JP2011180962A - Drive assist device, drive assist method and program - Google Patents

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洋一 村松
Kazunaga Miyake
一永 三宅
Hisashi Kurokawa
久 黒河
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a function to automatically correct slippage of an image from an initial state. <P>SOLUTION: The drive support device 100 includes a camera 10 mounted on a vehicle; a setting condition storage unit 39 which stores data for setting conditions of the camera 10; a theoretical distance calculation unit 35 which calculates a distance to a predetermined point on a road projected in an image from the position coordinate of the predetermined point within the image by use of the data for setting conditions stored in the setting condition storage unit 39; a stereo ranging unit 34 which determines a distance to the predetermined point; a difference calculation unit 36 which determines a difference between the distance determined by the stereo ranging unit 34 and the distance determined by the theoretical distance calculation unit 35; a projection conversion unit 38 which corrects the camera image based on the difference determined by the difference calculation unit 36; and a guide line superimposition unit 40 which superimposes a guide line for assisting drive to the camera image corrected by the projection conversion unit 38. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、車両に搭載された車載カメラで撮影した画像に運転を支援する情報を重畳して表示する運転支援装置に関する。   The present invention relates to a driving support apparatus that superimposes and displays information for supporting driving on an image captured by an in-vehicle camera mounted on a vehicle.

近年、車載カメラで撮影した画像を利用して、自動車の安全運転を支援する運転支援装置が知られている。運転支援装置として、車載カメラにより車両周辺の状況を撮影し、運転手から死角となる場所を映像として提示するとともに、車両の進行方向などを示すガイド線を映像に重畳することで駐車動作を支援するものが知られている。   2. Description of the Related Art In recent years, driving assistance devices that support safe driving of an automobile using an image taken with an in-vehicle camera are known. As a driving support device, the situation around the vehicle is photographed with an in-vehicle camera, the location where the driver becomes a blind spot is presented as a video, and a guide line indicating the traveling direction of the vehicle is superimposed on the video to assist the parking operation. What to do is known.

車載カメラの取り付け及び取り付け微調整は自動車メーカにおける車体組立工場において実施され、ユーザに自動車が納品された後は通常使用においてアフターケアされない。したがって、数年から数十年におよぶ自動車の走行による経年変化、あるいは軽微な接触等によってカメラの取り付け位置が僅かにずれてしまう問題を生じる。カメラが位置ずれを生じた場合、特にガイド線を重畳する場合において、自動車の実際の進行方向と映像上におけるガイド線の重畳位置とにずれが生じ運転手の判断を誤らせる要因となる。   The mounting and fine adjustment of the in-vehicle camera are performed at a car body assembly factory in an automobile manufacturer, and after the automobile is delivered to the user, it is not subjected to aftercare in normal use. Therefore, there arises a problem that the camera mounting position is slightly shifted due to a secular change due to running of the automobile for several years to several decades, or a slight contact. When the camera is displaced, especially when a guide line is superimposed, the actual traveling direction of the vehicle is displaced from the superimposed position of the guide line on the image, which causes a driver's judgment to be wrong.

このようなカメラの取り付けずれに対して、例えば、特許文献1では、リアカメラならばバンパー、サイドカメラならば前方ウインカーの位置を映像中から検出し、あらかじめ正解位置として保持しているテンプレート画像と比較を行う。その結果、現在の映像とテンプレート画像とに相違があるならばカメラの取り付け位置にずれが生じていると判別する。   For example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-260707, for the rearrangement of the camera, the position of the bumper for the rear camera and the position of the front turn signal for the side camera are detected from the video and are stored in advance as correct positions. Make a comparison. As a result, if there is a difference between the current video and the template image, it is determined that there is a shift in the camera mounting position.

特許第4045862号公報Japanese Patent No. 4045862

しかしながら、映像とガイド線の位置のずれが発生する要因は、カメラの取り付けずれだけではない。映像とガイド線の位置のずれが発生するもう一つの大きな要因として、乗員や積荷などの重量によって生じる車体自体の傾きが挙げられる。この場合、カメラの取り付け位置に関しては問題を生じていないため、特許文献1のように自車体の一部を使って校正を行うだけでは車体の傾きを検知することができず、映像とガイド線の位置のずれが充分に補正できないという課題があった。   However, the cause of the displacement of the position of the image and the guide line is not only the displacement of the camera. Another major factor causing the displacement of the image and the guide line is the inclination of the vehicle body caused by the weight of passengers and cargo. In this case, there is no problem with respect to the mounting position of the camera. Therefore, as in Patent Document 1, it is not possible to detect the tilt of the vehicle body only by performing calibration using a part of the vehicle body. There has been a problem that the displacement of the position cannot be corrected sufficiently.

本発明は、従来の問題を解決するためになされたもので、初期状態からの画像のずれを自動的に補正する機能を有する運転支援装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the conventional problems, and an object of the present invention is to provide a driving support device having a function of automatically correcting image shift from an initial state.

本発明の運転支援装置は、車両に取り付けられたカメラと、前記カメラの設置条件のデータを記憶した記憶部と、前記記憶部に記憶された設置条件のデータを用いて、前記画像中に映る路上の所定点までの距離を前記画像内での前記所定点の位置座標から算出する理論距離算出部と、前記所定点までの距離を求める測距部と、前記測距部にて求めた距離と前記理論距離算出部にて求めた距離との差分を求める差分算出部と、前記差分算出部で求めた差分に基づいて前記カメラで撮影された画像を補正する補正部と、前記補正部にて補正した画像に対し、運転を支援するための情報を重畳する重畳部とを備えた構成を有する。ここで、前記補正部は、前記カメラで撮影された画像を幾何学変換により補正してもよい。   The driving support apparatus of the present invention is reflected in the image using a camera attached to a vehicle, a storage unit storing data of installation conditions of the camera, and installation condition data stored in the storage unit. A theoretical distance calculation unit that calculates the distance to a predetermined point on the road from the position coordinates of the predetermined point in the image, a distance measuring unit that calculates a distance to the predetermined point, and a distance that is determined by the distance measuring unit And a difference calculating unit for obtaining a difference between the distance obtained by the theoretical distance calculating unit, a correcting unit for correcting an image photographed by the camera based on the difference obtained by the difference calculating unit, and the correcting unit. And a superimposition unit that superimposes information for supporting driving on the corrected image. Here, the correction unit may correct an image captured by the camera by geometric transformation.

このように測距によって求めた距離と設置条件(例えば、路面からの高さ、撮影角度等)のデータから求めた距離との差分に基づいて、初期の設置状態で撮影した場合に得られるであろうカメラの画像とのずれを補正することができる。これにより、カメラ画像に適切に運転支援情報を重畳することができる。なお、路面上の所定点としては、例えば白線やマンホールを用いることができる。   Thus, based on the difference between the distance obtained by the distance measurement and the distance obtained from the data of the installation conditions (for example, the height from the road surface, the photographing angle, etc.), it can be obtained when photographing in the initial installation state. Deviation from the camera image can be corrected. Thereby, driving assistance information can be appropriately superimposed on a camera image. For example, a white line or a manhole can be used as the predetermined point on the road surface.

本発明の運転支援装置において、前記カメラはステレオカメラであり、前記測距部はステレオ測距により距離を求める構成を有する。   In the driving support device of the present invention, the camera is a stereo camera, and the distance measuring unit has a configuration for obtaining a distance by stereo distance measurement.

