JP2002140703A

JP2002140703A - 周辺状況表示装置

Info

Publication number: JP2002140703A
Application number: JP2000332950A
Authority: JP
Inventors: Keiichi Yamada; 啓一山田
Original assignee: Toyota Central R&D Labs Inc
Current assignee: Toyota Central R&D Labs Inc
Priority date: 2000-10-31
Filing date: 2000-10-31
Publication date: 2002-05-17

Abstract

(57)【要約】【課題】車両周辺状況表示装置において、広角カメラ
による画像の距離感の異常を緩和する。【解決手段】境界線より下側の領域の画素の位置を、
撮像画像上における境界線との距離に応じて基準点に近
づける。即ち、基準点と各画素とを結ぶ線分上におい
て、基準点との距離を境界線との距離ｄの関数であるｆ
(ｄ)倍した位置に変換する。ここでｆ(ｄ)は境界線との
距離ｄの関数で、ｄ≧０で定義され、ｆ(０)＝１、ｄ₁
＞ｄ₂ならばｆ(ｄ₁)≦ｆ(ｄ₂)且つｆ(ｄ₁)ｄ₁＞ｆ(ｄ₂)
ｄ₂を満たす。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は車両等の運転、或い
は室内から室外を監視するなどに際し、肉眼では視認し
難い位置或いは方向を撮像して表示する周辺状況表示装
置に関する。本発明は特に車両後方（通常の運転方向と
は逆方向）を、略鉛直下方向から水平方向まで撮像して
表示する車両周辺状況表示装置に特に有効である。

【０００２】

【従来の技術】図８は、一般的な車両後方を撮像する周
辺状況表示装置の、カメラ等の撮像装置１と車両１０と
の関係を示した模式図である。撮像装置１は、車両１０
の最後部天井或いは後部トランクの天板等に設置され、
略鉛直下方向乃至水平方向の９０度程度の範囲を撮像で
きるようになっている。また、左右には、合計１１０度
程度の範囲を撮像できるようになっている。このような
撮像装置による入力画像は例えば図９のようである。

【０００３】人間の肉眼の視野角のうち、認識及び把握
可能である範囲は、正面方向から上下左右各２０度程度
と言われている。このことから、広角レンズ等により、
視野角が人間の肉眼の視野角４０度を大きく超えた画像
を表示装置等の画面に表示すると、その画像は視野角４
０度を超えた部分について感覚的に極めて歪みの大きい
ものとなると考えられる。広角レンズで撮像した広視野
角の画像を表示装置に表示した場合、表示画像を人間が
見るときの視野角は元の情景を直接見るときの視野角よ
りも極めて小さくなるため、遠近感が過度に強調され、
距離感がつかみにくくなる。

【０００４】従来の周辺状況表示装置としては、特開平
３−９９９５２号公報、特開平７−２３７４９８号公
報、特開平１１−５５０１号公報の表示装置が知られて
いる。特開平３−９９９５２号公報記載の技術は、入力
画像から逆投影変換により、真上から見た画像を作成す
るものである。また、特開平７−２３７４９８号公報記
載の技術は縦方向の所定位置のマーキングポイントを画
面上にスーパーインポーズするものである。また、特開
平１１−５５０１号公報記載の技術は、カメラの視野に
は含まれていない、例えば自車のバンパー等、運転者が
実際の長さを把握している横方向マークを画像上に映し
出すようにするものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記３つの従来技術で
は、つぎのような問題が残っている。即ち、特開平３−
９９９５２号公報記載の技術では、高さを有する遠方の
物体が大きく歪んで表示されるため、表示画像上の物体
と実際の物体とを対応させることが容易ではない。ま
た、特開平７−２３７４９８号公報記載の技術では、運
転者がマーキングポイントから距離感を把握できるよう
訓練する必要が有り、直感的な距離を掴みづらい。ま
た、特開平１１−５５０１号公報記載の技術では、横方
向マークの実際の長さを把握する必要が有り、且つ、縦
方向等の距離感は横方向マークからは把握しづらいとい
う問題があった。

