JP2010200240A - 車両周囲俯瞰画像表示装置及び方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】車両の周囲を撮像する複数の車載カメラと、カメラ撮影画像に対してレンズ歪み補正処理、視点変換処理、表示領域切出し処理、及び切出された表示領域を繋ぎ合成して車両周囲の俯瞰画像を作成する合成手段を含む画像変換処理手段と、俯瞰画像を運転者及び乗員に提示する表示手段と、を備え、さらに前記画像変換処理手段は、路面レベル(第1の基準高)に加えて、前記路面レベルより順次高い第2乃至第(n+1)の基準高(nは1以上の整数)に対して前記俯瞰画像を順次作成して第1乃至第(n+1)の俯瞰画像とするための基準高切替手段を含む、ことを特徴とする。
【選択図】図7
Description
この方法によれば繋ぎ目付近のスムージング処理がなされていないので、俯瞰画像の肝心な箇所が乱れたままになり、障害物の認識度が却って低下する恐れがある。
この場合、車両周辺に障害物が無い場合でも繋ぎ目位置の変更処理をリアルタイムで実施しなければならず、処理負荷が増大する。
さらに特許文献1〜4の技術を通じて、一般に車両周囲俯瞰画像表示装置において合成画像の繋ぎ目付近に存在する立体障害物は繋ぎ目で連続的に繋がらない場合、繋がっても歪んでいる場合、或いは全く表示されない場合があり、障害物の認識度は必ずしも向上しない。
前記俯瞰画像を運転者又は乗員に提示する車載の表示手段と、を備える車両周囲俯瞰画像表示装置であって、
前記画像変換処理手段は、路面レベル(第1の基準高)に加えて、前記路面レベルより順次高い第2乃至第(n+1)の基準高(nは1以上の整数)に対して前記俯瞰画像を順次作成して第1乃至第(n+1)の俯瞰画像とするための基準高切替手段を含む、ことを特徴とする。
前記画像処理ステージは、路面レベル(第1の基準高)に加えて、前記路面レベルより順次高い第2乃至第(n+1)の基準高(nは1以上の整数)に対して前記俯瞰画像を順次作成して第1乃至第(n+1)の俯瞰画像とするための基準高切替ステップを含む、ことを特徴とする。
ここで、メモリ13は少なくとも画像変換処理手段14で用いる各種のLUT(Look_Up_Table)を記憶する。
障害物検知手段12は、赤外線や超音波センサを含んでいてもよく、車載カメラ11の撮影画像を利用するソフトウェアであってもよい。
図3(A)は、広角レンズを備えた車載カメラによる撮影原画像30である。撮影原画像30は一般に破線で示した格子線38で示すように、中央部が拡大され周辺部が縮小される形に歪んでいる。
このレンズ歪み補正処理に当たっては、メモリ13に記憶させた専用のLUTを使った画素座標変換を行なう。
補正処理後の画像40は、路面5上の縦横の仮想座標線49が示すように、自車両の(前後左右の)側部に備えたカメラの視点による遠近法に従った形に補正されている。(格子線38と座標線49は一般に別のものであることに留意)
この視点変換処理に当たっても、メモリ13に記憶させた専用のLUTを使った画素座標変換を行なう。
なお、破線で囲んだ表示領域58は、後述する、切出し処理される表示領域に相当する。
図4(A)に、画像変換処理手段14の備える表示領域切出し手段83による表示画像切出し処理を示す。
図4(A)は、前後左右の側部の4つのカメラ11a〜11dによる撮影原画像を車両上方の1つの視点に変換して得られた視点変換処理後の路面画像51〜54を、自車両20の4周に配したものである。画像51〜54は、各々の切出し処理された表示領域61〜64が明確になるように、便宜上少しずらしてある。
図4(A)における表示領域61〜64は隣接する境界、例えば71aと71c、が接触するように合成される。
図4(B)で、例えば境界71aと71cが接触して繋ぎ目71が得られ、同様にして繋ぎ目72〜74が得られる。
立体障害物が他の位置に有る場合、及び、柱以外の、特に人間などの立体物である場合も同様に扱える。
図5(C)においては、立体障害物合成画像29を見落とす危険は減らせるが、この「倒れ込んだ鋏」状の、立体障害物合成画像29から直ちに人や柱を認識するのは困難であった。
上記のように選択的に操作スイッチ16がある場合は、自車両20の運転者が表示手段15に表示された俯瞰画像60において繋ぎ目にかかる立体障害物合成画像28を認識した場合は、運転者は操作スイッチ16を操作して基準高切替手段を手動で起動できる。
図6(A)(B)を参照すると、上述のように、左方と前方の視点変換処理後の路面画像53、51には、立体障害物画像27、26が現れ、各々、表示領域63、61に部分的に含まれる。
本発明に係る表示画像切出し手段83は、切出した表示領域63a、61aを各画素の路面上の位置が表示領域63、61のそれと一致するように縮小変換して63b、61bとし(63b、61bの外形は63、61と合同になる)、これらを本発明に係る合成手段84が合成して、図6(E)の基準高2に対する上方俯瞰画像60bを得る。
