JP2013229692A - 車載カメラ取付角検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な構成でコスト増加を防止し、カメラの正確な取付角度を得ることができる車載カメラ取付角検出装置を提供すること。
【解決手段】車載カメラ取付角検出装置１００は、車両周辺に配置されたキャリブレーションシート２００に含まれる校正指標を撮影するカメラ１０と、カメラ１０で撮影された画像に基づいてカメラ１０の取付位置および取付角度を算出するカメラ姿勢算出部２０と、カメラ姿勢算出部２０によって算出されたカメラ１０の取付位置に基づいて車両の方向ズレ角度を算出する車両方向ズレ算出部２２と、カメラ姿勢算出部２０によって算出されたカメラ１０の取付角度に対して、車両方向ズレ算出部２２によって算出された方向ズレ角度分の回転補正を行うカメラ取付角補正部２４とを備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両に搭載されて周辺画像を撮影するカメラの取付角度を検出する車載カメラ取付角検出装置に関する。

車両に搭載されたカメラで撮影した画像に基づいてこの画像に含まれる被写体の位置や大きさを正確に検出する場合や、複数のカメラで隣接した領域を撮影して得られた画像を領域が連続するように合成する場合などでは、カメラの正確な設置位置および角度を知る必要がある。

一般に、カメラの設置位置や角度は、カメラを含むシステム全体を設計する際にあらかじめ決められることが多いが、実際には取り付け誤差が含まれるため、取り付け後にキャリブレーションを行って正確な設置位置や角度の検出や補正が行われている。

ところで、上述したカメラ角度の検出や補正は、キャリブレーション時の車両の向きが、想定された向きからズレていると、この方位ズレに相当する誤差を含むことになるため、カメラ角度の検出や補正を行う際には車両の方位ズレを考慮する必要がある。この点に関しては、複数のカメラの相対位置関係を利用して車両の方位がズレた状態でカメラ取付角を補正する方法（例えば、特許文献１参照。）や、車両周辺に配置したタイヤ正対装置やアライメントテスター、認識スクリーンなどを用いてカメラの方向調整を行う方法（例えば、特許文献２参照。）が知られている。

特開２００９−２８８１５２号公報 特開２００６−３０６１６２号公報

ところで、上述した特許文献１に開示された従来手法では、カメラ取付角度を補正するために複数のカメラが必要になるため、構成が複雑になってコスト高になるとともに１台のカメラのみを備える場合に適用できないという問題があった。また、特許文献２に開示された従来手法では、車両周辺にタイヤ正対装置やアライメントテスター、認識スクリーンなどを配置する必要があるため、カメラの方向調整を行う構成が複雑になるとともにそのためのコストがかかるという問題があった。

本発明は、このような点に鑑みて創作されたものであり、その目的は、簡単な構成でコスト増加を防止し、カメラの正確な取付角度を得ることができる車載カメラ取付角検出装置を提供することにある。

上述した課題を解決するために、本発明の車載カメラ取付角検出装置は、車両に搭載されており、車両周辺に配置されたキャリブレーションシートに含まれる校正指標を撮影するカメラと、カメラで撮影されたキャリブレーションシートの画像に基づいてカメラの取付位置および取付角度を算出するカメラ姿勢算出手段と、カメラ姿勢算出手段によって算出されたカメラの取付位置に基づいて車両の方向ズレ角度を算出する車両方向ズレ算出手段と、カメラ姿勢算出手段によって算出されたカメラの取付角度に対して、車両方向ズレ算出手段によって算出された方向ズレ角度分の回転補正を行うカメラ取付角補正手段とを備えている。

車両の方向ズレ角度を算出して、キャリブレーションシートを用いて検出されたカメラの取付角度を回転補正することにより、カメラの補正後の正確な取付角度を得ることができる。また、１台のカメラでキャリブレーションシートを１回撮影するだけで回転角度の補正を行うことができるため、簡単な構成でコスト増加を防止するとともに、処理の簡略化が可能となる。