【０００６】本発明は上記の課題を解決するため成され
たものであり、その目的は、視認する者が既に身につけ
ている距離感と大差が生じないよう、広角レンズにより
撮像した周辺状況を、画像変換して表示する周辺状況表
示装置を提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１の手段
によれば、視野角が所定角を超える撮像装置と、画像変
換装置と、表示装置とを有し、水平線又は地平線を含む
周辺状況を撮像して表示装置に表示する周辺状況表示装
置において、画像変換装置が撮像装置から入力される入
力画像を表示装置に出力する出力画像に変換する論理的
な写像は、入力画像を横軸に平行な境界線により上側の
不変領域と下側の被変換領域とに区分し、被変換領域の
被変換点を、境界線との距離ｄの関数ｆ(ｄ)により、境
界線上の基準点と結ぶ線分上で、基準点との距離がｆ
(ｄ)倍となる位置に変換する写像である、ただしｄ≧
０、ｆ(０)＝１、ｄ₁＞ｄ₂ならばｆ(ｄ₁)≦ｆ(ｄ₂)且つ
ｆ(ｄ₁)ｄ₁＞ｆ(ｄ₂)ｄ₂を満たす、ことを特徴とする。
尚、所定角とは、例えば６０度である。

【０００８】また、請求項２の手段によれば、視野角が
所定角を超える撮像装置と、画像変換装置と、表示装置
とを有し、水平線又は地平線を含む周辺状況を撮像して
表示装置に表示する周辺状況表示装置において、画像変
換装置が撮像装置から入力される入力画像を表示装置に
出力する出力画像に変換する論理的な写像は、入力画像
を横軸に平行な境界線により上側の不変領域と下側の被
変換領域とに区分し、被変換領域の被変換点を、境界線
との距離ｄの関数ｆ(ｄ)により、不変領域内部の基準点
と結ぶ線分上で、該線分と境界線との交点との距離がｆ
(ｄ)倍となる位置に変換する写像である、ただしｄ＞
０、ｆ(ｄ)＜１、ｄ₁＞ｄ₂ならばｆ(ｄ₁)≦ｆ(ｄ₂)且つ
ｆ(ｄ₁)ｄ₁＞ｆ(ｄ₂)ｄ₂を満たす、ことを特徴とする。
尚、所定角とは、例えば６０度である。

【０００９】また、請求項３の手段によれば、視野角が
所定角を超える撮像装置と、画像変換装置と、表示装置
とを有し、水平線又は地平線を含まない周辺状況を撮像
して表示装置に表示する周辺状況表示装置において、画
像変換装置が撮像装置から入力される入力画像を表示装
置に出力する出力画像に変換する論理的な写像は、入力
画像の上部の外延に基準点を取り、入力画像の上端の水
平線を境界線として、入力画像の被変換点を、境界線と
の距離ｄの関数ｆ(ｄ)により、基準点と結ぶ線分上で、
該線分と境界線との交点との距離がｆ(ｄ)倍となる位置
に変換する写像である、ただしｄ＞０、ｆ(ｄ)＜１、ｄ
₁＞ｄ₂ならばｆ(ｄ₁)≦ｆ(ｄ₂)且つｆ(ｄ₁)ｄ₁＞ｆ
(ｄ₂)ｄ₂を満たす、ことを特徴とする。尚、所定角と
は、例えば６０度である。

【００１０】また、請求項４の手段によれば、請求項１
又は請求項２に記載の周辺状況表示装置において、基準
点は、入力画像として表示されている水平線又は地平線
の中心点であることを特徴とする。また、請求項５の手
段によれば、請求項３に記載の周辺状況表示装置におい
て、基準点は、入力画像の外延部に表示るはずの水平線
又は地平線の中心点に対応することを特徴とする。

【００１１】また、請求項６の手段によれば、視野角が
所定角を超える撮像装置と、画像変換装置と、表示装置
とを有し、周辺状況を撮像して表示装置に表示する周辺
状況表示装置において、画像変換装置が撮像装置から入
力される入力画像を表示装置に出力する出力画像に変換
する論理的な写像は、入力画像を弧状の境界線により不
変領域と被変換領域とに区分し、境界線上に基準点を取
り、曲線群であって、構成要素の曲線は基準点以外では
互いに交点を持たず、且つ被変換領域の任意の点と基準
点を通る曲線を１個有する曲線群を想定し、被変換領域
の被変換点を、境界線との距離ｄの関数ｆ(ｄ)により、
境界線上の基準点とを結ぶ曲線上で、基準点との距離が
ｆ(ｄ)倍となる位置に変換する写像である、ただしｄ≧
０、ｆ(０)＝１、ｄ₁＞ｄ₂ならばｆ(ｄ₁)≦ｆ(ｄ₂)且つ
ｆ(ｄ₁)ｄ₁＞ｆ(ｄ₂)ｄ₂を満たす、ことを特徴とする。
ここで弧状とは、ベクトル解析でいうところの主法線
が、弧状の曲線上の任意の点において、弧状の曲線で分
割された１領域のみを向くものを言う。尚、部分的に主
法線を有しない直線部分を有する曲線も含むものとす
る。また、曲線上での距離とは、当然、基準点と被変換
点を結ぶ曲線の長さを意味する。

