JP2009212703A - On-vehicle camera system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車載されたカメラで撮影された画像を補正調整する車載カメラシステムに関する。 The present invention relates to an in-vehicle camera system that corrects and adjusts an image captured by an in-vehicle camera.
従来、この種の技術としては、例えば以下に示す文献に記載されたものが知られている(特許文献1参照)。この文献には、車両に設置された車外を撮影する撮影システムであって、カメラにより車外を撮影するとともに、カーナビゲーションシステムから車両の現在の走行環境情報を取得し、その走行環境に応じてカメラの撮影映像を出力する際に通常時よりも明るくまたは暗く出力し、車両の現在の走行環境に応じた適切な映像表示を行う発明が記載されている。 Conventionally, as this type of technology, for example, those described in the following documents are known (see Patent Document 1). This document is a photographing system for photographing the outside of a vehicle installed in a vehicle, photographing the outside of the vehicle with a camera, obtaining current traveling environment information of the vehicle from the car navigation system, and a camera according to the traveling environment. An invention is described in which when a captured image is output, the image is output brighter or darker than normal, and an appropriate image is displayed according to the current driving environment of the vehicle.
例えばこの撮影システムでは、車両の現在走行する地域が高速道路であると判断した場合には、撮影映像を通常時よりも明るく出力し、車両の現在走行する地域が直線的な郊外路であると判断した場合には、撮影映像を通常時よりも暗く出力する。
上記従来の車両用の撮影システムにおいては、撮影画像の出力補正は、車両外部の走行環境のみを考慮して行っていた。すなわち、撮影画像の出力補正において、撮影システムを搭載した車両の挙動、例えば走行時か停止時か、走行速度、車両姿勢といった要件は考慮されていなかった。このため、これらの要件に起因した不具合、例えば撮影を指示したときの画像と実際に撮影された画像とが異なってしまうといった不具合を招くおそれがあった。 In the conventional vehicle photographing system, the output correction of the photographed image is performed considering only the traveling environment outside the vehicle. That is, in the output correction of the captured image, the behavior of the vehicle equipped with the imaging system, for example, whether the vehicle is traveling or stopped, requirements such as traveling speed and vehicle posture are not considered. For this reason, there is a risk of inconvenience caused by these requirements, for example, an inconvenience that an image when an instruction to shoot is different from an actually shot image.
そこで、本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、車両挙動を考慮して撮影範囲を補正して、車両挙動の影響を抑えた撮影画像を得る車載カメラシステムを提供することにある。 Accordingly, the present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to correct an imaging range in consideration of the vehicle behavior and to obtain a captured image in which the influence of the vehicle behavior is suppressed. Is to provide.
上記目的を達成するために、本発明の課題を解決する手段は、車両に設置されて、車外を撮影する撮影手段と、前記撮影手段に撮影を指示したときの前記車両の挙動と、前記撮影手段が撮影の指示を受けて実際に撮影したときの前記車両の挙動との車両情報を検出する車両情報検出手段と、前記車両情報検出手段で検出された車両情報に基づいて、前記撮影手段が実際に撮影したときの撮影範囲から前記撮影手段に撮影が指示されたときの撮影範囲を算出して撮影範囲を補正し、補正した撮影範囲の画像を撮影画像とする撮影画像補正手段とを有することを特徴とする。 In order to achieve the above object, means for solving the problems of the present invention are: a photographing means installed in a vehicle and photographing the outside of the vehicle; a behavior of the vehicle when the photographing means is instructed to photograph; and the photographing Based on vehicle information detected by the vehicle information detecting means, vehicle information detecting means for detecting vehicle information of the behavior of the vehicle when the means receives a shooting instruction and actually shooting, the shooting means A shooting image correction unit that calculates a shooting range when shooting is instructed to the shooting unit from a shooting range when the shooting is actually performed, corrects the shooting range, and uses an image in the corrected shooting range as a shot image; It is characterized by that.
本発明によれば、車両の挙動に影響されることなく、撮影指示時と実際の撮影時との間の撮影画像の相違を回避して、撮影指示時に撮影した撮影画像に相当する撮影画像を得ることが可能となる。 According to the present invention, a photographed image corresponding to the photographed image taken at the time of the photographing instruction is avoided by avoiding the difference in the photographed image between the photographing instruction and the actual photographing without being influenced by the behavior of the vehicle. Can be obtained.
