JP2010231276A - 画像処理方法及び画像処理装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】複数のカメラが撮影した画像データを記憶可能な画像記憶部と、複数のカメラが撮影した画像データを入力し画像記憶部に記憶させるカメラ画像取得部と、車両の周囲に想定される投影面に関する3次元座標の集合である投影面形状情報を保持する投影面形状保持部を保持する投影面形状保持部と、所定の視線移動ルールに従って投影面に対する視点位置及び視線方向が連続的に遷移するように視線情報を決定する視線移動制御部と、画像記憶部に記憶された画像データを投影面に投影して合成し、合成された画像データを視線移動制御部により決定された視線情報に基づいて2次元画像データに変換する画像変換部と、画像変換部で変換された2次元画像データを表示する表示部と、画像変換部による画像変換処理を稼働させるためのトリガ信号を発生する周期描画トリガ発生部とを含む。
【選択図】図1
Description
(概要構成)
図1は、第1実施形態の画像処理装置の機能ブロック図である。
図3は、第1実施形態の画像処理装置のハードウェア構成を示すブロック図である。
画像変換140では、投影面形状保持部120に格納されている投影面形状に基づいて、車両200の周囲に構成される3次元投影面を仮想的に設定し、この3次元投影面にカメラ101〜104からの画像データを投影する。
3次元投影面400中に車両200の画像を合成することにより、車両200と周囲の画像データとの関係が明確になる。
図10は、画像処理装置100における画像変換処理のフローチャートである。ここでは、画像変換部140における画像変換処理を中心として説明する。
視線移動制御部130は、画像変換部140からの視線情報取得要求に応じて、視線遷移軌跡410上の現在の視線情報を生成して画像変換部140に送信する。
現在の視点位置から車両200を観察する時、車両200の陰となる部分が多くなると、死角が大きくなる。このため、視点位置の仰角を大きくすることが考えられるが、画角内に収まる視界が小さくなるという問題がある。このため、視線情報を決定する際に、死角となる部分と視界範囲とが妥協できる範囲となるように、仰角の最低値を決定することが好ましい。
画像変換部140では、投影面形状保持部120で記憶している投影面形状情報に対応して、車両200の周囲に仮想的な3次元投影面400を設定し、この投影面400にカメラ101〜104が撮影した画像データを投影するように構成している。画像変換部140が投影面400に投影された画像を2次元画像データに変換する際に、投影面400の範囲外の視界が含まれるような場合には、変換された2次元画像データに画像が存在しない部分ができるおそれがある。
カメラ101〜104により撮影された画像データを投影面に投影した場合に、各カメラ101〜104の性能や取付位置の誤差などにより、投影面上に画像データが存在しない部分が表れる可能性がある。この場合も、投影面400の上端縁付近に画像データが存在しない部分が表れるおそれがある。
図20及び図21は、開始視線情報の設定を示す説明図である。
図22は、車両近傍に障害物を検出した場合の視線情報の遷移の一例を示す説明図である。
図24は、第2実施形態の画像処理装置の機能ブロック図である。
LN4:(ey-L/2)X−(ex+W/2)Y+ex×L/2+ey×W/2=0
車両透過率調節部2420は、視点位置2810を含む座標空間において、障害物センサ2410からの障害物情報が遮蔽範囲に含まれるか否かを判別する。障害物情報が遮蔽範囲に含まれるか否かの判別方法について、図29を用いて説明する。
(GPSからの方位情報)
車両に搭載されるGPS(Global Positioning System)により、衛星からの電波を受信して車両の位置情報、車両の向いている方位情報、時刻データなどを取得し、現在の太陽光の方向と車両の進行方向を判断して、開始視線情報を変更するように構成することが可能である。
運転席が車両の右側にあるか左側にあるかの運転席情報を所定の記憶領域に記憶させておき、運転席位置の反対側の画像データから視線情報の遷移を開始するように構成することも可能である。
視線情報は、運転席に搭乗した運転者の視点位置から周囲を見渡すような設定とすることも可能である。したがって、開始視線情報501を運転席に搭乗した運転者の視点位置とし、運転席から前方、右側方、後方、左側方、前方の順で、視線情報を遷移させるように構成することも可能である。