【００１２】また、請求項７の手段によれば、曲線群
が、基準点を通る全ての直線群であることを特徴とす
る。また、請求項８の手段によれば、曲線群が、前記境
界線を含む弧状の曲線から成ることを特徴とする。ただ
し、この時１本のみ直線を構成要素とする場合を含むも
のとする。また、請求項９の手段によれば、境界線が、
水平線を前記撮像装置により撮像した入力画像中の弧状
の曲線であることを特徴とする。

【００１３】更に請求項１０の手段によれば、車両に搭
載され、車両周辺状況を撮像して車室内に表示すること
を特徴とする。

【００１４】

【作用及び発明の効果】距離感がつかみづらい最も主要
な要因は、鉛直下方向に近いほど拡大されて表示されて
いるように肉眼に映ることによる。そこで本願のよう
に、入力画像の鉛直下方向に向かうほど領域をより縮小
するようにした出力画像に変換することで距離に関する
違和感が減少する。入出力画像の変換方法は例えば図
１、図２、図３のようにすることで達成される。即ち、
例えば図１においては、入力画像である（ａ）におい
て、横軸（左右方向）に平行な境界線l₁により、被変換
領域である下部領域Ａと不変領域である上部領域Ｂとに
区分する。境界線l₁上に基準点Ｐ ₁をとり、被変換領域
Ａの任意の点Ｑについて各々基準点Ｐ₁と結ぶ線分Ｐ₁Ｑ
上で、基準点Ｐ₁に近づける。即ち、境界線l₁との距離
がｄである点Ｑは、ｄ≧０で定義された、ｆ(０)＝１、
ｄ₁＞ｄ₂ならばｆ(ｄ₁)≦ｆ(ｄ₂)且つｆ(ｄ₁)ｄ₁＞ｆ
(ｄ₂)ｄ₂を満たす関数ｆ(ｄ)により、線分Ｐ₁Ｑ上でＰ₁
Ｑ'＝ｆ(ｄ)Ｐ₁Ｑとなる点Ｑ'に変換される。これを被
変換領域Ａの全ての点Ｑについて行う。

【００１５】簡単な考察から、境界線l₁との距離がｄ₁
である画素の集合Ａ(ｄ₁)は、境界線l₁との距離がｆ(ｄ
₁)ｄ₁である画素の集合｛Ａ(ｄ₁)｝'に変換される。ま
た、ｄ ₁＞ｄ₂として、境界線l₁との距離がｄ₂である画
素の集合Ａ(ｄ₂)は、境界線l₁との距離がｆ(ｄ₂)ｄ₂で
ある画素の集合｛Ａ(ｄ₂)｝'に変換される。ここでｄ₁
＞ｄ₂ならばｆ(ｄ₁)ｄ₁＞ｆ(ｄ₂)ｄ₂であることを考え
ると、境界線l₁、画素の集合｛Ａ(ｄ₂)｝'画素の集合
｛Ａ(ｄ₁)｝'の位置関係が逆転することはない。また、
ｄ₁＞ｄ₂ならばｆ(ｄ₁)≦ｆ(ｄ₂)であるので、画素の集
合｛Ａ(ｄ₂)｝'の長さは画素の集合｛Ａ(ｄ₁)｝'の長さ
よりも短くなることはない。即ち、入力画像において、
鉛直下方向に向かった画像ほど、より縮小された出力画
像となる。これにより、距離感についての違和感が軽減
された周辺状況表示装置を構成することができる（請求
項１）。

