JP2011024079A - 周辺表示装置 - Google Patents
周辺表示装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2011024079A JP2011024079A JP2009168636A JP2009168636A JP2011024079A JP 2011024079 A JP2011024079 A JP 2011024079A JP 2009168636 A JP2009168636 A JP 2009168636A JP 2009168636 A JP2009168636 A JP 2009168636A JP 2011024079 A JP2011024079 A JP 2011024079A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- road surface
- data
- image
- display device
- dimensional
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Image Processing (AREA)
- Closed-Circuit Television Systems (AREA)
- Image Analysis (AREA)
Abstract
【課題】自動車などの自走可能な移動体周辺の俯瞰画像を表示する周辺表示装置において、計算コストを削減した周辺表示装置を提供する。
【解決手段】3次元データ処理部DPは、ステレオカメラで得られた2次元測定画像から、3次元画像データを算出する3次元化計算部11と、3次元化計算部11で計算された3次元画像データに含まれる各データが道路面を構成するデータであるか否かを判定する道路面判定部12と、道路面判定部12で道路面を構成するデータであると判定されたデータを全て破棄、あるいは間引きして道路面に該当しないデータとともに出力する道路面データ削減部13と、自動車座標系内でのステレオカメラの位置、姿勢を表現する3次元変換行列を適用することで、ステレオカメラ座標系で表現された3次元画像データを自動車座標系で表現された3次元画像データに変換する座標変換部14とを備えている。
【選択図】図3
【解決手段】3次元データ処理部DPは、ステレオカメラで得られた2次元測定画像から、3次元画像データを算出する3次元化計算部11と、3次元化計算部11で計算された3次元画像データに含まれる各データが道路面を構成するデータであるか否かを判定する道路面判定部12と、道路面判定部12で道路面を構成するデータであると判定されたデータを全て破棄、あるいは間引きして道路面に該当しないデータとともに出力する道路面データ削減部13と、自動車座標系内でのステレオカメラの位置、姿勢を表現する3次元変換行列を適用することで、ステレオカメラ座標系で表現された3次元画像データを自動車座標系で表現された3次元画像データに変換する座標変換部14とを備えている。
【選択図】図3
Description
本発明は周辺表示装置に関し、特に、自走可能な移動体の周辺状況を俯瞰的に表示する周辺表示装置に関する。
周辺表示装置とは、複数の撮像手段によって例えば車両周辺の2次元画像を個々に撮像し、それぞれの画像を視点変換して路面を投影面とする複数の俯瞰画像を作成し、当該複数の俯瞰画像を車両周辺に並べるように合成することで、車両周辺の俯瞰画像を得る装置である。
例えば、特許文献1には、距離演算の負荷を軽減するために、測定画像に基づいて物体を識別し、識別結果に基づいてエリアを設定し、当該エリア内で距離計算を行う方法が開示されている。
また、特許文献2では、ステレオカメラで計測された3次元情報を用いて物体の高さ情報を考慮した疑似画像(高さ方向に圧縮した画像)を含んだ俯瞰画像を作成することで視認性の向上を図る技術が開示されている。
車両周辺の画像を3次元的に表示するには、ステレオカメラ等で取得した2次元画像に基づいて距離情報を含む3次元情報を取得する3次元化計算が必要であり、また、取得した3次元情報に基づいて描画を行う必要があるが、これらの処理は車載端末で実行されるので、計算コストを削減することが課題となっている。
特許文献1に開示されているのは、距離計算の演算エリアを制限する技術であり、描画演算に使用するデータを制限するものではない。また、特許文献2には、計算対象のデータに対して制限をかける技術は開示されていない。
本発明は上記のような問題点を解消するためになされたもので、自動車などの自走可能な移動体周辺の俯瞰画像を表示する周辺表示装置において、計算コストを削減した周辺表示装置を提供することを目的とする。
