JP2014214547A - Image generating device for paving machine, and operation support system for paving machine - Google Patents

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    • E01C19/48Machines, tools or auxiliary devices for preparing or distributing paving materials, for working the placed materials, or for forming, consolidating, or finishing the paving for laying-down the materials and consolidating them, or finishing the surface, e.g. slip forms therefor, forming kerbs or gutters in a continuous operation in situ

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image generating device for a paving machine for further easily understandably presenting a peripheral dead angle area.SOLUTION: An image generating device 100 for a paving machine comprises: coordinate associating means 10 for associating coordinates in a space model MDA arranged around an asphalt finisher 60 with coordinates in an input image plane for positioning an input image; and output image generating means 11 for generating an output image by associating values of the coordinates in the input image plane with values of the coordinates in the output image plane for positioning an output image, via the coordinates in the space model MDA. The space model MDA includes a hopper part plane area R1a and a screed part plane area R1b parallel to a road surface. A distance from the road surface of the hopper part plane area R1a is larger than a distance from the road surface of the screed part plane area R1b.

Description

本発明は、舗装機械に取り付けられた複数のカメラが撮像した複数の入力画像に基づいて出力画像を生成する舗装機械用画像生成装置及びその装置を用いた舗装機械用操作支援システムに関する。   The present invention relates to an image generation apparatus for a pavement machine that generates an output image based on a plurality of input images taken by a plurality of cameras attached to the pavement machine, and an operation support system for a pavement machine using the apparatus.

従来、ホッパ内部を撮像するカメラと、ホッパの左外側周辺部を撮像するカメラと、ホッパの右外側周辺部を撮像するカメラとを備えるアスファルトフィニッシャの運転者支援装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。   2. Description of the Related Art Conventionally, there has been known a driver support device for an asphalt finisher including a camera that captures the inside of a hopper, a camera that captures a left outer periphery of the hopper, and a camera that captures a right outer periphery of the hopper (for example, Patent Document 1).

特開2009−19353号公報JP 2009-19353 A

特許文献1のアスファルトフィニッシャは、車体幅方向に変位可能な運転席から視認できる位置に各カメラで撮像された映像を映し出すモニタを備える。そして、運転者支援装置は、車体幅方向における運転席の位置に応じてモニタに映し出される映像を自動的に切り換える。その結果、運転者支援装置は、運転席の位置に応じて変化する死角領域を運転者が容易に視認できるようにする。   The asphalt finisher of Patent Document 1 includes a monitor that displays images captured by each camera at a position that can be viewed from a driver seat that can be displaced in the vehicle body width direction. The driver assistance device automatically switches the image displayed on the monitor according to the position of the driver's seat in the vehicle body width direction. As a result, the driver assistance device enables the driver to easily see the blind spot area that changes according to the position of the driver's seat.

しかしながら、特許文献1の運転者支援装置は、ホッパの周囲の死角領域を運転者が視認できるようにするのみであり、アスファルトフィニッシャの周囲にある他の死角領域を運転者に視認させることができない。そのため、特許文献1の運転者支援装置は、アスファルトフィニッシャの運転を支援するには不十分である。   However, the driver assistance device of Patent Document 1 only allows the driver to visually recognize the blind spot area around the hopper, and cannot allow the driver to visually recognize other blind spot areas around the asphalt finisher. . For this reason, the driver support device of Patent Document 1 is insufficient to support the driving of the asphalt finisher.

上述の点に鑑み、本発明は、周囲の死角領域をより分かり易く提示する舗装機械用画像生成装置及び舗装機械用操作支援システムを提供することを目的とする。   In view of the above-described points, an object of the present invention is to provide an image generation apparatus for a paving machine and an operation support system for a paving machine that can easily present a surrounding blind spot area.

上述の目的を達成するために、本発明の実施例に係る舗装機械用画像生成装置は、ホッパ部及びスクリード部を備える舗装機械に取り付けられた複数の撮像手段が撮像した入力画像に基づいて出力画像を生成する舗装機械用画像生成装置であって、前記舗装機械の周囲に配置される空間モデルにおける座標と、前記入力画像が位置する入力画像平面における座標とを対応付ける座標対応付け手段と、前記空間モデルにおける座標を介して、前記入力画像平面における座標の値と前記出力画像が位置する出力画像平面における座標の値とを対応付けて前記出力画像を生成する出力画像生成手段と、を備え、前記空間モデルは、前記ホッパ部の位置に対応し且つ路面より高い位置に設定される路面に平行なホッパ部平面領域を含み、前記出力画像生成手段は、前記出力画像における前記ホッパ部の画像と前記スクリード部の画像との大小関係を、実際の前記ホッパ部と前記スクリード部との大小関係に合わせる。   In order to achieve the above-described object, an image generating apparatus for a paving machine according to an embodiment of the present invention outputs an image based on input images captured by a plurality of imaging units attached to a paving machine including a hopper unit and a screed unit. An image generation apparatus for a pavement machine that generates an image, the coordinate association unit associating coordinates in a space model arranged around the pavement machine and coordinates in an input image plane on which the input image is located, Output image generation means for generating the output image by associating the value of the coordinate on the input image plane with the value of the coordinate on the output image plane on which the output image is located via the coordinates in the spatial model, The spatial model includes a hopper portion plane area that corresponds to the position of the hopper portion and is parallel to the road surface set at a position higher than the road surface, and the output image Forming means, the magnitude relationship between the image of the image with the screed part of the hopper in the output image, match the magnitude relation between the actual said hopper said screed unit.

また、本発明の実施例に係る舗装機械用操作支援システムは、舗装機械の移動又は操作を支援する操作支援システムであって、上述の舗装機械用画像生成装置と、前記舗装機械を移動させ或いは操作するための操作部の周辺に設置され、該舗装機械用画像生成装置が生成する出力画像を表示する表示部と、を備える。   An operation support system for a paving machine according to an embodiment of the present invention is an operation support system that supports movement or operation of a paving machine, and moves the paving machine and the image generating apparatus for the paving machine described above. A display unit that is installed around an operation unit for operation and displays an output image generated by the image generation device for a pavement machine.

上述の手段により、本発明は、周囲の死角領域をより分かり易く提示する舗装機械用画像生成装置及び舗装機械用操作支援システムを提供することができる。   By the above-described means, the present invention can provide an image generation apparatus for a paving machine and an operation support system for the paving machine that present the surrounding blind spot area more easily.

本発明に係る画像生成装置の構成例を概略的に示すブロック図である。It is a block diagram which shows roughly the structural example of the image generation apparatus which concerns on this invention. 画像生成装置が搭載されるアスファルトフィニッシャの構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the asphalt finisher by which an image generation apparatus is mounted. 入力画像が投影される空間モデルの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the space model on which an input image is projected. 図3の空間モデルと処理対象画像平面との間の関係の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the relationship between the space model of FIG. 3, and a process target image plane. 入力画像平面上の座標と空間モデル上の座標との対応付けを説明するための図である。It is a figure for demonstrating matching with the coordinate on an input image plane, and the coordinate on a space model. 座標対応付け手段による座標間の対応付けを説明するための図である。It is a figure for demonstrating the matching between the coordinates by a coordinate matching means. 平行線群の作用を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the effect | action of a parallel line group. 補助線群の作用を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the effect | action of an auxiliary line group. 処理対象画像生成処理及び出力画像生成処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of a process target image generation process and an output image generation process. 出力画像の表示例(その1)である。It is a display example (the 1) of an output image. 出力画像の表示例(その2)である。It is a display example (the 2) of an output image. 出力画像の表示例(その3)である。It is a display example (the 3) of an output image. 格子模様を生成する方法の一例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating an example of the method of producing | generating a lattice pattern. 図13の格子模様を出力画像平面上に配置した状態を示す図である。It is a figure which shows the state which has arrange | positioned the lattice pattern of FIG. 13 on an output image plane. 格子模様形成処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of a lattice pattern formation process. 出力画像の表示例(その4)である。It is a display example (the 4) of an output image. 二つのカメラのそれぞれの撮像範囲の重複領域における物体の消失防止効果を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the loss | disappearance prevention effect of the object in the overlapping area | region of each imaging range of two cameras. 図16で示される出力画像と、図16の出力画像に格子模様が適用された出力画像との違いを表す対比図である。FIG. 17 is a comparison diagram showing a difference between the output image shown in FIG. 16 and an output image in which a lattice pattern is applied to the output image of FIG. 16. 入力画像が投影される空間モデルの別の一例を示す図である。It is a figure which shows another example of the space model on which an input image is projected. 図19の空間モデルと処理対象画像平面との間の関係の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the relationship between the space model of FIG. 19, and a process target image plane. 出力画像の表示例(その5)である。It is a display example (the 5) of an output image. 出力画像の表示例(その6)である。It is a display example (the 6) of an output image.

以下、図面を参照しつつ、本発明を実施するための最良の形態の説明を行う。   Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、本発明に係る画像生成装置の構成例100を概略的に示すブロック図である。   FIG. 1 is a block diagram schematically showing a configuration example 100 of an image generation apparatus according to the present invention.

画像生成装置100は、例えば、舗装機械に搭載されたカメラ2が撮像した入力画像に基づいて出力画像を生成しその出力画像を運転者に提示する装置である。本実施例では、画像生成装置100は、舗装機械としてのアスファルトフィニッシャ60に搭載され、主に、制御部1、カメラ2、入力部3、記憶部4、及び表示部5で構成される。   The image generation device 100 is, for example, a device that generates an output image based on an input image captured by the camera 2 mounted on a paving machine and presents the output image to the driver. In this embodiment, the image generating apparatus 100 is mounted on an asphalt finisher 60 as a paving machine, and mainly includes a control unit 1, a camera 2, an input unit 3, a storage unit 4, and a display unit 5.

図2は、画像生成装置100が搭載されるアスファルトフィニッシャ60の構成例を示す図であり、図2(A)が左側面図を示し、図2(B)が上面図を示し、図2(C)が後面図を示す。   2 is a diagram illustrating a configuration example of the asphalt finisher 60 on which the image generating apparatus 100 is mounted. FIG. 2A illustrates a left side view, FIG. 2B illustrates a top view, and FIG. C) shows a rear view.

アスファルトフィニッシャ60は、主に、トラクタ部61、ホッパ部62、及びスクリード部63で構成される。   The asphalt finisher 60 mainly includes a tractor portion 61, a hopper portion 62, and a screed portion 63.

トラクタ部61は、アスファルトフィニッシャ60を走行させるための機構である。本実施例では、トラクタ部61は、走行用油圧モータを用いて4つのホイールを回転させてアスファルトフィニッシャ60を移動させる。走行用油圧モータ(図示せず。)は、ディーゼルエンジン等の原動機(図示せず。)が駆動する油圧ポンプ(図示せず。)から作動油の供給を受けて回転する。また、トラクタ部61の上部には運転席64及び操作部65を含むキャブが配置される。   The tractor unit 61 is a mechanism for causing the asphalt finisher 60 to travel. In the present embodiment, the tractor unit 61 moves the asphalt finisher 60 by rotating four wheels using a traveling hydraulic motor. A traveling hydraulic motor (not shown) rotates upon receiving hydraulic oil supplied from a hydraulic pump (not shown) driven by a prime mover (not shown) such as a diesel engine. Further, a cab including a driver's seat 64 and an operation unit 65 is disposed on the tractor unit 61.

また、トラクタ部61には、右側部、左側部、及び前部にカメラ2(右側部カメラ2R、左側部カメラ2L、前部カメラ2F)が取り付けられる。なお、キャブ内の運転者が視認し易い位置には表示部5が設置される。また、本実施例では、トラクタ部61から見たホッパ部62の方向を前方とし、トラクタ部61から見たスクリード部63の方向を後方とする。   Further, the tractor unit 61 is provided with the cameras 2 (the right side camera 2R, the left side camera 2L, and the front camera 2F) on the right side, the left side, and the front side. In addition, the display part 5 is installed in the position where the driver | operator in a cab is easy to visually recognize. In this embodiment, the direction of the hopper 62 viewed from the tractor 61 is defined as the front, and the direction of the screed 63 viewed from the tractor 61 is defined as the rear.

ホッパ部62は、アスファルト合材を受け入れるための機構であり、本実施例では、油圧シリンダ(図示せず。)によって車幅方向に開閉可能に構成される。アスファルトフィニッシャ60は、通常、ホッパ部62を全開状態にしてダンプカー(図示せず。)の荷台からアスファルト合材を受け入れる。なお、図2は、ホッパ部62が全開状態であることを示す。そして、ホッパ部62内のアスファルト合材が減少するとホッパ部62を閉じ、ホッパ部62の内壁付近にあったアスファルト合材をホッパ部62の中央部に集めてスクリード部63に給送できるようにする。   The hopper portion 62 is a mechanism for receiving the asphalt mixture, and is configured to be opened and closed in the vehicle width direction by a hydraulic cylinder (not shown) in this embodiment. The asphalt finisher 60 normally receives the asphalt mixture from the loading platform of a dump truck (not shown) with the hopper 62 fully open. FIG. 2 shows that the hopper 62 is in a fully opened state. When the asphalt mixture in the hopper 62 decreases, the hopper 62 is closed, and the asphalt mixture near the inner wall of the hopper 62 can be collected at the center of the hopper 62 and fed to the screed unit 63. To do.

スクリード部63は、アスファルト合材を敷き均すための機構であり、本実施例では、油圧シリンダ(図示せず。)によって、鉛直方向に昇降可能に、且つ、車幅方向に伸縮可能に構成される。具体的には、スクリード部63の幅は、車幅方向に伸長された場合に、トラクタ部61の幅より大きい。   The screed portion 63 is a mechanism for spreading and leveling the asphalt mixture. In this embodiment, the screed portion 63 is configured to be vertically movable and extendable in the vehicle width direction by a hydraulic cylinder (not shown). Is done. Specifically, the width of the screed portion 63 is larger than the width of the tractor portion 61 when it is extended in the vehicle width direction.

次に、画像生成装置100の各構成要素について説明する。   Next, each component of the image generation apparatus 100 will be described.

制御部1は、CPU(Central Processing Unit)、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、NVRAM(Non-Volatile Random Access Memory)等を備えたコンピュータであって、例えば、後述する座標対応付け手段10及び出力画像生成手段11のそれぞれに対応するプログラムをROMやNVRAMに記憶し、一時記憶領域としてRAMを利用しながら各手段に対応する処理をCPUに実行させる。   The control unit 1 is a computer including a CPU (Central Processing Unit), a RAM (Random Access Memory), a ROM (Read Only Memory), an NVRAM (Non-Volatile Random Access Memory), etc. A program corresponding to each of the attaching means 10 and the output image generating means 11 is stored in the ROM or NVRAM, and the CPU executes processing corresponding to each means while using the RAM as a temporary storage area.

カメラ2は、アスファルトフィニッシャ60の周辺を映し出す入力画像を取得するための装置であり、例えば、キャブにいる運転者の死角領域を撮像できるようトラクタ部61に取り付けられる。   The camera 2 is a device for acquiring an input image that reflects the periphery of the asphalt finisher 60, and is attached to the tractor unit 61 so as to image a blind spot area of a driver in a cab, for example.

死角領域は、例えば、ホッパ部62の内部空間(特に、トラクタ部61に近い部分)、ホッパ部62を閉じたときのホッパ部62の前端の左右隅部の外側の空間、アスファルトフィニッシャ60の左右の側部近辺の路面に近い空間(特に、車幅方向でキャブの反対側にある空間であり、例えば、本実施例のようにキャブが車幅方向右側に設置されている場合にはアスファルトフィニッシャ60の左側部近辺の路面に近い空間である。)等を含む。   The blind spot area is, for example, an internal space of the hopper portion 62 (particularly, a portion close to the tractor portion 61), a space outside the left and right corners of the front end of the hopper portion 62 when the hopper portion 62 is closed, and the left and right sides of the asphalt finisher 60 A space close to the road surface near the side of the vehicle (particularly a space on the opposite side of the cab in the vehicle width direction. 60 is a space close to the road surface in the vicinity of the left side of 60).

また、カメラ2は、トラクタ部61の右側部、左側部、及び前部以外の位置(例えば、後部である。)に取り付けられていてもよく、広い範囲を撮像できるよう広角レンズ又は魚眼レンズが装着されていてもよい。また、カメラ2は、ホッパ部62に取り付けられてもよく、スクリード部63に取り付けられてもよい。   The camera 2 may be attached to a position other than the right side, left side, and front of the tractor unit 61 (for example, the rear), and is equipped with a wide-angle lens or fish-eye lens so that a wide range can be imaged. May be. In addition, the camera 2 may be attached to the hopper 62 or may be attached to the screed part 63.