このようにステレオ測距を行うことにより、カメラの画像だけを用いて画像のずれを補正することができる。   By performing stereo distance measurement in this way, it is possible to correct image shift using only the camera image.

本発明の運転支援装置において、前記理論距離算出部および前記測距部は、前記車両の一部分を前記所定点として距離を求める構成を有する。この構成により、車両の傾きに影響を受けずカメラの取り付けずれを検出することができる。ここで、前記車両の一部は、バンパーであってもよい。バンパーは標準的に撮影されているので、本発明のためにカメラの取り付け位置を変更する必要がない。   In the driving support device of the present invention, the theoretical distance calculation unit and the distance measurement unit have a configuration in which a distance is obtained using a part of the vehicle as the predetermined point. With this configuration, it is possible to detect a camera mounting deviation without being affected by the inclination of the vehicle. Here, a part of the vehicle may be a bumper. Since the bumper is photographed as standard, it is not necessary to change the mounting position of the camera for the present invention.

本発明の運転支援装置は、前記測距部にて求めた距離と前記理論距離算出部にて算出した距離が一致しない場合、前記カメラの設置条件を前記記憶部に記憶された設置条件から変えながら、前記理論距離算出部にて前記所定点までの距離を求める処理および前記差分算出部にて差分を求める処理を繰り返し行って複数の異なる設置条件において前記差分を求め、前記差分が最小となる設置条件と前記記憶部に記憶された設置条件との撮影角度のずれを傾き量として求め、前記補正部は、傾き量を用いて、前記カメラで撮影された画像を補正する構成を有する。   The driving support device according to the present invention changes the installation condition of the camera from the installation condition stored in the storage unit when the distance calculated by the ranging unit and the distance calculated by the theoretical distance calculation unit do not match. However, the process for obtaining the distance to the predetermined point by the theoretical distance calculation unit and the process for obtaining the difference by the difference calculation unit are repeatedly performed to obtain the difference under a plurality of different installation conditions, and the difference is minimized. A deviation of the shooting angle between the installation condition and the installation condition stored in the storage unit is obtained as a tilt amount, and the correction unit has a configuration for correcting an image shot by the camera using the tilt amount.

この構成により、カメラの取り付けずれや車両の傾きによって生じた撮影角度の傾き量を求め、この傾き量によって適切にカメラ画像を補正できる。   With this configuration, it is possible to obtain the amount of inclination of the photographing angle caused by the camera mounting deviation or the inclination of the vehicle, and to appropriately correct the camera image based on the amount of inclination.

本発明の車載カメラは、車両に取り付けられた複数のカメラからなる車載カメラであって、前記複数のカメラの設置条件のデータを記憶した記憶部と、前記記憶部に記憶された設置条件のデータを用いて、前記画像中に映る路上の所定点までの距離を前記画像内での前記所定点の位置座標から算出する理論距離算出部と、前記複数のカメラにて撮影した画像を用いて前記所定点までの距離をステレオ測距する測距部と、前記測距部で求めた距離と前記理論距離算出部で求めた距離との差分を求める差分算出部と、前記差分算出部で求めた差分に基づいて前記カメラで撮影された画像を補正する補正部とを備えた構成を有する。   The in-vehicle camera of the present invention is an in-vehicle camera composed of a plurality of cameras attached to a vehicle, the storage unit storing data of installation conditions of the plurality of cameras, and the installation condition data stored in the storage unit Using a theoretical distance calculation unit for calculating a distance to a predetermined point on the road shown in the image from a position coordinate of the predetermined point in the image, and using the images taken by the plurality of cameras. A distance measuring unit that performs stereo distance measurement to a predetermined point, a difference calculating unit that calculates a difference between the distance obtained by the distance measuring unit and the distance obtained by the theoretical distance calculating unit, and the difference calculating unit And a correction unit that corrects an image captured by the camera based on the difference.

このようにステレオ測距によって求めた距離と設置条件のデータから求めた距離との差分に基づいて、初期の設置状態で撮影した場合に得られるであろうカメラ画像とのずれを補正することができる。   Thus, based on the difference between the distance obtained by stereo ranging and the distance obtained from the installation condition data, it is possible to correct the deviation from the camera image that would be obtained in the initial installation state. it can.

本発明の運転支援方法は、車両に取り付けられたカメラにて撮影した画像に、運転を支援するための情報を重畳して表示する方法であって、運転支援装置が、カメラにて画像を撮影するステップと、前記運転支援装置が、記憶部から前記カメラの設置条件のデータを読み出すステップと、前記運転支援装置が、前記設置条件のデータを用いて、前記画像中に映る路上の所定点までの距離を前記画像内での前記所定点の位置座標から算出するステップと、前記運転支援装置が、前記所定点までの距離を測距するステップと、前記運転支援装置が、測距によって求めた距離と位置座標から求めた距離との差分を求めるステップと、前記運転支援装置が、前記差分に基づいて前記カメラで撮影された画像を補正するステップと、前記運転支援装置が、補正された画像に対し、運転を支援するための情報を重畳するステップとを備えた構成を有する。   The driving support method of the present invention is a method of superimposing and displaying information for driving support on an image taken by a camera attached to a vehicle, and the driving support device takes an image by the camera. A step of reading the installation condition data of the camera from the storage unit, and the driving support apparatus using the installation condition data to a predetermined point on the road shown in the image. Calculating the distance from the position coordinates of the predetermined point in the image, the driving support device measuring the distance to the predetermined point, and the driving support device obtained by distance measurement A step of obtaining a difference between a distance and a distance obtained from position coordinates, a step in which the driving support device corrects an image taken by the camera based on the difference, and the driving support device To corrected image, and has a configuration in which the step of superimposing information for supporting operation.

また、本発明のプログラムは、車両に取り付けられたカメラにて撮影した画像に、運転を支援するための情報を重畳して表示するためのプログラムであって、コンピュータに、前記カメラにて撮影した画像を取得するステップと、記憶部から前記カメラの設置条件のデータを読み出すステップと、前記設置条件のデータを用いて、前記画像中に映る路上の所定点までの距離を前記画像内での前記所定点の位置座標から算出するステップと、前記所定点までの距離を測距するステップと、測距によって求めた距離と位置座標から求めた距離との差分を求めるステップと、前記差分に基づいて前記カメラで撮影された画像を補正するステップと、補正された画像に対し、運転を支援するための情報を重畳するステップとを実行させる構成を有する。   The program of the present invention is a program for superimposing and displaying information for supporting driving on an image captured by a camera attached to a vehicle, and is captured by the camera on a computer. A step of acquiring an image, a step of reading out data of installation conditions of the camera from a storage unit, and using the data of the installation conditions, a distance to a predetermined point on a road reflected in the image is determined in the image A step of calculating from a position coordinate of a predetermined point; a step of measuring a distance to the predetermined point; a step of determining a difference between a distance obtained by distance measurement and a distance obtained from the position coordinate; and based on the difference And a step of correcting an image captured by the camera and a step of superimposing information for assisting driving on the corrected image.