また、上述したカメラは、車両の予め決められた所定位置に設置されていることが望ましい。カメラの取付位置を固定することにより、この取付位置の検出や補正を行う処理が不要になり、さらなる処理の簡略化が可能となる。

また、上述した車両方向ズレ算出手段は、車両における相対位置が固定された基準位置と、カメラ姿勢算出手段によって算出されたカメラの取付位置とを通る直線のなす角度を用いて車両の方向ズレ角度を算出することが望ましい。これにより、車両の方向ズレ角度を容易に算出することができる。

また、上述した基準位置は、車両に備わった４つの車輪の重心位置であることが望ましい。４つの車輪の重心位置を車両が回転した際の回転中心とすることにより、実際の車両の挙動に近い車両の方向ズレを想定してその角度を求めることが可能となる。

また、上述したカメラ取付角補正手段は、カメラ姿勢算出手段によって算出されたカメラの取付角度に対応する回転行列と方向ズレ角度に対応する回転行列とを掛け合わせた結果と、カメラの回転補正後の取付角度に対応する回転行列が等しいとして、回転補正後の取付角度を算出することが望ましい。これにより、容易かつ正確に取付角度の回転補正を行うことができ、カメラの正確な取付角度を得ることができる。

一実施形態の車載カメラ取付角検出装置の構成を示す図である。 カメラの具体的な設置例を示す図である。 キャリブレーションシートの具体例を示す図である。 カメラの取付角を検出して補正する概略的な動作手順を示す流れ図である。 方向ズレ算出を行う際の座標系等を示す説明図である。 カメラ姿勢算出部の詳細構成を示す図である。 座標変換の説明図である。

以下、本発明を適用した一実施形態の車載カメラ取付角検出装置について、図面を参照しながら説明する。

図１は、一実施形態の車載カメラ取付角検出装置の構成を示す図である。図１に示すように、本実施形態の車載カメラ取付角検出装置１００は、カメラ１０、画像取込部１２、画像メモリ１４、カメラ姿勢算出部２０、車両方向ズレ算出部２２、カメラ取付角補正部２４、操作部３０を含んで構成されている。なお、この車載カメラ取付角検出装置１００によって検出されるカメラ取付角は、カメラ１０を用いた他の装置においてその検出結果（カメラ取付角）を用いるためのものであり、車載カメラ取付角検出装置１００の構成全体あるいは一部を他の装置に含ませるようにしてもよい。

カメラ１０は、車両後方の所定位置に取り付けられ、魚眼レンズや広角レンズを通して車両後方を撮影する。なお、カメラ１０は、所定の設計位置に正しく（誤差なく）取り付けられるものとし、取付角度が所定の設計角度の近傍ではあるが誤差を含んで取り付けられるものとする。図２は、カメラ１０の具体的な設置例を示す図である。図２に示す例では、カメラ１０は、リアバンパーの中央に、水平から下向きに約３０°の角度で取り付けられている。本実施形態では、このカメラ１０の撮影範囲に含まれるように、車両後方の路面上あるいは床面上の所定位置および所定角度で誤差なくキャリブレーションシート２００が配置されているものとする。

図３は、キャリブレーションシート２００の具体例を示す図である。図３に示すキャリブレーションシート２００は、校正指標（キャリブレーションマーク）としての１２個の小黒丸２１０、６個の大白丸２２０を含んでいる。大白丸２２０は、車両側から見て２列に、各列に３個が含まれるように配置されている。また、車両から遠い側の列を構成する３個の大白丸２２０のそれぞれには、２行２列に配置された４個の小黒丸２１０が含まれている。これらの小黒丸２１０や大白丸２２０は、撮影により取り込まれた画像に基づいて識別され、それぞれの中心（円心）座標が求められて各種の演算に用いられる。