本発明に係る周辺表示装置の第1の態様は、自走可能な移動体における周辺の画像データを取得するステレオカメラと、前記画像データに基づいて得られた3次元画像データのうち、道路面に該当する道路面データを判定する道路面判定部と、前記道路面判定部で判定された前記道路面データに基づいて、前記3次元画像データのうち、少なくとも道路面に該当しないデータを抽出する道路面データ削減部と、を有した複数の画像測定部と、前記複数の画像測定部からそれぞれ出力される、前記道路面に該当しないデータを統合して表示対象となる統合データを生成する画像統合部と、前記統合データに基づいて表示画像を生成する画像生成部と、を有した画像処理部と、を備えている。
本発明に係る周辺表示装置の第2の態様は、前記道路面判定部が、前記3次元画像データのうち、注目点の、前記ステレオカメラに対する高さ方向の距離に基づいて前記注目点が道路面であるか否かを判定する。
本発明に係る周辺表示装置の第3の態様は、前記道路面判定部が、前記ステレオカメラの座標系がカメラ座標系の状態で、前記注目点の前記高さ方向の距離を算出して前記注目点が道路面であるか否かを判定する。
本発明に係る周辺表示装置の第4の態様は、前記道路面判定部が、前記ステレオカメラの座標系を移動体座標系に変換し、前記ステレオカメラの座標の原点位置を道路面上に設定して、前記注目点の前記高さ方向の距離を表す座標値を基に前記注目点が道路面であるか否かを判定する。
本発明に係る周辺表示装置の第5の態様は、前記道路面データ削減部が、前記道路面判定部で判定された前記道路面データを削除する。
本発明に係る周辺表示装置の第6の態様は、前記道路面データ削減部が、前記道路面判定部で判定された前記道路面データを間引き処理する。
本発明に係る周辺表示装置の第7の態様は、前記画像統合部が、前記道路面に該当しないデータと、予め準備した3次元道路モデルのデータとを統合する。
本発明に係る周辺表示装置の第1の態様によれば、画像測定部から画像処理部に転送するデータ量を削減でき、転送時間を削減できるとともに、統合処理、描画処理に要する時間も削減できて、計算コストを削減できる。
本発明に係る周辺表示装置の第2の態様によれば、注目点の、ステレオカメラに対する高さ方向の距離に基づいて注目点が道路面であるか否かを判定するので、比較的容易に道路面であるか否かの判定ができる。
本発明に係る周辺表示装置の第3の態様によれば、ステレオカメラの座標系がカメラ座標系の状態で、注目点が道路面であるか否かを判定することができる。
本発明に係る周辺表示装置の第4の態様によれば、座標変換後に道路面判定を行うことにより、判定処理が容易となり、計算コストのさらなる削減が可能となる。
本発明に係る周辺表示装置の第5の態様によれば、道路面データを削除するので、データ量の削減効果が大きくなる。
本発明に係る周辺表示装置の第6の態様によれば、道路面データを間引き処理するので、データ量を削減することができる。
本発明に係る周辺表示装置の第7の態様によれば、3次元道路モデルのデータが補完されて俯瞰画像を得ることができる。
<実施の形態>
図1は、本発明に係る周辺表示装置を搭載した車両VCにおけるステレオカメラの配置例を示す図である。
図1は、本発明に係る周辺表示装置を搭載した車両VCにおけるステレオカメラの配置例を示す図である。
図1において、車両VCには、前方、左右および後方の画像を取得する4台のステレオカメラが搭載されている。すなわち、前方の画像を取得するステレオカメラSC1、前方に対して右側の画像を取得するステレオカメラSC2、後方の画像を取得するステレオカメラSC3および前方に対して左側の画像を取得するステレオカメラSC4を備えている。
このようなシステムを用いることで、自車両の周辺の画像データを取得し、それを視点を変えて自車両の上方から見た俯瞰図に変更することが可能となる。
なお、各カメラの実際の配置位置は車種によって異なるが、例えば、ステレオカメラSC1はルームミラーの位置に配置され、ステレオカメラSC2およびSC4は、それぞれ、右および左のサイドミラーの位置に配置され、ステレオカメラSC3は、リヤバンパーの位置などに配置される。なお、上記配置は一例であり、ステレオカメラの配置はこれに限定されるものではない。
図2は、本発明に係る周辺表示装置100の構成を示すブロック図である。図2に示すように周辺表示装置100は、ステレオカメラSC1、SC2、SC3およびSC4をそれぞれ含む画像測定部10、20、30および40と、画像測定部10〜40からそれぞれ出力される3次元画像データを統合処理して表示画像を生成する画像処理部50と、画像表示部60とを主たる構成として備えている。
画像測定部10は、ステレオカメラSC1で得られた2次元画像データに対して3次元処理を行う3次元データ処理部DP1を備えている。
画像測定部20も同じ構成を有し、ステレオカメラSC2および3次元データ処理部DP2を備えている。