以上のように、視線情報を遷移させながら車両200の周囲の画像データを合成し表示する画像処理は、運転者が装置に設けられたスイッチを操作することにより起動するように構成できる。
(付記1)
車両に搭載された複数のカメラと連携可能で、車載可能な画像処理装置であって、
前記複数のカメラが撮影した画像データを記憶可能な画像記憶部と、
前記複数のカメラが撮影した画像データを入力し前記画像記憶部に記憶させるカメラ画像取得部と、
前記車両の周囲に想定される投影面に関する3次元座標の集合である投影面形状情報を保持する投影面形状保持部と、
所定の視線移動ルールに従って前記投影面に対する視点位置及び視線方向が連続的に遷移するように前記視線情報を決定する視線移動制御部と、
前記画像記憶部に記憶された画像データを前記投影面に投影して合成し、合成された画像データを前記視線移動制御部により決定された視線情報に基づいて2次元画像データに変換する画像変換部と、
前記画像変換部で変換された2次元画像データを表示する表示部と、
前記画像変換部による画像変換処理を稼働させるためのトリガ信号を発生する周期描画トリガ発生部と、
を含むことを特徴とする画像処理装置。
(付記2)
前記視線移動ルールを記憶する視線移動ルール記憶部をさらに備え、
前記視線移動ルール記憶部に記憶される視線移動ルールは、開始視線情報、終端視線情報及び視線補間ルールを含み、前記視線移動制御部は、前記視線移動ルール記憶部に記憶されている開始視線情報、終端視線情報、視線補間ルールに基づいて、前記視線情報を連続的に変更することを特徴とする付記1に記載の画像処理装置。
(付記3)
前記車両の3次元形状情報を記憶する車両形状記憶部をさらに備え、
前記画像変換部は、前記車両形状記憶部から車両の3次元形状情報を読み出し、前記投影面に投影された画像データに前記車両の3次元形状情報を合成した後、2次元画像データに変換することを特徴とする付記1または2に記載の画像処理装置。
(付記4)
前記車両の3次元形状情報を透過的表示またはワイヤフレーム表示に変換する透過処理部をさらに備え、
前記画像変換部は、前記前記透過処理部で透過的表示またはワイヤフレーム表示に変換された車両の3次元形状情報を前記投影面に投影された画像データに合成することを特徴とする付記3に記載の画像処理装置。
(付記5)
前記車両の3次元形状情報を前記投影面に投影された画像データに合成する際に、前記車両の3次元形状情報によって前記画像データが隠れる遮蔽範囲が所定距離以下となるような視線最低仰角を決定しこれを記憶する視線最低仰角記憶部をさらに備え、
前記視線移動制御部は、前記視線最低仰角記憶部に記憶された視線最低仰角に基づいて前記視線情報を補正することを特徴とする、付記3または付記4に記載の画像処理装置。
(付記6)
前記画像変換部は、前記投影面に投影された画像データを2次元画像データに変換する際に、前記投影面のうち画像データが存在しない範囲が2次元画像データに変換されないように、前記視線移動制御部が決定する視線情報を補正するカメラ画像範囲補正部をさらに備えることを特徴とする、付記1乃至付記5のいずれかに記載の画像処置装置。
(付記7)
前記車両は、さらに、前記画像処理装置と連携可能で、少なくとも障害物が存在する方向情報を含む障害物情報を検知する障害物センサを搭載しており、
前記視線移動制御部は、前記障害物情報の入力を受け付け、前記障害物情報に基づいて前記視線移動ルール記憶部に記憶されている開始視線情報を変更する開始視線情報変更部をさらに含むことを特徴とする付記2に記載の画像処理装置。
(付記8)
前記車両は、さらに、前記画像処理装置と連携可能で、障害物が存在する位置に関する障害物情報を検知する障害物センサを搭載しており、
前記視線移動制御部は、前記障害物の入力を受け付け、変換される2次元画像データ上に障害物が含まれるか否かを判別し、前記2次元画像データに障害物が含まれると判断した場合には前記視線補間ルールの補間幅を減少して視線情報の遷移速度を遅くすることを特徴とする付記2に記載の画像処理装置。
(付記9)
車両に取り付けられた障害物センサから障害物が存在する位置に関する障害物情報の入力を受け付け、前記視線移動制御部は、視線方向上にある障害物と視点位置との間に車両が存在するか否かを判別し、前記視線方向上にある障害物と視点位置との間に車両が存在すると判断した場合には、前記透過処理部に対して透過率を上げる旨の指示信号を送信することを特徴とする付記4に記載の画像処理装置。