本実施例では、カメラ2は、前部カメラ2F、左側部カメラ2L、及び右側部カメラ2Rを含む。前部カメラ2Fは、図2(A)及び図2(B)に示すように、トラクタ部61の前部上端に取り付けられ、その光軸2FXが進行方向前方に延び、且つ、路面との間に側面視で角度α(例えば65度である。)を形成するように取り付けられる。また、左側部カメラ2Lは、図2(A)〜図2(C)に示すように、トラクタ部61の左側部上端に取り付けられ、その光軸2LXが、トラクタ部61の左側面との間に上面視で角度β(例えば70度である。)を形成し、且つ、路面との間に背面視で角度γを形成するように取り付けられる。右側部カメラ2Rは、左右を逆にして、左側部カメラ2Lと同様に取り付けられる。なお、図2(B)の破線で囲まれる領域2FAは、前部カメラ2Fの撮像範囲を示し、一点鎖線で囲まれる領域2LAは、左側部カメラ2Lの撮像範囲を示し、二点鎖線で囲まれる領域2RAは、右側部カメラ2Rの撮像範囲を示す。   In this embodiment, the camera 2 includes a front camera 2F, a left camera 2L, and a right camera 2R. As shown in FIGS. 2A and 2B, the front camera 2F is attached to the front upper end of the tractor unit 61, and its optical axis 2FX extends forward in the traveling direction and is between the road surface. Are attached so as to form an angle α (for example, 65 degrees) in a side view. 2A to 2C, the left side camera 2L is attached to the upper end of the left side of the tractor unit 61, and the optical axis 2LX is between the left side surface of the tractor unit 61 and the left side camera 2L. Is formed so as to form an angle β (for example, 70 degrees) when viewed from above and to form an angle γ when viewed from the back with respect to the road surface. The right camera 2R is attached in the same manner as the left camera 2L with the left and right reversed. In FIG. 2B, an area 2FA surrounded by a broken line indicates an imaging range of the front camera 2F, and an area 2LA surrounded by an alternate long and short dash line indicates an imaging range of the left camera 2L, and is surrounded by an alternate long and two short dashes line. A region 2RA to be displayed indicates an imaging range of the right camera 2R.

また、カメラ2は、トラクタ部61から延びる取り付け用ステーに取り付けられてもよく、取り付け用ステーを介さずにトラクタ部61に直接的に取り付けられてもよく、トラクタ部61に埋め込まれてもよい。   Further, the camera 2 may be attached to an attachment stay extending from the tractor portion 61, may be directly attached to the tractor portion 61 without passing through the attachment stay, or may be embedded in the tractor portion 61. .

また、カメラ2は、制御部1からの制御信号に応じて入力画像を取得し、取得した入力画像を制御部1に対して出力する。なお、カメラ2は、魚眼レンズ又は広角レンズを用いて入力画像を取得した場合には、それらレンズを用いることによって生じる見掛け上の歪曲やアオリを補正した補正済みの入力画像を制御部1に対して出力してもよく、その見掛け上の歪曲やアオリを補正していない入力画像をそのまま制御部1に対して出力してもよい。そのまま出力した場合には、制御部1がその見掛け上の歪曲やアオリを補正する。   In addition, the camera 2 acquires an input image according to a control signal from the control unit 1 and outputs the acquired input image to the control unit 1. In addition, when the camera 2 acquires an input image using a fisheye lens or a wide-angle lens, the corrected input image obtained by correcting apparent distortion and tilt caused by using these lenses is transmitted to the control unit 1. It may be output, or an input image that is not corrected for its apparent distortion and tilt may be output to the control unit 1 as it is. When output as it is, the control unit 1 corrects the apparent distortion and tilt.

このようにして、カメラ2は、アスファルトフィニッシャ60の左側方及び右側方並びにホッパ部62の内部及び周辺にある複数の死角領域を含む連続する領域がその撮像範囲に含まれるように入力画像を取得する。   In this way, the camera 2 acquires an input image so that a continuous area including a plurality of blind spots in the left and right sides of the asphalt finisher 60 and in and around the hopper 62 is included in the imaging range. To do.

入力部3は、運転者を含む操作者が画像生成装置100に対して各種情報を入力できるようにするための装置であり、例えば、タッチパネル、ボタンスイッチ等である。   The input unit 3 is a device that allows an operator including a driver to input various types of information to the image generation device 100, and is, for example, a touch panel, a button switch, or the like.

記憶部4は、各種情報を記憶するための装置であり、例えば、ハードディスク、光学ディスク、又は半導体メモリ等である。   The storage unit 4 is a device for storing various types of information, and is, for example, a hard disk, an optical disk, or a semiconductor memory.

表示部5は、画像情報を表示するための装置であり、例えば、キャブ内に設置された液晶ディスプレイ等であって、制御部1が出力する各種画像を表示する。   The display unit 5 is a device for displaying image information. For example, the display unit 5 is a liquid crystal display or the like installed in the cab, and displays various images output from the control unit 1.

また、画像生成装置100は、入力画像に基づいて処理対象画像を生成し、その処理対象画像に画像変換処理を施すことによって周辺障害物との位置関係や距離感を直感的に把握できるようにする出力画像を生成した上で、その出力画像を操作者に提示するようにしてもよい。   Further, the image generating apparatus 100 generates a processing target image based on the input image, and performs an image conversion process on the processing target image so that the positional relationship with the surrounding obstacles and a sense of distance can be intuitively grasped. An output image to be generated may be generated, and the output image may be presented to the operator.

「処理対象画像」は、入力画像に基づいて生成される、画像変換処理(例えば、スケール変換、アフィン変換、歪曲変換、視点変換処理等である。)の対象となる画像であり、例えば、地表を上方から撮像するカメラによる入力画像であってその広い画角により水平方向の画像(例えば、空の部分である。)を含む入力画像を画像変換処理で用いる場合に、その水平方向の画像が不自然に表示されないよう(例えば、空の部分が地表にあるものとして扱われないよう)その入力画像を所定の空間モデルに投影した上で、その空間モデルに投影された投影画像を別の二次元平面に再投影することによって得られる、画像変換処理に適した画像である。なお、処理対象画像は、画像変換処理を施すことなくそのまま出力画像として用いられてもよい。   The “processing target image” is an image that is generated based on an input image and that is a target of image conversion processing (for example, scale conversion, affine conversion, distortion conversion, viewpoint conversion processing, etc.). When an input image including a horizontal image (for example, an empty portion) is used in an image conversion process with an image captured from above by a camera that captures the image from above, the horizontal image is The input image is projected onto a predetermined spatial model so that it is not unnaturally displayed (for example, the sky part is not treated as being on the ground surface), and then the projected image projected onto the spatial model is changed to another two. It is an image suitable for image conversion processing, which is obtained by reprojecting onto a dimensional plane. The processing target image may be used as an output image as it is without performing an image conversion process.

「空間モデル」は、少なくとも、処理対象画像が位置する平面である処理対象画像平面以外の平面又は曲面(例えば、処理対象画像平面に平行な平面、又は、処理対象画像平面との間で角度を形成する平面若しくは曲面である。)を含む、一又は複数の平面若しくは曲面で構成される、入力画像の投影対象である。   The “spatial model” is a plane or curved surface other than the processing target image plane that is the plane on which the processing target image is located (for example, a plane parallel to the processing target image plane or an angle with the processing target image plane). A plane or a curved surface to be formed), and a projection target of an input image composed of one or a plurality of planes or curved surfaces.

なお、画像生成装置100は、処理対象画像を生成することなく、その空間モデルに投影された投影画像に画像変換処理を施すことによって出力画像を生成するようにしてもよい。また、投影画像は、画像変換処理を施すことなくそのまま出力画像として用いられてもよい。   Note that the image generation apparatus 100 may generate an output image by performing image conversion processing on the projection image projected on the space model without generating a processing target image. Further, the projection image may be used as an output image as it is without being subjected to image conversion processing.

図3は、入力画像が投影される空間モデルMDの一例を示す図であり、図3(A)は、アスファルトフィニッシャ60を左側方から見たときのアスファルトフィニッシャ60と空間モデルMDとの間の関係を示し、図3(B)は、アスファルトフィニッシャ60を上方から見たときのアスファルトフィニッシャ60と空間モデルMDとの間の関係を示し、図3(C)は、アスファルトフィニッシャ60を後方から見たときのアスファルトフィニッシャ60と空間モデルMDとの間の関係を示す。   FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a spatial model MD onto which an input image is projected. FIG. 3A illustrates an area between the asphalt finisher 60 and the spatial model MD when the asphalt finisher 60 is viewed from the left side. 3 (B) shows the relationship between the asphalt finisher 60 and the space model MD when the asphalt finisher 60 is viewed from above, and FIG. 3 (C) shows the asphalt finisher 60 viewed from the rear. The relationship between the asphalt finisher 60 and the space model MD is shown.

図3で示されるように、空間モデルMDは、路面に平行な第1平面領域R1と、路面と交差する第2平面領域R2とを有する。   As shown in FIG. 3, the space model MD has a first plane region R1 parallel to the road surface and a second plane region R2 intersecting the road surface.

第1平面領域R1は、主に、視点変換処理によって路面画像(撮像範囲を上から見た画像)を生成するために用いられる入力画像投影対象である。本実施例では、図3(A)及び図3(C)に示すように、第1平面領域R1は、路面から距離D1(例えば1200mmである。)の高さに設定される。これは、ホッパ部62の画像(以下、「ホッパ部画像」とする。)を含む入力画像から路面画像を生成する際にそのホッパ部画像が過度に大きく表示されてしまいその路面画像を見た操作者に違和感を抱かせてしまうのを防止するためである。具体的には、視点変換処理によって生成される路面画像は、実際の三次元空間において第1平面領域R1の高さより高い位置にある物体を大きく表示し、第1平面領域R1の高さより低い位置にある物体を小さく表示する傾向を有する。そのため、視点変換処理によって生成される路面画像では、第1平面領域R1の高さを路面と同じ高さとした場合には、路面から所定の高さ(以下、「ホッパ部高さ」とする。)にあるホッパ部62の画像が必要以上に大きく表示される。一方で、視点変換処理によって生成される路面画像は、第1平面領域R1の高さをホッパ部高さと同じ高さとした場合には、ホッパ部画像を必要以上に大きくすることなく表示できる。この場合、ホッパ部高さより低い位置にある物体は小さく表示されるが、そのホッパ部62の周辺の路面画像を見た操作者に違和感を抱かせてしまうことはない。但し、第1平面領域R1は、路面と同じ高さに設置されてもよい。   The first plane region R1 is an input image projection target that is mainly used to generate a road surface image (an image obtained by viewing the imaging range from above) by viewpoint conversion processing. In the present embodiment, as shown in FIGS. 3A and 3C, the first plane region R1 is set to a height of a distance D1 (for example, 1200 mm) from the road surface. This is because when a road surface image is generated from an input image including an image of the hopper section 62 (hereinafter referred to as “hopper section image”), the hopper section image is displayed excessively large and the road surface image is viewed. This is to prevent the operator from feeling uncomfortable. Specifically, the road surface image generated by the viewpoint conversion process displays a large object at a position higher than the height of the first plane region R1 in the actual three-dimensional space, and a position lower than the height of the first plane region R1. There is a tendency to display an object at a small size. Therefore, in the road surface image generated by the viewpoint conversion process, when the height of the first plane region R1 is the same as that of the road surface, it is set to a predetermined height from the road surface (hereinafter, “hopper portion height”). The image of the hopper section 62 in () is displayed larger than necessary. On the other hand, the road surface image generated by the viewpoint conversion process can be displayed without enlarging the hopper part image more than necessary when the height of the first plane region R1 is the same as the hopper part height. In this case, an object at a position lower than the height of the hopper portion is displayed small, but the operator who sees the road surface image around the hopper portion 62 does not feel uncomfortable. However, the first planar region R1 may be installed at the same height as the road surface.

第2平面領域R2は、主に、視点変換処理によって遠景画像(前部カメラ2F側からアスファルトフィニッシャ60の進行方向を見たときの画像)を生成するために用いられる入力画像投影対象である。また、第2平面領域R2は、アスファルトフィニッシャ60の進行方向前端に配置される。本実施例では、第2平面領域R2は、ホッパ部62の前端のところに設定される。また、第2平面領域R2は、路面に対して垂直に、且つ、アスファルトフィニッシャ60の進行方向に対して垂直に設定される。ホッパ部62の画像が第1平面領域R1に投影されるようにするためである。具体的には、ホッパ部62の内部を上から見たときの画像と、ホッパ部62の外側前方を横(後方)から見たときの画像とを操作者が視認できるようにするためである。   The second plane region R2 is an input image projection target that is mainly used to generate a distant view image (an image when the traveling direction of the asphalt finisher 60 is viewed from the front camera 2F side) by viewpoint conversion processing. The second planar region R2 is disposed at the front end in the traveling direction of the asphalt finisher 60. In the present embodiment, the second planar region R <b> 2 is set at the front end of the hopper portion 62. The second plane region R2 is set perpendicular to the road surface and perpendicular to the traveling direction of the asphalt finisher 60. This is because the image of the hopper 62 is projected onto the first plane region R1. Specifically, the operator can visually recognize an image when the inside of the hopper 62 is viewed from above and an image when the outside front of the hopper 62 is viewed from the side (rear). .

また、図4は、空間モデルMDと処理対象画像平面との間の関係の一例を示す図であり、処理対象画像平面R3は、例えば、空間モデルMDの第1平面領域R1を含む平面である。   FIG. 4 is a diagram illustrating an example of the relationship between the space model MD and the processing target image plane, and the processing target image plane R3 is a plane including the first plane region R1 of the space model MD, for example. .

次に、制御部1が有する各種手段について説明する。   Next, various units included in the control unit 1 will be described.

座標対応付け手段10は、カメラ2が撮像した入力画像が位置する入力画像平面上の座標と、空間モデルMD上の座標と、処理対象画像平面R3上の座標とを対応付けるための手段であり、例えば、予め設定された、或いは、入力部3を介して入力される、カメラ2の光学中心、焦点距離、CCDサイズ、光軸方向ベクトル、カメラ水平方向ベクトル、射影方式等のカメラ2に関する各種パラメータと、予め決定された、入力画像平面、空間モデルMD、及び処理対象画像平面R3の相互の位置関係とに基づいて、入力画像平面上の座標と、空間モデルMD上の座標と、処理対象画像平面R3上の座標とを対応付け、それらの対応関係を記憶部4の入力画像・空間モデル対応マップ40及び空間モデル・処理対象画像対応マップ41に記憶する。   The coordinate association means 10 is a means for associating coordinates on the input image plane where the input image captured by the camera 2 is located, coordinates on the space model MD, and coordinates on the processing target image plane R3. For example, various parameters relating to the camera 2 such as optical center, focal length, CCD size, optical axis direction vector, camera horizontal direction vector, projection method, etc., which are set in advance or input via the input unit 3 And the coordinates on the input image plane, the coordinates on the space model MD, and the processing target image based on the predetermined positional relationship among the input image plane, the spatial model MD, and the processing target image plane R3. The coordinates on the plane R3 are associated with each other, and the corresponding relationship is stored in the input image / space model correspondence map 40 and the space model / processing object image correspondence map 41 of the storage unit 4. .

なお、座標対応付け手段10は、処理対象画像を生成しない場合には、空間モデルMD上の座標と処理対象画像平面R3上の座標との対応付け、及び、その対応関係の空間モデル・処理対象画像対応マップ41への記憶を省略する。   When the processing target image is not generated, the coordinate association unit 10 associates the coordinates on the spatial model MD with the coordinates on the processing target image plane R3, and the spatial model / processing target of the corresponding relationship. The storage in the image correspondence map 41 is omitted.

出力画像生成手段11は、出力画像を生成するための手段であり、例えば、処理対象画像にスケール変換、アフィン変換、又は歪曲変換を施すことによって、処理対象画像平面R3上の座標と出力画像が位置する出力画像平面上の座標とを対応付け、その対応関係を記憶部4の処理対象画像・出力画像対応マップ42に記憶し、座標対応付け手段10がその値を記憶した入力画像・空間モデル対応マップ40及び空間モデル・処理対象画像対応マップ41を参照しながら、出力画像における各画素の値(例えば、輝度値、色相値、彩度値等である。)と入力画像における各画素の値とを関連付けて出力画像を生成する。   The output image generation unit 11 is a unit for generating an output image. For example, by performing scale conversion, affine conversion, or distortion conversion on the processing target image, the coordinates on the processing target image plane R3 and the output image are changed. The input image / space model in which the coordinates on the output image plane that is positioned are associated, the correspondence is stored in the processing target image / output image correspondence map 42 of the storage unit 4, and the value is stored in the coordinate association means 10. With reference to the correspondence map 40 and the spatial model / processing object image correspondence map 41, the value of each pixel in the output image (for example, the luminance value, hue value, saturation value, etc.) and the value of each pixel in the input image. To generate an output image.

また、出力画像生成手段11は、予め設定された、或いは、入力部3を介して入力される、仮想カメラの光学中心、焦点距離、CCDサイズ、光軸方向ベクトル、カメラ水平方向ベクトル、射影方式等の各種パラメータに基づいて、処理対象画像平面R3上の座標と出力画像が位置する出力画像平面上の座標とを対応付け、その対応関係を記憶部4の処理対象画像・出力画像対応マップ42に記憶し、座標対応付け手段10がその値を記憶した入力画像・空間モデル対応マップ40及び空間モデル・処理対象画像対応マップ41を参照しながら、出力画像における各画素の値(例えば、輝度値、色相値、彩度値等である。)と入力画像における各画素の値とを関連付けて出力画像を生成する。   Further, the output image generation means 11 is preset or input via the input unit 3, the optical center of the virtual camera, the focal length, the CCD size, the optical axis direction vector, the camera horizontal direction vector, the projection method. The coordinates on the processing target image plane R3 and the coordinates on the output image plane where the output image is located are associated with each other based on various parameters such as the processing target image / output image correspondence map 42 in the storage unit 4. And the values of each pixel in the output image (for example, the luminance value) while referring to the input image / spatial model correspondence map 40 and the spatial model / processing object image correspondence map 41 stored by the coordinate matching means 10. , Hue value, saturation value, etc.) and the value of each pixel in the input image are associated with each other to generate an output image.