【００１６】請求項２においては、基準点Ｐ₂を不変領
域Ｂ中にとる。例えば図２のように、入力画像である
（ａ）において、横軸（左右方向）に平行な境界線l₂に
より、被変換領域である下部領域Ａと不変領域である上
部領域Ｂとに区分する。不変領域Ｂ中に基準点Ｐ₂をと
り、被変換領域Ａの任意の点Ｑについて各々基準点Ｐ₂
と結ぶ直線と境界線l₂との交点をＲとする。線分Ｐ₂Ｑ
上で、交点Ｒに近づける。即ち、境界線l₂との距離がｄ
である点Ｑは、ｄ＞０で定義された、ｆ(ｄ)＜１、ｄ₁
＞ｄ₂ならばｆ(ｄ₁)≦ｆ(ｄ₂)且つｆ(ｄ₁)ｄ₁＞ｆ(ｄ₂)
ｄ₂を満たす関数ｆ(ｄ)により、線分Ｐ₂Ｑ上でＲＱ'＝
ｆ(ｄ)ＲＱとなる点Ｑ'に変換される。これを被変換領
域Ａの全ての点Ｑについて行う。

【００１７】簡単な考察から、境界線l₂との距離がｄ₁
である画素の集合Ａ(ｄ₁)は、境界線l₂との距離がｆ(ｄ
₁)ｄ₁である画素の集合｛Ａ(ｄ₁)｝'に変換される。ま
た、ｄ ₁＞ｄ₂として、境界線l₂との距離がｄ₂である画
素の集合Ａ(ｄ₂)は、境界線l₂との距離がｆ(ｄ₂)ｄ₂で
ある画素の集合｛Ａ(ｄ₂)｝'に変換される。ここでｄ₁
＞ｄ₂ならばｆ(ｄ₁)ｄ₁＞ｆ(ｄ₂)ｄ₂であることを考え
ると、境界線l₁、画素の集合｛Ａ(ｄ₂)｝'画素の集合
｛Ａ(ｄ₁)｝'の位置関係が逆転することはない。また、
ｄ₁＞ｄ₂ならばｆ(ｄ₁)≦ｆ(ｄ₂)であるので、画素の集
合｛Ａ(ｄ₂)｝'の長さは画素の集合｛Ａ(ｄ₁)｝'の長さ
よりも短くなることはない。即ち、入力画像において、
鉛直下方向に向かった画像ほど、より縮小された出力画
像となる。これにより、距離感についての違和感が軽減
された周辺状況表示装置を構成することができる（請求
項２）。

【００１８】請求項３においては、基準点Ｐ₃を入力画
像の上部外延にとる。例えば図３のように、入力画像で
ある（ａ）において、横軸（左右方向）に平行な上部境
界線l₃寄りも上部の外延に基準点Ｐ₃をとり、被変換領
域Ａの点Ｑについて各々基準点Ｐ₃と結ぶ直線と境界線l
₃との交点をＲとする。線分Ｐ₃Ｑ上で、交点Ｒに近づけ
る。即ち、境界線l₃との距離がｄである点Ｑは、ｄ＞０
で定義された、ｆ(ｄ)＜１、ｄ₁＞ｄ₂ならばｆ(ｄ₁)≦
ｆ(ｄ₂)且つｆ(ｄ₁)ｄ₁＞ｆ(ｄ₂)ｄ₂を満たす関数ｆ
(ｄ)により、線分Ｐ₃Ｑ上でＲＱ'＝ｆ(ｄ)ＲＱとなる点
Ｑ'に変換される。これを被変換領域Ａの全ての点Ｑに
ついて行う。

【００１９】簡単な考察から、境界線l₃との距離がｄ₁
である画素の集合Ａ(ｄ₁)は、境界線l₃との距離がｆ(ｄ
₁)ｄ₁である画素の集合｛Ａ(ｄ₁)｝'に変換される。ま
た、ｄ ₁＞ｄ₂として、境界線l₃との距離がｄ₂である画
素の集合Ａ(ｄ₂)は、境界線l₃との距離がｆ(ｄ₂)ｄ₂で
ある画素の集合｛Ａ(ｄ₂)｝'に変換される。ここでｄ₁
＞ｄ₂ならばｆ(ｄ₁)ｄ₁＞ｆ(ｄ₂)ｄ₂であることを考え
ると、境界線l₁、画素の集合｛Ａ(ｄ₂)｝'画素の集合
｛Ａ(ｄ₁)｝'の位置関係が逆転することはない。また、
ｄ₁＞ｄ₂ならばｆ(ｄ₁)≦ｆ(ｄ₂)であるので、画素の集
合｛Ａ(ｄ₂)｝'の長さは画素の集合｛Ａ(ｄ₁)｝'の長さ
よりも短くなることはない。即ち、入力画像において、
鉛直下方向に向かった画像ほど、より縮小された出力画
像となる。これにより、距離感についての違和感が軽減
された周辺状況表示装置を構成することができる（請求
項３）。