画像測定部30も同じ構成を有し、ステレオカメラSC3および3次元データ処理部DP3を備えている。
画像測定部40も同じ構成を有し、ステレオカメラSC4および3次元データ処理部DP4を備えている。
ここで、図3を用いて、3次元データ処理部DP1〜DP4の構成について説明する。なお、3次元データ処理部DP1〜DP4は同じ構成であるので、図3においては、3次元データ処理部DPとして示し、ステレオカメラはステレオカメラSCとして示している。
図3に示すように、3次元データ処理部DPは、ステレオカメラで得られた2次元測定画像から、3次元画像データを算出する3次元化計算部11と、3次元化計算部11で計算された3次元画像データに含まれる各データが道路面を構成するデータであるか否かを判定する道路面判定部12と、道路面判定部12で道路面を構成するデータであると判定されたデータ(道路面データ)を全て破棄、あるいは間引きして道路面に該当しないデータとともに出力する道路面データ削減部13と、自動車座標系(移動体座標系)内でのステレオカメラの位置、姿勢を表現する3次元変換行列を適用することで、ステレオカメラ座標系で表現された3次元画像データを自動車座標系で表現された3次元画像データに変換する座標変換部14とを備えている。
また、座標変換部14に接続され、3次元変換行列を格納する記憶部15と、ステレオカメラSCの基準カメラで得られた基準カメラ画像データを一時的に格納する記憶部16と、座標変換部14から出力される座標変換後3次元画像データを一時的に格納する記憶部17とを備えている。基準カメラ画像データおよび座標変換後3次元画像データは、3次元データ処理部DPの出力として画像処理部50に与えられる。
ここで、図2の説明に戻る。画像処理部50は、3次元データ処理部DP1〜DP4のそれぞれから出力された座標変換後3次元画像データと、記憶部51に格納された道路面モデルのデータとを1つの画像に統合して3次元画像データ(統合データ)を生成する画像統合部52と、画像統合部52で生成された3次元画像データと、各ステレオカメラの基準カメラで得られた基準カメラ画像データとに基づいて、仮想位置に配置した仮想カメラで撮影した画像を生成する画像生成部53とを備えている。
<基本動作>
次に、上述した構成を有する周辺表示装置100の基本動作について、図2〜図4を用いて説明する。
次に、上述した構成を有する周辺表示装置100の基本動作について、図2〜図4を用いて説明する。
ステレオカメラSC1〜SC4は、何れも2台のカメラで異なる視点から同時に撮影を行い、3次元化計算部11では、三角測量の原理に基づいて、対応するステレオカメラで得られた2つの画像の特徴点を相互に対応付けし(対応点探索)、その結果得られた対応点の組のそれぞれについての視差、焦点距離、基線長などのパラメータから、各対応点の組についての3次元位置を求めることで3次元画像データを算出し、当該3次元画像データに対応するテクスチャ画像と共に出力する。
3次元化計算部11から出力された3次元画像データは、道路面データと、道路面以外のデータとを含んでいるので、道路面判定部12において道路面データのみを抽出する。 道路面データの判定方法の一例を、図4を用いて説明する。3次元化計算部11から出力された3次元画像データは、ステレオカメラ座標系で表現されており、図4においては、ステレオカメラSCのY軸方向(光軸に対して垂直方向)、Z軸方向(光軸方向)が示されている。ステレオカメラSCを車両(移動体)に取り付けると、道路面SFの法線方向ベクトルVnと、ステレオカメラSCから道路面SFまでの高さ方向の距離dが決まるので、その値を予め記憶しておく。なお、そのための記憶部は道路面判定部12内に備える構成としても良いし、何れかの記憶部に記憶させても良い。
ステレオカメラSCの座標系の原点位置をカメラ位置とし、法線方向ベクトルVnと原点から3次元画像データ内の注目点Pnまでのベクトルとの内積を取ると、ステレオカメラSCに対する注目点Pnの上下方向の距離dnを計算することができる。
この距離dnと、予め設定されたステレオカメラSCから道路面SFまでの距離dとを比較し、dとdnとの差が、所定の許容値(±th1)以内にあれば、上記注目点Pnは道路面に該当するものと判定され、当該点Pnのデータを道路面データとして抽出することができる。ここで、許容値(±th1)は、車両のタイヤの空気圧の強弱や、サスペンションの強弱による車高の変動や、道路面の凹凸による変動を吸収できる大きさに設定される。
一方、図4において、3次元画像データ内の注目点Pmが壁面WL上の点であった場合、法線方向ベクトルVnと原点から注目点Pmまでのベクトルとの内積を取って得られた、ステレオカメラSCに対する注目点Pmの上下方向の距離dmは、距離dとの差が所定の許容値(±th1)を超えるので、道路面データには該当しないものと判定される。
