JP2005318568A - Image compensation device and image compensation method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両の前方を撮像する画像補正装置、および画像補正方法に関する。特に本発明は、車両の走行により画像に生じたぶれを補正する画像補正装置、および画像補正方法に関する。 The present invention relates to an image correction apparatus and an image correction method for imaging the front of a vehicle. In particular, the present invention relates to an image correction apparatus and an image correction method for correcting a shake generated in an image due to traveling of a vehicle.
従来、光学系を動かすことにより、被写体に追従してぶれを補正するカメラが知られている。このようなカメラを車両に搭載することにより、車両に発生した振動等によるぶれを補正した画像を取得することができる。尚、このような車載カメラについての技術を開示した文献は見つからなかった。 2. Description of the Related Art Conventionally, a camera that corrects shake by following an object by moving an optical system is known. By mounting such a camera on a vehicle, it is possible to acquire an image in which blurring due to vibration or the like generated in the vehicle is corrected. In addition, the literature which disclosed the technique about such a vehicle-mounted camera was not found.
ここで、走行する車両から前方を連続して撮像した場合、画像内のオブジェクトは画像内を、中心から周囲へ流れるように移動してみえる。このため、車両が高速に走行する場合には、撮像された画像内の各オブジェクトにぶれが生じる。しかしながら、上記のぶれ補正の機能を持つカメラは、オブジェクトに対してカメラが上下や左右に動いた場合におけるぶれを補正することはできるが、各オブジェクトとカメラとの距離が変わった場合は、オブジェクト毎に異なる方向へぶれ生じるので、ぶれを補正することができない。 Here, when the front is continuously imaged from the traveling vehicle, the object in the image appears to move in the image so as to flow from the center to the periphery. For this reason, when the vehicle travels at high speed, each object in the captured image is shaken. However, a camera with the above-described camera shake correction function can correct camera shake when the camera moves up and down or left and right with respect to the object, but if the distance between each object and the camera changes, Since blur occurs in a different direction every time, the blur cannot be corrected.
そこで本発明は、上記の課題を解決することのできる画像補正装置、および画像補正方法を提供することを目的とする。この目的は特許請求の範囲における独立項に記載の特徴の組み合わせにより達成される。また従属項は本発明の更なる有利な具体例を規定する。 Therefore, an object of the present invention is to provide an image correction apparatus and an image correction method that can solve the above-described problems. This object is achieved by a combination of features described in the independent claims. The dependent claims define further advantageous specific examples of the present invention.
即ち、本発明の第一の形態によると、車両の前方を連続して撮像するカメラと、カメラにより連続して撮像された各画像におけるオブジェクトの位置に基づいて、各オブジェクトの画像内における移動ベクトルを算出する移動ベクトル算出手段と、移動ベクトル算出手段により算出された移動ベクトルを用いて、カメラにより撮像された画像のぶれを補正するぶれ補正手段とを備えた画像補正装置を提供する。これにより、本発明の画像補正装置は、ぶれのない画像を得ることができる。特に車両が高速で走行中に、車両に搭載されたカメラで撮像を行った場合には、撮像された画像には大きなぶれが生じる。しかしながら本発明の画像補正装置は、このようなぶれを削減することができる。また、本発明の画像補正装置は、ぶれを補正することができるので、ぶれを補正する機能がないカメラに比べてより長い露光時間をかけて撮像を行うことができる。これにより周囲が暗い場合でも、明るい画像を取得できる。 That is, according to the first aspect of the present invention, based on the camera that continuously images the front of the vehicle and the position of the object in each image continuously captured by the camera, the movement vector in the image of each object There is provided an image correction apparatus comprising: a movement vector calculation unit that calculates the image blur; and a blur correction unit that corrects a blur of an image captured by the camera using the movement vector calculated by the movement vector calculation unit. As a result, the image correction apparatus of the present invention can obtain a blur-free image. In particular, when an image is captured by a camera mounted on the vehicle while the vehicle is traveling at a high speed, the captured image is greatly shaken. However, the image correction apparatus of the present invention can reduce such blurring. In addition, since the image correction apparatus of the present invention can correct blur, it can take an image with a longer exposure time than a camera without a function for correcting blur. Thereby, even when the surroundings are dark, a bright image can be acquired.
上記の移動ベクトル算出手段は、カメラにより撮像された画像のオプティカルフローの消失点を求め、各オブジェクトの移動ベクトルが、消失点から放射状に向いていると仮定して移動ベクトルの方向を求めてもよい。また移動ベクトル算出手段は、カメラにより連続して撮像された各画像中のオブジェクトの位置に基づいて、移動ベクトルの放射方向の長さを求めてもよい。これにより、各オブジェクトの移動ベクトルの方向および長さを容易に算出することができる。また例えば安全地帯表示等の同じ模様が等間隔で繰り返される路側物や路上ペイント、類似した車両などがオブジェクトとして画像に含まれると、移動ベクトルを算出する処理において、他のオブジェクトの特徴点を誤って抽出する場合がある。このような場合、算出された移動ベクトルには誤りが含まれるが、本発明の画像補正装置は、このような移動ベクトルの方向と長さの誤りを容易に修正することができる。 The movement vector calculation means obtains the vanishing point of the optical flow of the image captured by the camera, and obtains the direction of the movement vector on the assumption that the movement vector of each object is directed radially from the vanishing point. Good. Further, the movement vector calculation means may determine the length of the movement vector in the radial direction based on the position of the object in each image continuously captured by the camera. Thereby, the direction and length of the movement vector of each object can be easily calculated. In addition, for example, if roadside objects, road paint, similar vehicles, etc. in which the same pattern such as a safety zone display is repeated at equal intervals are included in the image as objects, the feature points of other objects will be mistaken in the process of calculating the movement vector. May be extracted. In such a case, an error is included in the calculated movement vector, but the image correction apparatus of the present invention can easily correct such an error in the direction and length of the movement vector.
上記の画像補正装置は、車両から各オブジェクトまでの距離を測定する距離測定手段と、車両の速度を測定する速度測定手段と、速度測定手段が測定した速度、および距離測定手段が測定した各オブジェクトまでの距離に基づいて、各オブジェクトの計算上のオプティカルフローを算出するオプティカルフロー算出手段とを更に備え移動ベクトル算出手段は、オプティカルフロー算出手段が算出したオプティカルフローに基づいて、第1の画像に含まれるオブジェクトの、第2の画像における位置を算出し、当該位置を中心とする領域で同一のオブジェクトを探すことにより、第2の画像におけるオブジェクトの位置を求めてもよい。このようにオプティカルフローを用いることにより、オブジェクトの位置を素早く求めることができる。またオプティカルフローによって定まる位置を中心とする領域で同一のオブジェクトを探すので、オブジェクトの移動ベクトルを素早く、かつ正確に求めることができる。 The image correction apparatus includes a distance measuring unit that measures a distance from the vehicle to each object, a speed measuring unit that measures the speed of the vehicle, a speed measured by the speed measuring unit, and each object measured by the distance measuring unit. The movement vector calculation means further includes an optical flow calculation means for calculating an optical flow in calculation of each object based on the distance to the first image based on the optical flow calculated by the optical flow calculation means. The position of the object in the second image may be obtained by calculating the position of the included object in the second image and searching for the same object in a region centered on the position. Thus, the position of the object can be quickly obtained by using the optical flow. Further, since the same object is searched for in an area centered on the position determined by the optical flow, the movement vector of the object can be obtained quickly and accurately.