【００２０】請求項１の基準点Ｐ₁又は請求項２の基準
点Ｐ₂は入力画像に表示された水平線又は地平線の中心
とすることが望ましい。また、請求項３においては、入
力画像の外延部で水平線又は地平線の中心に対応する点
とすることが望ましい。いずれも、入力画像に表示され
た水平線又は地平線の中心あるいは入力画像の外延部で
水平線又は地平線の中心に対応する点は、画像上の消失
点であるので、画像変換による新たな違和感が生じにく
いからである（請求項４、請求項５）。

【００２１】上記のような構成は、境界線が弧状になっ
ていても同様に構成することができ、距離感についての
違和感が軽減された周辺状況表示装置を構成することが
できる（請求項６）。この際基準点との曲線は直線で
も、また被変換点と基準点を結ぶ曲線を有する曲線群で
も良い（請求項７、８）。弧状の境界線は入力画像に映
し出された水平線の画像であるならば、弧状の水平線の
画像を基準に変換できるのでさらに好適である（請求項
９）。

【００２２】上記のような周辺状況表示装置は、車両を
運転する際、後方等の周辺状況を表示するものとして使
用することができる（請求項１０）。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の具体的な実施例を
図を用いながら説明する。尚、本願発明の入力画像と出
力画像の写像対応は以下の例に限定されるものではな
い。

【００２４】〔第１実施例〕図４は、本願の具体的な第
１の実施例に係る車両周辺状況表示装置の構成を示すブ
ロック図である。この第１実施例においてはモノクロ画
像（各画素が輝度Ｉのみの情報を有するもの）を取り込
むものを例示する。カメラ１により撮像された画像が、
入力画像として入力画像メモリ２に１フレーム毎に記憶
される。画像変換器３は、出力画像の画素の座標(x',
y')毎に、入力座標／出力座標対応テーブル４から対応
する入力画像の座標を演算し、対応する１乃至複数の入
力画素の輝度から、座標(x',y')の出力画素の輝度Ｉを
算出する。座標(x',y')の出力画素の輝度Ｉは出力画像
メモリ５に出力される。出力画像メモリ５の内容が表示
装置６により表示される。

【００２５】本実施例において、入力座標と出力座標の
対応の最も単純な例として、図５のように、長方形の被
変換領域（入力画像）が台形（出力画像）に変換される
場合の写像関係について示す。図５は、図１において被
変換領域Ａの左半分を１８０度回転させたものにあた
る。尚、変換後の領域も重ねて示した。

【００２６】原点Ｐ₁(0,0)を基準点とし、ｘ軸を被変換
領域と不変領域の境界線とする。今、被変換領域はＰ
₁(0,0), Ｑ₁(x_m,0), Ｑ₂(x_m,y_m), Ｑ₃(0,y_m)の４点で囲
まれた長方形であり、これがＰ₁(0,0), Ｑ₁(x_m,0),
Ｑ₂'(rx_m,ry_m), Ｑ₃'(0,ry_m)の４点で囲まれた台形に変
換されるものとする。この時、線分Ｑ₁Ｑ₂が線分Ｑ
₁Ｑ₂'に変換され、線分Ｑ₂Ｑ₃が線分Ｑ₂'Ｑ₃'に変換さ
れることとなる。線分Ｑ₁Ｑ₂上の点Ｑ(x_m,y)が、線分Ｐ
₁Ｑと線分Ｑ₁Ｑ₂'との交点Ｑ'に変換されるとするなら
ば、簡単な計算により、その交点Ｑ'の座標(x_m',y')
は、x_m'＝Ｆ(y)x_m、y'＝Ｆ(y)yとできる。但し、Ｆ(y)
は次のとおりである。

