JP2009044597A - Wide-angle image acquisition device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は広角画像取得装置に関する。 The present invention relates to a wide-angle image acquisition device.
従来、複数のカメラで撮影された複数の画像を用いて広角画像を生成しモニタに表示させる広角撮像装置が知られている(下記特許公報参照)。
しかしながら、上記特許文献に開示された発明では、例えば、撮像した画像の中の目標物の大きさを知ることができない。目標物の大きさを知るためには、目標物までの距離を測る必要がある。そのため、上記特許文献に開示された発明では、広角撮像装置とは別に何らかの距離センサを設ける必要がある。すなわち、上記特許文献に開示された発明で距離情報を求めようとすると、広角撮像装置とともに距離センサを設ける必要があり、構成が複雑になる。 However, in the invention disclosed in the above patent document, for example, the size of the target in the captured image cannot be known. In order to know the size of the target, it is necessary to measure the distance to the target. Therefore, in the invention disclosed in the above patent document, it is necessary to provide some distance sensor separately from the wide-angle imaging device. That is, when it is going to obtain | require distance information with the invention disclosed by the said patent document, it is necessary to provide a distance sensor with a wide angle imaging device, and a structure becomes complicated.
この発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、その課題は簡単な構成で広角画像と距離情報とを得ることのできる広角画像取得装置を得ることを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to obtain a wide-angle image acquisition apparatus that can obtain a wide-angle image and distance information with a simple configuration.
上記課題を解決するため請求項1記載の発明は、それぞれの画角が部分的に重なるように近接配置される複数のカメラで構成される少なくとも1組の撮像装置と、前記複数のカメラで取得した画像を合成して1つの広角画像として表示する広角画像表示手段と、前記複数のカメラで取得した画像の重なり合う部分の情報に基づいて前記カメラから前記広角画像で認識された対象物までの距離を求める測距手段とを備えていることを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 1 is obtained by at least one set of imaging devices including a plurality of cameras arranged close to each other so that respective angles of view partially overlap, and the plurality of cameras. And a distance from the camera to the object recognized by the wide-angle image based on information of overlapping portions of the images acquired by the plurality of cameras. And a distance measuring means for obtaining the characteristic.
請求項2に記載の発明は、請求項1記載の広角画像取得装置において、前記複数のカメラで取得した画像の重なり合う部分の情報に基づいて前記対象物の大きさを求める大きさ演算手段を備えていることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the wide-angle image acquisition device according to the first aspect of the present invention, the apparatus includes a size calculation unit that determines the size of the object based on information of overlapping portions of images acquired by the plurality of cameras. It is characterized by.
請求項3に記載の発明は、請求項1記載の広角画像取得装置において、前記広角画像表示手段に前記広角画像とともに前記測距手段で求めた前記距離を表示させることを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the wide-angle image acquisition device according to the first aspect, the distance obtained by the distance measuring unit is displayed on the wide-angle image display unit together with the wide-angle image.
請求項4に記載の発明は、請求項1記載の広角画像取得装置において、前記広角画像から認識された前記対象物と前記複数のカメラが配置された車両との位置関係を示す画像を作成する位置関係画像作成手段と、前記広角画像から認識された前記対象物と前記車両との位置関係を示す画像を前記広角画像表示手段に表示させる表示制御手段とを備えていることを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the wide-angle image acquisition device according to the first aspect, an image showing a positional relationship between the object recognized from the wide-angle image and a vehicle on which the plurality of cameras are arranged is created. The image processing apparatus includes: a positional relationship image creating unit; and a display control unit that displays on the wide angle image display unit an image indicating a positional relationship between the object recognized from the wide angle image and the vehicle.
請求項5に記載の発明は、請求項1〜4記載の広角画像取得装置において、前記複数のカメラは上下方向に所定間隔をおいて配置されていることを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, in the wide-angle image acquisition device according to the first to fourth aspects, the plurality of cameras are arranged at predetermined intervals in the vertical direction.
この発明によれば、簡単な構成で広角画像と距離情報とを得ることのできる広角画像取得装置を得ることができる。 According to the present invention, it is possible to obtain a wide-angle image acquisition apparatus that can obtain a wide-angle image and distance information with a simple configuration.