上記の画像補正装置は、車両の速度を測定する速度測定手段が測定した速度および舵角測定手段が測定した舵角に基づいて車両の旋回速度を算出する旋回速度算出手段を更に備え、オプティカルフロー算出手段は、更に、旋回速度算出手段が算出した旋回速度に基づいて、各オブジェクトの計算上のオプティカルフローを算出してもよい。これにより、オブジェクトの位置を素早く、かつ正確に求めることができる。 The image correction apparatus further includes a turning speed calculating means for calculating a turning speed of the vehicle based on the speed measured by the speed measuring means for measuring the speed of the vehicle and the rudder angle measured by the rudder angle measuring means. The calculation means may further calculate a calculation optical flow of each object based on the turning speed calculated by the turning speed calculation means. Thereby, the position of the object can be obtained quickly and accurately.
上記のぶれ補正手段は、各オブジェクトの内部の画像を、移動ベクトルの方向に微分して得られた画像を原画像に足し合わせることによりぶれを補正してもよい。これにより、各オブジェクトに生じたぶれを容易に削減することができる。 The blur correction unit may correct the blur by adding an image obtained by differentiating the image inside each object in the direction of the movement vector to the original image. As a result, it is possible to easily reduce the blurring generated in each object.
上記の画像補正装置は、ぶれ補正手段がぶれを補正した画像を表示する表示装置を更に備えてもよい。これにより、車両の運転手に対して鮮明な画像を表示することができる。 The image correction apparatus may further include a display device that displays an image in which the shake correction unit corrects the shake. Thereby, a clear image can be displayed to the driver of the vehicle.
上記の画像補正装置は、カメラの露光時間を制御する露光時間制御手段と、車両の加速度を測定する加速度測定手段とを更に備え、露光時間制御手段は、加速度測定手段が測定した車両の加速度がより大きい場合に、カメラの露光時間をより短く制御してもよい。 The image correction apparatus further includes an exposure time control unit that controls the exposure time of the camera and an acceleration measurement unit that measures the acceleration of the vehicle, and the exposure time control unit is configured to measure the acceleration of the vehicle measured by the acceleration measurement unit. If it is larger, the exposure time of the camera may be controlled to be shorter.
上記の加速度測定手段は、車両の旋回速度の変化を更に測定し、露光時間制御手段は、加速度測定手段が測定した車両の旋回速度の変化がより大きい場合に、カメラの露光時間をより短く制御してもよい。 The acceleration measuring means further measures a change in the turning speed of the vehicle, and the exposure time control means controls the exposure time of the camera to be shorter when the change in the turning speed of the vehicle measured by the acceleration measuring means is larger. May be.
上記の加速度測定手段は、車両のアクセルの踏み込み量、ブレーキの踏み込み量、およびハンドルの切り返し量の少なくとも1つを測定し、露光時間制御手段は、アクセルの踏み込み量、ブレーキの踏み込み量、およびハンドルの切り返し量の少なくとも1つの変化量がより大きい場合に、カメラの露光時間をより短く制御してもよい。 The acceleration measuring means measures at least one of the accelerator depression amount, the brake depression amount, and the steering wheel turning amount of the vehicle, and the exposure time control means includes an accelerator depression amount, a brake depression amount, and a steering wheel amount. When at least one change amount of the turning-back amount is larger, the exposure time of the camera may be controlled to be shorter.
上記のぶれ補正手段は、カメラにより連続して撮像された各画像の右辺近傍の領域および左辺近傍の領域におけるぶれの補正を、当該画像の上辺近傍の領域および下辺近傍の領域におけるぶれの補正よりも、より高い精度で行ってもよい。 The above blur correction means corrects the blur in the region near the right side and the region near the left side of each image continuously captured by the camera by correcting the blur in the region near the upper side and the region near the lower side of the image. Alternatively, it may be performed with higher accuracy.
上記のぶれ補正手段は、カメラにより連続して撮像された各画像の上辺近傍の領域および下辺近傍の領域におけるぶれの補正を行わなくともよい。 The blur correction unit does not need to correct the blur in the region near the upper side and the region near the lower side of each image continuously captured by the camera.
上記の移動ベクトル算出手段は、カメラにより撮像された画像のオプティカルフローの消失点を求め、ぶれ補正手段は、オプティカルフローの消失点の近傍の領域におけるぶれの補正を、当該消失点の近傍の領域以外の領域よりも低い精度で行ってもよい。 The movement vector calculation means obtains the vanishing point of the optical flow of the image captured by the camera, and the blur correction means corrects the blur in the area near the vanishing point of the optical flow, and the area near the vanishing point. It may be performed with lower accuracy than other areas.
上記のぶれ補正手段は、カメラにより連続して撮像された各画像の略中央の領域におけるぶれの補正を、当該略中央の領域以外の領域よりも低い精度で行ってもよい。 The blur correction unit may perform blur correction in a substantially central region of each image continuously captured by the camera with a lower accuracy than regions other than the substantially central region.
本発明の第二の形態によると、車両の前方をカメラにより連続して撮像するステップと、カメラにより連続して撮像された各画像におけるオブジェクトの位置に基づいて、各オブジェクトの画像内における移動ベクトルを算出する移動ベクトル算出ステップと、移動ベクトル算出ステップにより算出された移動ベクトルを用いて、カメラにより撮像された画像のぶれを補正するぶれ補正ステップと、車両の舵角を測定する舵角測定ステップとを備えた画像補正方法を提供する。 According to the second aspect of the present invention, based on the step of continuously capturing the front of the vehicle with the camera and the position of the object in each image continuously captured by the camera, the movement vector in the image of each object A movement vector calculation step for calculating the image, a blur correction step for correcting the blur of the image captured by the camera using the movement vector calculated in the movement vector calculation step, and a steering angle measurement step for measuring the steering angle of the vehicle An image correction method comprising:
上記の移動ベクトル算出ステップは、カメラにより撮像された画像のオプティカルフローの消失点を求め、各オブジェクトの移動ベクトルが、消失点から放射状に向いていると仮定して移動ベクトルの方向を修正してもよい。 The movement vector calculation step described above obtains the vanishing point of the optical flow of the image captured by the camera and corrects the direction of the movement vector assuming that the movement vector of each object is radially directed from the vanishing point. Also good.
上記の移動ベクトル算出ステップは、カメラにより連続して撮像された各画像中のオブジェクトの修正された方向に基づいて、移動ベクトルの長さを修正してもよい。 In the movement vector calculation step, the length of the movement vector may be corrected based on the corrected direction of the object in each image continuously captured by the camera.
上記の画像補正方法は、車両から各オブジェクトまでの距離を測定する距離測定ステップと、車両の速度を測定する速度測定ステップと、速度測定ステップが測定した速度、および距離測定ステップが測定した各オブジェクトまでの距離に基づいて、各オブジェクトの計算上のオプティカルフローを算出するオプティカルフロー算出ステップとを更に備え、移動ベクトル算出ステップは、オプティカルフロー算出ステップが算出したオプティカルフローに基づいて、第1の画像に含まれるオブジェクトの、第2の画像における位置を算出し、当該位置を中心とする領域で同一のオブジェクトを探すことにより、第2の画像におけるオブジェクトの位置を求めてもよい。 The image correction method includes a distance measuring step for measuring a distance from the vehicle to each object, a speed measuring step for measuring the speed of the vehicle, a speed measured by the speed measuring step, and each object measured by the distance measuring step. And an optical flow calculation step of calculating an optical flow in calculation of each object based on the distance to the first image based on the optical flow calculated by the optical flow calculation step. The position of the object in the second image may be obtained by calculating the position of the object included in the second image and searching for the same object in a region centered on the position.
