JP2004274114A - Image display apparatus and image display method - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子式のカメラにより撮像した映像を視点変換して表示する画像表示装置および画像表示方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
【特許文献】特開2002−316602号公報。
【0003】
カメラにより撮像した映像を視点変換した視点変換画像は、ある平面、例えば地面上に存在するものを同一視点から見たものとして変換するため、その平面上に存在しない物体は位置、大きさともに正確に変換されない、という原理的な特性が存在する。このため、例えば自車両の後部に設置した後方映像撮影用カメラで撮像した映像を、地面を基準としてあたかも自車両の真上から見た映像に変換する場合、自車両の近くに存在する物体が遠くに存在するように表示される場合がある。例えば壁面上に存在する突起物などは、位置、大きさともに正確に表示されないため、映像上の凸凹だけに着目して壁面に接近すると、壁面の突起物に接触してしまう可能性がある。
【0004】
これに対し、上記特許文献では、自車両の視点変換画像の周りに、予め用意した自車両の画像を囲むような仮想警告線を重畳表示し、自車両の近くに物体が存在する可能性を警告し、不用意に周囲の物体に近づくことを避けさせることで、接触の可能性を低減することを提案している。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この仮想警告線は、事前に自車両の周囲の障害物をある大きさに仮定して用意したものであるため、障害物が全くない場合では本来さらに近づけるべき場合が近づけない、といった場合が発生し、また逆に、障害物が仮定に比べて大きい場合は、仮想警告線を信じても障害物に接触してしまう、という場合があり、根本的な解決になっていない。
【0006】
本発明の目的は、障害物への接触の可能性を低減できる画像表示装置および画像表示方法を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は、撮像した映像を視点変換した視点変換画像と、自車両の画像とを重畳して表示する画像表示装置において、自車両の周囲の障害物までの距離を計測する測距手段と、測距手段の計測結果に基づいて算出した障害物の存在情報を、視点変換画像に重畳表示する手段とを有するという構成になっている。
【0008】
【発明の効果】
本発明によれば、障害物への接触の可能性を低減できる画像表示装置および画像表示方法を提供することができる。
【0009】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて本発明の実施の形態について詳細に説明する。なお、以下で説明する図面で、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。
図1は、本発明の一実施の形態の画像表示装置のシステム構成を示すブロック図である。
図1において、1は自車両の周囲を撮像する少なくとも1個の電子式のカメラで、ここでは自車両の適宜の複数箇所に設置された複数個のカメラ1a〜1nにより構成されている。複数個のカメラ1a〜1nの中には、自車両の後部に設置された後方映像撮影用のカメラが含まれる(ここではこれをカメラ1aとする)。なお、後方映像撮影用のカメラとして、2台以上のカメラを設置してもよく、この場合は1台のカメラを用いた場合より視点変換画像の歪みを小さくすることができる。
2は自車両の後部に設置された自車両周囲の障害物までの距離を計測する測距センサ(例えばレーダー)である。
3は複数のカメラ1a〜1nで撮像された映像が入力され、視点変換画像が作成される第1の画像処理装置である。
4は測距センサ2の出力信号が入力され、距離座標を算出する距離座標算出装置である。
5は第1の画像処理装置3の出力信号と、距離座標算出装置4の出力信号が入力される第2の画像処理装置である。
8は自車両の車内に設置された表示器(ディスプレイ)である。
6は自車両の車内に設置され、表示器8の表示切り替えを行う表示切替スイッチである。
7は表示切替スイッチ6の操作により、表示器8において、第2の画像表示装置5の出力信号と他の映像の出力信号の表示が切り替えられる表示切替器である。
【0010】
図2(a)は、本実施の形態における動作を説明する側面図、(b)は視点変換画像を示す図である。図2において、10は自車両、11は自車両10の後部、12は壁面、13は、壁面12上に存在する突起物である。
