JP2009004938A - Image processing device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両の周辺を撮影して得られる画像を処理する画像処理装置に関する。 The present invention relates to an image processing apparatus that processes an image obtained by photographing the periphery of a vehicle.
近年、車両の安全性を向上させるべく、車両周辺を監視するシステムが提案されている(例えば、特許文献1参照)。このようなシステムでは、車両の後部等の運転者の死角になる位置にカメラを取り付け、当該カメラによって車両周辺を撮影して得られる画像を提供する。運転者は、この画像を見ることで、運転席からの死角をなくし、車両周辺の障害物の存在等を確認することができる。
しかしながら、同一の画角を有するカメラを異なる車両に取り付ける場合、車両によって取り付け位置が異なるために、撮影範囲も異なったものとなり、運転者に画像を提供する場合に問題が生じる。例えば、図13及び図14に示すように、同一画角のカメラ200が車両250の後部中央付近に取り付けられた場合(図13)と、車両252の後部上端付近に取り付けられた場合(図14)とを比較すると、図13においてはカメラ200の撮影範囲は車両周辺の適切な範囲であるが、図14においては撮影範囲が広すぎて運転者が見たい部分の画像が小さくなってしまうという問題が生じる。 However, when a camera having the same angle of view is mounted on different vehicles, the mounting position differs depending on the vehicle, so that the shooting range is also different, which causes a problem when images are provided to the driver. For example, as shown in FIGS. 13 and 14, when the camera 200 having the same angle of view is attached near the center of the rear part of the vehicle 250 (FIG. 13) and when attached near the upper end of the rear part of the vehicle 252 (FIG. 14) 13), in FIG. 13, the shooting range of the camera 200 is an appropriate range around the vehicle, but in FIG. 14, the shooting range is too wide and the image of the part that the driver wants to see becomes small. Problems arise.
本発明の目的は、上述した問題を解決するものであり、運転者に車両周辺の適切な範囲の画像を提供することが可能な画像処理装置を提供するものである。 An object of the present invention is to solve the above-described problems, and to provide an image processing apparatus capable of providing a driver with an image in an appropriate range around a vehicle.
本発明に係る、車両の周辺を撮影して得られる画像を処理する画像処理装置は、前記車両に取り付けられ、前記車両の周辺を撮影して画像データを生成するカメラと、前記画像データについて、前記車両の周辺の所定範囲に対応する切り出し範囲を設定する切り出し範囲設定手段と、前記カメラによって生成された画像データを、前記切り出し範囲設定手段により設定された切り出し範囲にて切り出す画像データ切り出し手段と、前記画像データ切り出し手段により切り出された画像データに対応する画像を表示ユニットに表示させる画像表示処理手段とを有することを特徴とする。 An image processing apparatus for processing an image obtained by photographing the periphery of a vehicle according to the present invention, a camera attached to the vehicle and photographing the periphery of the vehicle to generate image data, and the image data, A cutout range setting unit that sets a cutout range corresponding to a predetermined range around the vehicle, and an image data cutout unit that cuts out the image data generated by the camera in the cutout range set by the cutout range setting unit. And image display processing means for displaying an image corresponding to the image data cut out by the image data cut-out means on a display unit.
この構成によれば、カメラが車両の周辺を撮影することによって生成される画像データについて、車両の周辺の所定範囲に対応する切り出し範囲を設定して切り出し、その切り出された画像データに対応する画像を表示ユニットに表示させるようにすることで、運転者は、カメラの撮影範囲にかかわらず、車両周辺の所定範囲の画像のみを見ることができ、当該運転者に車両周辺の適切な範囲の画像を提供することが可能となる。 According to this configuration, an image corresponding to the cut-out image data is set by setting a cut-out range corresponding to a predetermined range around the vehicle for image data generated when the camera captures the vicinity of the vehicle. Is displayed on the display unit so that the driver can see only an image in a predetermined range around the vehicle regardless of the shooting range of the camera, and the driver can view an image in an appropriate range around the vehicle. Can be provided.