なお、出力画像生成手段11は、仮想カメラの概念を用いることなく、処理対象画像のスケールを変更して出力画像を生成するようにしてもよい。   Note that the output image generation unit 11 may generate the output image by changing the scale of the processing target image without using the concept of the virtual camera.

また、出力画像生成手段11は、処理対象画像を生成しない場合には、施した画像変換処理に応じて空間モデルMD上の座標と出力画像平面上の座標とを対応付け、入力画像・空間モデル対応マップ40を参照しながら、出力画像における各画素の値(例えば、輝度値、色相値、彩度値等である。)と入力画像における各画素の値とを関連付けて出力画像を生成する。この場合、出力画像生成手段11は、処理対象画像平面R3上の座標と出力画像平面上の座標との対応付け、及び、その対応関係の処理対象画像・出力画像対応マップ42への記憶を省略する。   Further, when the processing target image is not generated, the output image generation unit 11 associates the coordinates on the space model MD with the coordinates on the output image plane in accordance with the applied image conversion process, and the input image / space model. With reference to the correspondence map 40, the output image is generated by associating the value of each pixel in the output image (for example, luminance value, hue value, saturation value, etc.) with the value of each pixel in the input image. In this case, the output image generation unit 11 omits the association between the coordinates on the processing target image plane R3 and the coordinates on the output image plane, and the storage of the correspondence relationship in the processing target image / output image correspondence map 42. To do.

次に、座標対応付け手段10及び出力画像生成手段11による具体的な処理の一例について説明する。   Next, an example of specific processing by the coordinate association unit 10 and the output image generation unit 11 will be described.

座標対応付け手段10は、例えば、ハミルトンの四元数を用いて、入力画像平面上の座標と空間モデル上の座標とを対応付けることができる。   The coordinate association means 10 can associate the coordinates on the input image plane with the coordinates on the space model using, for example, a Hamilton quaternion.

図5は、入力画像平面上の座標と空間モデル上の座標との対応付けを説明するための図であり、カメラ2の入力画像平面は、カメラ2の光学中心Cを原点とするUVW直交座標系における一平面として表され、空間モデルは、XYZ直交座標系における立体面として表されるものとする。   FIG. 5 is a diagram for explaining the correspondence between the coordinates on the input image plane and the coordinates on the space model. The input image plane of the camera 2 has UVW orthogonal coordinates with the optical center C of the camera 2 as the origin. The space model is represented as a three-dimensional surface in the XYZ orthogonal coordinate system.

最初に、座標対応付け手段10は、空間モデル上の座標(XYZ座標系上の座標)を入力画像平面上の座標(UVW座標系上の座標)に変換するため、XYZ座標系の原点を光学中心C(UVW座標系の原点)に並行移動させた上で、X軸をU軸に、Y軸をV軸に、Z軸を−W軸(符号「−」は方向が逆であることを意味する。これは、UVW座標系がカメラ前方を+W方向とし、XYZ座標系が鉛直下方を−Z方向としていることに起因する。)にそれぞれ一致させるようXYZ座標系を回転させる。   First, the coordinate association unit 10 converts the coordinates on the space model (coordinates on the XYZ coordinate system) into coordinates on the input image plane (coordinates on the UVW coordinate system), so that the origin of the XYZ coordinate system is optically converted. After moving parallel to the center C (the origin of the UVW coordinate system), the X axis is the U axis, the Y axis is the V axis, and the Z axis is the -W axis (the sign "-" indicates that the direction is reversed) This means that the XYZ coordinate system is rotated so that the UVW coordinate system coincides with the + W direction in front of the camera and the XYZ coordinate system in the −Z direction vertically below.

なお、カメラ2が複数存在する場合、カメラ2のそれぞれが個別のUVW座標系を有することとなるので、座標対応付け手段10は、複数のUVW座標系のそれぞれに対して、XYZ座標系を並行移動させ且つ回転させることとなる。   When there are a plurality of cameras 2, each of the cameras 2 has an individual UVW coordinate system. Therefore, the coordinate association unit 10 uses an XYZ coordinate system in parallel with each of the plurality of UVW coordinate systems. It will be moved and rotated.

上述の変換は、カメラ2の光学中心CがXYZ座標系の原点となるようにXYZ座標系を並行移動させた後に、Z軸が−W軸に一致するよう回転させ、更に、X軸がU軸に一致するよう回転させることによって実現されるので、座標対応付け手段10は、この変換をハミルトンの四元数で記述することにより、それら二回の回転を一回の回転演算に纏めることができる。   In the above conversion, the XYZ coordinate system is translated so that the optical center C of the camera 2 is the origin of the XYZ coordinate system, and then the Z axis is rotated so as to coincide with the −W axis. Since it is realized by rotating to coincide with the axis, the coordinate matching means 10 can combine these two rotations into one rotation calculation by describing this transformation in Hamilton's quaternion. it can.

ところで、あるベクトルAを別のベクトルBに一致させるための回転は、ベクトルAとベクトルBとが張る面の法線を軸としてベクトルAとベクトルBとが形成する角度だけ回転させる処理に相当し、その角度をθとすると、ベクトルAとベクトルBとの内積から、角度θは、   By the way, the rotation for making one vector A coincide with another vector B corresponds to the process of rotating the vector A and the vector B by the angle formed by using the normal line of the surface extending between the vector A and the vector B as an axis. If the angle is θ, from the inner product of the vector A and the vector B, the angle θ is

で表されることとなる。 It will be expressed as

また、ベクトルAとベクトルBとが張る面の法線の単位ベクトルNは、ベクトルAとベクトルBとの外積から   Further, the unit vector N of the normal line between the vector A and the vector B is obtained from the outer product of the vector A and the vector B.

で表されることとなる。 It will be expressed as

なお、四元数は、i、j、kをそれぞれ虚数単位とした場合、   Note that the quaternion has i, j, and k as imaginary units,

を満たす超複素数であり、本実施例において、四元数Qは、実成分をt、純虚成分をa、b、cとして、 In this embodiment, the quaternion Q is represented by t as a real component and a, b, and c as pure imaginary components.

で表されるものとし、四元数Qの共役四元数は、 The conjugate quaternion of the quaternion Q is

で表されるものとする。 It shall be represented by

四元数Qは、実成分tを0(ゼロ)としながら、純虚成分a、b、cで三次元ベクトル(a,b,c)を表現することができ、また、t、a、b、cの各成分により任意のベクトルを軸とした回転動作を表現することもできる。   The quaternion Q can represent a three-dimensional vector (a, b, c) with pure imaginary components a, b, c while setting the real component t to 0 (zero), and t, a, b , C can also be used to express a rotational motion with an arbitrary vector as an axis.

更に、四元数Qは、連続する複数回の回転動作を統合して一回の回転動作として表現することができ、例えば、任意の点S(sx,sy,sz)を、任意の単位ベクトルC(l,m,n)を軸としながら角度θだけ回転させたときの点D(ex,ey,ez)を以下のように表現することができる。   Further, the quaternion Q can be expressed as a single rotation operation by integrating a plurality of continuous rotation operations. For example, an arbitrary point S (sx, sy, sz) can be expressed as an arbitrary unit vector. A point D (ex, ey, ez) when rotated by an angle θ with C (l, m, n) as an axis can be expressed as follows.

ここで、本実施例において、Z軸を−W軸に一致させる回転を表す四元数をQzとすると、XYZ座標系におけるX軸上の点Xは、点X'に移動させられるので、点X'は、 Here, in this embodiment, if the quaternion representing the rotation that makes the Z axis coincide with the −W axis is Qz, the point X on the X axis in the XYZ coordinate system is moved to the point X ′. X '

で表されることとなる。 It will be expressed as

また、本実施例において、X軸上にある点X'と原点とを結ぶ線をU軸に一致させる回転を表す四元数をQxとすると、「Z軸を−W軸に一致させ、更に、X軸をU軸に一致させる回転」を表す四元数Rは、   In this embodiment, if the quaternion representing the rotation that matches the line connecting the point X ′ on the X axis and the origin to the U axis is Qx, “the Z axis matches the −W axis, , The quaternion R representing "rotation to match the X axis with the U axis"

で表されることとなる。 It will be expressed as

以上により、空間モデル(XYZ座標系)上の任意の座標Pを入力画像平面(UVW座標系)上の座標で表現したときの座標P'は、   As described above, the coordinate P ′ when an arbitrary coordinate P on the space model (XYZ coordinate system) is expressed by a coordinate on the input image plane (UVW coordinate system) is

で表されることとなり、四元数Rがカメラ2のそれぞれで不変であることから、座標対応付け手段10は、以後、この演算を実行するだけで空間モデル(XYZ座標系)上の座標を入力画像平面(UVW座標系)上の座標に変換することができる。 Since the quaternion R is invariable in each of the cameras 2, the coordinate association unit 10 thereafter performs the above calculation to obtain the coordinates on the space model (XYZ coordinate system). It can be converted into coordinates on the input image plane (UVW coordinate system).

空間モデル(XYZ座標系)上の座標を入力画像平面(UVW座標系)上の座標に変換した後、座標対応付け手段10は、カメラ2の光学中心C(UVW座標系上の座標)と空間モデル上の任意の座標PをUVW座標系で表した座標P'とを結ぶ線分CP'と、カメラ2の光軸Gとが形成する入射角αを算出する。   After the coordinates on the space model (XYZ coordinate system) are converted to the coordinates on the input image plane (UVW coordinate system), the coordinate association means 10 determines the optical center C (coordinates on the UVW coordinate system) of the camera 2 and the space. An incident angle α formed by a line segment CP ′ connecting an arbitrary coordinate P on the model with a coordinate P ′ represented in the UVW coordinate system and the optical axis G of the camera 2 is calculated.

また、座標対応付け手段10は、カメラ2の入力画像平面R4(例えば、CCD面)に平行で且つ座標P'を含む平面Hにおける、平面Hと光軸Gとの交点Eと座標P'とを結ぶ線分EP'と、平面HにおけるU'軸とが形成する偏角φ、及び線分EP'の長さを算出する。   In addition, the coordinate association unit 10 includes an intersection E between the plane H and the optical axis G, and a coordinate P ′ in a plane H that is parallel to the input image plane R4 (for example, CCD plane) of the camera 2 and includes the coordinate P ′. Are calculated, and the deviation angle φ formed by the line segment EP ′ connecting the two and the U ′ axis in the plane H, and the length of the line segment EP ′.

カメラの光学系は、通常、像高さhが入射角α及び焦点距離fの関数となっているので、座標対応付け手段10は、通常射影(h=ftanα)、正射影(h=fsinα)、立体射影(h=2ftan(α/2))、等立体角射影(h=2fsin(α/2))、等距離射影(h=fα)等の適切な射影方式を選択して像高さhを算出する。   In the optical system of the camera, the image height h is usually a function of the incident angle α and the focal length f. Therefore, the coordinate matching means 10 performs normal projection (h = ftanα) and orthographic projection (h = fsinα). Image height by selecting an appropriate projection method such as stereo projection (h = 2 ftan (α / 2)), equisolid angle projection (h = 2 fsin (α / 2)), equidistant projection (h = fα), etc. Calculate h.

その後、座標対応付け手段10は、算出した像高さhを偏角φによりUV座標系上のU成分及びV成分に分解し、入力画像平面R4の一画素当たりの画素サイズに相当する数値で除算することにより、空間モデルMD上の座標P(P')と入力画像平面R4上の座標とを対応付けることができる。   Thereafter, the coordinate matching means 10 decomposes the calculated image height h into U and V components on the UV coordinate system by the declination φ, and is a numerical value corresponding to the pixel size per pixel of the input image plane R4. By dividing, the coordinates P (P ′) on the space model MD can be associated with the coordinates on the input image plane R4.

なお、入力画像平面R4のU軸方向における一画素当たりの画素サイズをaとし、入力画像平面R4のV軸方向における一画素当たりの画素サイズをaとすると、空間モデルMD上の座標P(P')に対応する入力画像平面R4上の座標(u,v)は、 Incidentally, when the pixel size per one pixel in the U axis direction of the input image plane R4 and a U, the pixel size per one pixel in the V axis direction of the input image plane R4 and a V, coordinates P of the space model MD The coordinates (u, v) on the input image plane R4 corresponding to (P ′) are

で表されることとなる。 It will be expressed as

このようにして、座標対応付け手段10は、空間モデルMD上の座標と、カメラ毎に存在する一又は複数の入力画像平面R4上の座標とを対応付け、空間モデルMD上の座標、カメラ識別子、及び入力画像平面R4上の座標を関連付けて入力画像・空間モデル対応マップ40に記憶する。   In this way, the coordinate association unit 10 associates the coordinates on the space model MD with the coordinates on one or a plurality of input image planes R4 existing for each camera, and coordinates on the space model MD, the camera identifier. And the coordinates on the input image plane R4 are stored in the input image / space model correspondence map 40 in association with each other.

また、座標対応付け手段10は、四元数を用いて座標の変換を演算するので、オイラー角を用いて座標の変換を演算する場合と異なり、ジンバルロックを発生させることがないという利点を有する。しかしながら、座標対応付け手段10は、四元数を用いて座標の変換を演算するものに限定されることはなく、オイラー角を用いて座標の変換を演算するようにしてもよい。   Further, since the coordinate association unit 10 calculates the coordinate conversion using the quaternion, unlike the case where the coordinate conversion is calculated using the Euler angle, there is an advantage that no gimbal lock is generated. . However, the coordinate association unit 10 is not limited to the one that calculates the coordinate conversion using the quaternion, and may perform the coordinate conversion using the Euler angle.

なお、複数の入力画像平面R4上の座標への対応付けが可能な場合、座標対応付け手段10は、空間モデルMD上の座標P(P')を、その入射角αが最も小さいカメラに関する入力画像平面R4上の座標に対応付けるようにしてもよく、操作者が選択した入力画像平面R4上の座標に対応付けるようにしてもよい。   Note that, when it is possible to associate the coordinates on the plurality of input image planes R4, the coordinate associating means 10 inputs the coordinates P (P ′) on the spatial model MD with respect to the camera having the smallest incident angle α. It may be associated with coordinates on the image plane R4, or may be associated with coordinates on the input image plane R4 selected by the operator.

次に、空間モデルMD上の座標のうち、第2平面領域R2上の座標(Z軸方向の成分を持つ座標)を、XY平面上にある処理対象画像平面R3に再投影する処理について説明する。   Next, processing for reprojecting coordinates on the second plane region R2 (coordinates having components in the Z-axis direction) among the coordinates on the space model MD onto the processing target image plane R3 on the XY plane will be described. .

図6は、座標対応付け手段10による座標間の対応付けを説明するための図であり、図6(A)は、一例として通常射影(h=ftanα)を採用するカメラ2の入力画像平面R4上の座標と空間モデルMD上の座標との間の対応関係を示す図であって、座標対応付け手段10は、カメラ2の入力画像平面R4上の座標とその座標に対応する空間モデルMD上の座標とを結ぶ線分のそれぞれがカメラ2の光学中心Cを通過するようにして、両座標を対応付ける。   FIG. 6 is a diagram for explaining the association between coordinates by the coordinate association means 10, and FIG. 6A shows an input image plane R4 of the camera 2 that employs a normal projection (h = ftanα) as an example. FIG. 6 is a diagram showing a correspondence relationship between the coordinates on the upper surface and the coordinates on the space model MD, and the coordinate associating means 10 displays the coordinates on the input image plane R4 of the camera 2 and the space model MD corresponding to the coordinates. Both the coordinates are made to correspond to each other so that each of the line segments connecting the coordinates passes through the optical center C of the camera 2.

図6(A)の例では、座標対応付け手段10は、カメラ2の入力画像平面R4上の座標K1を空間モデルMDの第1平面領域R1上の座標L1に対応付け、カメラ2の入力画像平面R4上の座標K2を空間モデルMDの第2平面領域R2上の座標L2に対応付ける。このとき、線分K1−L1及び線分K2−L2は共にカメラ2の光学中心Cを通過する。   In the example of FIG. 6A, the coordinate association means 10 associates the coordinate K1 on the input image plane R4 of the camera 2 with the coordinate L1 on the first plane region R1 of the spatial model MD, and inputs the camera 2 input image. The coordinate K2 on the plane R4 is associated with the coordinate L2 on the second plane region R2 of the space model MD. At this time, both the line segment K1-L1 and the line segment K2-L2 pass through the optical center C of the camera 2.

なお、カメラ2が通常射影以外の射影方式(例えば、正射影、立体射影、等立体角射影、等距離射影等である。)を採用する場合、座標対応付け手段10は、それぞれの射影方式に応じて、カメラ2の入力画像平面R4上の座標K1、K2を空間モデルMD上の座標L1、L2に対応付けるようにする。   In addition, when the camera 2 employs a projection method other than normal projection (for example, orthographic projection, stereoscopic projection, equisolid angle projection, equidistant projection, etc.), the coordinate association unit 10 uses each projection method. Accordingly, the coordinates K1 and K2 on the input image plane R4 of the camera 2 are associated with the coordinates L1 and L2 on the space model MD.