図3(a)〜(c)は、測距センサ2の計測可能範囲と自車両の後部投影範囲との関係を示す図で、測距センサ2の計測可能範囲が自車両の後部投影範囲をカバーできる位置(つまり、測距センサ2の計測可能範囲が、自車両の投影範囲と同じか自車両の投影範囲より広い自車両の位置)から駐車動作を開始する場合を示す。(a)、(b)は側面図、(c)は視点変換画像の図である。図3(c)の視点変換画像において、15は駐車場に引かれた白線、16は視点変換された突起物、17は実際の突起物の位置、20は本発明に係る警告線である。
図4(a)〜(c)は、同じく測距センサ2の計測可能範囲と自車両の後部投影範囲との関係を示す図で、測距センサ2の計測可能範囲が自車両の後部投影範囲をカバーできない位置(つまり、測距センサ2の計測可能範囲が、自車両の投影範囲より狭い自車両の位置)から駐車動作を開始する場合を示す。(a)、(b)は側面図、(c)は視点変換画像の図である。図4(b)において、14は突起物13とは別の第2の突起物、図4(c)において、18は視点変換された第2の突起物、19は実際の第2の突起物の位置、21は本発明に係る警告表示である。
【0011】
図5は、本実施の形態の処理の流れを示すフローチャートである。
【0012】
以下、図1〜図5を用いて本実施の形態の画像表示装置の動作(画像表示方法の流れ)について説明する。
1)ドライバーは、自車両10(図2)を例えば駐車場に駐車させるために、自車両10を後退させる際、自車両10の車内に設けられた表示切替スイッチ6(図1)を操作して、自車両10の後部11に設けられた後方映像撮影用のカメラ1aにより撮像された後方映像を車内の表示器8に表示させる。なお、表示切替スイッチ6を設けないで、シフトレバーの連動による映像切り替えになっていても良い。すなわち、ドライバーがシフトレバーを操作して「後退(バック)」の位置に入れたときに、自動的に後方映像を車内表示器8に表示させるようになっていても良い。
【0013】
2)複数のカメラ1a〜1nで撮像された映像は、第1の画像処理装置3に入力され、予め定められた画素の座標の移動ルールに従い、視点変換画像が作成される(図5のS1)。
【0014】
3)自車両10の後部11に設けられた測距センサ2(図2)は、自車両10から後方の壁面12までの距離L(DW)を計測する(図5のS2)。
【0015】
ここで、算出した自車両10の後方の壁面12までの距離Lと、自車両10の後部投影範囲(投影範囲とは、自車両を自車両の移動方向と直角な面に投影した範囲、すなわち、自車両の車幅、車高に基づく範囲)PA(図3(a))が測距センサ2の壁面12における計測可能範囲(検知領域)DA内に収まる最小の自車両10と壁面12との距離L0とを比較する(図5のS3)。
【0016】
なお、距離L0は、測距センサ2の画角、自車両10の後部11の各部位の高さにより算出される。
【0017】
図3(a)の例では、測距センサ2の垂直画角を2θ、自車両10の後部11のトランクの高さをh1、バンパー下部の高さをh2とすると、次式で算出される。
【0018】
L0=(h1−h2)/2tanθ
水平方向においても同様にして算出できるが、水平方向に関しては説明を省略する。
【0019】
L≧L0の場合、下記の4)〜7)が実行される。
【0020】
4)測距センサ2の出力信号は、距離座標算出装置4に入力され、実際の距離と表示距離との予め定められた縮尺率に従い、自車両10から壁面12までの距離DW(図2)、および自車両10から壁面12までの距離DWと自車両10から突起物13までの距離DOから算出した壁面12から突起物13までの距離DDを、表示サイズに合った座標位置および距離として算出する(図5のS5)。
【0021】
5)第1の画像処理装置3で得られた視点変換画像と、距離座標算出装置4で算出した距離座標情報は、第2の画像処理装置5に入力される。
【0022】
6)警告線20の表示器8上の表示座標を算出する(図5のS6)。第2の画像処理装置5は、視点変換画像上に、予め用意された自車両10の後部11のプランビュー画像(写真画像でもCG画像でも良い)と、距離座標算出装置4で算出された壁面12の座標から突起物13までの距離分、自車両10に近い位置に、自車両10に平行に警告線20を重畳する(図5のS7。図2(b))。
【0023】
7)第2の画像処理装置5の出力映像が車内の表示器8に表示される(図5のS8)。
【0024】
8)一方、L<L0の場合、上記4)〜7)の実施と同時に、5)で警告線20より手前(自車両10側)に障害物がある可能性がある旨の警告表示21を画面に重畳表示(図5のS4)、もしくは音声ガイドを再生する。警告表示21は、例えば図4(c)に示すように、「警告線より手前に障害物がある可能性があります!」とする。