これらの構成により、本発明の運転支援方法およびプログラムは、上記した運転支援装置と同様に、初期の設置状態で撮影した場合に得られるであろうカメラ画像とのずれを適切に補正し、カメラ画像に適切に運転支援情報を重畳することができる。なお、本発明の運転支援方法およびプログラムに、上記した運転支援装置の各種の構成を適用することも可能である。   With these configurations, the driving support method and the program according to the present invention appropriately corrects the deviation from the camera image that would be obtained when shooting in the initial installation state, as in the driving support device described above. Driving support information can be appropriately superimposed on an image. Note that various configurations of the above-described driving support device can be applied to the driving support method and program of the present invention.

本発明は、初期の設置状態で撮影した場合に得られるであろうカメラ画像とのずれを適切に補正し、カメラ画像に適切に運転支援情報を重畳することができるという効果を有する。   The present invention has an effect that it is possible to appropriately correct a deviation from a camera image that would be obtained when shooting in an initial installation state, and to appropriately superimpose driving support information on the camera image.

実施の形態における運転支援装置の概略構成を示すブロック図The block diagram which shows schematic structure of the driving assistance device in embodiment (a)バンパーエリアの抽出例を示す図(b)路面エリアの抽出例を示す図(A) The figure which shows the example of extraction of a bumper area (b) The figure which shows the example of extraction of a road surface area (a)時刻Tで測距した測距点を示す図(b)時刻T+tで測距した測距点を示す図(c)2つの時刻における測距点の統合を示す図(A) A diagram showing ranging points measured at time T (b) A diagram showing ranging points measured at time T + t (c) A diagram showing integration of ranging points at two times 測距点の座標値と測定距離を示す図The figure which shows the coordinate value and measuring distance of the ranging point 車両を真横からみたときのカメラ取りつけ位置と路面の関係を示す図Diagram showing the relationship between the camera mounting position and the road surface when the vehicle is seen from the side 光軸中心の理論距離を示す図Diagram showing the theoretical distance at the center of the optical axis 垂直光軸上の任意の点の理論距離を示す図Diagram showing the theoretical distance of an arbitrary point on the vertical optical axis 路面エリアにおける測距点と測定距離と理論距離を示す図Diagram showing distance measurement points, measurement distance and theoretical distance in the road surface area 現実の座標系と映像座標系の関係を示す図Diagram showing the relationship between the actual coordinate system and the video coordinate system カメラの撮影角度のずれによって生じる映像ずれを示す図The figure which shows the picture gap which arises with the gap of the photographing angle of the camera カメラ取り付け修正と理論距離の測定を行うフローチャートFlow chart for camera mounting correction and theoretical distance measurement (a)補正前の映像例を示す図(b)補正後の映像例を示す図(A) Diagram showing an example of video before correction (b) Diagram showing an example of video after correction

以下に、本発明の実施の形態の運転支援装置について、図面を参照しながら説明する。
図1は、実施の形態の運転支援装置の構成を示す図である。運転支援装置100は、2台のカメラ10と、元画像メモリ20と、画像補正部30と、ガイド線重畳部40とを備えている。画像補正部30およびガイド線重畳部40の機能は、プログラムを実行することにより実現することとしてもよい。このようなプログラムも本発明の範囲に含まれる。
Hereinafter, a driving support apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a driving support apparatus according to an embodiment. The driving support device 100 includes two cameras 10, an original image memory 20, an image correction unit 30, and a guide line superimposing unit 40. The functions of the image correction unit 30 and the guide line superimposing unit 40 may be realized by executing a program. Such a program is also included in the scope of the present invention.

2台のカメラ10は、車両の後方ナンバープレート周辺の所定位置に所定の角度で取り付けられている。2台のカメラ10は、ステレオカメラによる測距を行うために、所定の距離だけ離して取り付けられる。また、2台のカメラ10の関係は完全に固定されているものとし、2台のカメラ10の位置関係や撮影方向の相対的な関係がずれることはないとする。   The two cameras 10 are attached at a predetermined angle at predetermined positions around the rear license plate of the vehicle. The two cameras 10 are mounted apart by a predetermined distance in order to perform distance measurement using a stereo camera. Further, it is assumed that the relationship between the two cameras 10 is completely fixed, and the positional relationship between the two cameras 10 and the relative relationship between the photographing directions are not shifted.

カメラ10は、レンズ11と、撮像素子12と、A/D変換器13と、カメラ信号処理回路14とを備えており、車両後方の被写体を撮影して映像信号を生成する。レンズ11は、被写体からの光を撮像素子12に結像する。撮像素子12は、結像した像を光電変換してアナログ信号を出力する。A/D変換器13は、撮像素子12から出力されたアナログ信号をデジタル信号に変換する。カメラ信号処理回路14は、A/D変換されたデジタル信号に対して映像を生成するためのカメラ信号処理を行う。カメラ信号処理は、主に輝度信号生成、色信号生成、アパーチャ信号生成であるが、その他にもOB減算やホワイトバランス調整、ノイズ低減など一般的な映像用の信号処理を行う。   The camera 10 includes a lens 11, an image sensor 12, an A / D converter 13, and a camera signal processing circuit 14. The camera 10 captures a subject behind the vehicle and generates a video signal. The lens 11 forms an image of light from the subject on the image sensor 12. The image sensor 12 photoelectrically converts the formed image and outputs an analog signal. The A / D converter 13 converts the analog signal output from the image sensor 12 into a digital signal. The camera signal processing circuit 14 performs camera signal processing for generating an image on the A / D converted digital signal. Camera signal processing is mainly luminance signal generation, color signal generation, and aperture signal generation. In addition, general video signal processing such as OB subtraction, white balance adjustment, and noise reduction is performed.

元画像メモリ20は、カメラ10のカメラ信号処理回路14から出力される映像信号を2台のカメラ10からそれぞれ入力し、各カメラの映像1フレーム分を記憶し、後述する画像補正部30のバンパーエリア抽出部31、路面エリア抽出部32、射影変換部38に映像信号を出力する。   The original image memory 20 inputs video signals output from the camera signal processing circuit 14 of the camera 10 from the two cameras 10, stores one frame of video from each camera, and a bumper of the image correction unit 30 described later. The video signal is output to the area extraction unit 31, the road surface area extraction unit 32, and the projective conversion unit 38.

画像補正部30は、バンパーエリア抽出部31と、路面エリア抽出部32と、セレクタ33と、ステレオ測距部34と、理論距離算出部35と、差分算出部36と、傾き量記憶部37と、射影変換部38とを備えている。画像補正部30は、元画像メモリ20に記憶されている2台のカメラ10の映像を元に、カメラ10の撮影角度の傾き量を検出し、元画像メモリ20に記憶されている映像信号を射影変換にて補正したうえで、後述するガイド線重畳部40に補正後の映像信号を出力する。   The image correction unit 30 includes a bumper area extraction unit 31, a road surface area extraction unit 32, a selector 33, a stereo distance measurement unit 34, a theoretical distance calculation unit 35, a difference calculation unit 36, and an inclination amount storage unit 37. And a projective transformation unit 38. The image correction unit 30 detects the tilt angle of the shooting angle of the camera 10 based on the images of the two cameras 10 stored in the original image memory 20, and outputs the video signal stored in the original image memory 20. After correcting by projective transformation, the corrected video signal is output to a guide line superimposing unit 40 described later.

ガイド線重畳部40は、画像補正部30で補正された映像信号に対して車両の進行方向や車両からの距離をガイドするガイド線を重畳し、ガイド線を重畳した映像信号を出力する。   The guide line superimposing unit 40 superimposes a guide line for guiding the traveling direction of the vehicle and the distance from the vehicle on the video signal corrected by the image correcting unit 30, and outputs a video signal on which the guide line is superimposed.