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1はこの発明の第1実施形態に係る広角画像取得装置の構成を説明するブロック図、図2はCPUによる処理フローの一例を示す図である。図2においてS1〜S8は処理の各ステップを示す。 FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a wide-angle image acquisition apparatus according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a processing flow by a CPU. In FIG. 2, S1 to S8 indicate the steps of the process.
この広角画像取得装置はTVカメラ11a,11bと画像メモリ12a,12bと画像処理部13と距離計算部(測距手段)14とモニタ(広角画像表示手段)15と大きさ演算部(大きさ演算手段)16とを備えている。画像処理部13、距離計算部14及び大きさ演算部16は例えばCPUで構成される。
This wide-angle image acquisition device includes
TVカメラ11a,11bで撮像装置が構成される。TVカメラ11a,11bは所定の間隔をおいて近接配置されている。TVカメラ11a,11bのそれぞれの画角は135°程度である。なお、3台のTVカメラを用いる場合にはそれぞれのTVカメラの画角は90°程度であればよい。
The
画像メモリ12aはTVカメラ11aで撮像され、A/D変換された画像データを記憶し、画像メモリ12bはTVカメラ11bで撮像され、A/D変換された画像データを記憶する。画像メモリ12a,12bは例えばフラッシュメモリ等の半導体メモリである。
The
画像処理部13は画像メモリ12aと画像メモリ12bとに記憶された画像データに基いてTVカメラ11a,11bで撮像された2つの画像を合成し広角画像を生成する。
The
距離計算部(測距手段)14はTVカメラ11a,11bで撮像された2つの画像の重なり合う部分の画像データに基づいてTVカメラ11a,11bから対象物(図示せず)までの距離を計算する。
The distance calculation unit (ranging means) 14 calculates the distance from the
モニタ15は例えばLCD(液晶ディスプレイ)であり、画像処理部13で生成された広角画像を表示したり、距離計算部14で計算されたTVカメラ11a,11bから対象物までの距離を表示したりする。
The
大きさ演算部16はTVカメラ11a,11bで取得した画像の重なり合う部分の後述する情報に基づいて対象物の大きさを求める。
The
次に、この広角画像取得装置の処理フローを説明する。 Next, the processing flow of this wide-angle image acquisition device will be described.
まず、TVカメラ11a,11bで撮像され、A/D変換された画像をそれぞれ画像メモリ12a,12bに記憶させる(S1)。
First, images captured by the
次に、画像の射影変換を行い、画像の歪をなくす(S2)。 Next, projective transformation of the image is performed to eliminate the distortion of the image (S2).
その後、TVカメラ11a,11bの画像の同一点を確認し、単一の視点で見たような画像とする(S3)。
Thereafter, the same point in the images of the
次に、射影変換を行った後の画像を合成し広角画像を作成する(S4)。 Next, a wide-angle image is created by synthesizing the images after the projective transformation (S4).
その後、広角画像の表示視点の変換を行い、別の視点から見た広角画像にする(S5)。 Thereafter, the display viewpoint of the wide-angle image is converted to obtain a wide-angle image viewed from another viewpoint (S5).
広角画像を合成した際、画像の重なり合う部分の情報に基づいてTVカメラ11a,11bから対象物までの距離を計算する(S6)。
When the wide-angle image is synthesized, the distance from the
次に、対象物の画像の大きさ、対象物までの距離及びTVカメラ11a,11bの倍率に基づき対象物の大きさを求める(S7)。
Next, the size of the object is obtained based on the size of the image of the object, the distance to the object, and the magnification of the
その後、広角画像とともに対象物までの距離や大きさをモニタ15に表示させる(S8)。
Thereafter, the distance and size to the object are displayed on the
この実施形態によれば、画像の重なり合う部分の情報に基づいてTVカメラ11a,11bから対象物までの距離等を求め、それを広角画像とともにモニタ15に表示させるので、簡単な構成で広角画像と距離情報とを得ることができる。また、設計、製造が難しく、高価な広角レンズを用いず、画角が狭い安価なレンズを用いたので、製造コストの低減を図ることができる。更に、3台のTVカメラとすれば、画角の狭い、安価なTVカメラを用いることができるので、より製造コストの低減を図ることができる。
According to this embodiment, the distance from the
図3はこの発明の第2実施形態に係る広角画像取得装置の構成を説明するブロック図、図4は車載カメラの配置例を模式的に示す図、図5はカメラの画角の重なりを説明する図、図6(a)、(b)はTVカメラ配置例を示す図であり、第1実施形態と共通する部分には同一符号を付してその説明を省略する。 FIG. 3 is a block diagram illustrating the configuration of a wide-angle image acquisition device according to the second embodiment of the present invention, FIG. 4 is a diagram schematically illustrating an arrangement example of an in-vehicle camera, and FIG. FIGS. 6A and 6B are diagrams showing an example of the TV camera arrangement. The same reference numerals are given to the portions common to the first embodiment, and the description thereof is omitted.