上記の画像補正方法は、車両の速度を測定する速度測定ステップが測定した速度および舵角測定ステップが測定した舵角に基づいて車両の旋回速度を算出する旋回速度算出ステップを更に備え、オプティカルフロー算出ステップは、更に、旋回速度算出ステップが算出した旋回速度に基づいて、各オブジェクトの計算上のオプティカルフローを算出してもよい。 The image correction method further includes a turning speed calculation step for calculating a turning speed of the vehicle based on the speed measured by the speed measurement step for measuring the speed of the vehicle and the rudder angle measured by the rudder angle measurement step. The calculating step may further calculate a calculation optical flow of each object based on the turning speed calculated by the turning speed calculating step.
上記のぶれ補正ステップは、個々のオブジェクトの内部の画像を、移動ベクトルの方向に微分して得られた画像を原画像に足し合わせることによりぶれを補正してもよい。 In the blur correction step, blur may be corrected by adding an image obtained by differentiating an image inside each object in the direction of the movement vector to the original image.
上記の画像補正方法は、ぶれ補正ステップがぶれを補正した画像を表示する表示ステップを更に備えてもよい。 The image correction method may further include a display step for displaying an image in which the shake correction step corrects the shake.
上記のぶれ補正ステップは、カメラにより連続して撮像された各画像の右辺近傍の領域および左辺近傍の領域におけるぶれの補正を、当該画像の上辺近傍の領域および下辺近傍の領域におけるぶれの補正よりも、より高い精度で行ってもよい。 The blur correction step described above is to correct the blur in the area near the right side and the area near the left side of each image continuously captured by the camera by correcting the blur in the area near the upper side and the area near the lower side of the image. Alternatively, it may be performed with higher accuracy.
上記のぶれ補正ステップは、カメラにより連続して撮像された各画像の上辺近傍の領域および下辺近傍の領域におけるぶれの補正を行わなくともよい。 In the blur correction step described above, it is not necessary to perform blur correction in the region near the upper side and the region near the lower side of each image continuously captured by the camera.
上記の移動ベクトル算出ステップは、カメラにより撮像された画像のオプティカルフローの消失点を求め、ぶれ補正ステップは、オプティカルフローの消失点の近傍の領域におけるぶれの補正を、当該消失点の近傍の領域以外の領域よりも低い精度で行ってもよい。 The movement vector calculation step obtains the vanishing point of the optical flow of the image captured by the camera, and the blur correction step corrects the blur in the region near the vanishing point of the optical flow, and the region near the vanishing point. It may be performed with lower accuracy than other areas.
上記のぶれ補正ステップは、カメラにより連続して撮像された各画像の略中央の領域におけるぶれの補正を、当該中央の領域以外の領域よりも低い精度で行ってもよい。 In the blur correction step, the blur correction in a substantially central region of each image continuously captured by the camera may be performed with a lower accuracy than the region other than the central region.
なお上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションも又発明となりうる。 The above summary of the invention does not enumerate all the necessary features of the present invention, and sub-combinations of these feature groups can also be the invention.
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではなく、また実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。 Hereinafter, the present invention will be described through embodiments of the invention. However, the following embodiments do not limit the invention according to the scope of claims, and all combinations of features described in the embodiments are included. It is not necessarily essential for the solution of the invention.
図1は、本実施形態に係る車両10に搭載された画像補正装置100の一例を示す。画像補正装置100は内部にカメラを備えており、車両10の前方を連続して撮像する。図2は、本実施形態に係る画像補正装置100が取得する画像の一例である画像12を示す。車両10の走行中に、カメラが連続したフレームを撮像すると、画像の略中央に含まれるオブジェクト602は、車両10が一定の速度で直進している場合、次のフレームにおいて、画像12の周辺部へと移動したオブジェクト604として現われる。ここで車両10が高速で走行している場合には、撮像されたオブジェクト604にはぶれが生じる場合がある。そこで本発明の画像補正装置100は、オブジェクトのぶれを補正した画像を運転手に提供することを目的とする。
FIG. 1 shows an example of an
複数のフレーム内の同一のオブジェクトの位置を結ぶと、車両10に対するオブジェクトの相対速度に応じた移動ベクトルが得られる。そしてオブジェクトが静止している場合、車両10の走行により生じる移動ベクトルは、画像の中心付近では小さく生じ、周囲においては大きい。また、各オブジェクトの移動ベクトルは、車両10からオブジェクトまでの距離が近いほど大きくなる。本明細書では、このような、車両10の走行状態とオブジェクトの距離によって定まる画像内における各オブジェクトの動きをオプティカルフローと呼び、画像内におけるオブジェクトの実際の動きを移動ベクトルと呼ぶ。そして各オブジェクトのオプティカルフローは、車両10の進行方向とカメラの光軸方向が一致している場合、消失点600から放射状に生じる。本発明では、更に、このオプティカルフローを用いてぶれを補正することを目的とする。
When the positions of the same object in a plurality of frames are connected, a movement vector corresponding to the relative speed of the object with respect to the
図3は、本実施形態に係る画像補正装置100の機能構成の一例を示す。本例の画像補正装置100は、速度測定手段40、カメラ41、舵角測定手段42、移動ベクトル算出手段43、ぶれ補正手段44、旋回速度算出手段46、および表示装置51を備える。
FIG. 3 shows an example of a functional configuration of the
カメラ41は、画像補正装置100が搭載される車両10の進行方向に光軸が一致するように車両10に予め配置され、車両10の前方を連続して撮像する。
The
移動ベクトル算出手段43は、カメラ41が連続して撮像した各画像におけるオブジェクトの位置に基づいて、各オブジェクトの画像内における移動ベクトルを算出する。本例の移動ベクトル算出手段43は、各オブジェクトにおいて、異なるフレーム間における同じ特徴点の位置の差分を求めることにより移動ベクトルを算出する。これによりカメラ41に撮像された画像のオプティカルフローが算出される。ここで移動ベクトル算出手段43は、画像のオプティカルフローから画像の消失点を算出する。本例の移動ベクトル算出手段43は、各オブジェクトの移動ベクトルを延長した直線を生成し、各直線までの距離の2乗の総和が最小となる点を、消失点として算出する。
The movement
ここで、例えば安全地帯表示等の同じ模様が等間隔で繰り返される路側物や路上ペイント、類似した車両などがオブジェクトとして画像に含まれると、移動ベクトルを算出する処理において、他のオブジェクトの特徴点を抽出する場合がある。このような場合、算出された移動ベクトルには誤りが含まれる。そこで本発明の画像補正装置100は、移動ベクトルの方向と長さを修正する。
Here, for example, when roadside objects, road paint, similar vehicles, etc. in which the same pattern such as a safety zone display is repeated at equal intervals are included in the image as objects, the feature points of other objects in the process of calculating the movement vector May be extracted. In such a case, the calculated movement vector includes an error. Therefore, the
図4は、本実施形態に係る移動ベクトルを修正する動作の一例を説明する図である。本発明の移動ベクトル算出手段43は、各オブジェクトの移動ベクトルが、消失点から放射状に向いていると仮定して移動ベクトルの方向を修正する。この場合、修正された移動ベクトルの方向とは、消失点から各オブジェクトの位置へ向かう方向である。本図の例において、移動ベクトル606を修正する場合、移動ベクトル算出手段43は、消失点600aから、オブジェクトの位置605へ向かう方向を、修正された移動ベクトルの方向とする。