次に、上記した構成を有する画像補正部30について詳述する。まず、バンパーエリア抽出部31が、元画像メモリ20から出力される2台のカメラ10で撮影された映像から、映像の中でバンパーが写っている領域であるバンパーエリアを抽出し、路面エリア抽出部32が路面が写っている領域である路面エリアを抽出する。   Next, the image correction unit 30 having the above-described configuration will be described in detail. First, the bumper area extraction unit 31 extracts a bumper area that is an area in which the bumper is shown in the video from the video captured by the two cameras 10 output from the original image memory 20, and extracts the road surface area. The section 32 extracts a road surface area that is an area where the road surface is shown.

図2(a)はバンパーエリアの抽出例を示す図、図2(b)は路面エリアの抽出例を示す図であり、斜線部分が抽出領域にあたる。なお、バンパーエリアおよび路面エリアはカメラ10が取り付けられている自動車の車種、カメラ10の取り付け位置、取り付け角度、レンズ特性等によって一意に定まるので、映像中から画像処理にてエリアを判別する必要はない。また、ここで抽出されたバンパーエリアはカメラ10の取り付けずれを検出するために利用し、路面エリアはカメラ10の取り付けずれおよび車体の傾きに起因するカメラ画像のずれを検出するために利用する。   FIG. 2A is a diagram illustrating an example of extraction of a bumper area, and FIG. 2B is a diagram illustrating an example of extraction of a road surface area, and a hatched portion corresponds to an extraction region. The bumper area and road surface area are uniquely determined by the type of vehicle in which the camera 10 is mounted, the mounting position of the camera 10, the mounting angle, lens characteristics, etc., so it is necessary to determine the area by image processing from the video. Absent. Further, the bumper area extracted here is used to detect a mounting deviation of the camera 10, and the road surface area is used to detect a camera image deviation caused by the mounting deviation of the camera 10 and the inclination of the vehicle body.

次に、セレクタ33が、バンパーエリア抽出部31及び路面エリア抽出部32で抽出された2つのエリアをどちらかを選択し、後段のステレオ測距部34に送る。どちらを選択するかは、例えば、時間によって切り替えることができる。なお、セレクタ33は、必須の構成ではない。仮にセレクタ33が存在しない場合は、後段のステレオ測距部34、理論距離算出部35、差分算出部36を、それぞれバンパーエリア用と路面エリア用で2つずつ用意すればよい。しかし、ステレオ測距部34から、差分算出部36は比較的演算が複雑であることを考慮し、本実施の形態では、ステレオ測距部34、理論距離算出部35、差分算出部36等の演算器を共用化する構成を採用した。   Next, the selector 33 selects one of the two areas extracted by the bumper area extraction unit 31 and the road surface area extraction unit 32 and sends the selected area to the subsequent stereo distance measurement unit 34. Which one to select can be switched according to time, for example. The selector 33 is not an essential configuration. If the selector 33 does not exist, two stereo ranging units 34, theoretical distance calculation units 35, and difference calculation units 36 in the subsequent stage may be prepared for the bumper area and the road surface area, respectively. However, in consideration of the fact that the calculation from the stereo distance measurement unit 34 to the difference calculation unit 36 is relatively complicated, in this embodiment, the stereo distance measurement unit 34, the theoretical distance calculation unit 35, the difference calculation unit 36, and the like. A configuration that shares the computing unit is adopted.

次に、ステレオ測距部34が、セレクタ33で選択されたバンパーエリアまたは路面エリアのいずれかのエリアを対象に距離を測定する。後段で行う補正のために、エリア中の複数点において、距離の測定を行う。測距を実施できた点がエリア中で広く分布し、かつ点数が多いほど補正の精度は向上する。また、一度に必要な測距点が取れなかった場合には、異なる時刻で測距を行って測距結果を統合して利用するのも有効である。   Next, the stereo distance measuring unit 34 measures the distance with respect to either the bumper area or the road surface area selected by the selector 33. The distance is measured at a plurality of points in the area for correction to be performed later. The accuracy of correction is improved as the points for which distance measurement can be performed are widely distributed in the area and the number of points increases. In addition, when the necessary distance measurement points cannot be obtained at once, it is also effective to perform distance measurement at different times and integrate and use the distance measurement results.

図3(a)〜図3(c)は、路面エリアの測距点を統合する例を示す図である。時刻Tで測距した測距点4点(図3(a))と、時刻Tから時刻t進んだ時刻T+tで測距した測距点4点(図3(b))を統合すると、図3(c)のように計8点の測距点が得られる。なお、本発明では時刻Tと時刻T+tで同じ被写体を測距点としなくてもよいという特長を有するため、一度測距した測距点をトラッキングするなどの処理は必要ない。   Fig.3 (a)-FIG.3 (c) are figures which show the example which integrates the ranging point of a road surface area. When four ranging points (FIG. 3 (a)) measured at time T and four ranging points (FIG. 3 (b)) measured at time T + t, which is advanced by time t from time T, are integrated, FIG. As shown in 3 (c), a total of eight distance measuring points are obtained. Since the present invention has a feature that the same subject does not have to be used as a distance measuring point at time T and time T + t, processing such as tracking a distance measuring point once measured is not necessary.

ステレオカメラからの映像を元に、映像中のある被写体に対する距離を測定する方法は既に数多く存在する。本実施の形態では、公知の方法を用いて距離の測定を行う。なお、ステレオ測距部34は、本発明の「測距部」に相当する。   There are already many methods for measuring the distance to a subject in a video based on the video from a stereo camera. In this embodiment, the distance is measured using a known method. The stereo distance measuring unit 34 corresponds to the “ranging unit” of the present invention.

ステレオ測距を実施することにより、ステレオ測距部34では映像中で距離を求めた点と、その点の映像上の座標値が分かる。図4は、処理結果の例を示す図である。ここでは路面エリアにおけるステレオ測距を例に説明しているが、バンパーエリアについても同様である。バンパーエリアは、路面エリアに比べて色やテクスチャが一様であるため、測距点を定めるのが難しい面もあるが、車体の影などの影響によりバンパーにも変化があるため、時間をかけて測距点を統合すれば十分な測距点の確保が可能である。ステレオ測距部34は、求めた座標値を理論距離算出部35と差分算出部36に送り、距離値(この距離を「測定距離」という)を差分算出部36に送る。   By performing the stereo distance measurement, the stereo distance measurement unit 34 knows the point at which the distance is obtained in the image and the coordinate value on the image of the point. FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a processing result. Here, stereo distance measurement in the road surface area is described as an example, but the same applies to the bumper area. The bumper area is more uniform in color and texture than the road surface area, so it may be difficult to determine the distance measurement point, but the bumper also changes due to the influence of the shadow of the car body. If the distance measuring points are integrated, sufficient distance measuring points can be secured. The stereo distance measurement unit 34 sends the obtained coordinate values to the theoretical distance calculation unit 35 and the difference calculation unit 36, and sends a distance value (this distance is referred to as “measurement distance”) to the difference calculation unit 36.