道路面判定部12で抽出された道路面データは、道路面データ削減部13において全て破棄され、道路面に該当しないデータのみが座標変換部14に与えられる。なお、道路面データ削減部13では、道路面データを全て廃棄するのではなく、間引きして道路面に該当しないデータとともに座標変換部14に与えるようにしても良い。間引きの割合は、50%程度でも良く、さらに多くても良い。
道路面データ削減部13から出力される3次元画像データは、ステレオカメラ座標系で表現されているので、自動車座標系で表現された3次元画像データに変換するために座標変換部14において座標変換を行う。
この座標変換は、道路面データ削減部13から出力される3次元画像データに対して、記憶部15に格納された所定の3次元変換行列を適用することで実行される。
座標変換部14から出力される座標変換後3次元画像データは、記憶部17に一時的に格納され、記憶部16に格納された基準カメラ画像データとともに、画像処理部50の画像統合部52に与えられる。
画像統合部52では、座標変換後3次元画像データと、記憶部51に格納された道路面モデルのデータとを1つの画像に統合して3次元画像データ(統合データ)を生成し、当該3次元画像データは、各ステレオカメラの基準カメラで得られた基準カメラ画像データとともに画像生成部53に与えられ、仮想位置に配置した仮想カメラで撮影した俯瞰画像等が生成される。
このように、周辺表示装置100においては、画像測定部10〜40に、道路面判定部12および道路面データ削減部13を備え、3次元画像データから道路面データを削除するので、画像測定部10〜40から画像処理部50に転送するデータ量を削減でき、転送時間を削減できるとともに、統合処理、描画処理に要する時間も削減できて、計算コストを削減できる。
<変形例1>
以上説明した周辺表示装置100においては、図3に示したように画像測定部10〜40において、座標変換前に道路面判定および道路面データの削減を行う構成を示したが、座標変換後に道路面判定および道路面データの削減を行う構成としても良い。
以上説明した周辺表示装置100においては、図3に示したように画像測定部10〜40において、座標変換前に道路面判定および道路面データの削減を行う構成を示したが、座標変換後に道路面判定および道路面データの削減を行う構成としても良い。
すなわち、図2に示す3次元データ処理部DP1〜DP4を、図5に示す3次元データ処理部DPXのような構成としても良い。
図5に示すように、3次元データ処理部DPXは、3次元画像データを算出する3次元化計算部11の出力が座標変換部14に与えられ、座標変換後の3次元画像データが道路面判定部12に与えられる構成となっている。なお、図3に示した3次元データ処理部DPと同一の構成については同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
そして、道路面判定部12で道路面データと判定されたデータは、道路面データ削減部13において全て破棄、あるいは間引きされた後、道路面に該当しないデータおよび間引き後の道路面データが、座標変換後3次元画像データとして記憶部17に格納される。
このような構成を採る場合の道路面データの判定方法の一例を、図6を用いて説明する。座標変換部14から出力された3次元画像データは、自動車座標系で表現されており、例えば図6に示すように、当該自動車座標系の原点位置を道路面上に設定することができる。そして、所定の座標軸、例えばY軸方向を道路面の法線方向と一致するように設定し、それに垂直な方向をZ軸方向とする。
この場合、座標変換後の3次元画像データ内の注目点PnのY座標に着目し、当該Y座標値の絶対値が、所定の許容値(±th2)以内にあれば、上記注目点Pnは道路面に該当するものと判定され、当該点Pnのデータを道路面データとして抽出することができる。ここで、許容値(±th2)は、車両のタイヤの空気圧の強弱や、サスペンションの強弱による車高の変動や、道路面の凹凸による変動を吸収できる大きさに設定される。
一方、図6において、3次元画像データ内の注目点Pmが壁面WL上の点であった場合、点PmのY座標は所定の許容値(±th2)を超えるので、道路面データには該当しないものと判定される。
このように、座標変換後に道路面判定を行うことにより、判定処理が容易となり、計算コストのさらなる削減が可能となる。
<変形例2>
以上説明した周辺表示装置100においては、図4を用いて説明したように、ステレオカメラSCを車両(移動体)に取り付けた場合のステレオカメラSCから道路面SFまでの高さ方向の距離dが固定的に決まり、当該距離と、測定点の高さ方向の距離との比較を行っており、距離d、すなわち道路面の位置は固定値であった。この道路面の位置を動的に変化させる構成としても良い。この構成を図7を用いて説明する。