(付記10)
前記視線移動ルール記憶部に記憶される開始視線情報及び終端視線情報は、車両の運転席に搭乗した運転者の視点を視点位置として運転席前方を視線方向とする視線情報であり、前記視線補間ルールは、車両の運転席に搭乗した運転者の視点位置を中心に360度回転させるように視線方向を遷移させるものであることを特徴とする付記2に記載の画像処理装置。
(付記11)
車両の移動経路及び/又は運転者による操作履歴を記憶する履歴記憶部をさらに備え、前記視線移動制御部は、前記履歴記憶部に記憶された移動経路または操作履歴に基づいて、前記視線移動ルール記憶部に記憶された開始視線情報を変更することを特徴とする付記2に記載の画像処理装置。
(付記12)
前記視線移動制御部は、現在の車両が位置する緯度及び経度、車両が向いている方角、現在の時刻情報などに基づいて、車両に対する太陽光線の相対的方向を特定し、前記視線移動ルール記憶部に記憶された開始視線情報を変更することを特徴とする付記2に記載の画像処理装置。
(付記13)
前記視線移動ルール記憶部に記憶された終端視線情報は、前記車両の真上を視点位置として車両を見下ろす視線方向であることを特徴とする付記2に記載の画像処理装置。
(付記14)
前記視線移動ルール記憶部に記憶された視線補間ルールは、前記開始視線情報から終端視線情報までの1または複数の視点位置から、視点位置及び/又は視線方向を変更する中途視線情報を備えることを特徴とする付記2に記載の画像処置装置。
(付記15)
前記視線移動ルール記憶部に記憶された視線補間ルールは、前記開始視線情報から視線情報の遷移を開始してから所定時間の間、遷移速度を連続的に加速し、前記終端視線情報で視線情報の遷移を終了する前の所定時間の間、遷移速度を連続的に減速することを特徴とする付記2に記載の画像処理装置。
(付記16)
車両に搭載されたエンジンが始動したことを示す始動信号を受信し、前記始動信号に基づいて前記周期トリガ発生部にトリガ信号を発生させるための指示信号を送信する始動受信部をさらに備えることを特徴とする、付記1に記載の画像処理装置。
(付記17)
前記画像変換部により変換された2次元画像データが前記投影面に含まれる範囲を検出する視界範囲検出部をさらに備え、前記視界範囲検出部は、前記視線移動制御部により遷移される視線情報が終端視線情報に到達した時に、前記画像変換部により変換された2次元画像データが全方位を網羅しているか否かを判別し、全方位を網羅していないと判断した場合には前記終端視線情報を変更することを特徴とする付記2に記載の画像処理装置。
(付記18)
車両に搭載された複数のカメラと連携可能で、車載可能な画像処理装置が実行する画像処理方法であって、
前記複数のカメラが撮影した画像データを入力し画像記憶部に記憶させるステップと、
前記車両の周囲に想定される3次元の投影面形状情報を用いて、前記画像記憶部に記憶された画像データを前記投影面に投影して合成し、合成された画像データを所定の視線移動ルールに従って決定された視線情報に基づいて2次元画像データに変換するステップと、
前記変換された2次元画像データを表示するステップと、
を含む画像処理方法。
(付記19)
車両に搭載された複数のカメラと連携可能で、車載可能な画像処理装置が実行する画像処理方法のプログラムであって、
前記複数のカメラが撮影した画像データを入力し画像記憶部に記憶させるステップと、
前記車両の周囲に想定される3次元の投影面形状情報を用いて、前記画像記憶部に記憶された画像データを前記投影面に投影して合成し、合成された画像データを所定の視線移動ルールに従って決定された視線情報に基づいて2次元画像データに変換するステップと、
前記変換された2次元画像データを表示するステップと、
を含む画像処理方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
101〜104 カメラ
110 カメラ画像取得部
111 画像記憶部
120 投影面形状記憶部
130 視線移動制御部
140 画像変換部
150 表示部
160 周期描画トリガ発生部
Claims (9)
- 車両に搭載された複数のカメラと連携可能で、車載可能な画像処理装置であって、
前記複数のカメラが撮影した画像データを記憶可能な画像記憶部と、
前記複数のカメラが撮影した画像データを入力し前記画像記憶部に記憶させるカメラ画像取得部と、