また、本発明に係る画像処理装置は、前記切り出し範囲設定手段が、前記カメラの前記車両の周辺の路面からの高さに基づいて、前記車両の周辺の所定範囲に対応する切り出し範囲を設定するようにしてもよい。 In the image processing apparatus according to the present invention, the cutout range setting unit sets a cutout range corresponding to a predetermined range around the vehicle based on a height of the camera from a road surface around the vehicle. You may do it.
この構成によれば、カメラの車両の周辺の路面からの高さが高いほど、カメラの撮影範囲が広がることに鑑み、カメラの車両の周辺の路面からの高さに基づいて、車両の周辺の所定範囲に対応する切り出し範囲を設定することにより、適切な切り出し範囲を設定することが可能となる。 According to this configuration, the higher the height of the camera from the road surface around the vehicle, the wider the shooting range of the camera. Based on the height of the camera from the road surface around the vehicle, By setting the cutout range corresponding to the predetermined range, an appropriate cutout range can be set.
また、本発明に係る画像処理装置は、前記車両の種別を取得する車両種別取得手段と、前記車両における前記カメラの取り付け位置を取得するカメラ取り付け位置取得手段と、前記車両における前記カメラの取り付け角度を取得するカメラ取り付け角度取得手段とを有し、前記切り出し範囲設定手段が、前記取得された前記車両の種別、前記カメラの取り付け位置、及び、前記カメラの取り付け角度に基づいて、前記車両の周辺の所定範囲に対応する切り出し範囲を設定するようにしてもよい。 The image processing apparatus according to the present invention includes a vehicle type acquisition unit that acquires the type of the vehicle, a camera attachment position acquisition unit that acquires an attachment position of the camera in the vehicle, and an attachment angle of the camera in the vehicle. A camera mounting angle acquiring means for acquiring the camera, and the cutout range setting means is based on the acquired type of the vehicle, the camera mounting position, and the camera mounting angle. A cutout range corresponding to the predetermined range may be set.
この構成によれば、車両の種別や、ルーフトップ、バンパー等のカメラの取り付け位置から、カメラの車両の周辺の路面からの高さが特定可能であり、更には、その高さに基づいて、車両の周辺の所定範囲に対応する切り出し範囲を設定することにより、適切な切り出し範囲を設定することが可能となる。 According to this configuration, the height of the camera from the road surface around the vehicle can be specified from the type of the vehicle and the mounting position of the camera such as the roof top and the bumper, and further, based on the height, By setting a cutout range corresponding to a predetermined range around the vehicle, an appropriate cutout range can be set.
また、本発明に係る画像処理装置は、前記車両における前記カメラの取り付け角度を取得する取り付け角度取得手段を有し、前記切り出し範囲設定手段が、前記取得された前記カメラの取り付け角度に基づいて、前記車両の周辺の所定範囲に対応する切り出し範囲を設定するようにしてもよい。 The image processing apparatus according to the present invention further includes an attachment angle acquisition unit that acquires an attachment angle of the camera in the vehicle, and the cutout range setting unit is based on the acquired attachment angle of the camera. A cutout range corresponding to a predetermined range around the vehicle may be set.
この構成によれば、カメラの取り付け角度が鉛直方向に対して傾いている場合には、当該カメラの取り付け角度をも考慮して、車両の周辺の所定範囲に対応する切り出し範囲を設定することにより、適切な切り出し範囲を設定することが可能となる。 According to this configuration, when the camera mounting angle is inclined with respect to the vertical direction, the cutout range corresponding to the predetermined range around the vehicle is set in consideration of the camera mounting angle. Thus, it is possible to set an appropriate cutout range.
