JP2001245131A - 画像補正方法および画像補正装置 - Google Patents

画像補正方法および画像補正装置

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JP2001245131A JP2000053014A JP2000053014A JP2001245131A JP 2001245131 A JP2001245131 A JP 2001245131A JP 2000053014 A JP2000053014 A JP 2000053014A JP 2000053014 A JP2000053014 A JP 2000053014A JP 2001245131 A JP2001245131 A JP 2001245131A
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Takahisa Sakai
貴久 堺
Noboru Katsuta
昇 勝田
Susumu Ibaraki
晋 茨木
Toshiaki Mori
敏昭 森
Koji Kawada
浩嗣 河田
Akihiro Yamamoto
章裕 山本
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 合成画像の歪やずれなどの誤差がなく、ぶれ
がない画像を実現する画像補正装置の提供する。 【解決手段】 Ｎ（Ｎは自然数）台のカメラ（１０１、
１０２、１０３）の画像が入力される画像合成手段１０
０と、画像合成手段１００により合成された画像を表示
する表示手段１０６と、移動体の基準方向からのずれ角
度を検出し、そのずれた角度を画像合成手段１００へ与
える角度検出手段１０５とを備えたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、複数台のカメラか
らの画像を合成する画像合成装置の画像の補正方法およ
び補正装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の画像合成装置について図面を参照
しながら以下に説明する。従来の画像合成装置の説明図
を図１５から図２１に示す。図１５において、１５０１
から１５０３は、Ｎ（Ｎは自然数）台のカメラ、１５０
０はＮ台のカメラからの画像を合成する画像合成手段、
１５０４は合成した画像を表示する表示手段である。ま
た、図１６は、自動車１６００に８台のカメラ（１６０
１、１６０２、１６０３、１６０４、１６０５、１６０
６、１６０７、１６０８）を取り付けた状態を自動車１
６００の上方から見た図であり、各カメラの視角範囲は
点線で示している。カメラ１６０１とカメラ１６０２
は、自動車１６００の前方に取付けられ、自動車１６０
０前方の画像を撮影する。カメラ１６０３とカメラ１６
０４は、自動車１６００の左ドアミラー１６１０上に取
り付けられ、自動車１６００の左側面の画像を撮影す
る。カメラ１６０５とカメラ１６０６は、自動車１６０
０の右ドアミラー１６０９上に取り付けられ、自動車１
６００の右側面の画像を撮影する。カメラ１６０７とカ
メラ１６０８は、自動車１６００の後方に取付けられ、
自動車１６００の後方の画像を撮影する。１６１１は前
輪、１６１２は後輪である。１５００は、図１５で示し
た画像合成手段、１５０４も図１５で示した表示手段で
ある。
【０００３】図１７は、自動車１６００に８台のカメラ
（１６０１、１６０２、１６０３、１６０４、１６０
５、１６０６、１６０７、１６０８）を取り付けた状態
を自動車１６００の左側面から見た図で１７００は道路
面である。図１８は、８台のカメラ（１６０１、１６０
２、１６０３、１６０４、１６０５、１６０６、１６０
７、１６０８）の画像を合成した場合の合成画像の仮想
カメラ１８００の位置（仮想視点）を示した図である。
仮想カメラの位置（仮想視点）は、図１４で示した位置
だけとは限らず、任意の仮想視点の設定が画像合成装置
１５００によって設定可能である。図１４（ａ）は自動
車１６００の左側面から見た図であり、図１４（ｂ）は
自動車１６００の後方から見た図である。自動車１６０
０に取付けてある８台のカメラ（１６０１、１６０２、