【数１】

【００２７】この変換が本願の請求項１に係る発明の一
例であることは明らかである。なぜならば、Ｆ(y)はま
さに境界線と被変換点の距離ｙの関数で、Ｆ(０)＝１、
０＜ｙ₂＜ｙ₁ならばＦ(ｙ₁)＜Ｆ(ｙ₂)且つＦ(ｙ₁)ｙ₁＞
Ｆ(ｙ₂)ｙ₂を充たす。

【００２８】こうして、被変換領域の点(x,y)を点(x',
y')に変換する写像とその逆写像は以下の通りである。

【数２】

【００２９】ディジタル画像処理においては、後者（逆
変換）を用いたほうが処理が簡単となる。尚、ディジタ
ル画像処理においては、上記の「論理的な座標変換」の
対応を基に、画素毎の対応テーブルを作成するか、出力
画素に対応すべき１乃至複数の入力画素を出力画素の座
標から割り出す。この例を図６としてフローチャートで
示す。

【００３０】出力画素の座標(x',y')を読み込む（ステ
ップ１１。尚図６では単にＳ１と示す。以下同様）。次
に、座標(x',y')が不変領域か否かを判定し（ステップ
１２）、不変領域であればステップ１３に進み、不変領
域でない、即ち変換後の領域であればステップ１４に進
む。ステップ１３においては、対応する入力画素の座標
(x,y)が出力画素の座標(x',y')と等しいと置いてステッ
プ１７に進む。

【００３１】ステップ１５において、出力画素の座標
(x',y')に対応する入力画像の座標(x,y)が存在するか否
かを判定する。出力画素の座標(x',y')に対応する入力
画像の座標(x,y)が存在しないならばステップ１６に進
み、出力画素の座標(x',y')に対応する入力画像の座標
(x,y)が存在するならばステップ１７に進む。

【００３２】ステップ１６においては、出力画素の座標
(x',y')に対応する入力画像の座標(x,y)が存在しないの
で、輝度Ｉを規定値Ｉ₀と置き、ステップ１８に進む。

【００３３】ステップ１７においては、入力画像の座標
(x,y)にあたる入力画素が１個ならば、その入力画素の
輝度を入力画像メモリ２から読み込み、輝度Ｉとする。
入力画像の座標(x,y)にあたる画素が、複数の入力画素
の算術平均によって求められるべき場合は、その複数個
の入力画素の輝度を入力画像メモリ２から読み込み、算
術平均によって輝度Ｉを求め、ステップ１８に進む。

【００３４】ステップ１８においては、輝度Ｉを座標
(x',y')の出力画素の輝度として出力画像メモリ５に出
力する。次にステップ１９に進み、出力画素の座標(x',
y')の次の座標の存在の有無を確認する。存在しない、
即ち１フレームの変換が終了したならば、変換作業を中
断する。次の座標が存在するならば、ステップ２０に進
んで出力画素の座標(x',y')を更新し、ステップ１１に
戻る。こうして、１フレームごとに、出力画像が画素毎
の輝度として出力される。

【００３５】〔第１実施例の変形例〕簡単な考察から、
原点(0,0)を基準点、ｘ軸を境界線、被変換領域を(0,
0), (x _m,0), (x_m,y_m), (0,y_m)の４点で囲まれた長方形
とした場合、線分(x_m,0)(x_m,y_m)が変換される曲線を想
定し、yのみの関数t(y)を用いて線分(x_m,0)(x_m,y_m)上の
任意の点(x_m,y)が該曲線上の点(t(y)x_m,t(y)y)に変換さ
れるならば、その変換(x',y')＝(t(y)x,t(y)y)が本願の
請求項１に係る発明の一例であることは明らかである。
ただし、yのみの関数t(y)は、t(０)＝１、０＜ｙ₂＜ｙ₁
ならばt(ｙ₁)≦t(ｙ ₂)且つt(ｙ₁)ｙ₁＞t(ｙ₂)ｙ₂を充た
す必要がある。