理論距離算出部35は、ステレオ測距部34で測距した測距点の映像上の座標値を受け取ると、カメラ10にずれが生じていないとしたときの座標点までの距離を算出する(この距離を「理論距離」という)。理論距離算出部35には、カメラ10の設置条件のデータを記憶した記憶部39が接続されている。ここで、設置条件とは、例えば、カメラ10の取り付け位置の路面からの高さ、取り付け角度、レンズ特性等である。車両と水平な路面上の点は、カメラ10の取り付け位置の高さ、取り付け角度、レンズ特性が既知であるとき、映像上の座標値と対応して1対1で理論的に求めることができる。レンズ特性とはレンズに対する画角と実像高の関係である。   When the theoretical distance calculation unit 35 receives the coordinate value on the video of the distance measurement point measured by the stereo distance measurement unit 34, the theoretical distance calculation unit 35 calculates the distance to the coordinate point when it is assumed that there is no deviation in the camera 10 ( This distance is called "theoretical distance"). The theoretical distance calculation unit 35 is connected to a storage unit 39 that stores data of installation conditions of the camera 10. Here, the installation conditions are, for example, the height from the road surface at the mounting position of the camera 10, the mounting angle, the lens characteristics, and the like. A point on the road surface that is horizontal to the vehicle can be theoretically obtained on a one-to-one basis corresponding to the coordinate value on the image when the height of the mounting position of the camera 10, the mounting angle, and the lens characteristics are known. . The lens characteristic is the relationship between the angle of view with respect to the lens and the real image height.

ここでは説明のため車両を真横から見たときの2次元空間上で説明する。図5は、車両を真横から見たときのカメラ10の取り付け位置の高さと角度、そして路面の関係を図示したものである。図6は、映像上での光軸中心に撮影されている点の距離を説明する図である。カメラの取り付け位置の高さをH、取り付け角度を路面からθとしたとき、映像の中心点までの距離はH/cos(θ)で表すことができる。   Here, for the sake of explanation, explanation will be given on a two-dimensional space when the vehicle is viewed from the side. FIG. 5 illustrates the relationship between the height and angle of the mounting position of the camera 10 and the road surface when the vehicle is viewed from the side. FIG. 6 is a diagram for explaining the distance between points photographed at the center of the optical axis on the video. When the height of the camera mounting position is H and the mounting angle is θ from the road surface, the distance to the center point of the image can be expressed by H / cos (θ).

図7は、垂直光軸上の任意の点Pについての説明図であり、映像上での光軸中心から垂直方向にYピクセル離れた点が路面上の点であるとき、レンズ特性からカメラ光軸中心から角度α離れた点であることが分かるので、任意の点Pまでの距離はH/cos(θ+α)となる。同様にして映像上の任意の点について、その任意の点が車体と平行な路面上の点であるならば、映像上の座標値を元に、その座標点までの理論距離を求めることができる。   FIG. 7 is an explanatory diagram of an arbitrary point P on the vertical optical axis. When a point on the road surface that is Y pixels away from the center of the optical axis in the vertical direction is a point on the road surface, the camera light is calculated from the lens characteristics. Since it is understood that the point is away from the axis center by the angle α, the distance to an arbitrary point P is H / cos (θ + α). Similarly, if an arbitrary point on the image is a point on the road surface parallel to the vehicle body, the theoretical distance to the coordinate point can be obtained based on the coordinate value on the image. .

一方、バンパー上の点は、カメラ10とバンパーの相対位置関係が既知であるとき、映像中の座標値と対応して1対1で理論的に求めることができる。理論距離の求め方は路面上の点と同様である。理論距離算出部35は、以上のようにして求めた各測距点の理論距離を、差分算出部36に送る。   On the other hand, when the relative positional relationship between the camera 10 and the bumper is known, the point on the bumper can be theoretically obtained on a one-to-one basis corresponding to the coordinate value in the video. The method of calculating the theoretical distance is the same as that on the road surface. The theoretical distance calculation unit 35 sends the theoretical distance of each distance measuring point obtained as described above to the difference calculation unit 36.

差分算出部36には、ステレオ測距部34と理論距離測定部35から、バンパーエリアまたは路面エリア上における測距点の座標値と測定距離のデータ、理論距離のデータが入力される。差分算出部36は、入力された測定距離と理論距離の差分を算出し、差分データを理論距離算出部35にフィードバックする。   The difference calculation unit 36 receives from the stereo distance measurement unit 34 and the theoretical distance measurement unit 35 the coordinate value of the distance measurement point on the bumper area or the road surface area, the data of the measurement distance, and the data of the theoretical distance. The difference calculation unit 36 calculates the difference between the input measurement distance and the theoretical distance, and feeds back the difference data to the theoretical distance calculation unit 35.

図8は、差分算出部36に入力された路面エリアにおける測距点の座標値及び測定距離データと理論距離データの一例を示す図である。カメラ10の取り付け位置が設置したときの状態、すなわち設置条件と同じ状態に調整されているならば、ここでの測定距離と理論距離は一致する筈である。図8に示す例では、各座標点において差を生じており、初期の設置状態からずれが生じていることが分かる。この測定距離と理論距離の差をもとにカメラ画像を補正する。   FIG. 8 is a diagram illustrating an example of the coordinate value of the distance measurement point, the measurement distance data, and the theoretical distance data in the road surface area input to the difference calculation unit 36. If the mounting position of the camera 10 is adjusted to the state when the camera 10 is installed, that is, the same as the installation condition, the measured distance here and the theoretical distance should match. In the example shown in FIG. 8, it can be seen that there is a difference at each coordinate point, and that there is a deviation from the initial installation state. The camera image is corrected based on the difference between the measured distance and the theoretical distance.

次に、カメラの傾きの補正方法について説明する。本実施の形態では、測定距離と理論距離の差が最も小さくなる射影変換の係数を求める。ここではカメラの傾きを、現実の座標系でのX軸に対する回転、Y軸に対する回転、Z軸に対する回転によって生ずると定義する。   Next, a camera tilt correction method will be described. In this embodiment, a projective transformation coefficient that minimizes the difference between the measured distance and the theoretical distance is obtained. Here, it is defined that the tilt of the camera is caused by rotation with respect to the X axis, rotation with respect to the Y axis, and rotation with respect to the Z axis in an actual coordinate system.

図9は、現実の座標系と映像座標系の関係を表す図である。現実の座標系上の点P(Xw,Yw,Zw)を映像座標(x,y)上へ投影する式は、次式(1)となる。
ここで、fはカメラの焦点距離である。
FIG. 9 is a diagram illustrating the relationship between the actual coordinate system and the video coordinate system. An expression for projecting the point P (Xw, Yw, Zw) on the actual coordinate system onto the image coordinates (x, y) is expressed by the following expression (1).
Here, f is the focal length of the camera.

現実の座標系上の点PをX軸周りにθx回転させた回転後の点P(Xw’,Yw’,Zw’)は回転行列を使って次式(2)で表すことができる。
上式の回転後の点P(Xw’,Yw’,Zw’)に対応する映像座標上の点(x,y)は、映像座標(x,y)を使って次式(3)で表される。
A point P (Xw ′, Yw ′, Zw ′) after rotating the point P on the actual coordinate system by θx around the X axis can be expressed by the following equation (2) using a rotation matrix.
A point (x x , y x ) on the image coordinates corresponding to the point P (Xw ′, Yw ′, Zw ′) after rotation in the above equation is expressed by the following equation (3) using the image coordinates (x, y). It is represented by

同様に、現実の座標系上の点PをY軸周りにθy回転させた回転後の点に対応する映像座標上の点(x,y)は、映像座標(x,y)を使って次式(4)で表される。
同様に、現実の座標系上の点PをZ軸周りにθz回転させた回転後の点に対応する映像座標上の点(x,y)は、映像座標(x,y)を使って次式(5)で表される。
Similarly, the point (x y , y y ) on the image coordinate corresponding to the rotated point obtained by rotating the point P on the actual coordinate system by θy around the Y axis uses the image coordinate (x, y). Is represented by the following equation (4).
Similarly, the point (x z , y z ) on the image coordinate corresponding to the rotated point obtained by rotating the point P on the actual coordinate system by θz around the Z axis uses the image coordinate (x, y). Is expressed by the following equation (5).