１６０３、１６０４、１６０５、１６０６、１６０７、
１６０８）の画像の合成により、仮想カメラ１８００の
位置（仮想視点）から見たような合成画像を画像合成手
段１５００が作り出し、表示手段１５０４に合成画像を
表示する。
【０００４】図１９は、８台のカメラ（１６０１、１６
０２、１６０３、１６０４、１６０５、１６０６、１６
０７、１６０８）の画像を合成した合成画像の一例を示
した図であり、この合成画像が表示手段１５０４に表示
される。図１９は、１４番の駐車場所で自動車１６００
が駐車もしくは駐車しようと移動中の一画面を示してい
る。１９１０の斜線部は自動車１６００の領域で、カメ
ラ画像は存在しない。１９００は、表示手段１５０４に
表示される合成画像、１９０１は駐車場所範囲を示す
線、１９０２はカメラ１６０１による画像領域、１９０
３はカメラ１６０２による画像領域、１９０４はカメラ
１６０３による画像領域、１９０５はカメラ１６０４に
よる画像領域、１９０６はカメラ１６０５による画像領
域、１９０７はカメラ１６０６による画像領域、１９０
８はカメラ１６０７による画像領域、１９０９はカメラ
１６０８による画像領域である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記の従来の画像合成
装置では、自動車を水平な道路面に置き、複数台のカメ
ラ画像の合成を、各カメラ画像での共通位置を検出して
各カメラ画像の合成を行なっている。
【０００６】しかし、図２０や図２１に示すように道路
面が傾いた場合には、水平な道路面で各カメラの画像で
の共通位置の検出をおこなっていたために、従来の画像
合成装置では、合成画像に歪やずれなどの誤差が発生す
るという課題があった。傾いた道路面での自動車の状態
を一例とした図２０と図２１に示す。図２０では道路面
２０００は、水平な道路面１７００に対し角度Ｃ傾いて
おり、図２１では道路面２１００は、水平な道路面１７
００に対し角度Ｄ傾いている。さらに、凹凸の差が大き
い道路面での駐車や走行では合成画像がぶれるという課
題があった。
【０００７】そこで、本発明は、簡単な構成で合成画像
の歪やずれなどの誤差や合成画像のぶれをなくし、ぶれ
ることがない合成画像を実現する画像補正方法および画
像補正装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本願発明（請求項１）に係る発明は、複数の画像を
合成して合成画像を作成し、前記合成画像を表示する方
法において、基準方向からの角度を検出して、前記角度
を利用して前記合成画像の補正を行うことを特徴とする
ものである。
【０００９】また、本願発明（請求項２）に係る発明
は、複数の画像を合成して合成画像を作成し、前記合成
画像を表示する方法において、前記画像より画像の動き
を検出して前記合成画像の安定表示を行うことを特徴と
するものである。
【００１０】また、本願発明（請求項３）に係る発明
は、複数の画像入力手段と前記複数の画像入力手段から
の画像を合成する画像合成手段と、前記画像合成手段に
より合成された合成画像を表示する表示手段と、基準方
向からの角度を検出する角度検出手段を備え、前記角度
検出手段からの前記角度により前期画像合成手段が前記
合成画像の補正を行うことを特徴とするものである。
【００１１】また、本願発明（請求項４）に係る発明
は、複数の画像入力手段と前記複数の画像入力手段から
の画像を合成する画像合成手段と、前記画像合成手段に
より合成された合成画像を表示する表示手段と、前記画
像入力手段からの画像より画像の動きを検出する動き方
向検出手段を備え、前記動き方向検出手段からの前記画
像動きにより前記画像合成装置が前記合成画像の安定表
示を行うことを特徴とするものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照しながら説明する。
【００１３】（実施の形態１）図１では、Ｎ（Ｎは自然
数）台のカメラ（１０１、１０２、１０３）の画像が画
像合成手段１００に入力され、画像合成手段１００によ
りＮ台分のカメラ画像は合成され、合成された合成画像
は表示手段１０４に表示される。１０５は、移動体の基
準方向からの傾き角度を検出し、その傾き角度を画像合