具体的には、座標対応付け手段10は、所定の関数(例えば、正射影(h=fsinα)、立体射影(h=2ftan(α/2))、等立体角射影(h=2fsin(α/2))、等距離射影(h=fα)等である。)に基づいて、入力画像平面上の座標と空間モデルMD上の座標とを対応付ける。この場合、線分K1−L1及び線分K2−L2がカメラ2の光学中心Cを通過することはない。   Specifically, the coordinate association unit 10 is configured to use a predetermined function (for example, orthographic projection (h = fsin α), stereoscopic projection (h = 2 ftan (α / 2)), or equal solid angle projection (h = 2 fsin (α / 2)), equidistant projection (h = fα), etc.), the coordinates on the input image plane are associated with the coordinates on the space model MD. In this case, the line segment K1-L1 and the line segment K2-L2 do not pass through the optical center C of the camera 2.

図6(B)は、空間モデルMDの第2平面領域R2上の座標と処理対象画像平面R3上の座標との間の対応関係を示す図であり、座標対応付け手段10は、XZ平面上に位置する平行線群PLであって、処理対象画像平面R3との間で角度βを形成する平行線群PLを導入し、空間モデルMDの第2平面領域R2上の座標とその座標に対応する処理対象画像平面R3上の座標とが共に平行線群PLのうちの一つに乗るようにして、両座標を対応付ける。   FIG. 6B is a diagram showing a correspondence relationship between coordinates on the second plane region R2 of the space model MD and coordinates on the processing target image plane R3. The coordinate association unit 10 is on the XZ plane. The parallel line group PL located at the position and the parallel line group PL forming the angle β with the processing target image plane R3 is introduced, and the coordinates on the second plane region R2 of the space model MD correspond to the coordinates. The coordinates on the processing target image plane R3 are associated with each other such that the coordinates are on one of the parallel line groups PL.

図6(B)の例では、座標対応付け手段10は、空間モデルMDの第2平面領域R2上の座標L2と処理対象画像平面R3上の座標M2とが共通の平行線に乗るとして、両座標を対応付けるようにする。   In the example of FIG. 6B, the coordinate matching means 10 assumes that the coordinate L2 on the second plane region R2 of the spatial model MD and the coordinate M2 on the processing target image plane R3 are on a common parallel line. Match the coordinates.

なお、座標対応付け手段10は、空間モデルMDの第1平面領域R1上の座標を第2平面領域R2上の座標と同様に平行線群PLを用いて処理対象画像平面R3上の座標に対応付けることが可能であるが、図6(B)の例では、第1平面領域R1と処理対象画像平面R3とが共通の平面となっているので、空間モデルMDの第1平面領域R1上の座標L1と処理対象画像平面R3上の座標M1とは同じ座標値を有するものとなっている。   The coordinate association unit 10 associates the coordinates on the first plane region R1 of the spatial model MD with the coordinates on the processing target image plane R3 using the parallel line group PL in the same manner as the coordinates on the second plane region R2. However, in the example of FIG. 6B, the first plane region R1 and the processing target image plane R3 are a common plane, and therefore the coordinates on the first plane region R1 of the space model MD. L1 and the coordinate M1 on the processing target image plane R3 have the same coordinate value.

このようにして、座標対応付け手段10は、空間モデルMD上の座標と、処理対象画像平面R3上の座標とを対応付け、空間モデルMD上の座標及び処理対象画像R3上の座標を関連付けて空間モデル・処理対象画像対応マップ41に記憶する。   In this way, the coordinate association unit 10 associates the coordinates on the spatial model MD with the coordinates on the processing target image plane R3, and associates the coordinates on the spatial model MD with the coordinates on the processing target image R3. It is stored in the spatial model / processing object image correspondence map 41.

図6(C)は、処理対象画像平面R3上の座標と一例として通常射影(h=ftanα)を採用する仮想カメラ2Vの出力画像平面R5上の座標との間の対応関係を示す図であり、出力画像生成手段11は、仮想カメラ2Vの出力画像平面R5上の座標とその座標に対応する処理対象画像平面R3上の座標とを結ぶ線分のそれぞれが仮想カメラ2Vの光学中心CVを通過するようにして、両座標を対応付ける。   FIG. 6C is a diagram illustrating a correspondence relationship between the coordinates on the processing target image plane R3 and the coordinates on the output image plane R5 of the virtual camera 2V that adopts the normal projection (h = ftanα) as an example. The output image generation means 11 passes through the optical center CV of the virtual camera 2V each of the line segments connecting the coordinates on the output image plane R5 of the virtual camera 2V and the coordinates on the processing target image plane R3 corresponding to the coordinates. In this way, the two coordinates are associated with each other.

図6(C)の例では、出力画像生成手段11は、仮想カメラ2Vの出力画像平面R5上の座標N1を処理対象画像平面R3(空間モデルMDの第1平面領域R1)上の座標M1に対応付け、仮想カメラ2Vの出力画像平面R5上の座標N2を処理対象画像平面R3上の座標M2に対応付ける。このとき、線分M1−N1及び線分M2−N2は共に仮想カメラ2Vの光学中心CVを通過する。   In the example of FIG. 6C, the output image generation means 11 changes the coordinate N1 on the output image plane R5 of the virtual camera 2V to the coordinate M1 on the processing target image plane R3 (first plane region R1 of the space model MD). The coordinates N2 on the output image plane R5 of the virtual camera 2V are associated with the coordinates M2 on the processing target image plane R3. At this time, both the line segment M1-N1 and the line segment M2-N2 pass through the optical center CV of the virtual camera 2V.

なお、仮想カメラ2Vが通常射影以外の射影方式(例えば、正射影、立体射影、等立体角射影、等距離射影等である。)を採用する場合、出力画像生成手段11は、それぞれの射影方式に応じて、仮想カメラ2Vの出力画像平面R5上の座標N1、N2を処理対象画像平面R3上の座標M1、M2に対応付けるようにする。   Note that when the virtual camera 2V employs a projection method other than normal projection (for example, orthographic projection, stereoscopic projection, equisolid angle projection, equidistant projection, etc.), the output image generation unit 11 uses each projection method. Accordingly, the coordinates N1 and N2 on the output image plane R5 of the virtual camera 2V are associated with the coordinates M1 and M2 on the processing target image plane R3.

具体的には、出力画像生成手段11は、所定の関数(例えば、正射影(h=fsinα)、立体射影(h=2ftan(α/2))、等立体角射影(h=2fsin(α/2))、等距離射影(h=fα)等である。)に基づいて、出力画像平面R5上の座標と処理対象画像平面R3上の座標とを対応付ける。この場合、線分M1−N1及び線分M2−N2が仮想カメラ2Vの光学中心CVを通過することはない。   Specifically, the output image generation means 11 is a predetermined function (for example, orthographic projection (h = fsin α), stereoscopic projection (h = 2 ftan (α / 2)), equal solid angle projection (h = 2 fsin (α / 2)), equidistant projection (h = fα), etc.), the coordinates on the output image plane R5 and the coordinates on the processing target image plane R3 are associated with each other. In this case, the line segment M1-N1 and the line segment M2-N2 do not pass through the optical center CV of the virtual camera 2V.

このようにして、出力画像生成手段11は、出力画像平面R5上の座標と、処理対象画像平面R3上の座標とを対応付け、出力画像平面R5上の座標及び処理対象画像R3上の座標を関連付けて処理対象画像・出力画像対応マップ42に記憶し、座標対応付け手段10が記憶した入力画像・空間モデル対応マップ40及び空間モデル・処理対象画像対応マップ41を参照しながら、出力画像における各画素の値と入力画像における各画素の値とを関連付けて出力画像を生成する。   In this way, the output image generation unit 11 associates the coordinates on the output image plane R5 with the coordinates on the processing target image plane R3, and sets the coordinates on the output image plane R5 and the coordinates on the processing target image R3. Each of the output images is stored in the processing target image / output image correspondence map 42 in association with each other in the output image while referring to the input image / spatial model correspondence map 40 and the spatial model / processing target image correspondence map 41 stored by the coordinate matching means 10. An output image is generated by associating the pixel value with the value of each pixel in the input image.

なお、図6(D)は、図6(A)〜図6(C)を組み合わせた図であり、カメラ2、仮想カメラ2V、空間モデルMDの第1平面領域R1及び第2平面領域R2、並びに、処理対象画像平面R3の相互の位置関係を示す。   FIG. 6D is a diagram in which FIGS. 6A to 6C are combined, and the camera 2, the virtual camera 2V, the first plane region R1 and the second plane region R2 of the space model MD, In addition, the mutual positional relationship of the processing target image plane R3 is shown.

次に、図7を参照しながら、空間モデルMD上の座標と処理対象画像平面R3上の座標とを対応付けるために座標対応付け手段10が導入する平行線群PLの作用について説明する。   Next, the operation of the parallel line group PL introduced by the coordinate association unit 10 to associate the coordinates on the space model MD with the coordinates on the processing target image plane R3 will be described with reference to FIG.

図7(A)は、XZ平面上に位置する平行線群PLと処理対象画像平面R3との間で角度βが形成される場合の図であり、図7(B)は、XZ平面上に位置する平行線群PLと処理対象画像平面R3との間で角度β1(β1>β)が形成される場合の図である。また、図7(A)及び図7(B)における空間モデルMDの第2平面領域R2上の座標La〜Ldのそれぞれは、処理対象画像平面R3上の座標Ma〜Mdのそれぞれに対応するものとし、図7(A)における座標La〜Ldのそれぞれの間隔は、図7(B)における座標La〜Ldのそれぞれの間隔と等しいものとする。なお、平行線群PLは、説明目的のためにXZ平面上に存在するものとしているが、実際には、Z軸上の全ての点から処理対象画像平面R3に向かって放射状に延びるように存在するものとする。なお、この場合のZ軸を「再投影軸」と称することとする。   FIG. 7A is a diagram in the case where the angle β is formed between the parallel line group PL positioned on the XZ plane and the processing target image plane R3, and FIG. 7B is the diagram on the XZ plane. It is a figure in case angle (beta) 1 ((beta) 1> (beta)) is formed between the parallel line group PL and the process target image plane R3. In addition, the coordinates La to Ld on the second plane region R2 of the spatial model MD in FIGS. 7A and 7B correspond to the coordinates Ma to Md on the processing target image plane R3, respectively. It is assumed that the intervals between the coordinates La to Ld in FIG. 7A are equal to the intervals between the coordinates La to Ld in FIG. The parallel line group PL is assumed to exist on the XZ plane for the purpose of explanation, but actually exists so as to extend radially from all points on the Z axis toward the processing target image plane R3. It shall be. In this case, the Z axis is referred to as a “reprojection axis”.

図7(A)及び図7(B)で示されるように、処理対象画像平面R3上の座標Ma〜Mdのそれぞれの間隔は、平行線群PLと処理対象画像平面R3との間の角度が増大するにつれて線形的に減少する(空間モデルMDの第2平面領域R2と座標Ma〜Mdのそれぞれとの間の距離とは関係なく一様に減少する。)。一方で、空間モデルMDの第1平面領域R1上の座標群は、図7の例では、処理対象画像平面R3上の座標群への変換が行われないので、座標群の間隔が変化することはない。   As shown in FIGS. 7A and 7B, the distance between the coordinates Ma to Md on the processing target image plane R3 is such that the angle between the parallel line group PL and the processing target image plane R3 is the same. It decreases linearly as it increases (it decreases uniformly regardless of the distance between the second plane region R2 of the spatial model MD and each of the coordinates Ma to Md). On the other hand, the coordinate group on the first plane region R1 of the space model MD is not converted into the coordinate group on the processing target image plane R3 in the example of FIG. There is no.

これら座標群の間隔の変化は、出力画像平面R5(図6参照。)上の画像部分のうち、空間モデルMDの第2平面領域R2に投影された画像に対応する画像部分のみが線形的に拡大或いは縮小されることを意味する。   The change in the interval between these coordinate groups is linear only in the image portion corresponding to the image projected on the second plane region R2 of the space model MD among the image portions on the output image plane R5 (see FIG. 6). It means to be enlarged or reduced.

次に、図8を参照しながら、空間モデルMD上の座標と処理対象画像平面R3上の座標とを対応付けるために座標対応付け手段10が導入する平行線群PLの代替例について説明する。   Next, an alternative example of the parallel line group PL introduced by the coordinate association unit 10 to associate the coordinates on the space model MD with the coordinates on the processing target image plane R3 will be described with reference to FIG.

図8(A)は、XZ平面上に位置する補助線群ALの全てがZ軸上の始点T1から処理対象画像平面R3に向かって延びる場合の図であり、図8(B)は、補助線群ALの全てがZ軸上の始点T2(T2>T1)から処理対象画像平面R3に向かって延びる場合の図である。また、図8(A)及び図8(B)における空間モデルMDの第2平面領域R2上の座標La〜Ldのそれぞれは、処理対象画像平面R3上の座標Ma〜Mdのそれぞれに対応するものとし(図8(A)の例では、座標Mc、Mdは、処理対象画像平面R3の領域外となるため図示されていない。)、図8(A)における座標La〜Ldのそれぞれの間隔は、図8(B)における座標La〜Ldのそれぞれの間隔と等しいものとする。なお、補助線群ALは、説明目的のためにXZ平面上に存在するものとしているが、実際には、Z軸上の任意の一点から処理対象画像平面R3に向かって放射状に延びるように存在するものとする。なお、図7と同様、この場合のZ軸を「再投影軸」と称することとする。   FIG. 8A is a diagram in the case where all of the auxiliary line groups AL located on the XZ plane extend from the start point T1 on the Z axis toward the processing target image plane R3, and FIG. It is a figure in case all the line groups AL extend toward the process target image plane R3 from the starting point T2 (T2> T1) on the Z axis. Further, the coordinates La to Ld on the second plane region R2 of the spatial model MD in FIGS. 8A and 8B correspond to the coordinates Ma to Md on the processing target image plane R3, respectively. (In the example of FIG. 8A, the coordinates Mc and Md are not shown because they are outside the region of the processing target image plane R3), and the intervals between the coordinates La to Ld in FIG. It is assumed that the distance between the coordinates La to Ld in FIG. The auxiliary line group AL is assumed to exist on the XZ plane for the purpose of explanation, but actually exists so as to extend radially from an arbitrary point on the Z axis toward the processing target image plane R3. It shall be. As in FIG. 7, the Z axis in this case is referred to as a “reprojection axis”.

図8(A)及び図8(B)で示されるように、処理対象画像平面R3上の座標Ma〜Mdのそれぞれの間隔は、補助線群ALの始点と原点Oとの間の距離(高さ)が増大するにつれて非線形的に減少する(空間モデルMDの第2平面領域R2と座標Ma〜Mdのそれぞれとの間の距離が大きいほど、それぞれの間隔の減少幅が大きくなる。)。一方で、空間モデルMDの第1平面領域R1上の座標群は、図8の例では、処理対象画像平面R3上の座標群への変換が行われないので、座標群の間隔が変化することはない。   As shown in FIGS. 8A and 8B, the distance between the coordinates Ma to Md on the processing target image plane R3 is the distance (high) between the starting point of the auxiliary line group AL and the origin O. As the distance between the second plane region R2 of the spatial model MD and each of the coordinates Ma to Md increases, the width of reduction of each interval increases. On the other hand, the coordinate group on the first plane region R1 of the space model MD is not converted into the coordinate group on the processing target image plane R3 in the example of FIG. There is no.

これら座標群の間隔の変化は、平行線群PLのときと同様、出力画像平面R5(図6参照。)上の画像部分のうち、空間モデルMDの第2平面領域R2に投影された画像に対応する画像部分のみが非線形的に拡大或いは縮小されることを意味する。   The change in the interval between the coordinate groups is similar to that in the parallel line group PL in the image projected on the second plane region R2 of the spatial model MD in the image portion on the output image plane R5 (see FIG. 6). This means that only the corresponding image portion is enlarged or reduced nonlinearly.

このようにして、画像生成装置100は、空間モデルMDの第1平面領域R1に投影された画像に対応する出力画像の画像部分(例えば、路面画像である。)に影響を与えることなく、空間モデルMDの第2平面領域R2に投影された画像に対応する出力画像の画像部分(例えば、遠景画像である。)を線形的に或いは非線形的に拡大或いは縮小させることができるので、アスファルトフィニッシャ60の左右の近傍の路面画像(アスファルトフィニッシャ60を真上から見たときの仮想画像)に影響を与えることなく、アスファルトフィニッシャ60の前方に位置する物体(アスファルトフィニッシャ60から水平方向に前方を見たときの画像における物体)を迅速且つ柔軟に拡大或いは縮小させることができ、アスファルトフィニッシャ60の死角領域の視認性を向上させることができる。   In this way, the image generation device 100 does not affect the image portion (for example, a road surface image) of the output image corresponding to the image projected on the first plane region R1 of the space model MD without affecting the space. Since the image portion (for example, a distant view image) of the output image corresponding to the image projected on the second planar region R2 of the model MD can be enlarged or reduced linearly or nonlinearly, the asphalt finisher 60 An object located in front of the asphalt finisher 60 (viewed forward in the horizontal direction from the asphalt finisher 60) without affecting the left and right road surface images (virtual image when the asphalt finisher 60 is viewed from directly above) Asphalt finisher can quickly and flexibly enlarge or reduce the object) The visibility of the blind spot region of 0 can be enhanced.