【００３６】〔第２実施例及び第３実施例〕基準点が境
界線上に無く、不変領域に有る場合、或いは入力画像の
外延部に在る場合も全く同様である。即ち、図５のよう
に、原点(0,0)を基準点、y＝bを境界線、被変換領域を
(0,b), (x_m,b), (x_m,y_m+b), (0,y_m+b)（bは正）の４点
で囲まれた長方形とした場合、線分(x_m,b)(x_m,y_m+b)が
変換される曲線を想定し、yのみの関数u(y)を用いて線
分(x_m,b)(x_m,y_m+b)上の任意の点(x_m,y+b)が該曲線上の
点(x',y'+b)に変換され、その変換(x',y'+b)＝(u(y+b)
x,u(y+b)(y+b))が本願の第２、第３請求項に係る発明の
一例であることは明らかである。ただし、yのみの関数u
(y+b)は、u(ｙ)＜１、０＜ｙ₂＜ｙ₁ならばu(ｙ₁)≦u(ｙ
₂)且つu(ｙ₁)ｙ₁＞u(ｙ₂)ｙ₂を充たす必要がある。原点
(0,0)が入力画像内（不変領域）に有ればそれは本願の
請求項２の一例であり、原点(0,0)が入力画像外（入力
画像の外延）に有ればそれは本願の請求項３の一例であ
る。

【００３７】〔他の実施例〕上記のように、本願の最も
単純な例として第１乃至第３実施例を示したが、本願は
これに限定されない。境界線は弧状でも良く、また基準
点と任意の被変換点について１の曲線が対応する曲線群
を想定し、その曲線上での基準点と被変換点の距離（曲
線の長さ）を、境界線との距離に応じて変化させる写像
でも良い。

【００３８】図８では車両の後方を撮像する周辺状況表
示装置の例を示したが、本願発明は船舶、航空機の周辺
状況及び船体又は機体各所の状況の表示装置、或いは施
設各所の状況を１箇所にて把握できるようにした表示装
置に適用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願の第１の手段の概念を示す説明図。

【図２】本願の第２の手段の概念を示す説明図。

【図３】本願の第３の手段の概念を示す説明図。

【図４】本願の具体的な第１の実施例に係る車両周辺状
況表示装置の構成を示すブロック図。

【図５】本願の第１の実施例の写像の要部を示す説明
図。

【図６】本願の第１の実施例に係る画像変換器（ＣＰ
Ｕ）の機能を示すフローチャート。

【図７】本願の第２、第３の実施例の写像の要部を示す
説明図。

【図８】車両後方を撮像する周辺状況表示装置の模式
図。

【図９】撮像装置による入力画像の一例を示す概念図。

【符号の説明】

Ａ被変換領域Ａ' 変換された領域Ａ(ｄ₁)、Ａ(ｄ₂) 境界線から距離ｄ₁、ｄ₂にある変換
前の画素の集合｛Ａ(ｄ₁)｝'、｛Ａ(ｄ₂)｝' 変換後の画素の集合Ｂ不変領域１カメラ（撮像装置）２入力画像メモリ３画像変換器（ＣＰＵ）４入力座標／出力座標対応テーブル５出力画像メモリ６表示装置１０車両