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of an operation for correcting a movement vector according to the present embodiment. The movement vector calculation means 43 of the present invention corrects the direction of the movement vector on the assumption that the movement vector of each object is directed radially from the vanishing point. In this case, the direction of the corrected movement vector is a direction from the vanishing point to the position of each object. In the example of this figure, when correcting the
また移動ベクトル算出手段43は、修正された方向に基づいて、移動ベクトルの長さを修正する。本例の移動ベクトル算出手段43は、修正された方向への、修正する前の移動ベクトルの成分を算出することにより、移動ベクトルの長さ修正する。本図の例では、ベクトル608の長さが、修正された長さに相当する。これにより移動ベクトル算出手段43は、各オブジェクトの移動ベクトルの方向、および長さを容易に算出することができる。
Moreover, the movement vector calculation means 43 corrects the length of the movement vector based on the corrected direction. The movement vector calculation means 43 of this example corrects the length of the movement vector by calculating the component of the movement vector before correction in the corrected direction. In the example of this figure, the length of the
ぶれ補正手段44は、移動ベクトル算出手段43により算出された移動ベクトルを用いて、カメラ41により撮像された画像のぶれを補正する。なお、ぶれ補正手段の詳細な動作は後述する。表示装置51は、ぶれ補正手段44がぶれを補正した画像を、運転手へ表示する。これにより、車両の運転手に対して鮮明な画像を表示することができる。
The
このように、本発明の画像補正装置100は、ぶれのない画像を生成することができる。特に車両10が高速にした場合に撮像された画像には大きなぶれが生じるが、本発明の画像補正装置100は、このようなぶれを削減することができる。また、本発明の画像補正装置100は、ぶれを補正することができるので、ぶれを補正する機能がないカメラに比べて、より長い露光時間をかけて撮像を行うことができる。これにより、周囲が暗い場合でも、より明るい画像を運転手に表示することができる。
As described above, the
また本発明のカメラ41は、内部に2つのカメラを含む3Dカメラであってもよい。この場合、カメラ41は、内部に含む2つのカメラにより撮像されたオブジェクトの特徴点の位置のずれを用いて、車両10からオブジェクトまでの距離を算出する。この場合、カメラ41は、距離測定手段の一例であって、各カメラにより撮像されたオブジェクトの特徴点の位置ずれを用いて、車両10を基準としたオブジェクトまでの距離を測定する。
The
速度測定手段40は車両10の速度を測定し、舵角測定手段42は車両10の舵角を測定する。旋回速度算出手段46は、速度測定手段40が測定した速度および舵角測定手段42が測定した舵角に基づいて車両の旋回速度を算出する。本例の旋回速度算出手段46は、速度測定手段40が測定した速度に、舵角測定手段42が測定した舵角の変化の大きさを乗じることにより、車両10の旋回速度を算出する。
The speed measuring means 40 measures the speed of the
移動ベクトル算出手段43は、オプティカルフロー算出手段48を有する。ここで、画像内における消失点の位置は、車両10の進行方向とカメラ41の光軸の方向とから予め定まる。この場合、車両10が走行することにより、各オブジェクトには、消失点からオブジェクトへ向かう方向のオプティカルフローが生じる。このオプティカルフローの長さは、車両10の速度、車両10からオブジェクトまでの距離、および車両10に対するオブジェクトの方向から定まる。そこで本例のオプティカルフロー算出手段48は、速度測定手段40が測定した速度、各オブジェクトまでの距離、およびオブジェクトの方向、即ち画像内におけるオブジェクトの位置に基づいて、各オブジェクトの計算上のオプティカルフローを算出する。この場合、計算上のオプティカルフローとは、車両10が直進した場合に各オブジェクトに生じる画像内におけるオプティカルフローである。
The movement vector calculation means 43 has an optical flow calculation means 48. Here, the position of the vanishing point in the image is determined in advance from the traveling direction of the
また車両10が微小時間内において旋回した場合、画像内におけるオブジェクトには、左右の方向へのオプティカルフローが生じる。このオプティカルフローの方向は、旋回を行った方向と逆方向であり、その大きさは、車両10の旋回速度に比例する。そこで旋回速度算出手段46は、速度測定手段40が算出した速度、および舵角測定手段42が測定した舵角から旋回速度を算出し、オプティカルフロー算出手段48は、算出された旋回速度を用いて、旋回によって生じる計算上のオプティカルフローを算出する。本例では、旋回した場合に生じた各オブジェクトのオプティカルフローを、車両10が直進した場合に生じた各オブジェクトのオプティカルフローへ加算することにより、車両10が旋回しながら進む場合における各オブジェクトの計算上のオプティカルフローを算出する。
Further, when the
図5は、本実施形態に係る移動ベクトルを修正する動作の他の例を説明する図である。移動ベクトル算出手段43は、オプティカルフロー算出手段48が算出した各オブジェクトの計算上のオプティカルフローに基づいて、第1の画像に含まれるオブジェクトの、第2の画像における位置を算出する。ここで第1の画像と第2の画像とは連続して撮像された画像である。本例では、第2の画像は、第1の画像が撮像された後に撮像された画像である。オプティカルフロー算出手段48は、算出した位置を中心とする領域で同一のオブジェクトを、例えばパターンマッチング処理を用いて探すことにより、第2の画像におけるオブジェクトの位置を求める。
FIG. 5 is a diagram for explaining another example of the operation for correcting the movement vector according to the present embodiment. The movement
本図の例では、移動ベクトル算出手段43は、消失点600bを起点とする計算上のオプティカルフロー610を算出することにより、第2の画像における位置612を算出し、位置612を中心とする領域614において、第2の画像におけるオブジェクトの位置616を求める。そして移動ベクトル算出手段43は、第1の画像におけるオブジェクトの位置611、および、算出した第2の画像におけるオブジェクトの位置616から、オブジェクトの移動ベクトル618を算出する。このようにオプティカルフローを用いることにより、オブジェクトの位置を素早く求めることができる。またオプティカルフローによって定まる位置を中心とする領域614で同一のオブジェクトを探すので、オブジェクトの移動ベクトルを素早く、かつ正確に求めることができる。
In the example of this figure, the movement vector calculation means 43 calculates a
そしてぶれ補正手段44は、移動ベクトル算出手段43が算出した移動ベクトル618の方向および長さを用いてぶれを補正し、表示装置51は、ぶれ補正手段44がぶれを補正した画像を運転手へ表示する。
Then, the
このように、本発明の画像補正装置100は、ぶれのない画像を生成することができる。特に、車両10が走行することにより生じるオブジェクトのぶれの大きさは、車両10からオブジェクトまでの距離によって異なる。しかしながら本発明では、各オブジェクトの距離に応じたぶれの大きさを算出した上でぶれを補正するので、各オブジェクトのぶれを適切に補正することができる。
As described above, the
図6は、本実施形態に係る画像補正装置100の動作の一例を示すフローチャートである。カメラ41は、画像補正装置100が搭載される車両10の進行方向に光軸が一致するように車両10に予め配置され、車両10の前方を連続して撮像する(S100)。
FIG. 6 is a flowchart illustrating an example of the operation of the
移動ベクトル算出手段43は、カメラ41が連続して撮像した各画像におけるオブジェクトの位置に基づいて、各オブジェクトの画像内における移動ベクトルを算出する(S105)。そして移動ベクトル算出手段43は、画像のオプティカルフローから画像の消失点を算出する(S110)。
The movement vector calculation means 43 calculates the movement vector in the image of each object based on the position of the object in each image continuously captured by the camera 41 (S105). Then, the movement
次に移動ベクトル算出手段43は、各オブジェクトの各移動ベクトルの方向と長さを修正する(S115)。具体的には、各オブジェクトの移動ベクトルが、消失点から放射状に向いていると仮定して移動ベクトルの方向を修正する。また移動ベクトル算出手段43は、カメラにより連続して撮像された各画像中のオブジェクトの位置に基づいて、移動ベクトルの放射方向の長さを求める。この場合、放射方向とは、消失点から移動ベクトルの始点へ向かう方向である。 Next, the movement vector calculation means 43 corrects the direction and length of each movement vector of each object (S115). Specifically, the direction of the movement vector is corrected assuming that the movement vector of each object is directed radially from the vanishing point. Moreover, the movement vector calculation means 43 calculates | requires the length of the radial direction of a movement vector based on the position of the object in each image imaged continuously with the camera. In this case, the radiation direction is a direction from the vanishing point toward the starting point of the movement vector.