次に、図9を参照しながら、画像生成装置100が処理対象画像を生成する処理(以下、「処理対象画像生成処理」とする。)、及び、生成した処理対象画像を用いて出力画像を生成する処理(以下、「出力画像生成処理」とする。)について説明する。なお、図9は、処理対象画像生成処理(ステップS1〜ステップS3)及び出力画像生成処理(ステップS4〜ステップS6)の流れを示すフローチャートである。また、カメラ2(入力画像平面R4)、空間モデル(第1平面領域R1及び第2平面領域R2)、並びに、処理対象画像平面R3の配置は予め決定されているものとする。また、画像生成装置100は、カメラ2が入力画像を取得する度に、処理対象画像生成処理及び出力画像生成処理を実行する。   Next, referring to FIG. 9, the image generation apparatus 100 generates a processing target image (hereinafter referred to as “processing target image generation processing”), and an output image using the generated processing target image. Processing to be generated (hereinafter referred to as “output image generation processing”) will be described. FIG. 9 is a flowchart showing the flow of the processing target image generation process (steps S1 to S3) and the output image generation process (steps S4 to S6). It is assumed that the arrangement of the camera 2 (input image plane R4), the space model (first plane area R1 and second plane area R2), and the processing target image plane R3 is determined in advance. In addition, the image generation device 100 executes a processing target image generation process and an output image generation process every time the camera 2 acquires an input image.

最初に、制御部1は、座標対応付け手段10により、処理対象画像平面R3上の座標と空間モデルMD上の座標とを対応付ける(ステップS1)。   First, the control unit 1 associates the coordinates on the processing target image plane R3 with the coordinates on the space model MD using the coordinate association unit 10 (step S1).

具体的には、座標対応付け手段10は、平行線群PLと処理対象画像平面R3との間に形成される角度を取得し、処理対象画像平面R3上の一座標から延びる平行線群PLの一つが空間モデルMDの第2平面領域R2と交差する点を算出し、算出した点に対応する第2平面領域R2上の座標を、処理対象画像平面R3上のその一座標に対応する第2平面領域R2上の一座標として導き出し、その対応関係を空間モデル・処理対象画像対応マップ41に記憶する。なお、平行線群PLと処理対象画像平面R3との間に形成される角度は、記憶部4等に予め記憶された値であってもよく、入力部3を介して操作者が動的に入力する値であってもよい。   Specifically, the coordinate association unit 10 obtains an angle formed between the parallel line group PL and the processing target image plane R3, and the parallel line group PL extending from one coordinate on the processing target image plane R3. A point where one intersects with the second plane region R2 of the space model MD is calculated, and a coordinate on the second plane region R2 corresponding to the calculated point is a second corresponding to the one coordinate on the processing target image plane R3. The coordinates are derived as one coordinate on the plane area R2, and the corresponding relationship is stored in the space model / processing object image correspondence map 41. It should be noted that the angle formed between the parallel line group PL and the processing target image plane R3 may be a value stored in advance in the storage unit 4 or the like. It may be a value to be entered.

また、座標対応付け手段10は、処理対象画像平面R3上の一座標が空間モデルMDの第1平面領域R1上の一座標と一致する場合には、第1平面領域R1上のその一座標を、処理対象画像平面R3上のその一座標に対応する一座標として導き出し、その対応関係を空間モデル・処理対象画像対応マップ41に記憶する。   In addition, when one coordinate on the processing target image plane R3 matches one coordinate on the first plane region R1 of the space model MD, the coordinate association unit 10 determines the one coordinate on the first plane region R1. Then, it is derived as one coordinate corresponding to the one coordinate on the processing target image plane R3, and the corresponding relationship is stored in the space model / processing target image correspondence map 41.

その後、制御部1は、座標対応付け手段10により、上述の処理によって導き出された空間モデルMD上の一座標と入力画像平面R4上の座標とを対応付ける(ステップS2)。   Thereafter, the control unit 1 causes the coordinate association unit 10 to associate one coordinate on the spatial model MD derived by the above-described processing with a coordinate on the input image plane R4 (step S2).

具体的には、座標対応付け手段10は、通常射影(h=ftanα)を採用するカメラ2の光学中心Cの座標を取得し、空間モデルMD上の一座標から延びる線分であり、光学中心Cを通過する線分が入力画像平面R4と交差する点を算出し、算出した点に対応する入力画像平面R4上の座標を、空間モデルMD上のその一座標に対応する入力画像平面R4上の一座標として導き出し、その対応関係を入力画像・空間モデル対応マップ40に記憶する。   Specifically, the coordinate association unit 10 acquires the coordinates of the optical center C of the camera 2 that employs normal projection (h = ftanα), is a line segment extending from one coordinate on the space model MD, and the optical center A point where the line segment passing through C intersects the input image plane R4 is calculated, and the coordinates on the input image plane R4 corresponding to the calculated point are set on the input image plane R4 corresponding to the one coordinate on the space model MD. And the corresponding relationship is stored in the input image / space model correspondence map 40.

その後、制御部1は、処理対象画像平面R3上の全ての座標を空間モデルMD上の座標及び入力画像平面R4上の座標に対応付けたか否かを判定し(ステップS3)、未だ全ての座標を対応付けていないと判定した場合には(ステップS3のNO)、ステップS1及びステップS2の処理を繰り返すようにする。   Thereafter, the control unit 1 determines whether or not all the coordinates on the processing target image plane R3 are associated with the coordinates on the space model MD and the coordinates on the input image plane R4 (step S3), and all the coordinates are still set. Are determined to be not associated (NO in step S3), the processes in steps S1 and S2 are repeated.

一方、制御部1は、全ての座標を対応付けたと判定した場合には(ステップS3のYES)、処理対象画像生成処理を終了させた上で出力画像生成処理を開始させ、出力画像生成手段11により、処理対象画像平面R3上の座標と出力画像平面R5上の座標とを対応付ける(ステップS4)。   On the other hand, when it is determined that all the coordinates are associated (YES in step S3), the control unit 1 ends the processing target image generation process, starts the output image generation process, and outputs the output image generation unit 11. Thus, the coordinates on the processing target image plane R3 are associated with the coordinates on the output image plane R5 (step S4).

具体的には、出力画像生成手段11は、処理対象画像にスケール変換、アフィン変換、又は歪曲変換を施すことによって出力画像を生成し、施したスケール変換、アフィン変換、又は歪曲変換の内容によって定まる、処理対象画像平面R3上の座標と出力画像平面R5上の座標との間の対応関係を処理対象画像・出力画像対応マップ42に記憶する。   Specifically, the output image generation unit 11 generates an output image by performing scale conversion, affine conversion, or distortion conversion on the processing target image, and is determined by the content of the applied scale conversion, affine conversion, or distortion conversion. The correspondence relationship between the coordinates on the processing target image plane R3 and the coordinates on the output image plane R5 is stored in the processing target image / output image correspondence map 42.

或いは、出力画像生成手段11は、仮想カメラ2Vを用いて出力画像を生成する場合には、採用した射影方式に応じて処理対象画像平面R3上の座標から出力画像平面R5上の座標を算出し、その対応関係を処理対象画像・出力画像対応マップ42に記憶するようにしてもよい。   Alternatively, when generating the output image using the virtual camera 2V, the output image generation unit 11 calculates the coordinates on the output image plane R5 from the coordinates on the processing target image plane R3 according to the adopted projection method. The correspondence relationship may be stored in the processing target image / output image correspondence map 42.

或いは、出力画像生成手段11は、通常射影(h=ftanα)を採用する仮想カメラ2Vを用いて出力画像を生成する場合には、その仮想カメラ2Vの光学中心CVの座標を取得した上で、出力画像平面R5上の一座標から延びる線分であり、光学中心CVを通過する線分が処理対象画像平面R3と交差する点を算出し、算出した点に対応する処理対象画像平面R3上の座標を、出力画像平面R5上のその一座標に対応する処理対象画像平面R3上の一座標として導き出し、その対応関係を処理対象画像・出力画像対応マップ42に記憶するようにしてもよい。   Alternatively, when generating an output image using the virtual camera 2V that employs normal projection (h = ftanα), the output image generation unit 11 acquires the coordinates of the optical center CV of the virtual camera 2V, A line segment extending from one coordinate on the output image plane R5 and calculating a point where a line segment passing through the optical center CV intersects the processing target image plane R3, and on the processing target image plane R3 corresponding to the calculated point. The coordinates may be derived as one coordinate on the processing target image plane R3 corresponding to the one coordinate on the output image plane R5, and the correspondence relationship may be stored in the processing target image / output image correspondence map 42.

その後、制御部1は、出力画像生成手段11により、入力画像・空間モデル対応マップ40、空間モデル・処理対象画像対応マップ41、及び処理対象画像・出力画像対応マップ42を参照しながら入力画像平面R4上の座標と空間モデルMD上の座標との対応関係、空間モデルMD上の座標と処理対象画像平面R3上の座標との対応関係、及び処理対象画像平面R3上の座標と出力画像平面R5上の座標との対応関係を辿り、出力画像平面R5上の各座標に対応する入力画像平面R4上の座標が有する値(例えば、輝度値、色相値、彩度値等である。)を取得し、その取得した値を、対応する出力画像平面R5上の各座標の値として採用する(ステップS5)。なお、出力画像平面R5上の一座標に対して複数の入力画像平面R4上の複数の座標が対応する場合、出力画像生成手段11は、それら複数の入力画像平面R4上の複数の座標のそれぞれの値に基づく統計値(例えば、平均値、最大値、最小値、中間値等である。)を導き出し、出力画像平面R5上のその一座標の値としてその統計値を採用するようにしてもよい。   After that, the control unit 1 uses the output image generation unit 11 to refer to the input image / space model correspondence map 40, the space model / processing target image correspondence map 41, and the processing target image / output image correspondence map 42. Correspondence between coordinates on R4 and coordinates on space model MD, correspondence between coordinates on space model MD and coordinates on processing target image plane R3, and coordinates on processing target image plane R3 and output image plane R5 The correspondence with the upper coordinates is traced, and values (for example, luminance values, hue values, saturation values, etc.) possessed by the coordinates on the input image plane R4 corresponding to the respective coordinates on the output image plane R5 are acquired. Then, the acquired value is adopted as the value of each coordinate on the corresponding output image plane R5 (step S5). When a plurality of coordinates on the plurality of input image planes R4 correspond to one coordinate on the output image plane R5, the output image generation unit 11 respectively outputs the plurality of coordinates on the plurality of input image planes R4. A statistical value (for example, an average value, a maximum value, a minimum value, an intermediate value, or the like) based on the value of L is derived, and the statistical value is adopted as the value of the one coordinate on the output image plane R5. Good.

その後、制御部1は、出力画像平面R5上の全ての座標の値を入力画像平面R4上の座標の値に対応付けたか否かを判定し(ステップS6)、未だ全ての座標の値を対応付けていないと判定した場合には(ステップS6のNO)、ステップS4及びステップS5の処理を繰り返すようにする。   Thereafter, the control unit 1 determines whether or not all the coordinate values on the output image plane R5 are associated with the coordinate values on the input image plane R4 (step S6), and all the coordinate values are still associated. If it is determined that it is not attached (NO in step S6), the processes in steps S4 and S5 are repeated.

一方、制御部1は、全ての座標の値を対応付けたと判定した場合には(ステップS6のYES)、出力画像を生成して、この一連の処理を終了させる。   On the other hand, if the control unit 1 determines that all coordinate values are associated (YES in step S6), the control unit 1 generates an output image and ends the series of processes.

なお、画像生成装置100は、処理対象画像を生成しない場合には、処理対象画像生成処理を省略し、出力画像生成処理におけるステップS4の"処理対象画像平面上の座標"を"空間モデル上の座標"で読み替えるものとする。   Note that, when the processing target image is not generated, the image generation apparatus 100 omits the processing target image generation processing, and sets “coordinates on the processing target image plane” in step S4 in the output image generation processing to “on the spatial model”. It shall be read as "coordinates".

以上の構成により、画像生成装置100は、複数のカメラが取得する入力画像を合成して、アスファルトフィニッシャ60と作業員等を含む周辺障害物との位置関係を操作者に直感的に把握させることが可能な処理対象画像及び出力画像を生成することができる。   With the above configuration, the image generation apparatus 100 combines input images acquired by a plurality of cameras, and allows the operator to intuitively grasp the positional relationship between the asphalt finisher 60 and peripheral obstacles including workers and the like. It is possible to generate a processing target image and an output image that can be processed.

また、画像生成装置100は、ホッパ部62の全部、及び、スクリード部63の左右端を含む連続する領域を上から見た路面画像を出力画像の一部として表示する。これにより、操作者は、運転席64から離れることなく、アスファルトフィニッシャ60の周囲にある死角領域を視認することができる。その結果、画像生成装置100は、アスファルトフィニッシャ60の安全性及び操作性を向上させることができる。具体的には、画像生成装置100は、ホッパ部62内のアスファルト合材の残量、舗装予定の路面における地物(例えば、マンホールである。)の位置等を操作者に提示できる。また、画像生成装置100は、アスファルトフィニッシャ60の周辺で作業する作業員の位置を操作者に提示できる。そのため、操作者は、表示部5を見て地物や作業員の位置を確認した上で、ホッパ部62の開閉、スクリード部63の伸縮、スクリード部63の昇降等の各種操作を実行できる。また、操作者は、作業員とホッパ部、スクリード部、又はダンプカーとの関係で危険を察知した場合には、各種操作の中止、アスファルトフィニッシャの停止等を行うことができる。   Further, the image generation apparatus 100 displays a road surface image as a part of the output image as seen from above the entire continuous region including the entire hopper portion 62 and the left and right ends of the screed portion 63. Thereby, the operator can visually recognize the blind spot area around the asphalt finisher 60 without leaving the driver's seat 64. As a result, the image generating apparatus 100 can improve the safety and operability of the asphalt finisher 60. Specifically, the image generating apparatus 100 can present the remaining amount of asphalt mixture in the hopper unit 62, the position of a feature (for example, a manhole) on the road surface to be paved, and the like to the operator. Further, the image generating apparatus 100 can present the position of the worker who works around the asphalt finisher 60 to the operator. Therefore, the operator can perform various operations such as opening / closing of the hopper 62, expansion / contraction of the screed unit 63, and raising / lowering of the screed unit 63 after confirming the position of the feature or the worker by viewing the display unit 5. In addition, when an operator senses a danger due to the relationship between the worker and the hopper, screed, or dump truck, the operator can stop various operations, stop the asphalt finisher, and the like.

また、画像生成装置100は、処理対象画像平面R3から空間モデルMDを経て入力画像平面R4に遡るように座標の対応付けを実行することにより、処理対象画像平面R3上の各座標を入力画像平面R4上の一又は複数の座標に確実に対応させることができ、入力画像平面R4から空間モデルMDを経て処理対象画像平面R3に至る順番で座標の対応付けを実行する場合と比べ(この場合には、入力画像平面R4上の各座標を処理対象画像平面R3上の一又は複数の座標に確実に対応させることができるが、処理対象画像平面R3上の座標の一部が、入力画像平面R4上の何れの座標にも対応付けられない場合があり、その場合にはそれら処理対象画像平面R3上の座標の一部に補間処理等を施す必要がある。)、より良質な処理対象画像を迅速に生成することができる。   Further, the image generation apparatus 100 associates coordinates on the processing target image plane R3 from the processing target image plane R3 to the input image plane R4 through the spatial model MD, thereby obtaining the coordinates on the processing target image plane R3. One or more coordinates on R4 can be reliably associated, and compared with a case where coordinates are associated in the order from the input image plane R4 to the processing target image plane R3 via the spatial model MD (in this case) Can reliably correspond each coordinate on the input image plane R4 to one or a plurality of coordinates on the processing target image plane R3. However, a part of the coordinates on the processing target image plane R3 is part of the input image plane R4. In some cases, the coordinates may not be associated with any of the above coordinates, and in such a case, it is necessary to perform interpolation processing or the like on a part of the coordinates on the processing target image plane R3). It is possible to rapidly generate.

また、画像生成装置100は、空間モデルMDの第2平面領域R2に対応する画像のみを拡大或いは縮小する場合には、平行線群PLと処理対象画像平面R3との間に形成される角度を変更して空間モデル・処理対象画像対応マップ41における第2平面領域R2に関連する部分のみを書き換えるだけで、入力画像・空間モデル対応マップ40の内容を書き換えることなく、所望の拡大或いは縮小を実現させることができる。   Further, when enlarging or reducing only the image corresponding to the second plane region R2 of the space model MD, the image generating apparatus 100 sets the angle formed between the parallel line group PL and the processing target image plane R3. By changing and rewriting only the portion related to the second plane region R2 in the spatial model / processing object image correspondence map 41, the desired enlargement or reduction can be realized without rewriting the contents of the input image / space model correspondence map 40. Can be made.