以上説明した周辺表示装置100においては、図4を用いて説明したように、ステレオカメラSCを車両(移動体)に取り付けた場合のステレオカメラSCから道路面SFまでの高さ方向の距離dが固定的に決まり、当該距離と、測定点の高さ方向の距離との比較を行っており、距離d、すなわち道路面の位置は固定値であった。この道路面の位置を動的に変化させる構成としても良い。この構成を図7を用いて説明する。
図7に示すように、ステレオカメラSCから見て近傍に位置する所定のエリアについて平面近似を行い、得られる近似平面P(x,y,z)を道路面SFとし、近似平面P(x,y,z)に対して、3次元画像データ内の注目点PnのY座標値の絶対値が、所定の許容値(±th3)以内にあれば、上記注目点Pnは道路面に該当するものと判定され、当該点Pnのデータを道路面データとして抽出することができる。ここで、許容値(±th3)は、車両のタイヤの空気圧の強弱や、サスペンションの強弱による車高の変動や、道路面の凹凸による変動を吸収できる大きさに設定される。
一方、図7において、3次元画像データ内の注目点Pmが壁面WL上の点であった場合、点PmのY座標は所定の許容値(±th3)を超えるので、道路面データには該当しないものと判定される。
このような構成を採ることで、道路面SFの位置が固定されたものではなく、動的に変化するものとなり、平坦面と坂道との境界など、道路面SFの位置が変化するような場合にも対処することが可能となる。また、道路面SFの位置のデータを設定するという手間を省くことができる。
<変形例3>
以上説明した周辺表示装置100およびその変形例においては、何れも、ステレオカメラで得られた2次元測定画像を、3次元化計算部11(図3)で3次元画像データに変換したデータを用いて道路面の判定を行っていたが、ステレオカメラで得られる2次元測定画像の組から得られる視差情報に基づいて道路面の判定を行うことも可能である。
以上説明した周辺表示装置100およびその変形例においては、何れも、ステレオカメラで得られた2次元測定画像を、3次元化計算部11(図3)で3次元画像データに変換したデータを用いて道路面の判定を行っていたが、ステレオカメラで得られる2次元測定画像の組から得られる視差情報に基づいて道路面の判定を行うことも可能である。
すなわち、図2に示す3次元データ処理部DP1〜DP4を、図8に示す3次元データ処理部DPYのような構成としても良い。
図8に示すように、3次元データ処理部DPYは、ステレオカメラで得られた2次元測定画像が、直接に道路面判定部12に与えられ、2次元測定画像に含まれる各データが道路面を構成するデータであるか否かが判定される。道路面判定部12で道路面を構成するデータであると判定されたデータ(道路面データ)は、道路面データ削減部13において全て破棄、あるいは間引きされた後、道路面に該当しないデータおよび間引き後の道路面データが3次元化計算部11に与えられて3次元画像データに変換される。
3次元化計算部11から出力される3次元画像データは、ステレオカメラ座標系で表現されているので、自動車座標系で表現された3次元画像データに変換するために座標変換部14において座標変換を行う。そして、座標変換部14から出力される座標変換後3次元画像データは、記憶部17に一時的に格納される。
このような構成を採る場合の道路面データの判定方法について、図9〜図14を用いて説明する。
図9は、道路面SROAD上を自車両が走行している際におけるステレオカメラSCの設置条件と撮影条件とについて示す図である。図9では、垂直方向Y、自車両の前進方向Zを示し、ステレオカメラSCの光軸方向Ztilt、前進方向Zを基準とした場合のステレオカメラSCのピッチ方向の傾斜角度φ、焦点距離f、入力画像(基準画像又は参照画像)の垂直方向Ytilt、道路面SROADに対するステレオカメラSCの高さh、入力画像の画角θ、自車両からZ方向に距離Dだけ離隔した道路面SROAD上の点A、道路面SROADの原点0ROAD、および該点Aを表す入力画像上の点の座標の垂直成分yが示されている。図9で示されるように、ステレオカメラSCは、自車両が前進する方向(前進方向)Zに対して、ピッチ方向DPITCHの傾きを有して設置される。但し、ステレオカメラSCは、前進方向Zに対するパン方向およびロール方向には傾きを有していないものとする。なお、ステレオカメラSCは、並列に配置された第1カメラ31および第2カメラ32を有しているものとする。
図10は、基準画像に対して設定される座標系を示す図である。ここでは、図10で示されるように、基準画像の中心が原点P0とされ、該基準画像の垂直方向がY軸によって規定され、水平方向がX軸によって規定される。なお、図10では、オプティカルフローが消失する面(消失面)SDが示されている。なお、この消失面SDは、カメラパラメータαを用いた等式(y=−α・φ)で規定される。