本発明によれば、運転者は、カメラの撮影範囲にかかわらず、車両周辺の所定範囲の画像のみを見ることができ、当該運転者に車両周辺の適切な範囲の画像を提供することが可能となる。 According to the present invention, the driver can view only an image in a predetermined range around the vehicle regardless of the shooting range of the camera, and can provide the driver with an image in an appropriate range around the vehicle. It becomes.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して具体的に説明する。図1は、本発明の実施形態に係る画像処理装置の構成を示す図である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be specifically described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an image processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
図1に示す画像処理装置100は、車両に搭載されるナビゲーション装置やオーディオ装置に組み込まれるものであり、電子制御部(ECU:Electronic control unit)102、メモリ106、タッチパネルディスプレイ110及びカメラ150により構成される。
An
ECU102は、切り出し範囲設定手段、画像データ切り出し手段、画像表示処理手段、車両種別取得手段、カメラ取り付け位置取得手段及び取り付け角度取得手段に対応し、車両周辺の画像表示に関して、画像処理装置100の全体を制御する。メモリ106は、車両周辺の画像表示に必要な各種情報を記憶する。タッチパネルディスプレイ110は、画像を表示するとともに、タッチパネル式の操作部として機能する。
The ECU 102 corresponds to a cutout range setting unit, an image data cutout unit, an image display processing unit, a vehicle type acquisition unit, a camera attachment position acquisition unit, and an attachment angle acquisition unit. To control. The
カメラ150は、車両に取り付けられる。このカメラ150は、広角レンズ(図示せず)を内蔵し、予め定められた広い画角を有しており、車両周辺を撮影して画像データを生成する。図2は、車両に対するカメラ150の取り付け状態の一例を示す図である。図2(a)では、カメラ150は、車両250の後部中央であるテールゲートに取り付けられている。一方図2(b)では、カメラ150は、車両252の後部上端であるルーフトップに取り付けられている。本実施形態の画像処理装置100は、このようにカメラ150の取り付け位置が異なる場合、換言すれば、カメラ150の撮影範囲が異なる場合にも、適切な範囲の画像データを切り出して、当該画像データに対応する画像をタッチパネルディスプレイ110に表示させることが可能である。
The
以下、フローチャートを参照しつつ、画像データの切り出しの動作を説明する。図3は、画像処理装置100における画像データの切り出しの動作を示すフローチャートである。
Hereinafter, the operation of cutting out image data will be described with reference to a flowchart. FIG. 3 is a flowchart showing the operation of extracting image data in the
画像処理装置100内のECU102は、ユーザが画像データの切り出しのモードの設定を指示したか否かを判定する(S101)。具体的には、ECU102は、メモリ106からメニュー画面用の画像データを読み出し、図4(a)に示すようなメニュー画面をタッチパネルディスプレイ110に表示させる。更に、図4(a)に示すメニュー画面においてユーザが「設定変更」の表示領域201に指等を接触させると、ECU102は、その接触位置に基づいて、ユーザが設定変更を指示したことを認識し、メモリ106からメニュー画面用の画像データを読み出し、図4(b)に示すようなメニュー画面をタッチパネルディスプレイ110に表示させる。更に、図4(b)に示すメニュー画面においてユーザが「切り出しモード」の表示領域202に指等を接触させると、ECU102は、その接触位置に基づいて、ユーザが画像切り出しのモードの設定を指示したと判定する。
The ECU 102 in the
ユーザによって画像データ切り出しモードの設定が指示された場合、ECU102は、その指示に従って画像データ切り出しモードの設定を行う。まず、ECU102は、カメラ150が取り付けられる車両の車種を設定する(S102)。具体的には、ECU102は、メモリ106から設定画面用の画像データを読み出し、図5に示すような設定用画面をタッチパネルディスプレイ110に表示させる。更に、この設定用画面において、ユーザが「車種」の表示領域211に指等を接触させると、ECU102は、メモリ106から車種の情報を読み出し、当該車種の情報に基づいて、図5に示すように、設定用画面にセダン、コンパクト等の車種の一覧の表示領域215を表示させる。その後、ユーザが車種の一覧の表示領域215のいずれかに指等を接触させると、ECU102は、その接触位置に基づいて、車種を設定する。
When the user instructs the setting of the image data cutout mode, the