【0025】
9)以降、表示切替スイッチ6で後退映像が選択されなくなるまで(図5のS9)、上記2)〜8)(S1〜S8)が繰り返される。表示切替スイッチ6がオフにされると、デフォルト画面に切り替えられる(図5のS10)。
【0026】
以上のように、本実施の形態の画像表示装置では、カメラ1a〜1nにより撮像した映像を視点変換した視点変換画像と、自車両10の画像とを重畳して表示器8に表示する画像表示装置において、自車両10の周囲の障害物までの距離を計測する測距センサ2と、測距センサ2の計測結果に基づいて算出した障害物の存在情報を、視点変換画像に重畳表示する距離座標算出手段4、第2の画像処理装置5とを有するという構成になっている。なお、図1の表示器8が、特許請求の範囲の表示手段に、測距センサ2が測距手段に、距離座標算出手段4および第2の画像処理装置5が、障害物の存在情報を視点変換画像に重畳表示する手段に相当する。
【0027】
このように、自車両10に後方障害物を検知する測距センサ2を設け、この測距センサ2により実測した位置に障害物があることを視点変換画像に警告情報としで重畳表示することにより、カメラ映像だけでは判断できない凹凸に対しても画面上で目視確認することができ、視点変換画像での目視確認のしやすさに加え、障害物への接触を回避することが可能となる。
【0028】
また、本実施の形態の画像表示方法では、カメラ1a〜1nにより撮像した映像を視点変換した視点変換画像と、自車両10の画像とを重畳して表示する画像表示方法において、自車両10の周囲の障害物までの距離を計測し、この計測結果に基づいて算出した障害物の存在情報を、視点変換画像に重畳表示するという構成になっている。
【0029】
このような構成により、カメラ映像だけでは判断できない凹凸に対しても画面上で目視確認することができ、視点変換画像での目視確認のしやすさに加え、障害物への接触を回避することが可能となる。
【0030】
また、障害物の存在情報が、自車両10の移動方向における障害物の存在情報であるという構成になっている。このような構成により、自車両10の移動方向における障害物への接触を回避することができる。
【0031】
また、測距センサ2の計測可能範囲が、自車両10の投影範囲より狭い自車両10の位置から自車両10の移動を開始する場合、存在情報で示す位置よりも自車両10側に障害物が存在する可能性を知らせるという構成になっている。
【0032】
このように、測距センサ2が自車両10の例えば後部投影範囲をカバーできない位置から駐車動作を開始して壁面12に後退接近した場合、画面に実測表示してある警告線20より手前に障害物がある可能性をドライバーに知らせることで、障害物への接触可能性を減らすことができる。
【0033】
以上本発明を実施の形態に基づいて具体的に説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは勿論である。例えば、上記実施の形態においては、自車両10の後部に設置した後方映像撮影用のカメラ1aおよび測距センサ2を用いて、自車両を後退させて駐車させる例について説明したが、これに限定されず、自車両の後部以外に設けたカメラと測距センサを用いる場合にも適用可能であることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態の画像表示装置のシステム構成を示すブロック図である。
【図2】本発明の実施の形態の効果を表す図である。
【図3】本発明の実施の形態の効果を表す図である。
【図4】本発明の実施の形態の効果を表す図である。
【図5】本発明の実施の形態の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
1、1a〜1n…カメラ
2…測距センサ
3…第1の画像処理装置
4…距離座標算出装置
5…第2の画像処理装置
6…表示切替スイッチ
7…表示切替器
8…表示器
10…自車両
11…後部
12…壁面
13…突起物
14…第2の突起物
15…白線
16…視点変換された突起物
17…実際の突起物の位置
18…視点変換された第2の突起物
19…実際の第2の突起物の位置
20…警告線
21…警告表示[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an image display device and an image display method for converting an image captured by an electronic camera into a viewpoint and displaying the image.