図9で示される関係に基づいて、座標yと距離Dとの関係は、下式(1)で示される。
h/D=tan{tan-1(y/α)+φ} ・・・(1)
上式(1)で示されるカメラパラメータαは、下式(2)の関係を有する。
上式(1)で示されるカメラパラメータαは、下式(2)の関係を有する。
α=f/p=N/2θ ・・・(2)
上式(2)では、第1および第2カメラ31,32の撮像素子における画素の間隔(画素ピッチ)がp、入力画像を構成する画素の数(画素数)がNで示される。例えば、本実施形態では、画素数Nが1228800(=1280×960)、画素ピッチが0.00465mm、焦点距離fが15mm、ステレオカメラSCの基線長Bが210mmにそれぞれ設定される。
上式(2)では、第1および第2カメラ31,32の撮像素子における画素の間隔(画素ピッチ)がp、入力画像を構成する画素の数(画素数)がNで示される。例えば、本実施形態では、画素数Nが1228800(=1280×960)、画素ピッチが0.00465mm、焦点距離fが15mm、ステレオカメラSCの基線長Bが210mmにそれぞれ設定される。
ここで、h/Dおよびy/αの値が1と比較して十分小さい場合には、上式(1)の関係を、下式(3)の関係に簡略化して示すことができる。
h/D=(1/α)・y+φ ・・・(3)
また、上式(3)から、距離Dを示す下式(4)が導出される。
また、上式(3)から、距離Dを示す下式(4)が導出される。
D=α・h/(y+α・φ) ・・・(4)
一方、ステレオ画像から求まる視差dと道路面SROADとの距離の関係が、下式(5)で示される。なお、視差dは、同時刻の撮影によって得られた基準画像と参照画像との間における同じ部分をとらえた注目点のずれ量を示す。
一方、ステレオ画像から求まる視差dと道路面SROADとの距離の関係が、下式(5)で示される。なお、視差dは、同時刻の撮影によって得られた基準画像と参照画像との間における同じ部分をとらえた注目点のずれ量を示す。
D=B・α・(1/d) ・・・(5)
さらに、上式(4),(5)から、視差dと、入力画像における道路面SROAD上の点との関係を示す下式(6)が導出される。
さらに、上式(4),(5)から、視差dと、入力画像における道路面SROAD上の点との関係を示す下式(6)が導出される。
d=(B/h)・(y+α・φ) ・・・(6)
なお、高さhについては、上式(6)の関係を利用した演算によって導出することが可能である。具体的には、以下の工程(b-5-1)〜(b-5-5)に係る演算が順次に実行されることで、高さhが導出される。
(b-5-1)入力画像について、各注目点に係る視差dと、該各注目点の座標の垂直成分yとが求められる。
(b-5-2)視差dと注目点の座標の垂直成分yとを座標軸とする2次元座標空間に各注目点に係る値がプロットされる。図11は、各注目点に係る視差dと座標の垂直成分yとの関係を示す図である。図11では、横軸が垂直成分yを示し、且つ縦軸が視差dを示す2次元座標空間に各注目点に係る数値がプロットされた状態が示されている。
(b-5-3)最小二乗法、ハフ変換等の直線算出手法が用いられて、図11で示されるようにプロットされた各点によって描かれる直線L2が検出される。
(b-5-4)直線L2の傾きおよび切片が検出される。
(b-5-5)直線L2の傾きからステレオカメラSCの高さhが算出されるとともに、直線L2の切片からステレオカメラSCのピッチ方向の傾斜角度φが算出される。なお、直線L2は、上式(6)で示される関係を有する。
具体的には、図12で示されるように、直線L2は、yおよびdを変数とし、B/hを傾きとし、(B/h)・(α・φ)を切片とする直線である。ここで、カメラパラメータα、および基線長Bは、ステレオカメラSCの設計によって決まる定数である。
従って、ここでは、上記工程(b-5-4)において検出された直線L2の傾きと切片と、定数α,Bとに基づいて、高さhの値と傾斜角度φの値とが算出される。
このように、ステレオカメラで得られた2次元測定画像から注目点に係る視差dが判れば、直線L2から注目点に係る座標の垂直成分yの値を知得することができ、3次元化計算を施す前に、道路面データを判定することができる。
<ステレオカメラの他の配置例>
図1においては、車両VCの4方向に1台ずつステレオカメラを配置した例を示したが、図13に示されるように、車両VCの4方向に2台ずつステレオカメラを配置する構成としても良い。
図1においては、車両VCの4方向に1台ずつステレオカメラを配置した例を示したが、図13に示されるように、車両VCの4方向に2台ずつステレオカメラを配置する構成としても良い。