そして、ぶれ補正手段44は、移動ベクトル算出手段43により算出された移動ベクトルを用いて、カメラ41により撮像された画像のぶれを補正し(S120)、表示装置51は、ぶれ補正手段44がぶれを補正した画像を、運転手へ表示する(S125)。これにより、本発明の画像補正装置100は、車両10の運転手に対してぶれのない画像を表示することができる。
Then, the
図7は、ステップS120の詳細な動作の一例を示すフローチャートである。カメラ41が撮像した画像に生じるぶれは、画像を撮像した露光時間内に、オブジェクトと車両10との相対的な位置が変化することにより生じる。従って、生じたぶれの方向は、オブジェクトの移動ベクトルの方向に等しく、生じたぶれの幅は、露光時間内にオブジェクトが画像内を移動した距離に等しい。
FIG. 7 is a flowchart showing an example of detailed operation of step S120. The shake that occurs in the image captured by the
ここで、ぶれ補正手段44は、移動ベクトル算出手段43が算出した移動ベクトルの方向と長さを受け取る。するとぶれ補正手段44は、受け取った移動ベクトルの方向、および長さに基づいてぶれを補正するための領域を定める(S200)。この場合、ぶれ補正手段44は、各特徴点の移動ベクトルに対して、移動ベクトルが示す方向を、ぶれを補正する方向として定める。またぶれ補正手段44は、受け取った移動ベクトルと、画像の露光時間に基づいてぶれの幅を算出する。本例のぶれ補正手段44は、露光時間を移動ベクトルが算出されたタイミング間隔で割った値に、移動ベクトルを乗じることによりぶれの幅を算出する。これにより、各特徴点に対してぶれを補正すべき方向、および幅が定まる。
Here, the
そしてぶれ補正手段44は、特徴点に対してぶれを補正すべき方向および幅によって定まる領域において、個々のオブジェクトの内部の画像を、移動ベクトルの方向に微分し、(S205)、得られた画像を原画像に足し合わせる(S210)ことによりぶれを補正する。ぶれ補正手段44は、上記の処理を全てのオブジェクトに対して行うことにより、各オブジェクトに生じたぶれを補正する。これにより、本発明の画像補正装置100は、各オブジェクトに生じたぶれを容易に削減することができる。そしてフローチャートは、ステップS125へ進む。
Then, the
図8は、本実施形態に係る画像補正装置100の他の動作の一例を示すフローチャートである。本動作例において画像補正装置100は、図6において説明したステップS105からステップS115の動作に代えて、以下に説明するステップS150を行う。
FIG. 8 is a flowchart illustrating an example of another operation of the
カメラ41は、内部に2つのカメラを含む3Dカメラであってもよく、カメラ41は、内部に含む2つのカメラにより撮像されたオブジェクトの特徴点の位置のずれを用いて、車両10からオブジェクトまでの距離を測定する(S300)。
The
速度測定手段40は車両10の速度を測定し、舵角測定手段42は車両10の舵角を測定する(S305)。また、旋回速度算出手段46は、速度測定手段40が測定した速度および舵角測定手段42が測定した舵角に基づいて車両10の旋回速度を算出する(S310)。本例の旋回速度算出手段46は、速度測定手段40が測定した速度に、舵角測定手段42が測定した舵角の変化の大きさを乗じることにより、車両10の旋回速度を算出する。
The speed measuring means 40 measures the speed of the
オプティカルフロー算出手段48は、速度測定手段40が測定した速度、およびカメラ41が測定した各オブジェクトまでの距離、および画像内におけるオブジェクトの左右方向の位置に基づいて、各オブジェクトの計算上のオプティカルフローを算出する(S315)。更にオプティカルフロー算出手段48は、旋回速度算出手段46が算出した旋回速度、および舵角変化が生じた方向に基づいて、旋回によって生じるオプティカルフローを算出し、先に算出したオプティカルフローへ加算することにより、各オブジェクトの計算上のオプティカルフローを算出する。
The optical flow calculation means 48 calculates the optical flow in calculation of each object based on the speed measured by the speed measurement means 40, the distance to each object measured by the
そして、移動ベクトル算出手段43は、オプティカルフロー算出手段48が算出したオプティカルフローに基づいて、次に撮像される画像におけるオブジェクトの位置を算出し(S320)し、算出した位置を中心とする領域で同一のオブジェクトを、例えばパターンマッチング処理を用いて探すことにより、次に撮像される画像におけるオブジェクトの位置を求める(S325)。そして移動ベクトル算出手段43は、算出したオブジェクトの位置から、オブジェクトの移動ベクトルを算出する(S330)。そして本フローチャートは、ステップS120へ進む。
Then, based on the optical flow calculated by the optical
図9は、本実施形態の変形例に係る画像補正装置105の機能構成の一例を示すブロック図である。本実施形態の変形例に係る画像補正装置105は、図1から図8にかけて説明した画像補正装置100が備える機能に加えて、画像を撮像する場合の露光時間を制御したり、撮像した画像に対して、領域毎に異なる精度でぶれを補正したりする機能を備えることにより、より精度よく、また、より効率的にぶれの補正を行うことを目的とする。
FIG. 9 is a block diagram illustrating an example of a functional configuration of the
画像補正装置105は、速度測定手段40、舵角測定手段42、旋回速度算出手段46、加速度測定手段47、露光時間制御手段45、カメラ41、移動ベクトル算出手段43、ぶれ補正手段44、及び表示装置51を備える。なお、本図に示した画像補正装置105が備える要素のうち、図3に示した画像補正装置100が備える要素と同一の符号を付した要素は、図1から図8にかけて説明した、対応する要素と略同一の機能及び構成を有するので、相違点を除き、説明を省略する。
The
加速度測定手段47は、車両10の加速度を測定する。具体的には、加速度測定手段47は、速度測定手段40によって測定された車両10の速度を受け取り、受け取った車両10の速度の時間変化に基づいて、車両10の加速度を測定してよい。そして、加速度測定手段47は、測定した車両10の加速度を露光時間制御手段45に出力する。露光時間制御手段45は、加速度測定手段47から受け取った車両10の加速度に基づいて、カメラ41の露光時間を制御する。ぶれ補正手段44は、図1から図8にかけて説明した画像補正装置100が備えるぶれ補正手段44と同様に、カメラ41により撮像された画像のぶれを補正する。但し、本実施形態の変形例に係るぶれ補正手段44は、撮像された画像を複数の領域に分割すると共に、当該複数の領域のうち、少なくとも一部の領域において、互いに異なる精度でぶれを補正する。
The
図10は、本実施形態の変形例に係る露光時間制御手段45による露光時間の制御の第1の例を示す。本例において、露光時間制御手段45は、加速度測定手段47が測定した車両10の加速度がより大きい場合に、カメラ41の露光時間をより短く制御する。例えば、車両10の加速度αが0以上かつA未満の場合に、露光時間制御手段45は、利用者等によって標準の露光時間として予め定められた露光時間で、カメラ41に画像を撮像させてよい。また、車両10の加速度αがA以上かつB未満の場合に、露光時間制御手段45は、標準の露光時間を90%の短縮率で短縮した露光時間で、カメラ41に画像を撮像させてよい。また、車両10の加速度αがB以上かつC未満の場合に、露光時間制御手段45は、標準の露光時間を81%の短縮率で短縮した露光時間で、カメラ41に画像を撮像させてよい。
FIG. 10 shows a first example of exposure time control by the exposure time control means 45 according to a modification of the present embodiment. In this example, the exposure time control means 45 controls the exposure time of the