[0002]
[Prior art]
[Patent Document] JP-A-2002-316602.
[0003]
A viewpoint-converted image obtained by changing the viewpoint of an image captured by a camera is converted as if a certain plane, for example, an object existing on the ground, is viewed from the same viewpoint. There is a fundamental property that it is not converted to For this reason, for example, when converting a video image captured by a rear video camera installed at the rear of the own vehicle to a video image viewed from directly above the own vehicle with respect to the ground, an object existing near the own vehicle may be changed. It may be displayed as if it is far away. For example, projections and the like existing on the wall surface are not displayed accurately in both position and size. Therefore, when approaching the wall surface by focusing only on the unevenness on the image, there is a possibility that the projections on the wall surface may come into contact with the projections on the wall surface.
[0004]
On the other hand, in the above-mentioned patent document, a virtual warning line surrounding the image of the own vehicle prepared in advance is superimposed and displayed around the viewpoint converted image of the own vehicle, and the possibility that an object exists near the own vehicle is displayed. It proposes reducing the possibility of contact by warning and avoiding inadvertently approaching surrounding objects.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, since this virtual warning line is prepared in advance assuming an obstacle around the own vehicle to a certain size, if there is no obstacle at all, it should be closer to the original case. Occurs, and conversely, if the obstacle is larger than assumed, it may contact the obstacle even if the virtual warning line is believed, which is not a fundamental solution.
[0006]
An object of the present invention is to provide an image display device and an image display method that can reduce the possibility of contact with an obstacle.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the present invention provides an image display device that superimposes and displays a viewpoint-converted image obtained by performing viewpoint conversion on a captured image and an image of the own vehicle, and sets a distance to an obstacle around the own vehicle. It is configured to include a distance measuring means for measuring, and a means for superimposing and displaying the existence information of the obstacle calculated based on the measurement result of the distance measuring means on the viewpoint converted image.
[0008]
【The invention's effect】
According to the present invention, it is possible to provide an image display device and an image display method that can reduce the possibility of contact with an obstacle.
[0009]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings described below, those having the same functions are denoted by the same reference numerals, and repeated description thereof will be omitted.
FIG. 1 is a block diagram illustrating a system configuration of an image display device according to an embodiment of the present invention.
In FIG. 1,
Reference numeral 4 denotes a distance coordinate calculation device that receives an output signal of the
Reference numeral 8 denotes a display (display) installed in the own vehicle.
[0010]
FIG. 2A is a side view illustrating the operation in the present embodiment, and FIG. 2B is a diagram illustrating a viewpoint-converted image. 2,
FIGS. 3A to 3C are diagrams showing the relationship between the measurable range of the ranging
4A to 4C are diagrams showing the relationship between the measurable range of the
[0011]
FIG. 5 is a flowchart illustrating the flow of the process according to the present embodiment.
[0012]
Hereinafter, the operation (flow of the image display method) of the image display device of the present embodiment will be described with reference to FIGS.
1) The driver operates the display changeover switch 6 (FIG. 1) provided in the
[0013]
2) The images captured by the plurality of cameras 1a to 1n are input to the first
[0014]
3) The distance measurement sensor 2 (FIG. 2) provided at the
[0015]
Here, the calculated distance L to the
[0016]
The distance L0 is calculated based on the angle of view of the
[0017]
In the example of FIG. 3A, assuming that the vertical angle of view of the
[0018]
L0 = (h1-h2) / 2tan θ
The same calculation can be performed in the horizontal direction, but the description of the horizontal direction is omitted.