すなわち、図13に示すように、車両VCの、前方の左右の画像を取得するステレオカメラSC1およびSC2が配置され、前方に対して右側の前方寄りおよび後方寄りの画像を取得するステレオカメラSC3およびSC4が配置され、後方の左右の画像を取得するステレオカメラSC5およびSC6が配置され、前方に対して左側の後方寄りおよび前方寄りの画像を取得するステレオカメラSC7およびSC8が配置されている。
このようなシステムを用いることで、より、死角の少ない周辺の画像データを取得することが可能となる。
11 3次元化計算部
12 道路面判定部
13 道路面データ削減部
14 座標変換部
52 画像統合部
SC1〜SC4 ステレオカメラ
12 道路面判定部
13 道路面データ削減部
14 座標変換部
52 画像統合部
SC1〜SC4 ステレオカメラ
Claims (7)
- 自走可能な移動体における周辺の画像データを取得するステレオカメラと、
前記画像データに基づいて得られた3次元画像データのうち、道路面に該当する道路面データを判定する道路面判定部と、
前記道路面判定部で判定された前記道路面データに基づいて、前記3次元画像データのうち、少なくとも道路面に該当しないデータを抽出する道路面データ削減部と、を有した複数の画像測定部と、
前記複数の画像測定部からそれぞれ出力される、前記道路面に該当しないデータを統合して表示対象となる統合データを生成する画像統合部と、
前記統合データに基づいて表示画像を生成する画像生成部と、を有した画像処理部と、を備える周辺表示装置。 - 前記道路面判定部は、
前記3次元画像データのうち、注目点の、前記ステレオカメラに対する高さ方向の距離に基づいて前記注目点が道路面であるか否かを判定する、請求項1記載の周辺表示装置。 - 前記道路面判定部は、前記ステレオカメラの座標系がカメラ座標系の状態で、前記注目点の前記高さ方向の距離を算出して前記注目点が道路面であるか否かを判定する、請求項1記載の周辺表示装置。
- 前記道路面判定部は、前記ステレオカメラの座標系を移動体座標系に変換し、前記ステレオカメラの座標の原点位置を道路面上に設定して、前記注目点の前記高さ方向の距離を表す座標値を基に前記注目点が道路面であるか否かを判定する、請求項1記載の周辺表示装置。
- 前記道路面データ削減部は、前記道路面判定部で判定された前記道路面データを削除する、請求項1記載の周辺表示装置。
- 前記道路面データ削減部は、前記道路面判定部で判定された前記道路面データを間引き処理する、請求項1記載の周辺表示装置。
- 前記画像統合部は、
前記道路面に該当しないデータと、予め準備した3次元道路モデルのデータとを統合する、請求項1記載の周辺表示装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009168636A JP2011024079A (ja) | 2009-07-17 | 2009-07-17 | 周辺表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009168636A JP2011024079A (ja) | 2009-07-17 | 2009-07-17 | 周辺表示装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011024079A true JP2011024079A (ja) | 2011-02-03 |
Family
ID=43633728
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009168636A Pending JP2011024079A (ja) | 2009-07-17 | 2009-07-17 | 周辺表示装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2011024079A (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103496339A (zh) * | 2013-08-26 | 2014-01-08 | 江西好帮手电子科技有限公司 | 一种通过3d显示汽车全景的显示系统及其实现方法 |
JP2015184896A (ja) * | 2014-03-24 | 2015-10-22 | サクサ株式会社 | 画像処理装置 |
WO2017094285A1 (ja) * | 2015-12-01 | 2017-06-08 | 株式会社ソニー・インタラクティブエンタテインメント | 距離計測デバイス |
JP2018191061A (ja) * | 2017-04-28 | 2018-11-29 | アイシン精機株式会社 | 周辺監視装置 |
JP2020127217A (ja) * | 2018-08-07 | 2020-08-20 | 住友建機株式会社 | ショベル |