本実施形態の変形例にかかる画像補正装置105によれば、ぶれ補正手段44によって、撮像された画像におけるぶれを補正することができる。しかし、画像におけるぶれの量が非常に大きい場合には、ぶれ補正手段44が、十分に高い精度でぶれを補正することが困難な場合がある。しかし、以上に説明したように、本実施形態の変形例に係る画像補正装置105によれば、車両10の加速度がより大きい場合に、露光時間をより短くすることにより、画像の撮像時における画像のぶれを低減することができる。従って、表示装置51において、ぶれの無い高品質な画像を表示することができる。
According to the
また、露光時間制御手段45は、車両10の旋回速度の変化に基づいて、カメラ41の露光時間を制御してもよい。この場合、加速度測定手段47は、旋回速度算出手段46から車両10の旋回速度を受け取り、受け取った旋回速度の時間変化に基づいて、車両10の旋回速度の変化を測定してよい。そして、露光時間制御手段45は、加速度測定手段47から受け取った、車両10の旋回速度の変化がより大きい場合に、カメラ41の露光時間をより短く制御してよい。
Further, the exposure time control means 45 may control the exposure time of the
このように、車両10の旋回速度の変化がより大きい場合においても、露光時間をより短くすることにより、画像の撮像時における画像のぶれを低減することができる。従って、表示装置51において、ぶれの無い高品質な画像を表示することができる。
As described above, even when the change in the turning speed of the
図11は、本実施形態の変形例に係る画像補正装置105における処理の流れの一例を示すフローチャートである。なお、本図に示したステップのうち、図6から図8にかけて説明したステップと同一の符号を付したステップは、図6から図8にかけて説明した、対応するステップと略同一の処理を行うので、相違点を除き、説明を省略する。
FIG. 11 is a flowchart illustrating an example of a processing flow in the
まず、加速度測定手段47は、車両10の加速度を測定する(S200)。続いて、露光時間制御手段45は、測定された加速度に基づいて、カメラ41の露光時間を制御する(S205)。続いて、画像補正装置105は、S100からS125までのそれぞれのステップにおいて、図6から図8にかけて示した、同一の符号を付したステップと略同一の処理を行うことにより、撮像した画像におけるぶれを補正して、補正した画像を表示する。
First, the acceleration measuring means 47 measures the acceleration of the vehicle 10 (S200). Subsequently, the exposure time control means 45 controls the exposure time of the
図12は、本実施形態の変形例に係る露光時間制御手段45による露光時間の制御の他の例を示す。図12(a)は、露光時間制御手段45による露光時間の制御における第2の例を示す。図12(b)は、露光時間制御手段45による露光時間の制御における第3の例を示す。図12(c)は、露光時間制御手段45による露光時間の制御における第4の例を示す。 FIG. 12 shows another example of exposure time control by the exposure time control means 45 according to a modification of the present embodiment. FIG. 12A shows a second example in the exposure time control by the exposure time control means 45. FIG. 12B shows a third example of exposure time control by the exposure time control means 45. FIG. 12C shows a fourth example in the exposure time control by the exposure time control means 45.
加速度測定手段47は、図9及び図10において説明したように、速度測定手段40によって測定された車両10の速度に基づいて、車両10の加速度を測定したり、また、旋回速度算出手段46によって算出された車両10の旋回速度に基づいて、車両10の旋回速度の変化を測定したりしてよい。しかし、加速度測定手段47は、これに代えて、車両10のアクセルの踏み込み量、ブレーキの踏み込み量、及びハンドルの切り返し量の少なくとも1つを測定してもよい。そして、この場合、露光時間制御手段45は、加速度測定手段47によって測定された、アクセルの踏み込み量、ブレーキの踏み込み量、及びハンドルの切り返し量の少なくとも1つの変化量がより大きい場合に、カメラ41の露光時間をより短く制御してよい。
The acceleration measuring means 47 measures the acceleration of the
例えば、図12(a)に示すように、アクセルの踏み込み量の変化量V1が0以上かつA1未満の場合に、露光時間制御手段45は、利用者等によって標準の露光時間として予め定められた露光時間で、カメラ41に画像を撮像させてよい。そして、アクセルの踏み込み量の変化量V1がA1以上かつB1未満の場合に、露光時間制御手段45は、標準の露光時間を90%の短縮率で短縮した露光時間で、カメラ41に画像を撮像させてよい。また、アクセルの踏み込み量の変化量V1がB1以上かつC1未満の場合に、露光時間制御手段45は、標準の露光時間を80%の短縮率で短縮した露光時間で、カメラ41に画像を撮像させてよい。
For example, as shown in FIG. 12A, when the change amount V1 of the accelerator depression amount is 0 or more and less than A1, the exposure time control means 45 is predetermined as a standard exposure time by the user or the like. The
また、例えば、図12(b)に示すように、ブレーキの踏み込み量の変化量V2が0以上かつA2未満の場合に、露光時間制御手段45は、標準の露光時間で、カメラ41に画像を撮像させてよい。そして、ブレーキの踏み込み量の変化量V2がA2以上かつB2未満の場合に、露光時間制御手段45は、標準の露光時間を90%の短縮率で短縮した露光時間で、カメラ41に画像を撮像させてよい。また、ブレーキの踏み込み量の変化量V2がB2以上かつC2未満の場合に、露光時間制御手段45は、標準の露光時間を80%の短縮率で短縮した露光時間で、カメラ41に画像を撮像させてよい。
For example, as shown in FIG. 12 (b), when the change amount V2 of the brake depression amount is not less than 0 and less than A2, the exposure time control means 45 displays an image on the
また、例えば、図12(c)に示すように、ハンドルの切り返し量の変化量V3が0以上かつA3未満の場合に、露光時間制御手段45は、標準の露光時間で、カメラ41に画像を撮像させてよい。そして、ハンドルの切り返し量の変化量V3がA3以上かつB3未満の場合に、露光時間制御手段45は、標準の露光時間を90%の短縮率で短縮した露光時間で、カメラ41に画像を撮像させてよい。また、ハンドルの切り返し量の変化量V3がB3以上かつC3未満の場合に、露光時間制御手段45は、標準の露光時間を80%の短縮率で短縮した露光時間で、カメラ41に画像を撮像させてよい。
Further, for example, as shown in FIG. 12C, when the change amount V3 of the turning amount of the handle is 0 or more and less than A3, the exposure time control means 45 displays an image on the