成手段１００へ与える角度検出手段である。移動体と
は、車両、飛行機、船舶などをさす。
【００１４】図１における角度検出手段として、ジャイ
ロセンサ２００を用いた場合を図２に示す。ジャイロセ
ンサ２００は、３次元方向（前後方向、左右方向、上下
方向）の基準方向からの傾き角度を検出できるセンサで
ある。図３は、自動車３００に８台のカメラ（３０１、
３０２、３０３、３０４、３０５、３０６、３０７、３
０８）を取り付けた状態を自動車３００の上方から見た
図であり、各カメラの視角範囲は点線で示している。カ
メラ３０１とカメラ３０２は、自動車３００の前方に取
付けられ、自動車３００前方の画像を撮影し、カメラ３
０３とカメラ３０４は、自動車３００の左ドアミラー３
１０上に取り付けられ、自動車３００の左側面の画像を
撮影し、カメラ３０５とカメラ３０６は、自動車３００
の右ドアミラー３０９上に取り付けられ、自動車３００
の右側面の画像を撮影し、カメラ３０７とカメラ３０８
は、自動車３００の後方に取付けられ、自動車３００の
後方の画像を撮影する。１００は、８台のカメラ（３０
１、３０２、３０３、３０４、３０５、３０６、３０
７、３０８）の画像より合成画像を作成する画像合成手
段であり、１０４は合成された画像を表示する表示手段
である。ジャイロセンサ２００は、自動車３００の基準
方向からの３次元方向の傾き角度を検出し、ジャイロセ
ンサ２００より入力された基準方向からの３次元方向の
傾き角度を用いて画像合成手段は、カメラ８台分の合成
画像の歪やずれなどの誤差を補正する。３１１は前輪、
３１２は後輪である。
【００１５】図４は、水平道路面４００より角度Ａ傾い
た坂道路面４０１の場合を示し、図５は水平道路面５０
０より角度Ｂ右側面へ傾いた道路面５０１の場合を示し
ている。図４の場合は、ジャイロセンサ２００は、前後
方向に角度Ａ傾いていることを検知し、検知した情報を
画像合成手段１００へ送る。図５の場合も図４の場合と
同様に左右方向に角度Ｂ傾いていることをジャイロセン
サ２００が検知し、検知した情報を画像合成手段へ送
る。
【００１６】このようにジャイロセンサ２００を取付け
たことによって、これまで、合成画像に歪やずれなどの
誤差が生じていた坂道や凹凸の差が大きい道路面での縦
列駐車や走行時の合成画像の歪やずれなどの誤差が小さ
くなる。また、このジャイロセンサ２００を用いること
により、凹凸の差が大きい道路面などを走行するときの
カメラ合成画像のぶれも補正可能である。
【００１７】（実施の形態２）図６では、Ｎ（Ｎは自然
数）台のカメラ（１０１、１０２、１０３）の画像が画
像合成手段１００に入力され、画像合成手段１００によ
り合成された画像は表示手段１０４に表示される。６０
０は、カメラ画像上の被写体の２次元方向（左右方向、
上下方向）の動きを検出できる動き方向検出手段であ
り、６０１は、カメラの画像信号であり、カメラ画像信
号６０１より検出した動き方向信号が６０２である。
【００１８】動き方向検出手段６００について図７を用
いて示す。図７の（ａ）は、ある時間におけるカメラ画
像に写った被写体（丸印）７００である。図７（ｂ）
は、図７（ａ）の一定時間後にカメラ画像に写った被写
体（丸印）７０２であり、図７（ａ）の時点での位置７
０１（点線の丸印）より移動しており、カメラ画像に写
っている特定の被写体に注目すれば、動き方向である７
０３を検出可能である。従って動き方向検出手段によっ
てカメラのぶれ、つまり自動車の揺れが検出可能であ
る。動き方向検出手段３００で検出された動き方向信号
６０２を用いて画像合成手段１００で、カメラのぶれを
補正する画像合成を行なう。
【００１９】このように動き方向検出手段６００を用い
ることにより、凹凸の差が大きい道路面などを走行する
ときのカメラ合成画像のぶれが補正可能である。
【００２０】（実施の形態３）図８では、Ｎ（Ｎは自然
数）台のカメラ（１０１、１０２、１０３）の画像がネ
ットワーク８００を介して画像合成手段１００に入力さ
れ、画像合成手段１００により合成された画像は表示手
段１０４に表示される。１０５は、移動体の基準方向か
らの傾き角度を検出し、その傾き角度を画像合成手段１
００へ与える角度検出手段である。図９では、Ｎ（Ｎは
自然数）台のカメラ（１０１、１０２、１０３）の画像