図7(C)と(D)を交互に切り替えて表示することにより、運転者の立体障害物に対する認識をさらに向上できる。
本方法は、複数の車載カメラにより車両の周囲を撮像するステージS10と、画像変換処理ステージS20と、前記俯瞰画像を車載の表示手段により運転者又は乗員に提示する表示ステージS30とを備える。
5 路面
11、11a〜11d 車載カメラ
12 障害物検知手段
13 LUT記憶メモリ
14 画像変換処理手段
15 表示手段
16 操作スイッチ
20 自車両、自車両画像
25 立体障害物
26、27 立体障害物画像
28、28a、29 立体障害物合成画像
26a、27a、26b、27b 立体障害物の部分画像
30 撮影原画像
38 格子線
40 レンズ歪み補正処理後の画像
49 仮想座標線
50、51〜54 視点変換処理後の路面画像
55、55a 第1、第2の基準高
58、61〜64、61a〜64a、61b〜64b 表示領域
59 仮想直交座標線
60、60b 上方俯瞰画像
70、71〜74 繋ぎ目
71a、71c 境界
Claims (6)
- 車両の周囲を撮像するための複数の車載カメラと、
前記車載カメラによるそれぞれの撮影画像に対するレンズ歪み補正手段、視点変換手段、表示領域切出し手段、及び前記切出された表示領域を繋ぎ車両周囲の俯瞰画像を作成する合成手段を含む画像変換処理手段と、
前記俯瞰画像を運転者又は乗員に提示する車載の表示手段と、
を備える車両周囲俯瞰画像表示装置であって、
前記画像変換処理手段は、路面レベル(第1の基準高)に加えて、前記路面レベルより順次高い第2乃至第(n+1)の基準高(nは1以上の整数)に対して前記俯瞰画像を順次作成して第1乃至第(n+1)の俯瞰画像とするための基準高切替手段を含む、ことを特徴とする車両周囲俯瞰画像表示装置。 - 前記画像変換処理手段において、
前記レンズ歪補正手段は、広角レンズにより生じる歪をレンズ歪み補正用の変換テーブル(Look_Up_Table、以下、LUTと略す)を参照して補正し、
前記視点変換手段は、前記レンズ歪補正処理後の画像を、車両上方からの視点の画像に、視点変換用のLUTを参照して変換し、
前記表示領域切出し手段は、前記視点変換後の画像から、前記第1乃至第(n+1)の基準高に対応する表示領域切出し用の第1乃至第(n+1)のLUTを参照して、第1乃至第(n+1)の表示領域を切出し、
前記合成手段は、前記第1乃至第(n+1)の表示領域を各々繋ぎ、合成して、前記第1乃至第(n+1)の俯瞰画像とすることを特徴とする請求項1に記載の車両周囲俯瞰画像表示装置。 - 車両周囲の立体障害物を検知する障害物検知手段を備える車両周囲俯瞰画像表示装置であって、
前記俯瞰画像の少なくとも1つの繋ぎ目にかかる立体障害物の存在が、前記障害物検知手段により検知されない間は前記第1の俯瞰画像を表示し、前記障害物検知手段により検知された場合は前記基準高切替手段が稼動することを特徴とする請求項1に記載の車両周囲俯瞰画像表示装置。 - 前記運転者の操作により俯瞰画像の表示を切替える操作スイッチを備える車両周囲俯瞰画像表示装置であって、
前記俯瞰画像の少なくとも1つの繋ぎ目にかかる立体障害物の存在が、前記運転者により認識されない間は前記第1の俯瞰画像を表示し、前記運転者により認識され、前記運転者が前記操作スイッチを操作した場合は前記基準高切替手段が稼動することを特徴とする請求項1に記載の車両周囲俯瞰画像表示装置。 - 車両周囲の立体障害物を検知する障害物検知手段と、前記運転者の操作により俯瞰画像の表示を切替える操作スイッチとを備える車両周囲俯瞰画像表示装置であって、
前記俯瞰画像の少なくとも1つの繋ぎ目にかかる立体障害物の存在が、前記障害物検知手段により検知されず且つ前記運転者により認識されない間は前記第1の俯瞰画像を表示し、前記障害物検知手段により検知された場合は又は前記運転者により認識され、且つ前記運転者が前記操作スイッチを操作した場合は前記基準高切替手段が稼動することを特徴とする請求項1に記載の車両周囲俯瞰画像表示装置。 - 複数の車載カメラにより車両の周囲を撮像するステージと、
前記車載カメラによるそれぞれの撮影画像に対するレンズ歪み補正ステップ、視点変換ステップ、表示画像切出しステップ、及び前記切出された表示画像を繋ぎ車両周囲の俯瞰画像を作成する合成ステップを含む画像変換処理ステージと、
前記俯瞰画像を車載の表示手段により運転者又は乗員に提示する表示ステージと、
を備える車両周囲俯瞰画像表示方法であって、
前記画像処理ステージは、路面レベル(第1の基準高)に加えて、前記路面レベルより順次高い第2乃至第(n+1)の基準高(nは1以上の整数)に対して前記俯瞰画像を順次作成して第1乃至第(n+1)の俯瞰画像とするための基準高切替ステップを含む、ことを特徴とする車両周囲俯瞰画像表示方法。
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