上に示した式(3)、式(4)、式(5)を用いることにより、現実の座標系上の点PをX軸、Y軸、Z軸周りに回転させた回転後の点に対応する映像座標上の点(xxyz,yxyz)は、映像座標(x,y)を使って次式(6)で表される。
By using the equations (3), (4), and (5) shown above, the point P on the actual coordinate system is turned to a point after rotation about the X, Y, and Z axes. The corresponding point (x xyz , y xyz ) on the video coordinates is expressed by the following equation (6) using the video coordinates (x, y).

以上のように求めた映像座標上の点(xxyz,yxyz)は、カメラの取り付け位置が本来の取り付け位置に対してX軸周りにθx、Y軸周りにθy、Z軸回りにθzずれたときの座標値であり、図10に示すように撮影角度のずれによって本来撮像される画素に対してもずれが生じる。したがって、理論距離を求める座標値は(xxyz,yxyz)に修正される。理論距離算出部35は、この修正された座標値(xxyz,yxyz)を用いて、カメラ取り付け位置を修正したと仮定したときの理論距離を算出する。 The point (x xyz , y xyz ) on the image coordinates obtained as described above is shifted by θx around the X axis, θy around the Y axis, and θz around the Z axis with respect to the original attachment position. As shown in FIG. 10, there is a shift in the pixels that are originally imaged due to a shift in the shooting angle. Therefore, the coordinate value for obtaining the theoretical distance is corrected to (x xyz , y xyz ). The theoretical distance calculation unit 35 calculates the theoretical distance when it is assumed that the camera mounting position is corrected using the corrected coordinate values (x xyz , y xyz ).

図11は、カメラ取り付け位置を修正しながら理論距離を測定するときのフローチャートを示す図である。まず、カメラの取り付け位置を修正する。具体的には、カメラをX軸、Y軸、Z軸方向に回転する(S10)。カメラ取付位置の修正量を見つけるための試行は、例えば、カメラ取り付けずれ量の変化に応じて、X軸周りのずれθx、Y軸周りのずれθy、Z軸回りのずれθzを変えて行ってもよいし、所定の角度範囲においてX軸周りのずれθx、Y軸周りのずれθy、Z軸回りのずれθzの組み合わせを総当たりで行ってもよい。   FIG. 11 is a diagram illustrating a flowchart for measuring the theoretical distance while correcting the camera mounting position. First, the camera mounting position is corrected. Specifically, the camera is rotated in the X-axis, Y-axis, and Z-axis directions (S10). The trial for finding the correction amount of the camera mounting position is performed, for example, by changing the deviation θx around the X axis, the deviation θy around the Y axis, and the deviation θz around the Z axis in accordance with the change in the camera attachment deviation amount. Alternatively, a combination of the deviation θx around the X axis, the deviation θy around the Y axis, and the deviation θz around the Z axis in a predetermined angle range may be performed brute force.

次に、カメラの取り付け位置を修正した状態で、測距点までの理論距離を求め(S12)、求めた理論距離と測定距離との差分を求める(S14)。この差分を求める処理を複数の測距点について行い、求めた差分の総和を計算する。差分の総和が、カメラの取り付け位置を修正して行ったこれまでの試行の中で最小であるか否かを判定する(S16)。この結果、差分が最小である場合には(S16でYES)、その回転量(θx、θy、θz)を記録する(S18)。   Next, with the camera mounting position corrected, the theoretical distance to the distance measuring point is obtained (S12), and the difference between the obtained theoretical distance and the measured distance is obtained (S14). The process for obtaining the difference is performed for a plurality of distance measuring points, and the sum of the obtained differences is calculated. It is determined whether or not the sum of the differences is the smallest among the previous trials performed by correcting the camera mounting position (S16). As a result, when the difference is minimum (YES in S16), the rotation amount (θx, θy, θz) is recorded (S18).

次に、試行回数が終了条件の試行回数に到達したか否かを判定する(S20)。終了条件は、あらかじめ定めた回数の試行とし、最終的に全ての測距点における測定測距と修正後の理論距離の差分の総和が最も小さいときの回転角(θx、θy、θz)の組み合わせがカメラ位置の取り付けずれ量となる。試行回数が終了条件に到達した場合には(S20でYES)、最終的に記録された回転量を、撮影角度の傾き量、すなわち、カメラの撮影角度を修正すべき修正量として出力する。なお、終了条件は試行回数に限らず、あらかじめ定めた差分総和以下の組み合わせが見つかった時点で終了するようにしてもよい。   Next, it is determined whether or not the number of trials has reached the number of trials of the end condition (S20). The end condition is a predetermined number of trials, and finally the combination of rotation angles (θx, θy, θz) when the sum of the differences between the measured distances and the corrected theoretical distances at all distance measuring points is the smallest. Is the amount of mounting displacement of the camera position. When the number of trials reaches the end condition (YES in S20), the rotation amount finally recorded is output as the tilt amount of the shooting angle, that is, the correction amount for correcting the shooting angle of the camera. The termination condition is not limited to the number of trials, and may be terminated when a combination equal to or less than a predetermined difference sum is found.

ここまで路面エリア上における測距点を例にとって車体の傾きの測定方法について説明してきたが、バンパーエリア上の測距点を使ったカメラの傾き量の測定についても同様の方法で求めることができる。差分算出部36は、差分が最小となる傾き量を傾き量記憶部37に記憶する。傾き量記憶部37には、バンパーエリア上の測距点を用いて求めた傾き量のデータと、路上エリア上の測距点を用いて求めた傾き量のデータとを記憶する。バンパー上の測距点を用いて求めた傾き量は、カメラの取り付けずれの傾き量を示すので、以下「取付傾き量」という。ここで、取付傾き量を表す回転角を(θtx、θty、θtz)、撮影傾き量を表す回転角を(θsx、θsy、θsz)とする。路上エリアの測距点を用いて求めた傾き量は、カメラの取り付けずれと車両の傾きを含むカメラの撮影角度の傾きを示すので、以下「撮影傾き量」という。   Up to this point, the method for measuring the tilt of the vehicle body has been described using a distance measuring point on the road surface area as an example. However, the same method can be used to measure the amount of camera tilt using the distance measuring point on the bumper area. . The difference calculation unit 36 stores the inclination amount that minimizes the difference in the inclination amount storage unit 37. The inclination amount storage unit 37 stores inclination amount data obtained by using the distance measurement points on the bumper area and inclination amount data obtained by using the distance measurement points on the road area. The tilt amount obtained using the distance measuring point on the bumper indicates the tilt amount of the camera mounting deviation, and is hereinafter referred to as “mounting tilt amount”. Here, it is assumed that the rotation angle representing the attachment tilt amount is (θtx, θty, θtz), and the rotation angle representing the photographing tilt amount is (θsx, θsy, θsz). The amount of tilt obtained using the distance measuring points in the road area indicates the tilt of the camera's shooting angle including camera mounting deviation and vehicle tilt, and is hereinafter referred to as “shooting tilt amount”.