と角度検出手段１０５の情報がネットワーク８００を介
して画像合成手段１００に入力され、画像合成手段１０
０により合成された画像は表示手段１０４に表示され
る。図１０では、Ｎ（Ｎは自然数）台のカメラ（１０
１、１０２、１０３）の画像と角度検出手段１０５の情
報がネットワーク８００を介して画像合成手段１００に
入力され、画像合成手段１００の合成画像情報もネット
ワーク８００を介して画像の表示手段１０４へ入力され
る。図１１は、図１０をより具体的に示した図であり、
カメラ８台（３０１、３０２、３０３、３０４、３０
５、３０６、３０７、３０８）と画像合成手段１００と
表示手段１０４と角度検出手段１０５をネットワーク８
００により接続した状態である。図３と比較すると各手
段間を接続する線数が減っていることが分かる。以上の
ようにネットワーク８００を用いることによって、各カ
メラと画像合成手段の間の線数の削減や、カメラからの
一方向のみ信号しか伝送できなかったものが、画像合成
手段からカメラへの信号が伝送できるようになる。ま
た、自動車みたいに機器がおける場所が制限される場合
にネットワークの有用性が出てくる。
【００２１】なお、動き方向検出手段６００を用い、ネ
ットワーク８００により接続する場合についても図１２
から図１４に示す。動き方向検出手段６００を用い、ネ
ットワーク８００により接続する場合も、角度検出手段
１０５をネットワーク８００で接続した場合と同じ有用
性がでることはいうまでもない。
【００２２】なお、これまで述べてきた３つの本実施の
形態では、カメラの台数を８台としてきたが、カメラの
台数に制限がないのはいうまでもない。さらに画像入力
手段として複数のカメラをあげたが、画像入力手段とし
て自動車の形状やタイヤ軌跡等のグラフィックス画像を
入力することも可能であることはいうまでもない。さら
に本実施の形態では、自動車を一つの実施例としてあげ
たが、列車や飛行機や船舶でも実施可能であることはい
うまでもない。
【００２３】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、角度検出
手段により車両や飛行機や船舶などの移動体の基準方向
からの傾き角度を検出し、その傾き角度を画像合成手段
へ与えることによって、合成画像の歪やずれなどの誤差
を小さくすることが可能となり、さらに動き方向検出手
段によりカメラ画像のぶれ方向を検出し、このぶれ方向
を画像合成手段へ与えることによって合成画像の安定し
た表示が可能となる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１における画像補正装置の
構成を示すブロック図
【図２】本発明の実施の形態１における画像補正装置の
構成を示すブロック図
【図３】本発明の実施の形態１における画像補正装置の
構成を示す図
【図４】本発明の実施の形態１における画像補正装置の
構成を示す図
【図５】本発明の実施の形態１における画像補正装置の
構成を示す図
【図６】本発明の実施の形態２における画像補正装置の
構成を示すブロック図
【図７】本発明の実施の形態２における動き方向検出手
段を示す図
【図８】本発明の実施の形態３における画像補正装置の
構成を示すブロック図
【図９】本発明の実施の形態３における画像補正装置の
構成を示すブロック図
【図１０】本発明の実施の形態３における画像補正装置
の構成を示すブロック図
【図１１】本発明の実施の形態３における画像補正装置
の構成を示す図
【図１２】本発明の実施の形態３における画像補正装置
の構成を示すブロック図
【図１３】本発明の実施の形態３における画像補正装置
の構成を示すブロック図
【図１４】本発明の実施の形態３における画像補正装置
の構成を示すブロック図
【図１５】従来の画像補正装置の構成を示すブロック図
【図１６】従来の画像補正装置の構成を示す図
【図１７】従来の画像補正装置の構成を示す図
【図１８】従来の画像補正装置の仮想カメラ位置を示す
図
【図１９】従来の画像補正装置の合成画像を示す図
【図２０】従来の画像補正装置の構成を示す図
【図２１】従来の画像補正装置の構成を示す図
【符号の説明】