以下、図面を用いて本発明を実施するための最良の実施例を説明する。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The best embodiment for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は本発明の実施例1に係る車載カメラシステムの構成を示す図である。図1に示す実施例1のシステムは、車両情報検出手段101、撮影タイミング入力手段102、撮影画像補正手段103、撮影手段104、撮影画像格納手段105ならびに表示手段106を備えて構成されている。なお、以下の説明において、撮影手段104で実際に撮影される撮影範囲ならびに撮影画像を実撮影範囲ならびに実撮影画像と呼び、実際の撮影範囲よりも狭い予め設定された範囲の撮影範囲ならびにその範囲の撮影画像は、そのまま撮影範囲ならびに撮影画像と呼ぶことにする。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an in-vehicle camera system according to Embodiment 1 of the present invention. The system of Embodiment 1 shown in FIG. 1 includes a vehicle
車両情報検出手段101は、所定時間毎(例えば1msec)毎に車載LANを介して少なくとも車速センサ等で検出された自車両の車速と、操舵角センサ等で検出されたステアリング操舵角度を含む車両の挙動の車両情報を検出して取得する。また、車両情報検出手段101は、各種センサで運転者の運転操作や車速を検出してブレーキ圧やエンジン出力を自動的にコントロールし車両の安定性を向上させたVDC(ビーグルダイナミクスコントロール)等の車両制御システムを搭載した車両では、車体の複数軸を有する車両の傾斜角度を車両の挙動の車両情報として検出して取得する。 The vehicle information detection means 101 includes a vehicle speed of the vehicle including at least a vehicle speed detected by a vehicle speed sensor or the like via a vehicle-mounted LAN every predetermined time (for example, 1 msec) and a steering steering angle detected by a steering angle sensor or the like. The vehicle information of the behavior is detected and acquired. The vehicle information detection means 101 detects the driving operation and vehicle speed of the driver by various sensors, and automatically controls the brake pressure and engine output to improve the stability of the vehicle, such as VDC (Beagle Dynamics Control). In a vehicle equipped with a vehicle control system, the inclination angle of a vehicle having a plurality of axes of the vehicle body is detected and acquired as vehicle information on the behavior of the vehicle.
撮影タイミング入力手段102は、プッシュスイッチやデジタルカメラなどに備わる2段階のプッシュスイッチ機構を用い、ステアリング近傍もしくはインストルメントパネル周辺に配置され、運転者もしくは同乗者がスイッチ操作を行うことによって撮影手段104に撮影(タイミング)を指示する。撮影タイミング入力手段102は、撮影を指示した際に撮影を指示したタイミングを撮影手段104を介して撮影画像補正手段103に通知する。
The photographing timing input means 102 uses a two-stage push switch mechanism provided in a push switch, a digital camera, or the like, and is arranged in the vicinity of the steering or the instrument panel. The photographing means 104 is operated by a driver or a passenger performing a switch operation. Instruct the camera to shoot (timing). The shooting
撮影画像補正手段は103は、撮影タイミング入力手段102によって指示された撮影タイミング(t1)時の車両情報(Vs)、及び撮影手段104で実際に撮影が実施された撮影タイミング(t2)の車両情報(Vr)を車両情報検出手段101で取得する。撮影画像補正手段103は、取得した車両情報(Vs)−車両情報(Vr)の差に基づいて車両の傾きを算出推定し、推定された傾きに基づいて撮影を指示したタイミング(t1)から実際に撮影が行われたタイミング(t2)までの間に変化した撮影範囲を算出する。撮影画像補正手段103は、算出した撮影範囲に基づいて撮影画像を補正して補正後の撮影画像を撮影画像格納手段105へ記録する。
The photographed image correcting means 103 is vehicle information (Vs) at the photographing timing (t1) instructed by the photographing timing input means 102 and vehicle information at the photographing timing (t2) when the photographing means 104 is actually photographed. (Vr) is acquired by the vehicle information detection means 101. The captured image correcting means 103 calculates and estimates the vehicle inclination based on the difference between the acquired vehicle information (Vs) −vehicle information (Vr), and actually starts shooting from the timing (t1) when imaging is instructed based on the estimated inclination. The imaging range that has changed until the timing (t2) when the imaging was performed is calculated. The captured
撮影手段104は、例えば車両のサイドミラーやAピラーなどに固定設置され、車両周辺状況を静止画もしくは動画で撮影することが可能な手段である。撮影手段104の撮像素子には、例えばCCDやCMOS等を用いてもよい。撮影手段104は、操作者があらかじめ撮影範囲を確認するため、実撮影範囲より狭い撮影範囲の画像を表示手段106に出力し表示する。撮影手段104の操作者は、表示手段106に表示された画像を見ながら撮影タイミングを決定する。撮影手段104は、撮影タイミング入力手段102の撮影指示に基づいて撮影を実施し、撮影された実撮影画像は撮影画像補正手段103に与えられる。
The
撮影画像格納手段105は、ハードディスクやフラッシュメモリ等で構成されたデータ記録手段である。撮影画像補正手段103を介して実撮影画像、車両情報(V0,Vs,Vr)、補正後の撮影画像を記録する。撮影画像格納手段105に記録された情報は表示手段106で表示可能な他、CFカードやSDカードなどの外部記録媒体に記録し移動可能である。