また、画像生成装置100は、出力画像の見え方を変更する場合には、スケール変換、アフィン変換又は歪曲変換に関する各種パラメータの値を変更して処理対象画像・出力画像対応マップ42を書き換えるだけで、入力画像・空間モデル対応マップ40及び空間モデル・処理対象画像対応マップ41の内容を書き換えることなく、所望の出力画像(スケール変換画像、アフィン変換画像又は歪曲変換画像)を生成することができる。   Further, when changing the appearance of the output image, the image generating apparatus 100 simply rewrites the processing target image / output image correspondence map 42 by changing the values of various parameters relating to scale conversion, affine transformation, or distortion transformation. The desired output image (scale-converted image, affine-transformed image, or distortion-converted image) can be generated without rewriting the contents of the input image / space model correspondence map 40 and the space model / processing object image correspondence map 41.

同様に、画像生成装置100は、出力画像の視点を変更する場合には、仮想カメラ2Vの各種パラメータの値を変更して処理対象画像・出力画像対応マップ42を書き換えるだけで、入力画像・空間モデル対応マップ40及び空間モデル・処理対象画像対応マップ41の内容を書き換えることなく、所望の視点から見た出力画像(視点変換画像)を生成することができる。   Similarly, when changing the viewpoint of the output image, the image generating apparatus 100 simply changes the values of various parameters of the virtual camera 2V and rewrites the processing target image / output image correspondence map 42 to change the input image / space. An output image (viewpoint conversion image) viewed from a desired viewpoint can be generated without rewriting the contents of the model correspondence map 40 and the space model / processing object image correspondence map 41.

図10及び図11は、アスファルトフィニッシャ60に搭載された三台のカメラ2(左側部カメラ2L、右側部カメラ2R、及び前部カメラ2F)の入力画像を用いて生成される出力画像を表示部5に表示させたときの表示例である。なお、図10の出力画像は、ホッパ部62が全開のときのアスファルトフィニッシャ60の状態を示し、図11は、ホッパ部62が閉じたときのアスファルトフィニッシャ60の状態を示す。   FIG. 10 and FIG. 11 show output images generated by using input images of three cameras 2 (left camera 2L, right camera 2R, and front camera 2F) mounted on the asphalt finisher 60. FIG. 5 is a display example when displayed in FIG. 10 shows the state of the asphalt finisher 60 when the hopper 62 is fully open, and FIG. 11 shows the state of the asphalt finisher 60 when the hopper 62 is closed.

画像生成装置100は、それら三台のカメラ2のそれぞれの入力画像を空間モデルMDの第1平面領域R1及び第2平面領域R2上に投影した上で処理対象画像平面R3に再投影して処理対象画像を生成する。そして、画像生成装置100は、その生成した処理対象画像に画像変換処理(例えば、スケール変換、アフィン変換、歪曲変換、視点変換処理等である。)を施すことによって出力画像を生成する。出力画像は、アスファルトフィニッシャ60の近傍を上空から見下ろした画像(第1平面領域R1における画像)と、アスファルトフィニッシャ60から水平方向に前方を見た画像(処理対象画像平面R3における画像)とを同時に表示する。   The image generation apparatus 100 projects the input images of the three cameras 2 on the first plane region R1 and the second plane region R2 of the space model MD, and then reprojects them on the processing target image plane R3. Generate the target image. Then, the image generation apparatus 100 generates an output image by performing image conversion processing (for example, scale conversion, affine conversion, distortion conversion, viewpoint conversion processing, etc.) on the generated processing target image. The output image simultaneously includes an image obtained by looking down the vicinity of the asphalt finisher 60 from the sky (image in the first plane region R1) and an image viewed in the horizontal direction from the asphalt finisher 60 (image in the processing target image plane R3). indicate.

なお、出力画像は、画像生成装置100が処理対象画像を生成しない場合には、空間モデルMDに投影された画像に画像変換処理(例えば、視点変換処理である。)を施すことによって生成される。   When the image generation apparatus 100 does not generate the processing target image, the output image is generated by performing image conversion processing (for example, viewpoint conversion processing) on the image projected on the space model MD. .

更に、出力画像は、望ましくは、アスファルトフィニッシャ60のトラクタ部61のCG画像61CGを、アスファルトフィニッシャ60の前方が表示部5の画面上方と一致するように配置する。アスファルトフィニッシャ60と出力画像に現れる物体との間の位置関係をより分かり易くするためである。なお、出力画像は、方位等の各種情報を含む額縁画像をその周囲に配置するようにしてもよい。   Further, the output image is preferably arranged such that the CG image 61CG of the tractor unit 61 of the asphalt finisher 60 is aligned so that the front of the asphalt finisher 60 coincides with the upper part of the screen of the display unit 5. This is to make the positional relationship between the asphalt finisher 60 and the object appearing in the output image easier to understand. Note that a frame image including various kinds of information such as an orientation may be arranged around the output image.

次に、図12〜図15を参照しながら、画像生成装置100が入力画像間の重複領域における画像の不自然さを際立たせないようにする処理(以下、「重複領域修正処理」とする。)について説明する。   Next, with reference to FIGS. 12 to 15, the image generation apparatus 100 is referred to as a process (hereinafter referred to as an “overlapping area correction process”) that does not highlight the unnaturalness of the image in the overlapping area between the input images. ).

図12は、アスファルトフィニッシャ60に搭載された三台のカメラ2(左側部カメラ2L、右側部カメラ2R、及び前部カメラ2F)のそれぞれの入力画像と、それら入力画像を用いて生成される出力画像とを示す図である。なお、左側部カメラ2Lの入力画像は、ホッパ部62の左側の画像62L、及び、スクリード部63の左側の画像63Lを含む。また、右側部カメラ2Rの入力画像は、ホッパ部62の右側の画像62R、及び、スクリード部63の左側の画像63Rを含む。また、前部カメラ2Fの入力画像は、ホッパ部62の左側の画像62L及び右側の画像63Rを含む。   FIG. 12 shows input images of three cameras 2 (left camera 2L, right camera 2R, and front camera 2F) mounted on the asphalt finisher 60, and outputs generated using these input images. It is a figure which shows an image. The input image of the left camera 2L includes a left image 62L of the hopper 62 and a left image 63L of the screed 63. Further, the input image of the right camera 2R includes an image 62R on the right side of the hopper 62 and an image 63R on the left side of the screed unit 63. Further, the input image of the front camera 2F includes a left image 62L and a right image 63R of the hopper unit 62.

画像生成装置100は、それら三台のカメラ2のそれぞれの入力画像を空間モデルMDの平面領域R1及び曲面領域R2上に投影した上で処理対象画像平面R3に再投影して処理対象画像を生成する。そして、画像生成装置100は、その生成した処理対象画像に画像変換処理(例えば、スケール変換、アフィン変換、歪曲変換、視点変換処理等である。)を施すことによって出力画像を生成する。このようにして、画像生成装置100は、アスファルトフィニッシャ60の近傍を上空から見下ろした画像(平面領域R1における画像)と、アスファルトフィニッシャ60から水平方向に前方を見た画像(処理対象画像平面R3における画像)とを同時に表示する。   The image generation apparatus 100 projects the input images of the three cameras 2 onto the plane area R1 and the curved surface area R2 of the space model MD and then reprojects them onto the process target image plane R3 to generate a process target image. To do. Then, the image generation apparatus 100 generates an output image by performing image conversion processing (for example, scale conversion, affine conversion, distortion conversion, viewpoint conversion processing, etc.) on the generated processing target image. In this way, the image generating apparatus 100 has an image in which the vicinity of the asphalt finisher 60 is looked down from above (an image in the plane region R1) and an image in which the asphalt finisher 60 is viewed in the horizontal direction (in the processing target image plane R3) Image) at the same time.

図12において、左側部カメラ2Lの入力画像及び前部カメラ2Fの入力画像はそれぞれ、アスファルトフィニッシャ60の周囲における同じ場所を異なる角度から撮像した重複部分を含む。右側部カメラ2Rの入力画像と前部カメラ2Fの入力画像との間の重複部分についても同様である。   In FIG. 12, the input image of the left camera 2 </ b> L and the input image of the front camera 2 </ b> F each include overlapping portions obtained by imaging the same place around the asphalt finisher 60 from different angles. The same applies to the overlapping portion between the input image of the right camera 2R and the input image of the front camera 2F.

そのため、それら三つの入力画像に基づいて生成される出力画像は、その出力画像平面上の座標が複数の入力画像平面上の座標に対応付け可能な場合に、その出力画像平面上の座標が入射角の最も小さいカメラに関する入力画像平面上の座標に対応付けられるものとすると、不自然な出力画像を生成してしまう。具体的には、左側部カメラ2Lの入力画像に基づく出力画像上の領域と前部カメラ2Fの入力画像に基づく出力画像上の領域との間の境界、及び、右側部カメラ2Rの入力画像に基づく出力画像上の領域と前部カメラ2Fの入力画像に基づく出力画像上の領域との間の境界のところで、ホッパ部62の形状が歪(不連続)になり、その出力画像を見た操作者に不自然さを感じさせてしまうこととなる。また、図16を参照して後述するように、それらの境界付近に存在する物体の画像を出力画像から消失させてしまう。   Therefore, the output image generated based on these three input images has the coordinates on the output image plane incident when the coordinates on the output image plane can be associated with the coordinates on the plurality of input image planes. If it is assumed to be associated with coordinates on the input image plane regarding the camera with the smallest corner, an unnatural output image is generated. Specifically, the boundary between the region on the output image based on the input image of the left camera 2L and the region on the output image based on the input image of the front camera 2F, and the input image of the right camera 2R An operation in which the shape of the hopper section 62 is distorted (discontinuous) at the boundary between a region on the output image based on the output image and a region on the output image based on the input image of the front camera 2F, and the output image is viewed It will make people feel unnatural. Further, as will be described later with reference to FIG. 16, an image of an object existing in the vicinity of those boundaries is lost from the output image.

そこで、画像生成装置100は、重複領域修正処理を実行する。図13は、重複領域修正処理の一例を説明するための図であり、二つの波源(例えば、左側部カメラ2L及び前部カメラ2Fである。)から山(実線円)及び谷(破線円)を形成しながら拡がって互いに干渉する二つの波を示す。   Therefore, the image generation device 100 executes an overlapping area correction process. FIG. 13 is a diagram for explaining an example of the overlapping area correction processing, and from two wave sources (for example, the left camera 2L and the front camera 2F) to a mountain (solid circle) and a valley (dashed circle). Shows two waves that spread and interfere with each other.

また、図13において、二つの扇形領域2La、2Faはそれぞれ、左側部カメラ2Lの撮像範囲、及び、前部カメラ2Fの撮像範囲を示し、太い実線で表される腹線ANLは、二つの波が互いに強め合う点を連ねた線を示し、太い破線で表される節線NLは、二つの波が互いに弱め合う点を連ねた線を示す。なお、腹線ANL及び節線NLは、図13で示されるように、交互に現れることとなる。   In FIG. 13, two fan-shaped areas 2La and 2Fa indicate the imaging range of the left camera 2L and the imaging range of the front camera 2F, respectively. Indicates a line connecting points that strengthen each other, and a nodal line NL represented by a thick broken line indicates a line connecting points where two waves weaken each other. The abdominal line ANL and the nodal line NL appear alternately as shown in FIG.

また、図13において、左側部カメラ2Lを波源として拡がる波の一つの谷が描く線(破線円)と、その一つの谷の次に発生する一つの山が描く線(実線円)と、前部カメラ2Fを波源として拡がる波の一つの谷が描く線(破線円)と、その一つの谷の次に発生する一つの山が描く線(実線円)とで定められる菱形状の領域のそれぞれは、単位パタン領域LTを形成するものとする。   In FIG. 13, a line drawn by one trough of a wave that spreads using the left camera 2 </ b> L as a wave source (broken line circle), a line drawn by one mountain generated next to the one valley (solid circle), Each of the rhombus-shaped regions defined by a line (broken line circle) drawn by one trough of the wave that spreads using the front camera 2F as a wave source and a line (solid line circle) drawn by one mountain that occurs next to that trough The unit pattern region LT is formed.

図13で示される複数の単位パタン領域LTが出力画像平面上に描かれたものとし、単位パタン領域LTのうちの腹線ANLが通過する(灰色で塗り潰される)単位パタン領域LT1に前部カメラ2Fの入力画像が対応付けられ、且つ、単位パタン領域LTのうちの節線NLが通過する(白色で塗り潰される)単位パタン領域LT2に左側部カメラ2Lの入力画像が対応付けられるものとすると、二つの入力画像は、格子模様を形成する。   It is assumed that a plurality of unit pattern areas LT shown in FIG. 13 are drawn on the output image plane, and the front camera is placed in the unit pattern area LT1 through which the abdominal line ANL of the unit pattern areas LT passes (filled in gray). Assume that the input image of the left camera 2L is associated with the unit pattern region LT2 in which the 2F input image is associated and the node line NL of the unit pattern region LT passes (filled in white). The two input images form a lattice pattern.

なお、単位パタン領域LTのうちの腹線ANLが通過する(灰色で塗り潰される)単位パタン領域LT1に左側部カメラ2Lの入力画像が対応付けられ、且つ、単位パタン領域LTのうちの節線NLが通過する(白色で塗り潰される)単位パタン領域LT2に前部カメラ2Fの入力画像が対応付けられる場合も同様に、二つの入力画像は、格子模様を形成する。   The input image of the left camera 2L is associated with the unit pattern area LT1 through which the abdominal line ANL in the unit pattern area LT passes (filled in gray), and the nodal line NL in the unit pattern area LT. Similarly, when the input image of the front camera 2F is associated with the unit pattern region LT2 through which the image passes (filled in white), the two input images form a lattice pattern.

また、図13の格子模様は、波長及び位相が等しい二つの波を用いて形成されるが、波長及び位相の一方又は双方が異なる二つの波を用いて形成されてもよい。単位パタン領域LT1、LT2のサイズや形状を柔軟に調整できるようにするためである。   13 is formed by using two waves having the same wavelength and phase, it may be formed by using two waves having different wavelengths and / or phases. This is because the size and shape of the unit pattern areas LT1 and LT2 can be adjusted flexibly.

図14は、図13で示される格子模様を出力画像平面上に配置した状態を示し、トラクタ部61のCG画像61CGの右前方(図の右上方向)にある、右側部カメラ2Rの撮像範囲と前部カメラ2Fの撮像範囲との重複領域に配置される格子模様と、トラクタ部61のCG画像61CGの左前方(図の左上方向)にある、左側部カメラ2Lの撮像範囲と前部カメラ2Fの撮像範囲との重複領域に配置される格子模様とを示す。   FIG. 14 shows a state in which the lattice pattern shown in FIG. 13 is arranged on the output image plane, and the imaging range of the right side camera 2 </ b> R in the right front (upper right direction in the figure) of the CG image 61 CG of the tractor unit 61. The left side camera 2L imaging range and the front camera 2F in the grid pattern arranged in the overlapping area with the imaging range of the front camera 2F and the left front (upper left direction in the figure) of the CG image 61CG of the tractor unit 61 The lattice pattern arrange | positioned in the duplication area | region with an imaging range is shown.

図14において、右側部カメラ2Rの撮像範囲と前部カメラ2Fの撮像範囲との重複領域に配置される格子模様は、例えば、(灰色で塗り潰される)単位パタン領域LT1に右側部カメラ2Rの入力画像が対応付けられ、(白色で塗り潰される)単位パタン領域LT2に前部カメラ2Fの入力画像が対応付けられるものとする。   In FIG. 14, the lattice pattern arranged in the overlapping area of the imaging range of the right camera 2R and the imaging range of the front camera 2F is, for example, input to the unit pattern area LT1 (filled in gray) by the right camera 2R. Assume that an image is associated and an input image of the front camera 2F is associated with the unit pattern region LT2 (filled in white).

また、左側部カメラ2Lの撮像範囲と前部カメラ2Fの撮像範囲との重複領域に配置される格子模様は、例えば、(灰色で塗り潰される)単位パタン領域LT3に左側部カメラ2Lの入力画像が対応付けられ、(白色で塗り潰される)単位パタン領域LT4に前部カメラ2Fの入力画像が対応付けられるものとする。   The grid pattern arranged in the overlapping area of the imaging range of the left camera 2L and the imaging range of the front camera 2F is, for example, an input image of the left camera 2L in the unit pattern area LT3 (filled in gray). Assume that the input image of the front camera 2F is associated with the unit pattern region LT4 that is associated (filled in white).

図15は、画像生成装置100が、二つのカメラのそれぞれの撮像範囲の重複領域に対応する出力画像平面上の各座標に、それら二つのカメラの何れか一方の入力画像平面上の座標を対応付けて格子模様を形成する処理(以下、「格子模様形成処理」とする。)の流れを示すフローチャートである。   In FIG. 15, the image generation apparatus 100 corresponds to coordinates on the output image plane corresponding to the overlapping area of the imaging ranges of the two cameras with coordinates on the input image plane of either of the two cameras. 6 is a flowchart showing a flow of processing for forming a lattice pattern (hereinafter referred to as “lattice pattern formation processing”).