次に、射影変換部38は傾き量記憶部37に記憶された撮影傾き量のデータを用いて、カメラからの入力映像に対して射影変換を行う。射影変換部38は、撮影傾き量を表す回転角(θsx、θsy、θsz)を使うことにより、現実の座標系上の点PをX軸、Y軸、Z軸周りにそれぞれ(θsx、θsy、θsz)だけ回転させた回転後の点に対応する映像座標上の点(xxyz,yxyz)を求める。映像座標上の点(xxyz,yxyz)は、変換前の点(x,y)を使って、次式(7)で表される。
Next, the projective conversion unit 38 performs projective conversion on the input video from the camera using the data of the photographing tilt amount stored in the tilt amount storage unit 37. The projective conversion unit 38 uses the rotation angles (θsx, θsy, θsz) representing the amount of photographing tilt to move the point P on the actual coordinate system around the X axis, the Y axis, and the Z axis (θsx, θsy, A point (x xyz , y xyz ) on the image coordinates corresponding to the rotated point rotated by θsz) is obtained. The point (x xyz , y xyz ) on the video coordinates is expressed by the following equation (7) using the point (x, y) before conversion.

以上のように射影変換した映像は、カメラ取り付けずれと車体傾きによって生じる映像のずれを補正したものとなる。なお、射影変換部38は本発明の「補正部」に相当する。次に射影変換部38で補正された映像はガイド線重畳部40に入力され、車両の進行方向を示すガイド線などが重畳される。重畳されるガイド線はあらかじめ与えられるものとする。   The projection-converted video as described above is obtained by correcting the video shift caused by the camera mounting shift and the vehicle body tilt. The projection conversion unit 38 corresponds to the “correction unit” of the present invention. Next, the image corrected by the projection conversion unit 38 is input to the guide line superimposing unit 40, and a guide line indicating the traveling direction of the vehicle is superimposed. The guide line to be superimposed is given in advance.

図12(a)は補正前の映像、図12(b)は補正後の映像例である。画像補正部30において映像のずれが補正されているので、映像とガイド線の重畳位置のずれがなくなり、運転手に正しい映像を提示することができる。   FIG. 12A shows a video before correction, and FIG. 12B shows a video example after correction. Since the image deviation is corrected in the image correction unit 30, the deviation of the superimposed position of the image and the guide line is eliminated, and the correct image can be presented to the driver.

このような実施の形態の運転支援装置によれば、経年変化等によって生じるカメラ取り付けずれと、乗員や積荷等の重量によって発生する車体傾きという2つの要因によって生じるカメラ映像のずれに対して、自動車の走行中に自動的に補正を行い、運転手に対して常に正常な映像を提示することができる。   According to the driving support apparatus of such an embodiment, a vehicle is not affected by a camera image shift caused by two factors, a camera attachment shift caused by secular change or the like, and a vehicle body tilt caused by the weight of an occupant or a load. Correction is automatically performed while the vehicle is traveling, and a normal image can always be presented to the driver.

また、上記した実施の形態の運転支援装置によれば、カメラ画像を画像信号上で電気的に補正するため、カメラの取り付け位置を物理的に調整する必要がなくユーザの負担を著しく軽減することができる。   In addition, according to the driving support device of the above-described embodiment, since the camera image is electrically corrected on the image signal, it is not necessary to physically adjust the mounting position of the camera, and the burden on the user is remarkably reduced. Can do.

なお、上記した実施の形態では、映像のずれを生じる要因としてX軸、Y軸、Z軸に対する回転のみを対象として説明したが、補正の対象はこれに限るものではない。例えば、回転だけでなく、X軸、Y軸、Z軸に対する平行移動もずれの要因となる。この場合、式(2)におけるXw、Yw、Zwについてそれぞれの軸に対する平行移動量分を差し引いた値に置き換えればよい。   In the embodiment described above, only the rotation about the X axis, the Y axis, and the Z axis has been described as a factor causing the image shift, but the correction target is not limited to this. For example, not only the rotation but also the parallel movement with respect to the X axis, the Y axis, and the Z axis cause the deviation. In this case, Xw, Yw, and Zw in Equation (2) may be replaced with values obtained by subtracting the amount of translation for each axis.

また、上記した実施の形態では、映像とガイド線のずれを補正する方法として、映像を補正したうえでガイド線を重畳していたが、映像のずれはそのままにガイド線を映像のずれに合わせて補正することで映像とガイド線のずれを一致させてもよい。   In the above-described embodiment, as a method of correcting the deviation between the video and the guide line, the guide line is superimposed after correcting the video. However, the guide line is adjusted to the video deviation without changing the video. It is also possible to make the shift between the video and the guide line coincide with each other.

上記した実施の形態において、取付傾き量が所定の閾値を超える場合には、ユーザに対し、カメラの取付角度が傾いていることを通知してもよい。これにより、運転手は、カメラの取付角度を調整するきっかけを得ることができる。   In the above-described embodiment, when the mounting tilt amount exceeds a predetermined threshold, the user may be notified that the camera mounting angle is tilted. As a result, the driver can get a chance to adjust the mounting angle of the camera.

以上のように、初期の設置状態で撮影した場合に得られるであろうカメラ画像とのずれを適切に補正できるという効果を有し、カメラ画像に運転支援情報を重畳して表示する運転支援装置として有用である。   As described above, there is an effect that it is possible to appropriately correct the deviation from the camera image that would be obtained when the image was taken in the initial installation state, and the driving support device that superimposes and displays the driving support information on the camera image Useful as.

10 カメラ
11 レンズ
12 撮像素子
13 A/D変換器
14 カメラ信号処理回路
20 元画像メモリ
30 画像補正部
31 バンパーエリア抽出部
32 路面エリア抽出部
33 セレクタ
34 ステレオ測距部
35 理論距離算出部
36 差分算出部
37 傾き量記憶部
38 射影変換部
39 設置条件記憶部
40 ガイド線重畳部
100 運転支援装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Camera 11 Lens 12 Image pick-up element 13 A / D converter 14 Camera signal processing circuit 20 Original image memory 30 Image correction part 31 Bumper area extraction part 32 Road surface area extraction part 33 Selector 34 Stereo distance measurement part 35 Theoretical distance calculation part 36 Difference Calculation unit 37 Inclination amount storage unit 38 Projection conversion unit 39 Installation condition storage unit 40 Guide line superimposing unit 100 Driving support device

Claims (9)