この広角画像取得装置は車載カメラ(撮像装置)21A〜21DとA/Dコンバータ22と画像メモリ23と画像処理部24と距離計算部(距離演算部)25と位置関係画像作成部26と制御部27とモニタ(広角画像表示手段)28とを備えている。
This wide-angle image acquisition device includes vehicle-mounted cameras (imaging devices) 21A to 21D, an A /
4台の車載カメラ21A〜21DはそれぞれTVカメラ11a,11b(図6参照)からなる。図4、図6(a)ではTVカメラ11a,11bは左右方向に並べて配置されているが、TVカメラ11a,11bは図6(b)に示すように上下方向に並べて配置してもよい。図6(a)は、左右のレンズの光軸が同一面内にある。図6(b)は一定間隔上下に離れた平行な面内にそれぞれ光軸があり、それぞれの光軸は所定の角度を持っている。特に、上下に離れたレンズの射出一を一致させると左右位置の視差がなくなり、左右の視差の調整が不要になる。
The four in-
車載カメラ21A〜21Dは、それぞれ車両Vhの前方、後方、左方及び右方の画像を取得するものであり、車両Vhの前後左右に配置されている。車載カメラ21Aは車両Vhの前部に、車載カメラ21Bは車両Vhの後部に、車載カメラ21C及び21Dはそれぞれ車両Vhの左側部及び右側部にそれぞれ配置されている。車載カメラ21A〜21Dの画角は図6に示したようにそれぞれ180°(TVカメラ11a,11bの画角はそれぞれ130°程度)程度であり、車両Vhの周囲の画像を取得することができる。なお、図4でハッチングを施した部分R1〜R8がTVカメラ11a,11bの画角の重なり合う部分である。例えば部分R1が図5のハッチング同士が重なり合う部分Sに想到する。
The in-
画像メモリ23は例えばフラッシュメモリ等の半導体メモリである。画像メモリ23は制御部27からの指示に基づいて車載カメラ21A〜21Dで得られた車両Vhの周囲の画像データを記憶する。
The
画像処理部24は画像メモリ23に記憶された画像データに基いて車載カメラ21A〜21Dで撮像された車両Vhの前後左右方向の画像を合成し広角画像を生成する。
Based on the image data stored in the
距離計算部25は車載カメラ21A〜21Dで撮像された画像の重なり合う部分の画像データに基づいてTVカメラ11a,11bから対象物(図示せず)までの距離を計算する。
The
位置関係画像作成部26は制御部27からの指示に基づいて車両Vhの周辺の対象物と車載カメラ21A〜21Dが配置された車両Vhとの位置関係を示す画像を作成する。なお、車両Vhの画像データは例えば車両画像メモリ29に予め記憶させておけばよい。
Based on an instruction from the
モニタ28は例えばLCDである。運転席からモニタ28の画面を見ることができるように例えばセンターコンソールのほぼ中央にモニタ28を配置する。モニタ28の画面には車両Vhの周辺の対象物と車両Vhとの位置関係を示す画像が表示される。
The
制御部27は例えばマイクロコンピュータで構成される。
The
図7はモニタの画面上に表示される画像の一例を示す図である。 FIG. 7 is a diagram showing an example of an image displayed on the monitor screen.