The captured
表示手段106は、操作者が撮影タイミングを決定するための、撮影範囲の表示と、撮影された画像を確認するための撮影画像の表示を行う。表示手段106は、例えば液晶画面に画像を表示し、例えばカーナビゲーションシステムに用いられている表示手段と共有してもよい。操作者が撮影タイミングを決定する際に表示手段106に表示される画像の範囲は、撮影手段104が実際に撮影する実撮影範囲よりも狭い予め設定された範囲の撮影範囲がリアルタイムで表示される。
The display means 106 displays the shooting range for the operator to determine the shooting timing, and displays the shot image for confirming the shot image. The
図2は時間軸に沿った撮影の様子を示す図である。図2において、車載カメラシステムを搭載した車両が例えば停車時(t0)から走行を開始して、時間(t1)で撮影が指示された場合に、操作者が撮影タイミングを指示した際に表示手段106に表示された画像を例えば符号201で示す画像とし、そのときの車両姿勢のイメージを例えば符号202で示すイメージとする。その後時間(t2)で実際に撮影が実施され、そのときの車両姿勢が撮影を指示した時間(t1)の車両姿勢に比べて例えば符号203に示す車両姿勢のイメージのように傾いていると、撮影手段104で実際に撮影された実撮影範囲は符号204に示す範囲となり、撮影画像補正手段103で算出された撮影範囲は符号205で示す範囲となり、表示手段106に表示された画像の表示範囲は符号206に示すような範囲となる。また、補正後の撮影画像は符号207で示すような撮影画像となる。
FIG. 2 is a diagram showing a state of photographing along the time axis. In FIG. 2, when a vehicle equipped with an in-vehicle camera system starts running from, for example, when the vehicle is stopped (t 0) and shooting is instructed at time (t 1), display means is displayed when the operator instructs the shooting timing. The image displayed at 106 is, for example, an image indicated by
次に、図3に示すフローチャートを参照して、車載カメラシステムの動作手順を説明する。本フローは車載システムの動作時に一定周期で繰り返し実行される。 Next, the operation procedure of the in-vehicle camera system will be described with reference to the flowchart shown in FIG. This flow is repeatedly executed at regular intervals when the in-vehicle system is operated.
図3において、先ず、撮影タイミング入力手段102で撮影指示の操作が行われたか否かを判別する(ステップ301)。判別の結果、撮影が指示されていない場合には、撮影手段104の実撮影範囲よりも狭い範囲の撮影範囲の撮影画像が表示手段106に表示され(ステップ302)、この表示を見ながら操作者は撮影のタイミングを調整する。
In FIG. 3, first, it is determined whether or not a shooting instruction operation has been performed by the shooting timing input means 102 (step 301). As a result of the determination, if no shooting is instructed, a shot image in a shooting range that is narrower than the actual shooting range of the
一方、判別の結果、撮影が指示された場合には、撮影画像補正手段103は撮影タイミングの通知に基づいて、車両情報検出手段101から撮影指示時(t0)の車両情報(Vs)を取得し、撮影指示時間(t0)と車両情報(Vs)を記録する(ステップ303)。
On the other hand, as a result of the determination, if the photographing is instructed, the photographed
その後、撮影手段104は撮影タイミング入力手段102からの撮影指示に基づいて車両周辺を撮影する(ステップ304)。撮影された実撮影画像は撮影画像補正手段103に与えられる。
Thereafter, the photographing
また、撮影が実際に行われた際に、撮影手段104からの通知に基づいて、撮影画像補正手段103は車両情報検出手段101から撮影時間(t1)の車両情報(Vr)を取得し、撮影時間(t1)と車両情報(Vr)を記録する(ステップ305)。
Further, when shooting is actually performed, based on the notification from the
次に、実際に撮影が行われた撮影範囲を推定する(ステップ306)。先ず、車両情報VrとVsとに基づいて車速、操舵角の変位を算出する。なお、先に触れたように車両情報に車体の傾斜角度の情報が含まれる場合には、予め実験等により用意された傾斜角度と撮影範囲の変位との関係を示すマップや、予めシミュレーション等の机上検討により用意された算出式を用いて、図2の符号205で示すような撮影範囲を算出する。
Next, the shooting range where the shooting was actually performed is estimated (step 306). First, the displacement of the vehicle speed and the steering angle is calculated based on the vehicle information Vr and Vs. In addition, when the vehicle information includes information on the tilt angle of the vehicle body as mentioned above, a map showing the relationship between the tilt angle prepared in advance by experiment etc. and the displacement of the photographing range, A shooting range as indicated by
一方、車両情報に傾斜角度が含まれていない場合には、予め実験等により用意された車速、操舵角の変化と車両の傾斜角との関係を示すマップ等に基づいて車両の傾斜角度を推定し、推定された傾斜角度に基づいて上述したと同様に撮影範囲を算出する。 On the other hand, when the vehicle information does not include a tilt angle, the vehicle tilt angle is estimated based on a map or the like that shows a relationship between the vehicle speed and the change in the steering angle and the vehicle tilt angle prepared in advance through experiments or the like. Then, the imaging range is calculated in the same manner as described above based on the estimated inclination angle.