JP2020197388A (ja) * | 2019-05-30 | 2020-12-10 | アルパイン株式会社 | 路面検出システム、パーソナルモビリティ及び路面検出方法 |
-
2009
- 2009-07-17 JP JP2009168636A patent/JP2011024079A/ja active Pending
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103496339A (zh) * | 2013-08-26 | 2014-01-08 | 江西好帮手电子科技有限公司 | 一种通过3d显示汽车全景的显示系统及其实现方法 |
JP2015184896A (ja) * | 2014-03-24 | 2015-10-22 | サクサ株式会社 | 画像処理装置 |
WO2017094285A1 (ja) * | 2015-12-01 | 2017-06-08 | 株式会社ソニー・インタラクティブエンタテインメント | 距離計測デバイス |
US10724859B2 (en) | 2015-12-01 | 2020-07-28 | Sony Interactive Entertainment Inc. | Distance-measuring device |
JP2018191061A (ja) * | 2017-04-28 | 2018-11-29 | アイシン精機株式会社 | 周辺監視装置 |
JP2020127217A (ja) * | 2018-08-07 | 2020-08-20 | 住友建機株式会社 | ショベル |
JP2020197388A (ja) * | 2019-05-30 | 2020-12-10 | アルパイン株式会社 | 路面検出システム、パーソナルモビリティ及び路面検出方法 |
JP7258432B2 (ja) | 2019-05-30 | 2023-04-17 | アルパイン株式会社 | 路面検出システム、パーソナルモビリティ及び路面検出方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6311020B2 (ja) | 映像合成システムとそのための映像合成装置及び映像合成方法 | |
JP6355052B2 (ja) | 撮像装置、画像処理装置、撮像方法および記録媒体 | |
JP6310652B2 (ja) | 映像表示システム、映像合成装置及び映像合成方法 | |
JP5776173B2 (ja) | 撮像装置及び距離測定装置 | |
EP2437494B1 (en) | Device for monitoring area around vehicle | |
JP6565188B2 (ja) | 視差値導出装置、機器制御システム、移動体、ロボット、視差値導出方法、およびプログラム | |
CN108734742B (zh) | 摄像头参数组算出方法、程序及装置 | |
JP2018191275A (ja) | カメラパラメタセット算出方法、カメラパラメタセット算出プログラム及びカメラパラメタセット算出装置 | |
CN107465890B (zh) | 车辆的图像处理装置 | |
JP2009118415A (ja) | 鳥瞰画像生成装置および方法 | |
JP5299296B2 (ja) | 車両周辺画像表示装置及び車両周辺画像表示方法 | |
JP5481337B2 (ja) | 画像処理装置 | |
JP2009118416A (ja) | 車両周辺画像生成装置および車両周辺画像の歪み補正方法 | |
US9162621B2 (en) | Parking support apparatus | |
JP2016535377A (ja) | 車両の周辺部を表示するための方法と装置、並びに、ドライバー・アシスタント・システム | |
JP2011024079A (ja) | 周辺表示装置 | |
JP2009093332A (ja) | 車両周辺画像処理装置及び車両周辺状況提示方法 | |
JP5007863B2 (ja) | 3次元物体位置計測装置 | |
JP2010287029A (ja) | 周辺表示装置 | |
JP6589313B2 (ja) | 視差値導出装置、機器制御システム、移動体、ロボット、視差値導出方法、およびプログラム | |
JP2011064566A (ja) | 距離推定装置 | |
JP5299101B2 (ja) | 周辺表示装置 | |
JP6543935B2 (ja) | 視差値導出装置、機器制御システム、移動体、ロボット、視差値導出方法、およびプログラム | |
JP4696925B2 (ja) | 画像処理装置 | |
KR101293263B1 (ko) | 복수개의 영상을 합성한 합성 영상에서 거리 정보를 제공하는 기능을 구비하는 영상 처리 장치 및 방법 |