車両に取り付けられたカメラと、
前記カメラの設置条件のデータを記憶した記憶部と、
前記記憶部に記憶された設置条件のデータを用いて、前記画像中に映る路上の所定点までの距離を前記画像内での前記所定点の位置座標から算出する理論距離算出部と、
前記所定点までの距離を求める測距部と、
前記測距部にて求めた距離と前記理論距離算出部にて求めた距離との差分を求める差分算出部と、
前記差分算出部で求めた差分に基づいて前記カメラで撮影された画像を補正する補正部と、
前記補正部にて補正した画像に対し、運転を支援するための情報を重畳する重畳部と、
を備えたことを特徴とする運転支援装置。
A camera attached to the vehicle;
A storage unit storing data of installation conditions of the camera;
Using the installation condition data stored in the storage unit, a theoretical distance calculation unit that calculates the distance to a predetermined point on the road reflected in the image from the position coordinates of the predetermined point in the image;
A distance measuring unit for obtaining a distance to the predetermined point;
A difference calculating unit for obtaining a difference between the distance obtained by the distance measuring unit and the distance obtained by the theoretical distance calculating unit;
A correction unit that corrects an image captured by the camera based on the difference obtained by the difference calculation unit;
A superimposing unit that superimposes information for supporting driving on the image corrected by the correcting unit;
A driving support apparatus comprising:
前記カメラはステレオカメラであり、前記測距部はステレオ測距により距離を求めることを特徴とする請求項1に記載の運転支援装置。   The driving support apparatus according to claim 1, wherein the camera is a stereo camera, and the distance measurement unit obtains a distance by stereo distance measurement. 前記理論距離算出部および前記測距部は、前記車両の一部分を前記所定点として距離を求めることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の運転支援装置。   The driving assistance device according to claim 1, wherein the theoretical distance calculation unit and the distance measurement unit obtain a distance using a part of the vehicle as the predetermined point. 前記車両の一部は、バンパーであることを特徴とする請求項3に記載の運転支援装置。   The driving support device according to claim 3, wherein a part of the vehicle is a bumper. 前記補正部は、前記カメラで撮影された画像を幾何学変換により補正することを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の運転支援装置。   The driving support apparatus according to claim 1, wherein the correction unit corrects an image captured by the camera by geometric transformation. 前記測距部にて求めた距離と前記理論距離算出部にて算出した距離が一致しない場合、前記カメラの設置条件を前記記憶部に記憶された設置条件から変えながら、前記理論距離算出部にて前記所定点までの距離を求める処理および前記差分算出部にて差分を求める処理を繰り返し行って複数の異なる設置条件において前記差分を求め、前記差分が最小となる設置条件と前記記憶部に記憶された設置条件との撮影角度のずれを傾き量として求め、
前記補正部は、前記傾き量を用いて、前記カメラで撮影された画像を補正する請求項1〜5のいずれかに記載の運転支援装置。
If the distance calculated by the distance measurement unit and the distance calculated by the theoretical distance calculation unit do not match, the theoretical distance calculation unit changes the installation conditions of the camera from the installation conditions stored in the storage unit. The process for obtaining the distance to the predetermined point and the process for obtaining the difference by the difference calculation unit are repeatedly performed to obtain the difference under a plurality of different installation conditions, and the installation condition that minimizes the difference is stored in the storage unit. The deviation of the shooting angle from the set installation conditions is obtained as the amount of tilt,
The driving support device according to claim 1, wherein the correction unit corrects an image captured by the camera using the tilt amount.
車両に取り付けられた複数のカメラからなる車載カメラであって、
前記複数のカメラの設置条件のデータを記憶した記憶部と、
前記記憶部に記憶された設置条件のデータを用いて、前記画像中に映る路上の所定点までの距離を前記画像内での前記所定点の位置座標から算出する理論距離算出部と、
前記複数のカメラにて撮影した画像を用いて前記所定点までの距離をステレオ測距する測距部と、
前記測距部で求めた距離と前記理論距離算出部で求めた距離との差分を求める差分算出部と、
前記差分算出部で求めた差分に基づいて前記カメラで撮影された画像を補正する補正部と、
を備えたことを特徴とする車載カメラ。
An in-vehicle camera comprising a plurality of cameras attached to a vehicle,
A storage unit storing installation condition data of the plurality of cameras;
Using the installation condition data stored in the storage unit, a theoretical distance calculation unit that calculates the distance to a predetermined point on the road reflected in the image from the position coordinates of the predetermined point in the image;
A distance measuring unit that performs stereo distance measurement to the predetermined point using images taken by the plurality of cameras;
A difference calculating unit for obtaining a difference between the distance obtained by the distance measuring unit and the distance obtained by the theoretical distance calculating unit;
A correction unit that corrects an image captured by the camera based on the difference obtained by the difference calculation unit;
An in-vehicle camera characterized by comprising:
車両に取り付けられたカメラにて撮影した画像に、運転を支援するための情報を重畳して表示する運転支援方法であって、
運転支援装置が、カメラにて画像を撮影するステップと、
前記運転支援装置が、記憶部から前記カメラの設置条件のデータを読み出すステップと、
前記運転支援装置が、前記設置条件のデータを用いて、前記画像中に映る路上の所定点までの距離を前記画像内での前記所定点の位置座標から算出するステップと、
前記運転支援装置が、前記所定点までの距離を測距するステップと、
前記運転支援装置が、測距によって求めた距離と位置座標から求めた距離との差分を求めるステップと、
前記運転支援装置が、前記差分に基づいて前記カメラで撮影された画像を補正するステップと、
前記運転支援装置が、補正された画像に対し、運転を支援するための情報を重畳するステップと、
を備えたことを特徴とする運転支援方法。
A driving support method for superimposing and displaying information for supporting driving on an image captured by a camera attached to a vehicle,
A step in which the driving support device captures an image with a camera;
The driving support device reads data of installation conditions of the camera from a storage unit;
The driving support device calculates the distance to a predetermined point on the road shown in the image from the position coordinates of the predetermined point in the image, using the installation condition data;
The driving support device measuring the distance to the predetermined point;
The driving support device obtains a difference between a distance obtained by distance measurement and a distance obtained from position coordinates;
The driving support device correcting an image captured by the camera based on the difference;
The driving support device superimposing information for supporting driving on the corrected image;
A driving support method comprising:
車両に取り付けられたカメラにて撮影した画像に、運転を支援するための情報を重畳して表示するためのプログラムであって、コンピュータに、
前記カメラにて撮影した画像を取得するステップと、
記憶部から前記カメラの設置条件のデータを読み出すステップと、
前記設置条件のデータを用いて、前記画像中に映る路上の所定点までの距離を前記画像内での前記所定点の位置座標から算出するステップと、
前記所定点までの距離を測距するステップと、
測距によって求めた距離と位置座標から求めた距離との差分を求めるステップと、
前記差分に基づいて前記カメラで撮影された画像を補正するステップと、
補正された画像に対し、運転を支援するための情報を重畳するステップと、
を実行させることを特徴とするプログラム。
A program for superimposing and displaying information for supporting driving on an image taken by a camera attached to a vehicle,
Obtaining an image taken by the camera;
Reading data of installation conditions of the camera from a storage unit;
Calculating the distance to a predetermined point on the road shown in the image from the position coordinates of the predetermined point in the image using the data of the installation condition;
Measuring the distance to the predetermined point;
Obtaining a difference between a distance obtained by ranging and a distance obtained from position coordinates;
Correcting an image captured by the camera based on the difference;
Superimposing information for assisting driving on the corrected image;
A program characterized by having executed.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2014106739A (en) * 2012-11-27 2014-06-09 Clarion Co Ltd In-vehicle image processing device
JP2016024160A (en) * 2014-07-24 2016-02-08 株式会社日本自動車部品総合研究所 Three-dimensional object recognition device
JP2018153375A (en) * 2017-03-17 2018-10-04 日立アプライアンス株式会社 Electric apparatus, autonomous traveling vacuum cleaner as electric apparatus and system including electric apparatus and base

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