例えば、撮影指示時に対して実際の撮影時における車両が減速した場合には、図4(a)、(b)、(c)に示すような車両のX軸、Y軸ならびにZ軸に対して車両はX軸を中心に車体前方に沈み込みが発生する。このため、撮影範囲は、図5(a)に示すように停車時の基撮影範囲に対して同図(b)に示すように下方側に変位することになる。具体的には、例えば図6に示すように、実撮影範囲600に対して、この実撮影範囲600よりも狭い撮影範囲の座標(P1(x1,y1),P2(x2,y2),P3(x3,y3),P4(x4,y4))は、撮影指示時に対して車両の沈み込みのためY軸のマイナス側に変位している。したがって、車両姿勢の変位に対応した補正分(Δ)だけY軸の座標値をプラス側に移動させて、撮影範囲の座標を(P1m(x1,y1+Δ),P2m(x2,y2+Δ),P3m(x3,y3+Δ),P4m(x4,y4+Δ))に補正する。これにより、補正された撮影範囲に対応した画像を撮影指示時の撮影画像とする。
For example, when the vehicle at the time of actual shooting decelerates relative to the time of shooting instruction, the X axis, Y axis, and Z axis of the vehicle as shown in FIGS. 4 (a), 4 (b), and 4 (c). The vehicle sinks in front of the vehicle body around the X axis. Therefore, the shooting range is displaced downward as shown in FIG. 5B with respect to the basic shooting range when the vehicle is stopped as shown in FIG. Specifically, as shown in FIG. 6, for example, the coordinates (P1 (x1, y1), P2 (x2, y2), P3 () of the shooting range narrower than the
なお、撮影手段104に撮影を指示した時点と、撮影手段104が実際に撮影した時点との間の任意の時点の車両の姿勢を、両時点の車両の姿勢から線形補間法等により補間して推定し、推定した車両の姿勢に基づいて、撮影手段104に撮影を指示したときと実際に撮影したときとの間の任意の撮影範囲を算出することも可能である。このような補間の手法を採用することで、車両情報が取得されていなくとも、撮影指示時と撮影時との間の任意の時点の撮影範囲を算出推定することが可能となり、撮影範囲を拡げることができる。
It should be noted that the posture of the vehicle at an arbitrary time between the time when the photographing means 104 is instructed to take a picture and the time when the photographing means 104 actually takes a picture is interpolated from the posture of the vehicle at both times by a linear interpolation method or the like. Based on the estimated vehicle posture, it is possible to calculate an arbitrary shooting range between when the shooting is instructed to the
また、前記撮影手段に撮影を指示したときの車両の姿勢に代えて、予め用意された車両の停止時の車両の姿勢を用いて撮影範囲を算出するようにしてもよい。この場合には、撮影を指示した地点で車両が停止した状態で撮影した際に相当する撮影範囲を算出することが可能となり、停止して撮影した画像と同等の画像を得ることができる。 Further, instead of the posture of the vehicle when the photographing means is instructed to shoot, the photographing range may be calculated using the prepared posture of the vehicle when the vehicle is stopped. In this case, it is possible to calculate a shooting range corresponding to shooting when the vehicle is stopped at a point where shooting is instructed, and an image equivalent to an image shot after stopping can be obtained.