画像取込部１２は、カメラ１０によって車両後方を撮影した画像（キャリブレーションシート画像）を取り込む。この取り込んだ画像は、画像メモリ１４に格納される。カメラ姿勢算出部２０は、画像メモリ１４に格納された画像に基づいて、キャリブレーションシート２００内の校正指標の位置を基準にしてカメラ１０の姿勢を算出する。姿勢の算出値として、カメラ位置ｘ’，ｙ’，ｚ’とカメラ角度ｒｖ’，ｒｈ’，ｒｒ’が得られる。ここで、ｘ’はＸ座標値、ｙ’はＹ座標値、ｚ’はＺ座標値、ｒｖ’はＸ軸回りの回転角であるピッチ角、ｒｈ’はＹ軸回りの回転角であるヨー角、ｒｒ’はＺ軸（鉛直方向）回りの回転角であるロール角である。また、キャリブレーションシート２００が配置された地面と平行な面に沿って、互いに直交するＸ方向とＹ方向が設定され、地面と垂直な向きにＺ方向が設定されている。

車両方向ズレ算出部２２は、カメラ姿勢算出部２０によって算出されたカメラ位置を用いて、車両の方向ズレθを算出する。カメラ取付角補正部２４は、カメラ姿勢算出部２０によって算出されたカメラ角度ｒｖ’，ｒｈ’，ｒｒ’に対して、車両方向ズレ算出部２２によって算出された車両の方向ズレθを用いた回転補正を行って、補正後のカメラ角度ｒｖ”，ｒｈ”，ｒｒ”を決定する。

操作部３０は、利用者の操作指示を受け付けるためのものであり、各種のキーを備えている。例えば、車両をキャリブレーションシート２００近傍の所定位置に設置した後に行われる画像（キャリブレーションシート画像）の取り込みは、利用者が操作部３０を操作して行った取込指示に対応して行われる。

上述したカメラ姿勢算出部２０がカメラ姿勢算出手段に、車両方向ズレ算出部２２が車両方向ズレ算出手段に、カメラ取付角補正部２４がカメラ取付角補正手段にそれぞれ対応する。

本実施形態の車載カメラ取付角検出装置１００はこのような構成を有しており、次に、カメラ１０によってキャリブレーションシート２００を撮影してカメラ１０の取付角を検出、補正するまでの動作について説明する。

図４は、カメラ１０の取付角を検出して補正する概略的な動作手順を示す流れ図である。まず、車両後方の所定位置にキャリブレーションシート２００を配置した状態で、カメラ１０による撮影が行われる（ステップ１００）。例えば、利用者が操作部３０を操作して取込指示を行う。画像取込部１２は、この取込指示に応じてカメラ１０で撮影されたキャリブレーションシート画像を取り込み、画像メモリ１４に格納する。

次に、カメラ姿勢算出部２０は、画像メモリ１４からキャリブレーションシート画像を読み出してカメラ１０の姿勢を算出する（ステップ１０２）。これにより、カメラ１０の姿勢の算出値として、カメラ位置ｘ’，ｙ’，ｚ’とカメラ角度ｒｖ’，ｒｈ’，ｒｒ’が得られる。姿勢算出の具体例については後述する。

次に、車両方向ズレ算出部２２は、車両の方向ズレθを算出する（ステップ１０４）。図５は、方向ズレ算出を行う際の座標系等を示す説明図である。図５に示すように、キャリブレーションシート２００に対して予め決められた所定の相対位置（以後、この位置を正規位置と称して説明を行う）に車両Ｇが配置された場合の車両Ｇの後端中心をＸＹ平面の座標原点Ｏとし、この原点Ｏから車両Ｇの前輪までのＹ軸方向に沿った距離をＬ、車両ＧのホイルベースをＷ、カメラ１０の取付位置を（Ｔｘ，Ｔｙ）とする。ところで、実際に車両を配置する際には、キャリブレーションシート２００に対する相対位置や方向を正確に合わせることは難しい（図５では、位置や方向がずれた状態の車両がＧ’で示されている）ため、ステップ１０２の姿勢算出によって得られるカメラ１０の取付位置は（Ｔｘ，Ｔｙ）からずれた位置（Ｔｘ’，Ｔｙ’）となる。