[0019]
When L ≧ L0, the following 4) to 7) are executed.
[0020]
4) The output signal of the
[0021]
5) The viewpoint transformed image obtained by the first
[0022]
6) The display coordinates of the
[0023]
7) The output image of the second
[0024]
8) On the other hand, when L <L0, a
[0025]
9) Thereafter, the above steps 2) to 8) (S1 to S8) are repeated until the backward change image is no longer selected by the display changeover switch 6 (S9 in FIG. 5). When the
[0026]
As described above, in the image display device according to the present embodiment, an image display in which the viewpoint-converted image obtained by converting the images captured by the cameras 1a to 1n and the image of the
[0027]
As described above, the
[0028]
Further, in the image display method according to the present embodiment, in the image display method in which the viewpoint-converted image obtained by performing the viewpoint conversion on the images captured by the cameras 1a to 1n and the image of the
[0029]
With such a configuration, it is possible to visually confirm on the screen even irregularities that cannot be determined from the camera image alone, and to avoid contact with obstacles in addition to easy visual confirmation in the viewpoint conversion image. Becomes possible.
[0030]
Further, the configuration is such that the obstacle existence information is the obstacle existence information in the moving direction of the
[0031]
Further, when the movement of the
[0032]
As described above, when the
[0033]
Although the present invention has been specifically described based on the embodiment, the present invention is not limited to the above embodiment, and it is needless to say that various modifications can be made without departing from the gist of the present invention. For example, in the above-described embodiment, an example has been described in which the own vehicle is backed up and parked using the camera 1a for capturing a rear image and the
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram illustrating a system configuration of an image display device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating effects of the embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram illustrating an effect of the embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a diagram illustrating an effect of the embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a flowchart showing the operation of the embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
Claims (6)
前記自車両の周囲の障害物までの距離を計測する測距手段と、
前記測距手段の計測結果に基づいて算出した前記障害物の存在情報を、前記視点変換画像に重畳表示する手段と
を有することを特徴とする画像表示装置。In an image display apparatus that superimposes a viewpoint-converted image obtained by performing viewpoint conversion on an image captured by a camera and an image of the vehicle and displays the image on a display unit,
Distance measuring means for measuring a distance to an obstacle around the own vehicle,
Means for superimposing and displaying the presence information of the obstacle calculated based on the measurement result of the distance measuring means on the viewpoint-converted image.
前記存在情報で示す位置よりも前記自車両側に前記障害物が存在する可能性を知らせることを特徴とする請求項1記載の画像表示装置。When the measurable range of the distance measuring means starts moving the host vehicle from the position of the host vehicle narrower than the projection range of the host vehicle,
The image display device according to claim 1, wherein the possibility that the obstacle is present closer to the host vehicle than the position indicated by the presence information is notified.
前記自車両の周囲の障害物までの距離を計測し、
前記計測結果に基づいて算出した前記障害物の存在情報を、前記視点変換画像に重畳表示することを特徴とする画像表示方法。In an image display method for superimposing and displaying a viewpoint-converted image obtained by performing viewpoint conversion on an image captured by a camera and an image of the own vehicle,
Measure the distance to obstacles around the vehicle,
An image display method, wherein the obstacle presence information calculated based on the measurement result is superimposed on the viewpoint converted image.
前記存在情報で示す位置よりも前記自車両側に前記障害物が存在する可能性を知らせることを特徴とする請求項4記載の画像表示方法。When the measurable range starts moving the host vehicle from the position of the host vehicle narrower than the projection range of the host vehicle,
5. The image display method according to claim 4, wherein the possibility that the obstacle is present on the side of the host vehicle relative to the position indicated by the presence information is notified.
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