フロントページの続きＦターム(参考） 5B057 AA16 AA19 BA02 BA11 BA24 CA12 CA16 CB12 CB16 CC03 CD05 CD12 CH08 DA16 DA17 DC03 DC07 5C054 AA05 CA04 CC02 CD03 CF01 CH01 EA01 EJ00 FA00 FC00 HA30 5H180 AA01 LL02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】視野角が所定角を超える撮像装置と、画
像変換装置と、表示装置とを有し、水平線又は地平線を
含む周辺状況を撮像して前記表示装置に表示する周辺状
況表示装置において、前記画像変換装置が前記撮像装置から入力される入力画
像を前記表示装置に出力する出力画像に変換する論理的
な写像は、前記入力画像を直線である境界線により不変領域と被変
換領域とに区分し、前記被変換領域の被変換点を、前記境界線との距離ｄの
関数ｆ(ｄ)により、前記境界線上の基準点と結ぶ線分上
で、前記基準点との距離がｆ(ｄ)倍となる位置に変換す
る写像である、ただしｄ≧０、ｆ(０)＝１、ｄ₁＞ｄ₂な
らばｆ(ｄ₁)≦ｆ(ｄ₂)且つｆ(ｄ₁)ｄ₁＞ｆ(ｄ₂)ｄ₂を満
たす、ことを特徴とする周辺状況表示装置。
【請求項２】視野角が所定角を超える撮像装置と、画
像変換装置と、表示装置とを有し、水平線又は地平線を
含む周辺状況を撮像して前記表示装置に表示する周辺状
況表示装置において、前記画像変換装置が前記撮像装置から入力される入力画
像を前記表示装置に出力する出力画像に変換する論理的
な写像は、前記入力画像を直線である境界線により不変領域と被変
換領域とに区分し、前記被変換領域の被変換点を、前記境界線との距離ｄの
関数ｆ(ｄ)により、前記不変領域内部の基準点と結ぶ線
分上で、該線分と前記境界線との交点との距離がｆ(ｄ)
倍となる位置に変換する写像である、ただしｄ＞０、ｆ
(ｄ)＜１、ｄ₁＞ｄ₂ならばｆ(ｄ₁)≦ｆ(ｄ₂)且つｆ
(ｄ₁)ｄ₁＞ｆ(ｄ₂)ｄ₂を満たす、ことを特徴とする周辺
状況表示装置。
【請求項３】視野角が所定角を超える撮像装置と、画
像変換装置と、表示装置とを有し、水平線又は地平線を
含まない周辺状況を撮像して前記表示装置に表示する周
辺状況表示装置において、前記画像変換装置が前記撮像装置から入力される入力画
像を前記表示装置に出力する出力画像に変換する論理的
な写像は、前記入力画像の上部の外延に基準点を取り、前記入力画像の上端を境界線として、前記入力画像の被変換点を、前記境界線との距離ｄの関
数ｆ(ｄ)により、前記基準点と結ぶ線分上で、該線分と
前記境界線との交点との距離がｆ(ｄ)倍となる位置に変
換する写像である、ただしｄ＞０、ｆ(ｄ)＜１、ｄ₁＞
ｄ₂ならばｆ(ｄ₁)≦ｆ(ｄ₂)且つｆ(ｄ₁)ｄ₁＞ｆ(ｄ₂)ｄ
₂を満たす、ことを特徴とする周辺状況表示装置。
【請求項４】前記基準点は、入力画像として表示され
ている水平線又は地平線の中心点であることを特徴とす
る請求項１又は請求項２に記載の周辺状況表示装置。
【請求項５】前記基準点は、入力画像の外延部に表示
されるべき水平線又は地平線の中心点に対応することを
特徴とする請求項３に記載の周辺状況表示装置。
【請求項６】視野角が所定角を超える撮像装置と、画
像変換装置と、表示装置とを有し、周辺状況を撮像して
前記表示装置に表示する周辺状況表示装置において、前記画像変換装置が前記撮像装置から入力される入力画
像を前記表示装置に出力する出力画像に変換する論理的
な写像は、前記入力画像を弧状の境界線により不変領域と被変換領
域とに区分し、前記境界線上に基準点を取り、曲線群であって、構成要素の曲線は前記基準点以外では
互いに交点を持たず、且つ被変換領域の任意の点と基準
点を通る曲線を１個有する曲線群を想定し、前記被変換領域の被変換点を、前記境界線との距離ｄの
関数ｆ(ｄ)により、前記境界線上の基準点とを結ぶ前記
曲線上で、前記基準点との距離がｆ(ｄ)倍となる位置に
変換する写像である、ただしｄ≧０、ｆ(０)＝１、ｄ₁
＞ｄ₂ならばｆ(ｄ₁)≦ｆ(ｄ₂)且つｆ(ｄ₁)ｄ₁＞ｆ(ｄ₂)
ｄ₂を満たす、ことを特徴とする周辺状況表示装置。
【請求項７】前記曲線群が、基準点を通る全ての直線
群であることを特徴とする請求項６に記載の周辺状況表
示装置。
【請求項８】前記曲線群が、前記境界線を含む弧状の
曲線から成ることを特徴とする請求項６に記載の周辺状
況表示装置。
【請求項９】前記境界線が、水平線を前記撮像装置に
より撮像した入力画像中の弧状の曲線であることを特徴
とする請求項６乃至請求項８に記載の周辺状況表示装
置。
【請求項１０】車両に搭載され、車両周辺状況を撮像
して車室内に表示することを特徴とする請求項１乃至請
求項９のいずれか１項に記載の周辺状況表示装置。