なお、位置（Ｔｘ’，Ｔｙ’）は、カメラ姿勢算出部２０によって算出されたカメラ位置ｘ’，ｙ’に対して座標変換を行うことにより容易に算出することができる。また、図５に示した例では、車両における相対位置が固定された基準位置として、正規位置に配置された車両の４輪重心が用いられる。この重心位置の座標は（０，Ｌ−Ｗ／２）と表すことができる。

車両方向ズレ算出部２２は、４輪重心と正規位置の車両におけるカメラ１０の取付位置（Ｔｘ，Ｔｙ）との距離をｄと、４輪重心と実際の車両におけるカメラ１０の取付位置（Ｔｘ’，Ｔｙ’）との距離ｄ’とを以下の式を用いて算出する。

ｄ ＝√（Ｔｘ²＋（Ｌ−Ｗ／２−Ｔｙ）²） ・・・（１）
ｄ’＝√（Ｔｘ’²＋（Ｌ−Ｗ／２−Ｔｙ’）²） ・・・（２）
車両方向ズレ算出部２２は、これらの距離ｄ、ｄ’を用いて、４輪重心と正規位置の車両におけるカメラ１０の取付位置とを通る直線のなす角度ψと、４輪重心と実際の車両におけるカメラ１０の取付位置とを通る直線のなす角度ψ’とを以下の式を用いて算出する。

ψ ＝ｓｉｎ^-1（Ｔｘ／ｄ） ・・・（３）
ψ’＝ｓｉｎ^-1（Ｔｘ’／ｄ’） ・・・（４）
車両方向ズレ算出部２２は、これらの角度ψ、ψ’を用いて、車両方向ズレθを以下の式で算出する。

θ＝ψ−ψ’ ・・・（５）
次に、カメラ取付角補正部２４は、補正後のカメラ角度ｒｖ”，ｒｈ”，ｒｒ”を決定する（ステップ１０６）。

車両方向ズレθは、鉛直下向き（Ｚ軸方向）回りの回転角と考えることができるため、車両方向ズレθの回転補正行列Ｒｒ（θ）は以下の式で表すことができる。

補正後のカメラ角度ｒｖ”，ｒｈ”，ｒｒ”を用いたカメラ取付角行列Ｒｖ（ｒｖ”）×Ｒｈ（ｒｈ”）×Ｒｒ（ｒｒ”）は、ステップ１０２において算出されたカメラ取付角ｒｖ’，ｒｈ’，ｒｒ’および車両方向ズレθを用いると、Ｒｖ（ｒｖ’）×Ｒｈ（ｒｈ’）×Ｒｒ（ｒｒ’）×Ｒｒ（θ）と表すことができる。すなわち、
Ｒｖ（ｒｖ”）×Ｒｈ（ｒｈ”）×Ｒｒ（ｒｒ”）
＝Ｒｖ（ｒｖ’）×Ｒｈ（ｒｈ’）×Ｒｒ（ｒｒ’）×Ｒｒ（θ）
・・・（７）
となる。ここで、Ｒｖ（ｒｖ’）、Ｒｈ（ｒｈ’）、Ｒｒ（ｒｒ’）は、以下に示す回転行列である。なお、Ｒｖ（ｒｖ”）、Ｒｈ（ｒｈ”）、Ｒｒ（ｒｒ”）、Ｒｒ（θ）についても同様である。

（７）式の右辺は全ての既知の値なので、展開して以下のように置く。

また、（７）式の左辺を展開して（１１）式とともに解くと、以下のようになる。

カメラ取付角補正部２４は、このようにして補正後のカメラ角度ｒｖ”，ｒｈ”，ｒｒ”を決定する。

次に、カメラ姿勢算出部２０によるカメラ姿勢の推定動作について説明する。図６は、カメラ姿勢算出部２０の詳細構成を示す図である。図６に示すように、カメラ姿勢算出部２０は、校正指標中心位置検出部６０、校正指標座標記憶部６１、６３、座標変換部６２、校正指標間距離調整部６４、校正指標位置調整部６５、カメラ姿勢調整部６６とを含んで構成されている。