前記車両の周囲に想定される投影面に関する3次元座標の集合である投影面形状情報を保持する投影面形状保持部と、
所定の視線移動ルールに従って前記投影面に対する視点位置及び視線方向が連続的に遷移するように前記視線情報を決定する視線移動制御部と、
前記画像記憶部に記憶された画像データを前記投影面に投影して合成し、合成された画像データを前記視線移動制御部により決定された視線情報に基づいて2次元画像データに変換する画像変換部と、
前記画像変換部で変換された2次元画像データを表示する表示部と、
前記画像変換部による画像変換処理を稼働させるためのトリガ信号を発生する周期描画トリガ発生部と、
を含むことを特徴とする画像処理装置。 - 前記視線移動ルールを記憶する視線移動ルール記憶部をさらに備え、
前記視線移動ルール記憶部に記憶される視線移動ルールは、開始視線情報、終端視線情報及び視線補間ルールを含み、前記視線移動制御部は、前記視線移動ルール記憶部に記憶されている開始視線情報、終端視線情報、視線補間ルールに基づいて、前記視線情報を連続的に変更することを特徴とする、請求項1に記載の画像処理装置。 - 前記車両の3次元形状情報を記憶する車両形状記憶部をさらに備え、
前記画像変換部は、前記車両形状記憶部から車両の3次元形状情報を読み出し、前記投影面に投影された画像データに前記車両の3次元形状情報を合成した後、2次元画像データに変換することを特徴とする、請求項1または請求項2に記載の画像処理装置。 - 前記車両の3次元形状情報を透過的表示またはワイヤフレーム表示に変換する透過処理部をさらに備え、
前記画像変換部は、前記前記透過処理部で透過的表示またはワイヤフレーム表示に変換された車両の3次元形状情報を前記投影面に投影された画像データに合成する、請求項3に記載の画像処理装置。 - 前記車両の3次元形状情報を前記投影面に投影された画像データに合成する際に、前記車両の3次元形状情報によって前記画像データが隠れる遮蔽範囲が所定距離以下となるような視線最低仰角を決定しこれを記憶する視線最低仰角記憶部をさらに備え、
前記視線移動制御部は、前記視線最低仰角記憶部に記憶された視線最低仰角に基づいて前記視線情報を補正することを特徴とする、請求項3または請求項4に記載の画像処理装置。 - 前記画像変換部は、前記投影面に投影された画像データを2次元画像データに変換する際に、前記投影面のうち画像データが存在しない範囲が2次元画像データに変換されないように、前記視線移動制御部が決定する視線情報を補正するカメラ画像範囲補正部をさらに備えることを特徴とする、請求項1乃至請求項5のいずれかに記載の画像処置装置。
- 前記車両は、さらに、前記画像処理装置と連携可能で、少なくとも障害物が存在する方向情報を含む障害物情報を検知する障害物センサを搭載しており、
前記視線移動制御部は、前記障害物情報の入力を受け付け、前記障害物情報に基づいて前記視線移動ルール記憶部に記憶されている開始視線情報を変更する開始視線情報変更部をさらに含むことを特徴とする請求項2に記載の画像処理装置。 - 車両に搭載された複数のカメラと連携可能で、車載可能な画像処理装置が実行する画像処理方法であって、
前記複数のカメラが撮影した画像データを入力し画像記憶部に記憶させるステップと、
前記車両の周囲に想定される3次元の投影面形状情報を用いて、前記画像記憶部に記憶された画像データを前記投影面に投影して合成し、合成された画像データを所定の視線移動ルールに従って決定された視線情報に基づいて2次元画像データに変換するステップと、
前記変換された2次元画像データを表示するステップと、
を含む画像処理方法。 - 車両に搭載された複数のカメラと連携可能で、車載可能な画像処理装置が実行する画像処理方法のプログラムであって、
前記複数のカメラが撮影した画像データを入力し画像記憶部に記憶させるステップと、
前記車両の周囲に想定される3次元の投影面形状情報を用いて、前記画像記憶部に記憶された画像データを前記投影面に投影して合成し、合成された画像データを所定の視線移動ルールに従って決定された視線情報に基づいて2次元画像データに変換するステップと、
前記変換された2次元画像データを表示するステップと、
を含む画像処理方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
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