次に、ECU102は、カメラ150の取り付け位置を設定する(S103)。具体的には、図5に示す設定用画面において、ユーザが「カメラ位置」の表示領域212に指等を接触させると、ECU102は、メモリ106からカメラ取り付け位置の情報を読み出し、当該カメラ取り付け位置の情報に基づいて、図6に示すように、設定用画面にルーフトップ、テールゲート等のカメラ取り付け位置の一覧の表示領域216を表示させる。その後、ユーザがカメラ取り付け位置の一覧の表示領域216のいずれかに指等を接触させると、ECU102は、その接触位置に基づいて、カメラ取り付け位置を設定する。
Next, the ECU 102 sets the attachment position of the camera 150 (S103). Specifically, on the setting screen shown in FIG. 5, when the user touches the
次に、ECU102は、カメラ150の取り付け角度(カメラ150の撮影方向についての鉛直方向からの傾き)を設定する(S104)。具体的には、図5に示す設定用画面において、ユーザが「カメラ角度」の表示領域213に指等を接触させると、ECU102は、図7に示すように、設定用画面に角度設定の表示領域217を表示させる。その後、ユーザが角度設定の表示領域217内のボタン領域221及び222に指等を接触させると、ECU102は、その接触位置に基づいて、カメラ150の取り付け角度を増減させて設定する。
Next, the
次に、ECU102は、カメラ150の撮影によって得られる画像のうち、タッチパネルディスプレイ110に表示させるべき領域(表示エリア)を設定する(S105)。具体的には、図5に示す設定用画面において、ユーザが「表示エリア」の表示領域214に指等を接触させると、ECU102は、図8に示すように、設定用画面に表示エリア設定の表示領域218を表示させる。その後、ユーザが角度設定の表示領域218内のボタン領域223及び224に指等を接触させると、ECU102は、その接触位置に基づいて、表示エリアの横幅を増減させて設定する。
Next, the
このようにして、車種、カメラ160の取り付け位置、カメラ150の取り付け角度及び表示エリアが設定されると、次に、ECU150は、カメラ150の路面からの高さを取得する(S106)。カメラ150の路面からの高さは、車種とカメラ150の取り付け位置とに基づいて、一意に特定される。具体的には、ECU102は、メモリ106から図9に示すような高さ取得用テーブルを読み出し、当該高さ取得用のテーブルと、S102において設定した車種と、S103において設定したカメラ150の取り付け位置とに基づいて、カメラ150の路面からの高さを取得する。
When the vehicle type, the mounting position of the camera 160, the mounting angle of the
次に、ECU102は、カメラ150が車両の周辺を撮影して生成する、当該カメラ150の撮影範囲全体の画像データについて、切り出し範囲を設定する(S107)。具体的には、ECU102は、S105において設定した表示エリアの横幅に基づいて、切り出し範囲を設定する。この際、ECU102は、表示エリアの横幅が大きいほど、切り出し範囲を大きくする。
Next, the
ここで、S104において設定された、カメラ150の撮影方向についての鉛直方向からの傾きが大きいほど、カメラ150は遠方を撮影することになるため、当該カメラ150の撮影範囲は広くなり、画像上での表示エリアの横幅は狭くなる。従って、ECU102は、カメラ150の撮影方向についての鉛直方向からの傾きが大きいほど、表示エリアの横幅に対応する画像データの切り出し範囲を小さくする必要がある。また、S106において取得したカメラ150の路面からの高さが高いほど、カメラ150は遠方を撮影することになるため、当該カメラ150の撮影範囲は広くなり、画像上での表示エリアの横幅は狭くなる。従って、ECU102は、カメラ150の路面からの高さが高いほど、表示エリアの横幅に対応する画像データの切り出し範囲を小さくする必要がある。
Here, as the inclination from the vertical direction with respect to the shooting direction of the
図10及び図11は、切り出し範囲の算出の一例を示す図である。図10及び図11の場合、予め定められているカメラ150の画角θと、カメラ150の路面からの高さaと、表示エリア(横幅)bとが特定されることにより、これらに基づいて、切り出し範囲が一意に特定可能である。
10 and 11 are diagrams illustrating an example of calculation of the cutout range. In the case of FIGS. 10 and 11, the predetermined angle of view θ of the
すなわち、カメラ150の画角θと高さaにより、カメラ150の撮影範囲(横幅)cはc=2a×tan(θ/2)と表される。そして、画像データの切り出し範囲に対応する画像の横方向の画素数をx、カメラ150の撮影範囲全体に対応する画像の横方向の画素数をpとすると、x:p=b:2a×tan(θ/2)が成り立つ。ここで、カメラ150の撮影範囲全体に対応する画像の横方向の画素数pは既知であり、画像データの切り出し範囲に対応する画像の横方向の画素数x=bp/(2a×tan(θ/2))となる。カメラ150の撮影方向が鉛直方向に対して傾いていれば、更に、その傾きが大きいほど、画像データの切り出し範囲に対応する画像の横方向の画素数xは少なくなる。
That is, the shooting range (horizontal width) c of the
画像の縦横比は固定であり、画像データの切り出し範囲に対応する画像の縦方向の画素数をy、カメラ150の撮影範囲全体に対応する画像の縦方向の画素数(既知)をqとすれば、横方向と同様に、切り出し範囲に対応する画像の縦方向の画素数y=bq/(2a×tan(θ/2))となる。そして、カメラ150の撮影範囲全体に対応する画像の中央部分における、上述した縦の画素数x、横の画素数yに対応する領域が画像データの切り出し範囲となる。画像データの切り出し範囲は、カメラ150の撮影範囲全体の画像データに対応する画像における、画像データの切り出し範囲の四隅の座標によって特定される。