校正指標中心位置検出部６０は、画像メモリ１４に格納されたキャリブレーションシート画像を読み出して、この画像に含まれるキャリブレーションシート２００内の校正指標の中心位置を検出する。例えば、校正指標中心位置検出部６０は、キャリブレーションシート２００に含まれる校正指標としての１２個の小黒丸２１０を画像認識により抽出し、それぞれの中心位置の座標値を校正指標座標記憶部６１に保存する。なお、この中心位置の座標値は、カメラ１０の光軸Ｓに垂直に画像平面（Ｕ−Ｖ座標系）が設定された魚眼座標系によって表されたものである。

座標変換部６２は、各校正指標の中心座標値を、魚眼座標系から、地面をＸ−Ｙ平面、地面に垂直な向きをＺ方向とする基準座標系に変換し、校正指標座標記憶部６３に保存する。

図７は、座標変換の説明図である。図７において、Ｘ−Ｙ−Ｚは基準座標系を、Ｕ−Ｖ−Ｓは魚眼座標系をそれぞれ示している。また、図７において、ｘ１，ｙ１，ｚ１を魚眼座標系Ｕ−Ｖ−Ｓと基準座標系Ｘ−Ｙ−Ｚの原点間の距離、ｒｘ，ｒｙ，ｒｚを基準座標系Ｘ−Ｙ−Ｚに対するカメラ１０の各軸周りの回転量（回転角）とすると、以下の式が成立する。但し、ｕ，ｖ，ｓは校正指標の魚眼座標系における中心座標値で既知、λは基準座標系の単位を実際の校正指標間距離からｍｍに変換するための係数である。

図７（Ｂ）より、カメラ１０の光軸がＸ−Ｙ平面上のＰ点に向いているときのＸ軸周りの回転量はｒｖ（＝ｒｘ）、Ｙ軸周りの回転量はｒｈ（＝ｒｙ）、Ｚ軸周りの回転量はｒｒ（＝ｒｚ）である。これらのそれぞれが、ピッチ角、ヨー角、ロール角である。

以後、校正指標間距離調整部６４、校正指標位置調整部６５、カメラ姿勢調整部６６は、校正指標間の各軸方向距離が実際の各軸方向距離と等しくなるように、かつ、校正指標位置が実際の校正指標位置と等しくなるようにｒｖ，ｒｈ，ｒｒ，ｘ１，ｙ１，ｚ１を決定する。すなわち、最初に、校正指標間距離調整部６４およびカメラ姿勢調整部６６は、ｘ１，ｙ１，ｚ１を固定した状態でｒｖ，ｒｈ，ｒｒを変更しながら各校正指標間の中心座標値を（１３）式を用いて計算し、各校正指標間の各軸方向距離を計算し、各校正指標間の各軸方向距離が等しくなるｒｖ，ｒｈ，ｒｒを求め、これらｒｖ，ｒｈ，ｒｒをカメラ角度として出力する。また、校正指標位置調整部６５およびカメラ姿勢調整部６６は、（１３）式より各校正指標の中心座標値を計算し、実際の校正指標の中心位置（既知）と等しくなるｘ１，ｙ１，ｚ１を求め、カメラ位置として出力する。

具体的には、ｒｒを変更することにより校正指標の傾斜を調整することができ、ｒｈを変更することにより校正指標間の垂直方向の距離を調整することができ、ｒｖを変更することにより校正指標間の水平方向の距離を調整することができる。

したがって、最初、校正指標傾斜調整量決定部６４ａはｘ１，ｙ１，ｚ１を一定値（例えば０）としたときの各校正指標の中心座標値を用いて校正指標傾斜角度を計算する。校正指標の並びが傾斜している場合には傾斜角＝０となるようにｒｒを調整し、調整量Δｒｒをカメラ姿勢調整部６６に入力する。カメラ姿勢調整部６６は、ｒｒ＝ｒｒ＋Δｒｒにより、新ｒｒを計算して座標変換部６２に入力する。これにより、座標変換部６２は、（１３）式により各校正指標の中心座標を計算し、校正指標傾斜調整量決定部６４ａは、これらの各校正指標の中心座標値を用いて校正指標傾斜角度を計算する。以後、校正指標傾斜角が０となるまで以上の処理を継続してｒｒの調整が行われる。

