视线方向的移动的响应速度慢。这难以跟踪包含剧烈的加速度变化的运动对象(例如球赛 中使用的球）。若考虑高速摄像机的帧速率较快的达到100万fps、通过GPU而图像处理被高 速化的现状，则可以说视线控制速度成为在各种跟踪系统中速度面上的瓶颈。
[0004] 为了解决该问题，提出了通过在摄像机前方配置的小型驱动镜面而高速地进行摄 像机的视线变更的被称为扫视镜(Saccade Mirror)的光学系统(参照下述非专利文献2)。 在该技术中，通过使用2轴的电流镜(力Vレパyミy -），能够进行高速的视线变更。认为只要 在控制系统中能够始终以在画面中心捕捉对象物的方式进行视线的控制，就能够进行前所 未有的动态的拍摄。
[0005] 然而，认为为了检查在道路上设置的构造物，只要能够从在高速移动的车辆中设 置的摄像机取得构造物的清晰的图像，就能够实现检查作业的简易化。但是，以往的扫视镜 只不过是用于一边追踪高速移动的对象物一边拍摄的系统结构。也就是说，以往的扫视镜 没有成为应对摄像机本身相对于被摄体高速移动的情况的系统。此外，在以往的扫视镜中， 在对象物从画面中心偏离时，进行校正镜角度的控制以使对象物再次位于画面中心。于是， 在拍摄图像中，产生伴随镜角度的调整的运动模糊。认为这难以应对寻求较高的分辨率的 检查。
[0006] 在摄像机一边以高速(例如时速100km)进行移动，一边拍摄被固定的对象物的状 况下，在所取得的图像中产生运动模糊。为了通过图像而准确地检查对象物的损伤状态，需 要降低车辆的移动速度(也就是说摄像机的移动速度），或缩短曝光时间。若降低车辆的移 动速度，则导致检查的效率恶化。此外，若缩短曝光时间，则导致画质的降低。
[0007] 各种对所谓相机抖动进行校正的技术被提出。但是，有效地减轻由以高速进行移 动的摄像机得到的图像的运动模糊的技术没有被提出。
[0008] 此外，还提出了通过对拍摄后的图像实施图像处理（所谓解卷积 (deconvolution))从而减轻运动模糊的技术。在该图像处理中，粗略地分类，存在PSF已知 的解卷积、和PSF未知的盲解卷积(blind deconvolution)。但是，由于都花费计算时间，所 以存在难以进行实时处理的问题。因此，该方法不适于使用图像信息来追踪对象物那样的 跟踪控制。此外，该图像处理是在发生运动模糊后的校正处理，因此还存在在丢失具有较高 的空间频率的图像信息的情况下基本上不能复原的问题。
[0009] 此外，在下述专利文献1中，提出了使用致动器，将摄像机本身向对象物的运动方 向水平转动(Ay )·垂直转动(于少卜），从而减少运动模糊的方法。但是，在该技术中，由于 驱动摄像机本身，因此其重量成为制约，难以进行高速的视线控制。例如，认为难以进行将 从高速移动的摄像机的视线方向以能够忽略摄像机本身的移动速度的程度高速变更那样 的动作。
[0010] 此外，下述非专利文献2的技术是一边跟踪高速移动的对象物一边连续地拍摄图 像的技术，没有意图摄像机一边高速移动一边拍摄对象物的情况。
[0011] 现有技术文献 [0012]专利文献
[0013] 专利文献1:美国专利第7747153号公报
[0014]非专利文献
[0015] 非专利文献I: J. Aloimonos，I .Weiss and A.Bandyopadhyay: "Active Vision"， Int'l Journal of Computer Vision,vol. I,no.4,pp.333.356(1988).
[0016] 非专利文献2 : K · Okumura，H · Oku and M · I shikawa : "High-Speed Gaze Controller for Millisecond-order Pan/tilt Camera"，Proc.of IEEE Int'I Conf.on Robotics and Automation,pp.6186.6191(2011).
【发明内容】
[0017] 发明要解决的课题
[0018] 本发明是鉴于前述的状况而完成的。本发明的主要目的在于，提供即使在摄像机 移动的环境下，也能够连续地取得模糊少的图像的技术。
[0019] 用于解决课题的手段
[0020] 解决前述的课题的手段能够记载为以下的项目。
[0021] (项目 1)
[0022] -种无模糊(blurless)图像拍摄系统，其特征在于，
[0023]具备：拍摄摄像机部、镜部、控制部，
[0024] 所述拍摄摄像机部以及所述镜部被设为都能够向至少一维方向连续地移动，
[0025] 所述拍摄摄像机部成为通过经由所述镜部将视线方向朝向对象区域，从而取得在 所述对象区域中存在的对象物的图像的结构，
[0026] 所述镜部具备镜主体和驱动部，
[0027] 所述镜主体被设为能够反射光束，由此，变更从所述拍摄摄像机部的视线的方向，
[0028] 所述驱动部成为通过伴随所述拍摄摄像机部以及所述镜主体的移动而依次变更 所述镜主体的角度，从而在规定时间的期间将从所述拍摄摄像机部的视线持续朝向所述对 象物的结构，
[0029] 且，所述驱动部成为通过驱动所述镜主体，将从所述拍摄摄像机部的视线朝向其 他的对象区域的结构，
[0030] 所述控制部成为对所述驱动部的动作进行控制的结构。
[0031] (项目 2)
[0032] 如项目1所述的无模糊图像拍摄系统，
[0033 ]所述镜主体由能够向正反方向转动的电流镜构成，
[0034] 所述控制部成为通过使所述镜主体回动，从而将所述视线朝向所述其他的对象区 域的结构。
[0035] (项目 3)
[0036] 如项目1所述的无模糊图像拍摄系统，
[0037] 所述镜主体由能够向一个方向旋转的多面反射镜构成，
[0038] 所述控制部成为通过对所述镜主体进行旋转驱动，从而将所述视线朝向所述其他 的对象区域的结构。
[0039] (项目 4)
[0040]如项目1~3的任一项所述的无模糊图像拍摄系统，
[0041] 所述控制部具备跟踪部，
[0042]所述跟踪部成为检测在所述对象区域中存在的所述对象物的位置，控制所述驱动 部以使所述视线朝向所述对象物的结构。
[0043] (项目5)
[0044] 如项目1~3的任一项所述的无模糊图像拍摄系统，
[0045] 所述控制部具备跟踪部，
[0046] 所述跟踪部成为检测所述拍摄摄像机部相对于所述对象区域或所述对象物的相 对速度，控制所述驱动部以便实质地抵消所述相对速度的结构。
[0047] (项目 6)
[0048] 如项目5所述的无模糊图像拍摄系统，
[0049] 所述跟踪部成为使用由所述拍摄摄像机取得的所述图像来算出所述相对速度的 结构。
[0050] (项目 7)
[0051 ]如项目5所述的无模糊图像拍摄系统，
[0052]所述跟踪部具备跟踪摄像机，
[0053] 所述跟踪部成为使用由跟踪摄像机连续地取得的图像内的所述对象物的位置变 化信息来算出所述相对速度的结构。
[0054] (项目 8)
[0055] 如项目1~7的任一项所述的无模糊图像拍摄系统，
[0056]还具备发光部，
[0057]所述控制部成为在由所述拍摄摄像机部拍摄所述对象物的期间，将来自所述发光 部的照明光照射到所述对象物的结构。
[0058]发明效果
[0059] 根据本发明，能够提供即使在摄像机移动的环境下，也能够连续地取得模糊少的 图