The aspect ratio of the image is fixed, and the number of pixels in the vertical direction of the image corresponding to the cutout range of the image data is y, and the number of pixels in the vertical direction (known) of the image corresponding to the entire shooting range of the
図10及び図11において、カメラ150の路面からの高さは、図10が低く、図11が高くなっている。従って、カメラ150の撮影範囲は、図10では狭く、図11では広くなる。この場合、図10と図11において設定された表示エリアの横幅が同一である場合には、図10では、撮影範囲に占める切り出し範囲が大きくなり、図11では、撮影範囲に占める切り出し範囲が小さくなる。
10 and 11, the height of the
再び、図3に戻って説明する。画像データの切り出し範囲を設定した後、ECU102は、カメラ150によって生成された画像データを入力する。入力される画像データは、カメラ150の撮影範囲全体に対応するものである。更に、ECU102は、入力した画像データについて、S107において設定した切り出し範囲に対応するものを抽出し、その抽出した画像データに対応する画像(切り出し範囲の画像)をタッチパネルディスプレイ110に表示させる(S108)。
Again, referring back to FIG. After setting the cutout range of the image data, the
次に、ECU102は、タッチパネルディスプレイ110に表示された切り出し範囲の画像を見たユーザによって画像データの切り出し範囲が確定されたか否かを判定する(S109)。例えば、ECU102は、S108において、切り出し範囲の画像とともに、「確定」、「変更」の表示領域を表示させ、ユーザが「確定」の表示領域に指等を接触させた場合には、ECU102は、その接触位置に基づいて、画像データの切り出し範囲が確定されたと判定し、ユーザが「変更」の表示領域に指等を接触させた場合には、ECU102は、その接触位置に基づいて、画像データの切り出し範囲が確定されなかったと判定する。
Next, the
画像データの切り出し範囲が確定していない場合には、再び、画像データの切り出しモード設定が指示されたか否かの判定(S101)以降の動作が繰り返される。一方、画像データの切り出し範囲が確定した場合には、ECU102は、S107において設定した画像データの切り出し範囲の情報(カメラ150の撮影範囲全体の画像データに対応する画像における、切り出し範囲の四隅の座標)をメモリ106に記憶させる(S110)。その後、ECU102は、カメラ150から入力した、当該カメラ150の撮影範囲全体の画像データについて、メモリ106に記憶された画像データの切り出し範囲の情報に基づいて切り出しを行い、切り出した画像データに対応する画像をタッチパネルディスプレイ110に表示させる。
When the cutout range of the image data is not fixed, the operation after the determination (S101) on whether or not the image data cutout mode setting has been instructed is repeated. On the other hand, when the cutout range of the image data is determined, the
このように、本実施形態の画像処理装置100は、カメラ150が車両の周辺を撮影することによって生成される画像データについて、車両の周辺の表示エリアに対応する切り出し範囲を設定して切り出し、その切り出された画像データに対応する画像をタッチパネルディスプレイ110に表示させるようにすることで、運転者は、カメラ150の撮影範囲にかかわらず、車両周辺の表示エリアの画像のみを見ることができる。例えば、図12(a)に示すように、カメラ150の撮影範囲が広すぎる場合には、運転者が見たい部分の画像が小さくなってしまうことがあるが、本実施形態の画像処理装置100によれば、切り出しを行うことによって、図12(b)に示すように、表示エリアのみの画像が表示され、運転者は、車両周辺の表示エリアの画像のみを見ることができ、当該運転者に車両周辺の適切な画像を提供することが可能となる。
As described above, the
なお、上述した実施形態では、カメラ150の取り付け角度(カメラ150の撮影方向についての鉛直方向からの傾き)に基づいて、画像データの切り出し範囲を設定したが、特に、カメラ150の撮影方向が鉛直方向と一致する場合には、カメラ150の取り付け角度を考慮せずに画像データの切り出し範囲を設定するようにしてもよい。
In the above-described embodiment, the image data clipping range is set based on the mounting angle of the camera 150 (tilt from the vertical direction with respect to the shooting direction of the camera 150), but in particular, the shooting direction of the
また、上述した実施形態では、車種としてセダン、コンパクト等の車両の形式を設定したが、具体的な車名を設定してもよい。この場合には、図9に示す高さ取得用テーブルには、車種としての車名が設定され、高さは、当該車名とカメラ150の取り付け位置とによって特定される。更には、車種とカメラ150の取り付け位置とに基づいて、カメラ150の路面からの高さを求めるのではなく、直接に当該高さを設定するようにしてもよい。この場合には、図3のS102及びS103の動作は不要であり、図9に示す高さ取得用テーブルも不要である。