画像生成装置100の制御部1は、例えば、座標対応付け手段10により、図9の処理対象画像生成処理のステップS2において、空間モデルMDの第1平面領域R1上の一座標と複数の入力画像平面上の座標との対応付けが可能な場合に、空間モデルMDの第1平面領域R1上の一座標と二つのカメラのそれぞれに対応する二つの入力画像平面のうちの一つにおける一座標とを対応付ける際に、この格子模様形成処理を実行するものとする。   For example, the control unit 1 of the image generation apparatus 100 uses the coordinate association unit 10 to set one coordinate and a plurality of input images on the first plane region R1 of the spatial model MD in step S2 of the processing target image generation process in FIG. When the coordinates on the plane can be associated, one coordinate on the first plane region R1 of the spatial model MD and one coordinate on one of the two input image planes corresponding to the two cameras, Assume that this lattice pattern forming process is executed when associating.

最初に、制御部1は、二つのカメラ(例えば、右側部カメラ2R及び前部カメラ2Fである。)の撮像範囲が重複する領域に対応する、空間モデルMDの第1平面領域R1上の一座標を取得する(ステップS11)。   First, the control unit 1 selects one on the first plane region R1 of the spatial model MD corresponding to a region where the imaging ranges of two cameras (for example, the right camera 2R and the front camera 2F) overlap. The coordinates are acquired (step S11).

次に、制御部1は、二つのカメラのそれぞれにおける光学中心の座標を取得する(ステップS12)。   Next, the control part 1 acquires the coordinate of the optical center in each of two cameras (step S12).

次に、制御部1は、ステップS11で取得した空間モデルMDにおける第1平面領域R1上の一座標に対応付けるカメラを選択する(ステップS13)。   Next, the control part 1 selects the camera matched with one coordinate on 1st plane area | region R1 in the space model MD acquired at step S11 (step S13).

具体的には、制御部1は、右側部カメラ2Rの光学中心の座標を(Xcam1、Ycam1)とし、前部カメラ2Fの光学中心の座標を(Xcam2、Ycam2)とし、対応付けの対象である空間モデルMDの第1平面領域R1上の一座標を(Xtarget、Ytarget)とすると、 Specifically, the control unit 1 sets the coordinates of the optical center of the right camera 2R as (X cam1 , Y cam1 ) and sets the coordinates of the optical center of the front camera 2F as (X cam2 , Y cam2 ). Assuming that one coordinate on the first plane region R1 of the space model MD that is the target of (X target , Y target ),

で表される条件式が真である場合、その第1平面領域R1上の一座標に対応付けるカメラとして右側部カメラ2Rを選択し、上述の条件式が偽である場合、その第1平面領域R1上の一座標に対応付けるカメラとして前部カメラ2Fを選択する。 Is true, the right camera 2R is selected as a camera to be associated with one coordinate on the first plane region R1, and if the above-described conditional expression is false, the first plane region R1 is selected. The front camera 2F is selected as the camera associated with the upper coordinate.

なお、制御部1は、上述の条件式が真である場合に、その第1平面領域R1上の一座標に対応付けるカメラとして前部カメラ2Fを選択し、上述の条件式が偽である場合に、その第1平面領域R1上の一座標に対応付けるカメラとして右側部カメラ2Rを選択するようにしてもよい。   In addition, when the above-described conditional expression is true, the control unit 1 selects the front camera 2F as a camera associated with one coordinate on the first plane region R1, and when the above-described conditional expression is false. The right side camera 2R may be selected as a camera associated with one coordinate on the first plane region R1.

なお、上述の条件式は、第1平面領域R1上の座標(Xtarget、Ytarget)が、図14で示される単位パタン領域LT1に含まれるか、或いは、単位パタン領域LT2に含まれるかの判定式に相当する。 The above conditional expression indicates that the coordinates (X target , Y target ) on the first plane region R1 are included in the unit pattern region LT1 shown in FIG. 14 or included in the unit pattern region LT2. It corresponds to a judgment formula.

また、本実施例において、制御部1は、光学中心の座標が二次元座標であり、波源から発生する波が平面波であるという前提で、第1平面領域R1上の一座標(二次元座標)と二つのカメラのそれぞれの光学中心の座標(第1平面領域R1を含む平面上に投影された二次元座標)との間の二次元距離に基づいてカメラを選択するが、光学中心の座標を(高さ情報を含む)三次元座標とし、波源から発生する波を球面波としながら、第1平面領域R1上の一座標(三次元座標)と二つのカメラのそれぞれの光学中心の座標(三次元座標)との間の三次元距離に基づいてカメラを選択するようにしてもよい。   Further, in the present embodiment, the control unit 1 assumes that the coordinates of the optical center are two-dimensional coordinates and that the wave generated from the wave source is a plane wave, one coordinate (two-dimensional coordinates) on the first plane region R1. Is selected based on the two-dimensional distance between the coordinates of the optical centers of the two cameras and the coordinates of the optical centers of the two cameras (two-dimensional coordinates projected on the plane including the first plane region R1). One coordinate (three-dimensional coordinate) on the first plane region R1 and the coordinates of the optical centers of the two cameras (third order) are set as three-dimensional coordinates (including height information) and the wave generated from the wave source is a spherical wave. You may make it select a camera based on the three-dimensional distance between (original coordinates).

また、本実施例において、制御部1は、二つのカメラ(例えば、右側部カメラ2R及び前部カメラ2Fである。)の撮像範囲が重複する領域に対応する、空間モデルMDの第1平面領域R1上の一座標に対応付けるカメラを選択しているが、二つのカメラの撮像範囲が重複する領域に対応する、第2平面領域R2上の一座標に対応付けるカメラ、及び、処理対象画像平面R3上の一座標に対応付けるカメラについても同様に選択できる。   In the present embodiment, the control unit 1 also includes a first plane area of the spatial model MD corresponding to an area where the imaging ranges of two cameras (for example, the right camera 2R and the front camera 2F) overlap. Although the camera associated with one coordinate on R1 is selected, the camera associated with one coordinate on the second plane region R2 corresponding to the region where the imaging ranges of the two cameras overlap, and the processing target image plane R3 The camera corresponding to one coordinate can be selected in the same manner.

この場合、制御部1は、処理対象画像平面R3上の一座標(二次元座標)と二つのカメラのそれぞれの光学中心の座標(処理対象画像平面R3を含む平面上に投影された二次元座標)との間の二次元距離に基づいてカメラを選択するようにしてもよく、処理対象画像平面R3上の一座標(三次元座標)と二つのカメラのそれぞれの光学中心の座標(三次元座標)との間の三次元距離に基づいてカメラを選択するようにしてもよい。なお、処理対象画像平面R3は、第1平面領域R1を含むものであってもよい。   In this case, the control unit 1 uses one coordinate (two-dimensional coordinate) on the processing target image plane R3 and the coordinates of the optical centers of the two cameras (two-dimensional coordinates projected on the plane including the processing target image plane R3). The camera may be selected on the basis of the two-dimensional distance between them, and one coordinate (three-dimensional coordinate) on the processing target image plane R3 and the coordinates of the optical centers of the two cameras (three-dimensional coordinates). The camera may be selected based on the three-dimensional distance between Note that the processing target image plane R3 may include the first plane area R1.

その後、制御部1は、座標対応付け手段10により、選択したカメラの入力画像平面上の一座標と、空間モデルMDの第1平面領域R1上の一座標とを対応付け(ステップS14)、空間モデルMD上の座標、カメラ識別子、及び入力画像平面上の座標を関連付けて入力画像・空間モデル対応マップ40に記憶する。   Thereafter, the control unit 1 uses the coordinate association unit 10 to associate one coordinate on the input image plane of the selected camera with one coordinate on the first plane region R1 of the space model MD (step S14), The coordinates on the model MD, the camera identifier, and the coordinates on the input image plane are associated and stored in the input image / space model correspondence map 40.

その後、制御部1は、二つのカメラの撮像範囲が重複する領域に対応する、空間モデルMDの第1平面領域R1上の全ての座標を、二つのカメラのうちの一つの入力画像平面上の座標に対応付けたか否かを判定し(ステップS15)、未だ全ての座標を対応付けていないと判定した場合には(ステップS15のNO)、ステップS11〜ステップS14の処理を繰り返すようにする。   Thereafter, the control unit 1 sets all the coordinates on the first plane region R1 of the spatial model MD corresponding to the region where the imaging ranges of the two cameras overlap on one input image plane of the two cameras. It is determined whether or not the coordinates are associated (step S15). If it is determined that all the coordinates are not yet associated (NO in step S15), the processes in steps S11 to S14 are repeated.

一方、制御部1は、全ての座標を対応付けたと判定した場合には(ステップS15のYES)、この格子模様形成処理を終了させる。   On the other hand, when it is determined that all the coordinates are associated (YES in step S15), the control unit 1 ends the lattice pattern forming process.

このように、制御部1は、上述のような条件式を用いて空間モデルMD上の各座標を二つのカメラのうちの一つの入力画像平面上の座標に容易に対応付けることができ、適切な格子模様を生成することができる。   As described above, the control unit 1 can easily associate each coordinate on the space model MD with the coordinate on one input image plane of the two cameras using the conditional expression as described above. A lattice pattern can be generated.

ここで再び図12を参照すると、左側部カメラ2Lの入力画像に基づく出力画像上の領域と前部カメラ2Fの入力画像に基づく出力画像上の領域との間の境界を含む図12の一点鎖線で囲まれた領域R6は、上述のように生成される格子模様により、ホッパ部62の形状が歪(不連続)になるのを抑制し、その領域R6を含む出力画像を見た操作者に不自然さを感じさせ難くしている。右側部カメラ2Rの入力画像に基づく出力画像上の領域と前部カメラ2Fの入力画像に基づく出力画像上の領域との間の境界を含む図12の一点鎖線で囲まれた領域R7についても同様である。   Referring again to FIG. 12, the alternate long and short dash line in FIG. 12 includes the boundary between the region on the output image based on the input image of the left camera 2L and the region on the output image based on the input image of the front camera 2F. The region R6 surrounded by the above-described lattice pattern generated as described above prevents the shape of the hopper 62 from becoming distorted (discontinuous), and allows the operator who has viewed the output image including the region R6 to It makes it difficult to feel unnaturalness. The same applies to the region R7 surrounded by the one-dot chain line in FIG. 12 including the boundary between the region on the output image based on the input image of the right camera 2R and the region on the output image based on the input image of the front camera 2F. It is.

なお、上述の実施例では、ホッパ部62の後端の左右隅部が格子模様を形成する領域に含まれるが、画像生成装置100は、ホッパ部62の後端の左右隅部が格子模様を形成する領域に含まれないようにしてもよい。具体的には、画像生成装置100は、ホッパ部62の開閉を制御する油圧シリンダの状態を検出してホッパ部62の開閉状態を検知する。その上で、画像生成装置100は、ホッパ部62の開閉状態に応じて決まる、ホッパ部62の後端の左右隅部が位置する空間モデルMD上の領域に、前部カメラ2Fの入力画像を投影する。そして、画像生成装置100は、ホッパ部62の後端の左右隅部の外側に対応する空間モデルMD上の領域に格子模様が形成されるようにする。その結果、画像生成装置100は、ホッパ62の形状が歪(不連続)になるのを防止しながら重複領域を適切に表示できる。   In the above-described embodiment, the left and right corners at the rear end of the hopper 62 are included in the area where the lattice pattern is formed. It may not be included in the region to be formed. Specifically, the image generating apparatus 100 detects the open / closed state of the hopper unit 62 by detecting the state of the hydraulic cylinder that controls the opening / closing of the hopper unit 62. In addition, the image generating apparatus 100 displays the input image of the front camera 2F in an area on the space model MD where the left and right corners of the rear end of the hopper 62 are determined according to the open / closed state of the hopper 62. Project. Then, the image generation apparatus 100 causes a lattice pattern to be formed in a region on the spatial model MD corresponding to the outside of the left and right corners at the rear end of the hopper 62. As a result, the image generating apparatus 100 can appropriately display the overlapping region while preventing the shape of the hopper 62 from becoming distorted (discontinuous).

次に、図16〜図18を参照しながら、画像生成装置100が、二つのカメラのそれぞれの撮像範囲の重複領域に対応する出力画像部分を生成する際にその出力画像部分にある物体が消失するのを防止する処理について説明する。   Next, with reference to FIGS. 16 to 18, when the image generation apparatus 100 generates an output image portion corresponding to the overlapping area of the imaging ranges of the two cameras, the object in the output image portion disappears. A process for preventing this will be described.

図16は、アスファルトフィニッシャ60に搭載された三台のカメラのうちの左側部カメラ2L及び前部カメラ2Fのそれぞれの撮像範囲の重複領域における入力画像部分と、それら入力画像部分を用いて生成される出力画像部分とを示す図である。   FIG. 16 is generated using the input image portion in the overlapping area of the respective imaging ranges of the left camera 2L and the front camera 2F among the three cameras mounted on the asphalt finisher 60, and the input image portions. It is a figure which shows the output image part.

図16において、左側部カメラ2Lの入力画像部分R10、及び、前部カメラ2Fの入力画像部分R11はそれぞれ、左側部カメラ2Lの撮像範囲と前部カメラ2Fの撮像範囲との重複領域内に属する画像部分であり、人物を捉えている。   In FIG. 16, the input image portion R10 of the left camera 2L and the input image portion R11 of the front camera 2F belong to the overlapping area of the imaging range of the left camera 2L and the imaging range of the front camera 2F, respectively. An image part that captures a person.

しかしながら、それら左側部カメラ2Lの入力画像部分R10、及び、前部カメラ2Fの入力画像部分R11に基づいて生成される出力画像部分R12は、その出力画像平面上の座標が入射角の最も小さいカメラに関する入力画像平面上の座標に対応付けられるものとすると、図16で示されるように、その重複領域内の人物を消失させてしまう。   However, the output image portion R12 generated based on the input image portion R10 of the left side camera 2L and the input image portion R11 of the front camera 2F is a camera whose coordinates on the output image plane have the smallest incident angle. If it is associated with the coordinates on the input image plane, as shown in FIG. 16, the person in the overlapping area is lost.

そこで、画像生成装置100は、上述の格子模様を利用して、二つのカメラのそれぞれの撮像範囲の重複領域に対応する出力画像部分を生成する際にその出力画像部分にある物体が消失するのを防止する。   Therefore, when the image generation apparatus 100 generates the output image portion corresponding to the overlapping area of the imaging ranges of the two cameras using the lattice pattern described above, the object in the output image portion disappears. To prevent.

図17は、二つのカメラのそれぞれの撮像範囲の重複領域における物体の消失防止効果を説明するための図であり、図17(A)は、図13で示される格子模様を形成するための波の図を示し、図17(B)は、図17(A)の一部拡大図を示す。   FIG. 17 is a diagram for explaining the effect of preventing the disappearance of the object in the overlapping area of the imaging ranges of the two cameras, and FIG. 17A shows the wave for forming the lattice pattern shown in FIG. FIG. 17 (B) is a partially enlarged view of FIG. 17 (A).

図17(A)において、破線で囲まれる投影像PRJ1は、前部カメラ2Fの入力画像における物体OBJ1の像が、路面画像を生成するための視点変換によって、その前部カメラ2Fとその物体OBJ1とを結ぶ線の延長方向に伸長されたもの(前部カメラ2Fの入力画像部分R11を用いてその出力画像部分R12における路面画像を生成した場合に表示される像である。)を表す。   In FIG. 17A, a projection image PRJ1 surrounded by a broken line indicates that the image of the object OBJ1 in the input image of the front camera 2F is converted to the front camera 2F and the object OBJ1 by viewpoint conversion for generating a road surface image. (An image displayed when a road surface image in the output image portion R12 is generated using the input image portion R11 of the front camera 2F).

また、破線で囲まれる投影像PRJ2は、左側部カメラ2Lの入力画像における物体OBJ1の像が、路面画像を生成するための視点変換によって、その左側部カメラ2Lとその物体OBJ1とを結ぶ線の延長方向に伸長されたもの(右側部カメラ2Rの入力画像部分R10を用いてその出力画像部分R12における路面画像を生成した場合に表示される像である。)を表す。   Further, the projection image PRJ2 surrounded by a broken line is a line connecting the left camera 2L and the object OBJ1 by viewpoint conversion for generating an image of the road surface image of the object OBJ1 in the input image of the left camera 2L. This is an image expanded in the extension direction (displayed when a road surface image in the output image portion R12 is generated using the input image portion R10 of the right camera 2R).

なお、投影像PRJ1及び投影像PRJ2は、最終的な出力画像上にそのままの状態で表示されることはなく、図17(B)で示されるように、一部が切り欠かれた状態で表示されることとなる。   Note that the projection image PRJ1 and the projection image PRJ2 are not displayed as they are on the final output image, and are displayed in a partially cut-out state as shown in FIG. Will be.

また、図17(A)において、投影像PRJ1を表す破線領域のうち、灰色で塗り潰された部分は、腹線ANLが通過する単位パタン領域LT1(図13参照。)との重なり部分を表し、その重なり部分に対応する出力画像上の各座標には前部カメラ2Fの入力画像平面上の座標(物体OBJ1の像を形成する領域内の座標)が対応付けられることを示す。   Further, in FIG. 17A, the grayed out portion of the broken line region representing the projection image PRJ1 represents an overlapping portion with the unit pattern region LT1 (see FIG. 13) through which the abdominal line ANL passes, Each coordinate on the output image corresponding to the overlapped portion is associated with a coordinate on the input image plane of the front camera 2F (coordinate in a region forming an image of the object OBJ1).