撮影範囲を補正した後、補正後の撮影画像、補正後の撮影範囲ならびに車両情報(Vr、Vs)を併せて撮影画像格納手段105に格納して記録する(ステップ307)。記録されたデータは、表示手段106で表示可能な他、外部記録メディアなどにRAWデータやJPEGデータとして保存し利用するようにしてもよい。 After correcting the shooting range, the corrected shot image, the corrected shooting range, and the vehicle information (Vr, Vs) are stored together in the shot image storage means 105 and recorded (step 307). The recorded data can be displayed on the display means 106, or stored and used as RAW data or JPEG data on an external recording medium.
以上説明したように、上記実施例においては、撮影指示時と撮影時との車両の姿勢に基づいて撮影範囲を補正することで、撮影指示時と撮影時との間で車両の姿勢が変化して撮影範囲が変位している場合であっても、撮影指示時の撮影範囲を推定することが可能となる。これにより、撮影指示時に撮影した撮影画像に相当する撮影画像を得ることが可能となり、撮影指示時と撮影時との間の撮影画像の相違を回避することができる。 As described above, in the above embodiment, the posture of the vehicle changes between the time of shooting instruction and the time of shooting by correcting the shooting range based on the posture of the vehicle at the time of shooting instruction and at the time of shooting. Even when the shooting range is displaced, it is possible to estimate the shooting range at the time of shooting instruction. As a result, it is possible to obtain a captured image corresponding to the captured image captured at the time of the shooting instruction, and to avoid a difference in the captured image between the shooting instruction and the time of shooting.
また、撮影範囲、撮影画像、ならびにこれらのデータを得たときの車両情報を併せて撮影画像格納手段105に記録保存することで、車両情報を考慮した撮影画像の加工や、前述した補間による撮影範囲の算出等の後処理を容易に行うことができる。さらに加えて、車速が所定速度以上または以下の撮影画像の検索や、車両の傾斜が所定以上または以下の撮影画像の検索等車両の挙動に応じた様々な検索を可能とし、検索の自由度が向上する。
In addition, by recording and saving the shooting range, the shot image, and the vehicle information when these data are obtained in the shot
101…車両情報検出手段
102…撮影タイミング入力手段
103…撮影画像補正手段
104…撮影手段
105…撮影画像格納手段
106…表示手段
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記撮影手段に撮影を指示したときの前記車両の挙動と、前記撮影手段が撮影の指示を受けて実際に撮影したときの前記車両の挙動との車両情報を検出する車両情報検出手段と、
前記車両情報検出手段で検出された車両情報に基づいて、前記撮影手段が実際に撮影したときの撮影範囲から前記撮影手段に撮影が指示されたときの撮影範囲を算出して撮影範囲を補正し、補正した撮影範囲の画像を撮影画像とする撮影画像補正手段と
を有することを特徴とする車載カメラシステム。 A photographing means installed in the vehicle and photographing the outside of the vehicle;
Vehicle information detection means for detecting vehicle information of the behavior of the vehicle when the photographing means instructs the photographing and the behavior of the vehicle when the photographing means actually takes a photographing instruction;
Based on the vehicle information detected by the vehicle information detection means, the shooting range when the shooting is instructed to the shooting means is calculated from the shooting range when the shooting means actually shot and the shooting range is corrected. A vehicle-mounted camera system comprising: a captured image correction unit that uses the corrected image in the imaging range as a captured image.
ことを特徴とする請求項1に記載の車載カメラシステム。 The photographed image correcting means is an arbitrary vehicle between the behavior of the vehicle when the photographing means is instructed to photograph and the behavior of the vehicle when the photographing means is actually photographed in response to the photographing instruction. The behavior of the vehicle when the photographing means is instructed to take a picture and the behavior of the vehicle when the photographing means actually takes a picture when receiving the photographing instruction based on the estimated behavior of the vehicle The in-vehicle camera system according to claim 1, wherein an arbitrary shooting range is calculated.
ことを特徴とする請求項1または2に記載の車載カメラシステム。 The photographed image correcting means has information on the posture of the vehicle when the vehicle is stopped, and calculates the photographing range as the posture of the vehicle when the photographing means is instructed to photograph the vehicle posture information. The in-vehicle camera system according to claim 1 or 2.
ことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の車載カメラシステム。 The imaging correction unit calculates an inclination angle of the attitude of the vehicle based on vehicle information of a vehicle speed and a steering angle of the vehicle, and corrects an imaging range based on the calculated inclination angle. The vehicle-mounted camera system of any one of 1-3.
を有することを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の車載カメラシステム。 The in-vehicle camera system according to any one of claims 1 to 4, further comprising a storage unit that records and saves a captured image and vehicle information when the captured image is obtained.
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