制御部27からの指令に基づいて各車載カメラ21A〜21Dで取得された車両Vhの周辺の画像をA/D変換等した後、画像メモリ23に所定のタイミングで逐次記憶させる。
An image around the vehicle Vh acquired by each of the in-
制御部27からの指示に基づいて画像処理部24は車載カメラ21A〜21Dで撮像された車両Vhの前後左右方向の画像を合成し広角画像(360°)を生成する。また、距離計算部25は車両Vhの前後左右にある電柱T1、人間T2、自転車T3、他の車両T4までの距離を計算する。
Based on the instruction from the
制御部27からの指示に基づいて位置関係画像作成部26は画像処理部24で生成された広角画像と車両画像メモリ29に記憶された画像とを合成して車両Vhと電柱T1等との位置関係を示す画像を生成し、その画像はモニタ28に表示される(図7参照)。
Based on an instruction from the
図7では車両Vh、電柱T1、人間T2、自転車T3、他の車両T4は枠Fで囲まれている。この画像を見ることで運転者は車両Vhの周辺の障害物や人間を容易に認識することができる。 In FIG. 7, the vehicle Vh, the utility pole T1, the human T2, the bicycle T3, and the other vehicle T4 are surrounded by a frame F. By viewing this image, the driver can easily recognize obstacles and people around the vehicle Vh.
なお、図示しないが、例えば車両画像メモリ29に車両Vhの画像データを予め記憶させておき、この画像と視点変換後の車両周辺の俯瞰画像とを合成し、モニタ28に俯瞰図として表示することもできる。表示の変更は、例えばモニタ28上に表示される所定項目を指等で選択することで行うことができる。
Although not shown, for example, image data of the vehicle Vh is stored in advance in the
この実施形態によれば、第1実施形態と同様の効果を奏するとともに、以下の効果を奏する。 According to this embodiment, the same effects as in the first embodiment and the following effects are obtained.
車両Vhの周囲360°の広角画像を表示することができるので、車両Vhと車両Vhの周辺にある電柱T1等との位置関係を詳しく把握することができ、車両Vhを運転する際の安全性を向上させることができる。 Since a 360-degree wide-angle image around the vehicle Vh can be displayed, the positional relationship between the vehicle Vh and the utility pole T1 around the vehicle Vh can be grasped in detail, and safety when driving the vehicle Vh Can be improved.
なお、この実施形態では車両Vhの周囲360°の広角画像をモニタ28に表示したが、例えば車両Vhの前方だけ又は後方だけを拡大して表示するようにしてもよい。
In this embodiment, a wide-angle image of 360 ° around the vehicle Vh is displayed on the
11a,11b:TVカメラ、13,24:画像処理部、14,25:距離計算部(測距手段)、15,28:モニタ(広角画像表示手段)、16:大きさ演算部(大きさ演算手段)、21A〜21D:車載カメラ(撮像装置)、26:位置関係画像作成部。 11a, 11b: TV camera, 13, 24: image processing unit, 14, 25: distance calculation unit (ranging unit), 15, 28: monitor (wide-angle image display unit), 16: size calculation unit (size calculation) Means), 21A to 21D: vehicle-mounted camera (imaging device), 26: positional relationship image creation unit.
Claims (5)
前記複数のカメラで取得した画像を合成して1つの広角画像として表示する広角画像表示手段と、
前記複数のカメラで取得した画像の重なり合う部分の情報に基づいて前記カメラから前記広角画像で認識された対象物までの距離を求める測距手段と
を備えていることを特徴とする広角画像取得装置。 At least one set of imaging devices including a plurality of cameras arranged close to each other so that the respective angles of view partially overlap;
Wide-angle image display means for combining images acquired by the plurality of cameras and displaying as one wide-angle image;
A wide-angle image acquisition apparatus comprising: distance measuring means for obtaining a distance from the camera to an object recognized by the wide-angle image based on information of overlapping portions of images acquired by the plurality of cameras. .
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Publication Number | Publication Date |
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2010097863A1 (en) | 2009-02-26 | 2010-09-02 | パナソニック株式会社 | Reception apparatus and reception method |
KR101293263B1 (en) * | 2010-01-12 | 2013-08-09 | (주) 에투시스템 | Image processing apparatus providing distacnce information in a composite image obtained from a plurality of image and method using the same |
US9426364B2 (en) | 2011-09-05 | 2016-08-23 | Mitsubishi Electric Corporation | Image processing apparatus and image processing method |
JP7294267B2 (en) | 2020-08-05 | 2023-06-20 | トヨタ自動車株式会社 | Vehicle monitoring device |
-
2007
- 2007-08-10 JP JP2007209083A patent/JP2009044597A/en not_active Withdrawn
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