以上のようにして、アクセルの踏み込み量、ブレーキの踏み込み量、及びハンドルの切り返し量の変化量に基づいて、車両の加速度や旋回速度の変化を測定して、露光時間を制御することにより、速度測定手段40による速度の測定結果や、旋回速度算出手段46による旋回速度の算出結果に基づいて露光時間を制御する場合に比べて、より簡易な構成で車両の加速度や旋回速度の変化を検出することができる。
By controlling the exposure time by measuring changes in the acceleration and turning speed of the vehicle based on the amount of accelerator depression, brake depression, and steering turnback, as described above, the exposure time is controlled. Compared to the case where the exposure time is controlled based on the measurement result of the speed by the measuring
図13は、本実施形態の変形例に係るカメラ41により撮像された画像の第1の例である画像700を示す。ぶれ補正手段44は、カメラ41により連続して撮像された各画像のぶれを補正する場合に、撮像された画像を複数の領域に分割すると共に、当該複数の領域のうち、少なくとも一部の領域において、互いに異なる精度でぶれを補正してよい。例えば、ぶれ補正手段44は、本図に示すように、撮像された画像700を対角線で4分割すると共に、当該画像の右辺近傍の領域710及び左辺近傍の領域720におけるぶれの補正を、当該画像の上辺近傍の領域730及び下辺近傍の領域740におけるぶれの補正よりも、より高い精度で行ってよい。
FIG. 13 shows an
ここで、ぶれの補正における精度とは、例えば、ぶれ補正手段44が、それぞれの画像に含まれる特徴点に対してぶれを補正する場合の、特徴点の数であってよい。また、ぶれの補正における精度とは、例えば、ぶれ補正手段44が、各画像における特徴点近傍の画像を移動ベクトルの方向に微分して、得られた画像を原画像に足し合わせることにより、画像におけるぶれを補正する場合の、微分の階数であってもよい。
Here, the accuracy in shake correction may be, for example, the number of feature points when the
また、移動ベクトル算出手段43も、ぶれ補正手段44と同様にして、撮像された画像における複数の領域のうち、少なくとも一部の領域において、互いに異なる精度で移動ベクトルの算出を行ってよい。ここで、移動ベクトルの算出における精度とは、例えば、複数の画像における対応するオブジェクトの検出に公知の相互相関法を用いる場合における、相関領域の検出精度であってよい。
Further, the movement
車両から前方を撮像する場合、通常、画像の上部には空が写っており、また、画像の下部には路面が写っていることが多い。しかし、空や路面における画像のぶれは、車両10の運転者等の利用者にとって、気にならない場合が多い。従って、画像の上部や下部等の、利用者にとってぶれが気にならない領域に対するぶれの補正を、画像の左右の領域に比べてより低い精度で行うことにより、利用者が感じる画質の低下を抑えつつ、ぶれの補正処理に要する時間を短縮することができる。
When an image is taken from the front of a vehicle, the sky is usually shown at the top of the image, and the road surface is often shown at the bottom of the image. However, image blurring in the sky or on the road surface often does not matter to users such as the driver of the
また、ぶれ補正手段44は、撮像された各画像における複数の領域のうち、少なくとも一部の領域におけるぶれの補正を行わなくともよい。例えば、ぶれ補正手段44は、撮像された画像700の上辺近傍の領域730及び下辺近傍の領域740におけるぶれの補正を行わなくともよい。これにより、画像補正装置105は、ぶれの補正処理に要する時間を更に短縮することができる。
Further, the
図14は、本実施形態の変形例に係るカメラ41により撮像された画像の第2の例である画像800を示す。本例において、移動ベクトル算出手段43は、オプティカルフロー算出手段48を用いて、図4及び図5にて説明したように、画像800のオプティカルフローの消失点810を求める。そして、ぶれ補正手段44は、画像800に対する、オプティカルフローの消失点810の近傍の領域におけるぶれの補正を、当該消失点810の近傍の領域以外の領域よりも低い精度で行う。具体的には、ぶれ補正手段44は、消失点810の近傍の領域820におけるぶれの補正を、領域820の外部に存在する領域830よりも低い精度で行う。また、ぶれ補正手段44は、領域830におけるぶれの補正を、領域830に比べて消失点810からの距離がより大きい領域840よりも低い精度で行ってよい。
FIG. 14 shows an
車両に設けられるカメラ41によって撮像された画像におけるぶれは、消失点により近い領域において、より小さくなる。つまり、消失点により近い領域におけるぶれは、利用者にとって気にならないことが多い。従って、消失点により近い領域におけるぶれの補正をより低い精度で行うことにより、利用者が感じる画質の低下を抑えつつ、ぶれの補正に要する時間を短縮することができる。
The blurring in the image captured by the
なお、ぶれ補正手段44は、消失点の近傍の領域におけるぶれの補正を、他の領域に比べてより低くする代わりに、消失点の近傍の領域におけるぶれの補正を行わなくともよい。これにより、ぶれ補正手段44は、ぶれの補正に要する時間を更に短縮することができる。
Note that the
図15は、本実施形態の変形例に係るカメラ41により撮像された画像の第3の例である画像900を示す。本例において、ぶれ補正手段44は、画像900の略中央の領域におけるぶれの補正を、当該略中央の領域以外の領域よりも低い精度で行う。具体的には、ぶれ補正手段44は、画像中心910の近傍の領域920におけるぶれの補正を、領域920の外部に存在する領域930よりも低い精度で行う。また、ぶれ補正手段44は、領域930におけるぶれの補正を、領域930に比べて画像中心910からの距離がより大きい領域940よりも低い精度で行ってよい。
FIG. 15 shows an
カメラ41によって車両の前方を撮像する場合、カメラ41は、撮像された画像の中心点が、オプティカルフローの消失点の近傍に位置するべく設けられている場合が多い。従って、撮像された画像の中央領域におけるぶれの補正を、他の領域より低い精度で行うことによっても、利用者が感じる画質の低下を抑えつつ、ぶれの補正に要する時間を短縮することができる。そして、この場合、オプティカルフローの消失点を算出する処理を行う必要がないので、ぶれの補正に要する時間をより短縮することができる。
When the front of the vehicle is imaged by the
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。 As mentioned above, although this invention was demonstrated using embodiment, the technical scope of this invention is not limited to the range as described in the said embodiment. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications or improvements can be added to the above-described embodiment. It is apparent from the scope of the claims that the embodiments added with such changes or improvements can be included in the technical scope of the present invention.