In the above-described embodiment, the vehicle type such as sedan or compact is set as the vehicle type, but a specific vehicle name may be set. In this case, the vehicle name as the vehicle type is set in the height acquisition table shown in FIG. 9, and the height is specified by the vehicle name and the mounting position of the
以上、説明したように、本発明に係る画像処理装置は、運転者に車両周辺の適切な範囲の画像を提供することが可能であり、画像処理装置として有用である。 As described above, the image processing apparatus according to the present invention can provide an image of an appropriate range around the vehicle to the driver, and is useful as an image processing apparatus.
100 画像処理装置
102 ECU
106 メモリ
110 タッチパネルディスプレイ
150 カメラ
100
106
Claims (4)
前記車両に取り付けられ、前記車両の周辺を撮影して画像データを生成するカメラと、
前記画像データについて、前記車両の周辺の所定範囲に対応する切り出し範囲を設定する切り出し範囲設定手段と、
前記カメラによって生成された画像データを、前記切り出し範囲設定手段により設定された切り出し範囲にて切り出す画像データ切り出し手段と、
前記画像データ切り出し手段により切り出された画像データに対応する画像を表示ユニットに表示させる画像表示処理手段とを有することを特徴とする画像処理装置。 An image processing apparatus that processes an image obtained by photographing the periphery of a vehicle,
A camera that is attached to the vehicle and shoots the periphery of the vehicle to generate image data;
For the image data, a cutout range setting means for setting a cutout range corresponding to a predetermined range around the vehicle;
Image data cutout means for cutting out the image data generated by the camera in the cutout range set by the cutout range setting means;
An image processing apparatus comprising: an image display processing unit that causes a display unit to display an image corresponding to the image data cut out by the image data cutout unit.
前記車両における前記カメラの取り付け位置を取得するカメラ取り付け位置取得手段と、
前記切り出し範囲設定手段は、前記取得された前記車両の種別と、前記カメラの取り付け位置とに基づいて、前記車両の周辺の所定範囲に対応する切り出し範囲を設定することを特徴とする請求項1又は2に記載の画像処理装置。 Vehicle type acquisition means for acquiring the type of the vehicle;
Camera mounting position acquisition means for acquiring the mounting position of the camera in the vehicle;
2. The cutout range setting means sets a cutout range corresponding to a predetermined range around the vehicle based on the acquired type of the vehicle and a mounting position of the camera. Or the image processing apparatus of 2.
前記切り出し範囲設定手段は、前記取得された前記カメラの取り付け角度に基づいて、前記車両の周辺の所定範囲に対応する切り出し範囲を設定することを特徴とする請求項3に記載の画像処理装置。 An attachment angle obtaining means for obtaining an attachment angle of the camera in the vehicle;
The image processing apparatus according to claim 3, wherein the cutout range setting unit sets a cutout range corresponding to a predetermined range around the vehicle based on the acquired attachment angle of the camera.
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