校正指標傾斜角度が０となるようにｒｒの調整が終了すれば、校正指標間距離算出部６４ｂは、各校正指標間のＸ軸方向の距離を計算し、校正指標間距離調整完了決定部６４ｄは各校正指標間のＸ軸方向距離が等しいか調べ、等しくなければ校正指標間距離調整量決定部６４ｃに調整指示信号を入力する。これにより、校正指標間距離調整量決定部６４ｃはｒｈを調整し、調整量Δｒｈをカメラ姿勢調整部６６に入力する。カメラ姿勢調整部６６は、ｒｈ＝ｒｈ＋Δｒｈより、新ｒｈを計算して座標変換部６２に入力する。これにより、座標変換部６２は、（１３）式により各校正指標の中心座標値を計算し、校正指標間距離算出部６４ｂは各校正指標の中心座標値を用いて各校正指標間のＸ軸方向距離を計算し、各校正指標間のＸ軸方向距離が等しくなるまでｒｈの調整を行う。

ｒｈの調整が終了すれば、校正指標間距離算出部６４ｂは各校正指標間のＹ軸方向の距離を計算し、校正指標間距離調整完了決定部６４ｄは各校正指標間のＹ軸方向距離が等しいか調べ、等しくなければ校正指標間距離調整量決定部６４ｃに調整指示信号を入力する。これにより、校正指標間距離調整量決定部６４ｃはｒｖを調整し、調整量Δｒｖをカメラ姿勢調整部６６に入力する。カメラ姿勢調整部６６はｒｖ＝ｒｖ＋Δｒｖにより、新ｒｖを計算して座標変換部６２に入力する。これにより、座標変換部６２は（１３）式により各校正指標の中心座標値を計算し、校正指標間距離算出部６４ｂは各校正指標の中心座標値を用いて各校正指標間のＹ軸方向距離を計算し、各校正指標間のＹ軸方向の距離が等しくなるまでｒｖの調整を行う。

以上により、ｒｖ（＝ｒｖ１），ｒｈ（＝ｒｈ１），ｒｒ（＝ｒｒ１）の調整が完了すれば、校正指標間距離調整完了決定部６４ｄは取り付け角度調整完了信号ＤＡＪＥＤを出力する。

校正指標位置調整部６５は、取り付け角度調整完了信号ＤＡＪＥＤが発生すると、実際の校正指標中心位置（Ｘｓ，Ｙｓ）と等しくなるｘ１，ｙ１を（１３）式より求め、また、校正指標のサイズ（あるいは校正指標間距離）が実際の校正指標サイズ（あるいは校正指標間距離）と等しくなるようにｚ１を調整し、カメラ位置として出力する。その後、カメラ姿勢調整部６６は、算出したカメラ角度ｒｖ１，ｒｈ１，ｒｒ１とカメラ位置ｘ１，ｙ１，ｚ１を出力する。カメラ姿勢算出部２０からは、これらのカメラ角度とカメラ位置が、カメラ角度ｒｖ’，ｒｈ’，ｒｒ’とカメラ位置ｘ’，ｙ’，ｚ’として出力される。

このように、本実施形態の車載カメラ取付角検出装置１００では、車両の方向ズレ角度を算出して、キャリブレーションシート２００を用いて検出されたカメラの取付角度を回転補正することにより、カメラ１０の補正後の正確な取付角度を得ることができる。また、１台のカメラ１０でキャリブレーションシート２００を１回撮影するだけで回転角度の補正を行うことができるため、簡単な構成でコスト増加を防止するとともに、処理の簡略化が可能となる。また、カメラ１０の取付位置を固定することにより、この取付位置の検出や補正を行う処理が不要になり、さらなる処理の簡略化が可能となる。