10・・・車両、12・・・画像、40・・・速度測定手段、41・・・カメラ、42・・・舵角測定手段、43・・・移動ベクトル算出手段、44・・・ぶれ補正手段、45・・・露光時間制御手段、46・・・旋回速度算出手段、47・・・加速度測定手段、48・・・オプティカルフロー算出手段、51・・・表示装置、100・・・画像補正装置、105・・・画像補正装置
DESCRIPTION OF
Claims (25)
前記カメラにより連続して撮像された各画像におけるオブジェクトの位置に基づいて、各オブジェクトの画像内における移動ベクトルを算出する移動ベクトル算出手段と、
前記移動ベクトル算出手段により算出された前記移動ベクトルを用いて、前記カメラにより撮像された前記画像のぶれを補正するぶれ補正手段と、
を備えた画像補正装置。 A camera that continuously images the front of the vehicle;
A movement vector calculation means for calculating a movement vector in the image of each object based on the position of the object in each image continuously captured by the camera;
Using the movement vector calculated by the movement vector calculation means, a shake correction means for correcting blur of the image captured by the camera;
An image correction apparatus comprising:
前記車両の速度を測定する速度測定手段と、
前記速度測定手段が測定した速度、および前記距離測定手段が測定した各オブジェクトまでの距離に基づいて、各オブジェクトの計算上のオプティカルフローを算出するオプティカルフロー算出手段と
を更に備え
前記移動ベクトル算出手段は、前記オプティカルフロー算出手段が算出した前記オプティカルフローに基づいて、第1の画像に含まれるオブジェクトの、第2の画像における位置を算出し、当該位置を中心とする領域で同一のオブジェクトを探すことにより、前記第2の画像における前記オブジェクトの位置を求める
請求項1に記載の画像補正装置。 Distance measuring means for measuring a distance from the vehicle to each object;
Speed measuring means for measuring the speed of the vehicle;
Optical flow calculation means for calculating an optical flow in calculation of each object based on the speed measured by the speed measurement means and the distance to each object measured by the distance measurement means, The movement vector calculation means Calculates the position of the object included in the first image in the second image based on the optical flow calculated by the optical flow calculation means, and searches for the same object in a region centered on the position. The image correction apparatus according to claim 1, wherein the position of the object in the second image is obtained.
前記速度測定手段が測定した速度および前記舵角測定手段が測定した舵角に基づいて前記車両の旋回速度を算出する旋回速度算出手段と
を更に備え
前記オプティカルフロー算出手段は、更に、前記旋回速度算出手段が算出した前記旋回速度に基づいて、各オブジェクトの計算上のオプティカルフローを算出する
請求項4に記載の画像補正装置。 Rudder angle measuring means for measuring the rudder angle of the vehicle;
A turning speed calculating means for calculating a turning speed of the vehicle based on the speed measured by the speed measuring means and the rudder angle measured by the rudder angle measuring means; and the optical flow calculating means further comprises the turning speed. The image correction apparatus according to claim 4, wherein an optical flow in calculation of each object is calculated based on the turning speed calculated by the calculation unit.
前記車両の加速度を測定する加速度測定手段と
を更に備え、
前記露光時間制御手段は、前記加速度測定手段が測定した前記車両の前記加速度がより大きい場合に、前記カメラの露光時間をより短く制御する
請求項1に記載の画像補正装置。 Exposure time control means for controlling the exposure time of the camera;
An acceleration measuring means for measuring the acceleration of the vehicle,
The image correction apparatus according to claim 1, wherein the exposure time control unit controls the exposure time of the camera to be shorter when the acceleration of the vehicle measured by the acceleration measurement unit is larger.
前記露光時間制御手段は、前記加速度測定手段が測定した前記車両の前記旋回速度の変化がより大きい場合に、前記カメラの露光時間をより短く制御する
請求項8に記載の画像補正装置。 The acceleration measuring means further measures a change in the turning speed of the vehicle;
The image correction apparatus according to claim 8, wherein the exposure time control unit controls the exposure time of the camera to be shorter when the change in the turning speed of the vehicle measured by the acceleration measurement unit is larger.
前記露光時間制御手段は、前記アクセルの踏み込み量、前記ブレーキの踏み込み量、および前記ハンドルの切り返し量の少なくとも1つの変化量がより大きい場合に、前記カメラの露光時間をより短く制御する
請求項8に記載の画像補正装置。 The acceleration measuring means measures at least one of an accelerator depression amount, a brake depression amount, and a steering wheel turning amount of the vehicle;
The exposure time control unit controls the exposure time of the camera to be shorter when at least one change amount of the accelerator depression amount, the brake depression amount, and the steering wheel return amount is larger. The image correction apparatus described in 1.
前記ぶれ補正手段は、前記オプティカルフローの消失点の近傍の領域におけるぶれの補正を、当該消失点の近傍の領域以外の領域よりも低い精度で行う
請求項1に記載の画像補正装置。 The movement vector calculation means obtains a vanishing point of the optical flow of the image captured by the camera,
The image correction apparatus according to claim 1, wherein the blur correction unit performs blur correction in a region near the vanishing point of the optical flow with a lower accuracy than a region other than a region near the vanishing point.
前記カメラにより連続して撮像された各画像におけるオブジェクトの位置に基づいて、各オブジェクトの画像内における移動ベクトルを算出する移動ベクトル算出ステップと、
前記移動ベクトル算出ステップにより算出された移動ベクトルを用いて、前記カメラにより撮像された画像のぶれを補正するぶれ補正ステップと、
前記車両の舵角を測定する舵角測定ステップと
を備えた画像補正方法。 Continuously capturing the front of the vehicle with a camera;
A movement vector calculating step for calculating a movement vector in the image of each object based on the position of the object in each image continuously captured by the camera;
Using the movement vector calculated in the movement vector calculation step, a blur correction step of correcting blur of an image captured by the camera;
An image correction method comprising: a rudder angle measuring step for measuring a rudder angle of the vehicle.
前記車両の速度を測定する速度測定ステップと、
前記速度測定ステップが測定した速度、および前記距離測定ステップが測定した各オブジェクトまでの距離に基づいて、各オブジェクトの計算上のオプティカルフローを算出するオプティカルフロー算出ステップと
を更に備え
前記移動ベクトル算出ステップは、前記オプティカルフロー算出ステップが算出したオプティカルフローに基づいて、第1の画像に含まれるオブジェクトの、第2の画像における位置を算出し、当該位置を中心とする領域で同一のオブジェクトを探すことにより、前記第2の画像における前記オブジェクトの位置を求める
請求項15に記載の画像補正方法。 A distance measuring step for measuring a distance from the vehicle to each object;
A speed measuring step for measuring the speed of the vehicle;
An optical flow calculation step of calculating an optical flow in calculation of each object based on the speed measured in the velocity measurement step and the distance to each object measured in the distance measurement step; Calculates the position in the second image of the object included in the first image based on the optical flow calculated in the optical flow calculation step, and searches for the same object in a region centered on the position. The image correction method according to claim 15, wherein the position of the object in the second image is obtained.
前記速度測定ステップが測定した速度および前記舵角測定ステップが測定した舵角に基づいて前記車両の旋回速度を算出する旋回速度算出ステップと
を更に備え、
前記オプティカルフロー算出ステップは、更に、前記旋回速度算出ステップが算出した前記旋回速度に基づいて、各オブジェクトの計算上のオプティカルフローを算出する
請求項18に記載の画像補正方法。 Rudder angle measuring step for measuring the rudder angle of the vehicle;
A turning speed calculating step of calculating a turning speed of the vehicle based on the speed measured by the speed measuring step and the rudder angle measured by the rudder angle measuring step;
The image correction method according to claim 18, wherein the optical flow calculation step further calculates a calculation optical flow of each object based on the turning speed calculated by the turning speed calculation step.
請求項22に記載の画像補正方法。 The image correction method according to claim 22, wherein the shake correction step does not perform shake correction in a region near the upper side and a region near the lower side of each image continuously captured by the camera.
前記ぶれ補正ステップは、前記オプティカルフローの消失点の近傍の領域におけるぶれの補正を、当該消失点の近傍の領域以外の領域よりも低い精度で行う
請求項15に記載の画像補正方法。 The movement vector calculation step obtains a vanishing point of the optical flow of the image captured by the camera,
The image correction method according to claim 15, wherein the blur correction step performs blur correction in a region near the vanishing point of the optical flow with a lower accuracy than a region other than a region near the vanishing point.
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