１００ 画像合成手段 １０１ カメラ１ １０２ カメラ２ １０３ カメラＮ １０４ 表示手段 １０５ 角度検出手段 ２００ ジャイロセンサ ３００ 自動車 ３０１ カメラ ３０２ カメラ ３０３ カメラ ３０４ カメラ ３０５ カメラ ３０６ カメラ ３０７ カメラ ３０８ カメラ ３０９ 右ドアミラー ３１０ 左ドアミラー ３１１ 前輪 ３１２ 後輪 ４００ 水平面 ４０１ 道路面 ５００ 水平面 ５０１ 道路面 ６００ 動き検出手段 ６０１ カメラ画像信号 ６０２ 動き方向信号 ７００ 被写体 ７０１ 被写体 ７０２ 被写体 ７０３ 動き方向 ８００ ネットワーク １５００ 画像合成手段 １５０１ カメラ１ １５０２ カメラ２ １５０３ カメラＮ １５０４ 表示手段 １６００ 自動車 １６０１ カメラ １６０２ カメラ １６０３ カメラ １６０４ カメラ １６０５ カメラ １６０６ カメラ １６０７ カメラ １６０８ カメラ １６０９ 右ドアミラー １６１０ 左ドアミラー １６１１ 前輪 １６１２ 後輪 １７００ 道路面 １８００ 仮想カメラ（仮想視点） １９００ 合成画像 １９０１ 駐車場所範囲を示す線 １９０２ 画像領域 １９０３ 画像領域 １９０４ 画像領域 １９０５ 画像領域 １９０６ 画像領域 １９０７ 画像領域 １９０８ 画像領域 １９０９ 画像領域 １９１０ 自動車領域 ２０００ 道路面 ２１００ 道路面
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０９Ｇ 5/00 ５５０ Ｇ０９Ｇ 5/00 ５５０Ｃ 5/377 Ｈ０４Ｎ 5/262 Ｈ０４Ｎ 5/262 7/18 Ｖ 7/18 Ｆ Ｊ Ｇ０９Ｇ 5/36 ５２０Ｌ (72)発明者 茨木 晋 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 森 敏昭 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 河田 浩嗣 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 山本 章裕 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 5B057 AA06 AA16 BA02 BA11 CE08 DA16 DC08 DC30 5C023 AA11 AA37 CA03 5C054 CC00 CE01 CH10 EF06 FD01 FE11 FF02 FF03 HA26 HA30 5C076 AA19 BA06 5C082 AA27 BA20 BA27 CA55 CA85 CB01 CB05 MM10

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 複数の画像を合成して合成画像を作成
    し、前記合成画像を表示する方法において、基準方向か
    らの角度を検出して、前記角度を利用して前記合成画像
    の補正を行う画像補正方法。
  2. 【請求項２】 複数の画像を合成して合成画像を作成
    し、前記合成画像を表示する方法において、前記画像よ
    り画像の動きを検出して前記合成画像の安定表示を行う
    画像補正方法。
  3. 【請求項３】 複数の画像入力手段と前記複数の画像入
    力手段からの画像を合成する画像合成手段と、前記画像
    合成手段により合成された合成画像を表示する表示手段
    と、基準方向からの角度を検出する角度検出手段を備
    え、 前記角度検出手段からの前記角度により前期画像合成手
    段が前記合成画像の補正を行うことを特徴とする画像補
    正装置。
  4. 【請求項４】 複数の画像入力手段と前記複数の画像入
    力手段からの画像を合成する画像合成手段と、前記画像
    合成手段により合成された合成画像を表示する表示手段
    と、前記画像入力手段からの画像より画像の動きを検出
    する動き方向検出手段を備え、 前記動き方向検出手段からの前記画像動きにより前記画
    像合成装置が前記合成画像の安定表示を行うことを特徴
    とする画像補正装置。
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