また、車両における相対位置が固定された基準位置と、カメラ姿勢算出部２０によって算出されたカメラ１０の取付位置とを通る直線のなす角度を用いて車両の方向ズレ角度を算出することにより、車両の方向ズレ角度を容易に算出することができる。特に、基準位置として、車両に備わった４つの車輪の重心位置を用いることにより、実際の車両の挙動に近い車両の方向ズレを想定してその角度を求めることが可能となる。また、カメラ姿勢算出部２０によって算出されたカメラ１０の取付角度に対応する回転行列と車両方向ズレ算出部２２によって算出された車両の方向ズレ角度に対応する回転行列とを掛け合わせた結果と、カメラ１０の回転補正後の取付角度に対応する回転行列が等しいとして、回転補正後の取付角度を算出することにより、容易かつ正確に取付角度の回転補正を行うことができ、カメラ１０の正確な取付角度を得ることができる。

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において種々の変形実施が可能である。例えば、上述した実施形態では、車両の４つの車輪の重心位置（４輪重心）を基準位置としたが、例えば２つの後輪の中心位置や２つの前輪の中心位置などを基準位置として用いるようにしてもよい。

また、上述した実施形態では、車両後方を撮影するカメラ１０について説明したが、車両前方あるいは車両側方を撮影するカメラの姿勢を決定する場合にも本発明を適用することができる。

上述したように、本発明によれば、車両の方向ズレ角度を算出して、キャリブレーションシートを用いて検出されたカメラの取付角度を回転補正することにより、カメラの補正後の正確な取付角度を得ることができる。また、１台のカメラでキャリブレーションシートを１回撮影するだけで回転角度の補正を行うことができるため、簡単な構成でコスト増加を防止するとともに、処理の簡略化が可能となる。

１０ カメラ
１２ 画像取込部
１４ 画像メモリ
２０ カメラ姿勢算出部
２２ 車両方向ズレ算出部
２４ カメラ取付角補正部
３０ 操作部
１００ 車載カメラ取付角検出装置
２００ キャリブレーションシート

Claims (5)

1. 車両に搭載されており、車両周辺に配置されたキャリブレーションシートに含まれる校正指標を撮影するカメラと、
   前記カメラで撮影された前記キャリブレーションシートの画像に基づいて前記カメラの取付位置および取付角度を算出するカメラ姿勢算出手段と、
   前記カメラ姿勢算出手段によって算出された前記カメラの取付位置に基づいて車両の方向ズレ角度を算出する車両方向ズレ算出手段と、
   前記カメラ姿勢算出手段によって算出された前記カメラの取付角度に対して、前記車両方向ズレ算出手段によって算出された方向ズレ角度分の回転補正を行うカメラ取付角補正手段と、
   を備えることを特徴とする車載カメラ取付角検出装置。
2. 請求項１において、
   前記カメラは、車両の予め決められた所定位置に設置されていることを特徴とする車載カメラ取付角度検出装置。
3. 請求項１または２において、
   前記車両方向ズレ算出手段は、車両における相対位置が固定された基準位置と、前記カメラ姿勢算出手段によって算出された前記カメラの取付位置とを通る直線のなす角度を用いて車両の方向ズレ角度を算出することを特徴とする車載カメラ取付角度検出装置。
4. 請求項３において、
   前記基準位置は、車両に備わった４つの車輪の重心位置であることを特徴とする車載カメラ取付角度検出装置。
5. 請求項１〜４のいずれかにおいて、
   前記カメラ取付角補正手段は、前記カメラ姿勢算出手段によって算出された前記カメラの取付角度に対応する回転行列と前記方向ズレ角度に対応する回転行列とを掛け合わせた結果と、前記カメラの回転補正後の取付角度に対応する回転行列が等しいとして、回転補正後の取付角度を算出することを特徴とする車載カメラ取付角度検出装置。

Images