一方、投影像PRJ1を表す破線領域のうち、白色で塗り潰された部分は、節線NLが通過する単位パタン領域LT2(図13参照。)との重なり部分を表し、その重なり部分に対応する出力画像上の各座標には左側部カメラ2Lの入力画像平面上の座標(物体OBJ1の像を形成しない領域内の座標)が対応付けられることを示す。   On the other hand, in the broken line area representing the projection image PRJ1, the part filled in white represents the overlapping part with the unit pattern area LT2 (see FIG. 13) through which the nodal line NL passes, and the output corresponding to the overlapping part. Each coordinate on the image is associated with a coordinate on the input image plane of the left camera 2L (coordinate in a region where an image of the object OBJ1 is not formed).

なお、投影像PRJ1を表す破線領域のうち、灰色で塗り潰された部分に対応する出力画像上の各座標に、左側部カメラ2Lの入力画像平面上の座標(物体OBJ1の像を形成しない領域内の座標)が対応付けられ、投影像PRJ1を表す破線領域のうち、白色で塗り潰された部分に対応する出力画像上の各座標に、前部カメラ2Fの入力画像平面上の座標(物体OBJ1の像を形成する領域内の座標)が対応付けられるようにしてもよい。   Of the broken line area representing the projection image PRJ1, the coordinates on the input image plane of the left camera 2L (in the area where the image of the object OBJ1 is not formed) Coordinate) on the input image plane of the front camera 2F (of the object OBJ1) to each coordinate on the output image corresponding to the portion filled with white in the broken line area representing the projection image PRJ1. The coordinates in the area where the image is formed may be associated with each other.

この場合、投影像PRJ1は、図17(B)で示されるように、その伸長方向に直交する円(前部カメラ2Fの位置を波源とする波の山及び谷が描く円である。)の一部をその境界線として含む単位パタン領域LT2によって切り欠かれることとなるが、隣接する単位パタン領域LT1が互いに頂点を接触させているので繊切り状に分断され難く、単位パタン領域LT2のそれぞれがその伸長方向に直交する円の一部を含むため、その輪郭も認識され易いはっきりした状態で保存されることとなる。   In this case, as shown in FIG. 17B, the projection image PRJ1 is a circle perpendicular to the extension direction (a circle drawn by a wave peak and valley with the position of the front camera 2F as the wave source). Each unit pattern region LT2 is cut off by the unit pattern region LT2 including a part thereof as a boundary line. However, since the adjacent unit pattern regions LT1 are in contact with the apexes, the unit pattern regions LT2 are not easily divided into pieces. Includes a part of a circle orthogonal to the extending direction, and the contour is stored in a clear state that is easily recognized.

また、投影像PRJ1は、物体OBJ1の高さが高い程、カメラから遠ざかる方向により長く伸長され、且つ、カメラから遠ざかる程、より大きく拡大される傾向を有するが、単位パタン領域LT1及びLT2は何れもカメラから遠ざかる程、その投影像PRJ1と同じ度合いで、より大きく拡大していくので、その切り欠き状態もほぼ均一に維持されることとなる。   Further, the projection image PRJ1 has a tendency to be elongated in a direction away from the camera as the height of the object OBJ1 is higher, and to be enlarged as the distance from the camera is larger. However, the unit pattern regions LT1 and LT2 are However, the further away from the camera, the larger the image is enlarged in the same degree as the projection image PRJ1, so that the cutout state is also maintained substantially uniform.

また、図17(A)において、投影像PRJ2を表す破線領域のうち、黒色で塗り潰された部分は、節線NLが通過する単位パタン領域LT2(図13参照。)との重なり部分を表し、その重なり部分に対応する出力画像上の各座標には左側部カメラ2Lの入力画像平面上の座標(物体OBJ1の像を形成する領域内の座標)が対応付けられることを示す。   Further, in FIG. 17A, in the broken line area representing the projection image PRJ2, the part filled in black represents the overlapping part with the unit pattern area LT2 (see FIG. 13) through which the nodal line NL passes, Each coordinate on the output image corresponding to the overlapped portion is associated with a coordinate on the input image plane of the left camera 2L (coordinate in a region forming the image of the object OBJ1).

一方、投影像PRJ2を表す破線領域のうち、白色で塗り潰された部分は、腹線ANLが通過する単位パタン領域LT1(図13参照。)との重なり部分を表し、その重なり部分に対応する出力画像上の各座標には前部カメラ2Fの入力画像平面上の座標(物体OBJ1の像を形成しない領域内の座標)が対応付けられることを示す。   On the other hand, in the broken line area representing the projection image PRJ2, the part filled in white represents the overlapping part with the unit pattern area LT1 (see FIG. 13) through which the abdominal line ANL passes, and the output corresponding to the overlapping part. Each coordinate on the image is associated with a coordinate on the input image plane of the front camera 2F (coordinate in a region where an image of the object OBJ1 is not formed).

なお、投影像PRJ2を表す破線領域のうち、黒色で塗り潰された部分に対応する出力画像上の各座標に前部カメラ2Fの入力画像平面上の座標(物体OBJ1の像を形成しない領域内の座標)が対応付けられ、投影像PRJ2を表す破線領域のうち、白色で塗り潰された部分に対応する出力画像上の各座標に左側部カメラ2Lの入力画像平面上の座標(物体OBJ1の像を形成する領域内の座標)が対応付けられるようにしてもよい。   Of the broken line area representing the projected image PRJ2, the coordinates on the input image plane of the front camera 2F (in the area in which the image of the object OBJ1 is not formed) at each coordinate on the output image corresponding to the portion filled in black. Coordinates) on the input image plane of the left camera 2L (the image of the object OBJ1) is associated with each coordinate on the output image corresponding to the portion painted in white in the broken line area representing the projection image PRJ2. The coordinates in the area to be formed may be associated with each other.

この場合、投影像PRJ2は、投影像PRJ1と同様に、図17(B)で示されるように、その伸長方向に直交する円(右側部カメラ2Rの位置を波源とする波の山及び谷が描く円である。)の一部をその境界線として含む単位パタン領域LT1によって切り欠かれることとなるが、隣接する単位パタン領域LT2が互いに頂点を接触させているので繊切り状に分断され難く、単位パタン領域LT1のそれぞれがその伸長方向に直交する円の一部を含むため、その輪郭も認識され易いはっきりした状態で保存されることとなる。   In this case, the projection image PRJ2 is similar to the projection image PRJ1, as shown in FIG. 17B, a circle (wave peaks and valleys whose wave source is the position of the right side camera 2R is orthogonal to the extension direction thereof. Is cut out by the unit pattern region LT1 including a part of the circle as a boundary line. However, since the adjacent unit pattern regions LT2 are in contact with each other, it is difficult to be cut into pieces. Since each of the unit pattern regions LT1 includes a part of a circle orthogonal to the extending direction, the contour is also stored in a clear state that is easily recognized.

また、投影像PRJ2は、投影像PRJ1と同様に、物体OBJ1の高さが高い程、カメラから遠ざかる方向により長く伸長され、且つ、カメラから遠ざかる程、より大きく拡大される傾向を有するが、単位パタン領域LT1及びLT2は何れもカメラから遠ざかる程、その投影像PRJ2と同じ度合いで、より大きく拡大していくので、その切り欠き状態もほぼ均一に維持されることとなる。   Similarly to the projection image PRJ1, the projection image PRJ2 has a tendency to extend longer in the direction away from the camera as the height of the object OBJ1 is higher, and to be enlarged as the distance from the camera increases. As the pattern regions LT1 and LT2 are further away from the camera, the pattern regions LT1 and LT2 are enlarged in the same degree as the projected image PRJ2, so that the cutout state is maintained substantially uniform.

図18は、図16で示される出力画像部分R12と、図16の出力画像に格子模様が適用された出力画像部分R13との違いを表す対比図であり、図18左図が図16で示される出力画像部分R12を示し、図18右図が格子模様による出力画像部分R13を示す。   18 is a contrast diagram showing the difference between the output image portion R12 shown in FIG. 16 and the output image portion R13 in which a grid pattern is applied to the output image of FIG. 16, and the left diagram of FIG. 18 is shown in FIG. An output image portion R12 to be output is shown, and the right side of FIG.

左側部カメラ2Lの入力画像部分R10に基づく出力画像上の領域と前部カメラ2Fの入力画像部分R11に基づく出力画像上の領域との間の境界を含む図18左図の出力画像部分R12は、人物が消失した状態を提示しているが、左側部カメラ2Lの入力画像部分R10に基づく出力画像上の領域と前部カメラ2Fの入力画像部分R11に基づく出力画像上の領域とが格子模様となって混在する図18右図の出力画像部分R13は、人物を消失させることなく、その人物を認識し易い状態で提示し、その出力画像部分R13を含む出力画像を見た操作者にその人物の存在を確実に認識させることができるようにしている。   The output image portion R12 in the left diagram of FIG. 18 includes a boundary between the region on the output image based on the input image portion R10 of the left camera 2L and the region on the output image based on the input image portion R11 of the front camera 2F. Although the person has disappeared, the region on the output image based on the input image portion R10 of the left camera 2L and the region on the output image based on the input image portion R11 of the front camera 2F are latticed. The output image portion R13 in the right figure in FIG. 18 is presented in a state where the person is easily recognized without losing the person, and the operator who viewed the output image including the output image portion R13 is notified of the output image portion R13. The existence of a person can be surely recognized.

以上の構成により、画像生成装置100は、格子模様を利用することにより、二つのカメラのそれぞれの撮像範囲の重複領域に対応する出力画像部分を生成する際にその出力画像部分にある物体が消失するのを防止することができ、二つの入力画像のそれぞれの部分領域が櫛歯状に交互に配置されるように二つの入力画像を繋ぎ合わせる場合に比べ、その一部が切り欠かれることとなるその物体の投影像を、操作者がより認識し易い状態で表示することができる。   With the above configuration, when the image generation apparatus 100 generates an output image portion corresponding to the overlapping area of the imaging ranges of the two cameras by using the lattice pattern, the object in the output image portion disappears. Compared to the case where the two input images are connected so that the partial areas of the two input images are alternately arranged in a comb shape, a part of the two input images is cut out. The projected image of the object can be displayed in a state where the operator can more easily recognize it.

なお、上述の実施例において、画像生成装置100は、路面から距離D1(例えば1200mmである。)の高さに設定される第1平面領域R1を含む空間モデルMDを用いて出力画像を生成する。これは、ホッパ部画像を含む入力画像から路面画像を生成する際にそのホッパ部画像が過度に大きく表示されてしまいその路面画像を見た操作者に違和感を抱かせてしまうのを防止するためである。具体的には、視点変換処理によって生成される路面画像は、実際の三次元空間において第1平面領域R1の高さより高い位置にある物体を大きく表示し、第1平面領域R1の高さより低い位置にある物体を小さく表示する傾向を有する。そのため、視点変換処理によって生成される路面画像では、第1平面領域R1の高さを路面と同じ高さとした場合には、路面から所定の高さ(ホッパ部高さ)にあるホッパ部62の画像が必要以上に大きく表示される。一方で、視点変換処理によって生成される路面画像は、第1平面領域R1の高さをホッパ部高さと同じ高さとした場合には、ホッパ部画像を必要以上に大きくすることなく表示できる。   In the above-described embodiment, the image generation apparatus 100 generates an output image using the spatial model MD including the first plane region R1 set at a height of a distance D1 (for example, 1200 mm) from the road surface. . This is to prevent the hopper section image from being displayed excessively large when the road surface image is generated from the input image including the hopper section image and causing the operator who viewed the road image to feel uncomfortable. It is. Specifically, the road surface image generated by the viewpoint conversion process displays a large object at a position higher than the height of the first plane region R1 in the actual three-dimensional space, and a position lower than the height of the first plane region R1. There is a tendency to display an object at a small size. Therefore, in the road surface image generated by the viewpoint conversion process, when the height of the first plane region R1 is the same as the road surface, the hopper 62 is located at a predetermined height (the hopper height) from the road surface. The image is displayed larger than necessary. On the other hand, the road surface image generated by the viewpoint conversion process can be displayed without enlarging the hopper part image more than necessary when the height of the first plane region R1 is the same as the hopper part height.

しかしながら、空間モデルMDを用いることによってホッパ部高さより低い位置にあるスクリード部63の画像(以下、「スクリード部画像」とする。)が小さく表示されると、ホッパ部画像及びスクリード部画像を含む出力画像を見た操作者は、違和感を抱くおそれがある。伸張状態のスクリード部63の幅は、実際には、全開状態のホッパ部62の幅より大きいにもかかわらず(図2(B)参照。)、図10で示されるように、出力画像では、スクリード部画像の幅がホッパ部画像の幅より小さく表示されてしまうためである。   However, if the image of the screed part 63 at a position lower than the height of the hopper part (hereinafter referred to as “screed part image”) is displayed small by using the space model MD, the hopper part image and the screed part image are included. An operator who sees the output image may feel uncomfortable. Although the width of the extended screed portion 63 is actually larger than the width of the fully opened hopper portion 62 (see FIG. 2B), as shown in FIG. This is because the width of the screed image is displayed smaller than the width of the hopper image.

そこで、画像生成装置100は、空間モデルMDの構成を変更することによって、ホッパ部画像が過度に大きく表示されてしまうのを防止しながら、スクリード部63の画像が過度に小さく表示されてしまうのを防止する。すなわち、画像生成装置100は、空間モデルMDの構成を変更することによって、出力画像におけるホッパ部画像の幅とスクリード部画像の幅との大小関係が実際のホッパ部62の幅とスクリード部63の幅との大小関係に合うように出力画像を生成することができる。   Therefore, by changing the configuration of the spatial model MD, the image generating apparatus 100 displays the image of the screed unit 63 in an excessively small size while preventing the hopper unit image from being displayed in an excessively large size. To prevent. That is, the image generating apparatus 100 changes the configuration of the spatial model MD, so that the magnitude relationship between the width of the hopper portion image and the width of the screed portion image in the output image is such that the actual width of the hopper portion 62 and the screed portion 63 An output image can be generated so as to match the magnitude relationship with the width.

図19は、ホッパ部画像の幅とスクリード部画像の幅との大小関係が実際の大小関係に合うようにその構成が変更された空間モデルMDAを示す図であり、図3に対応する。図19(A)は、アスファルトフィニッシャ60を左側方から見たときのアスファルトフィニッシャ60と空間モデルMDAとの間の関係を示し、図19(B)は、アスファルトフィニッシャ60を上方から見たときのアスファルトフィニッシャ60と空間モデルMDAとの間の関係を示し、図19(C)は、アスファルトフィニッシャ60を後方から見たときのアスファルトフィニッシャ60と空間モデルMDAとの間の関係を示す。   FIG. 19 is a diagram showing a spatial model MDA whose configuration has been changed so that the size relationship between the width of the hopper portion image and the width of the screed portion image matches the actual size relationship, and corresponds to FIG. FIG. 19A shows the relationship between the asphalt finisher 60 and the space model MDA when the asphalt finisher 60 is viewed from the left side, and FIG. 19B is a view when the asphalt finisher 60 is viewed from above. The relationship between the asphalt finisher 60 and the space model MDA is shown, and FIG. 19C shows the relationship between the asphalt finisher 60 and the space model MDA when the asphalt finisher 60 is viewed from the rear.

図19で示されるように、空間モデルMDAは、ホッパ部平面領域R1a、スクリード部平面領域R1b、接続面領域R1c、及び第2平面領域R2を有する。なお、第2平面領域R2は、空間モデルMDにおける第2平面領域R2と同じである。   As shown in FIG. 19, the space model MDA has a hopper portion plane region R1a, a screed portion plane region R1b, a connection surface region R1c, and a second plane region R2. The second plane region R2 is the same as the second plane region R2 in the space model MD.

ホッパ部平面領域R1aは、ホッパ部62の位置に対応し且つ路面より高い位置に設定される路面に平行な平面領域である。本実施例では、ホッパ部平面領域R1aは、空間モデルMDにおける第1平面領域R1と同様、路面から距離D1(例えば1200mmである。)の高さに設定される。   The hopper portion plane region R1a is a plane region corresponding to the position of the hopper portion 62 and parallel to the road surface set at a position higher than the road surface. In the present embodiment, the hopper portion plane region R1a is set to a height of a distance D1 (for example, 1200 mm) from the road surface, like the first plane region R1 in the space model MD.

また、本実施例では、アスファルトフィニッシャ60の進行方向におけるホッパ部平面領域R1aの長さD2はホッパ部62の長さにほぼ等しい。しかしながら、ホッパ部平面領域R1aの長さD2は、ホッパ部62の長さより長くてもよい。その場合、ホッパ部平面領域R1aは、トラクタ部61の一部を含むように進行方向後方に延長されてもよい。   In the present embodiment, the length D2 of the hopper portion plane region R1a in the traveling direction of the asphalt finisher 60 is substantially equal to the length of the hopper portion 62. However, the length D2 of the hopper portion plane region R1a may be longer than the length of the hopper portion 62. In that case, the hopper portion plane region R1a may be extended rearward in the traveling direction so as to include a part of the tractor portion 61.

スクリード部平面領域R1bは、スクリード部63の位置に対応する、路面に平行な平面領域である。本実施例では、スクリード部平面領域R1bは、路面と同じ高さに設定される。但し、スクリード部平面領域R1bは、ホッパ部平面領域R1aより低い位置であれば路面より高い位置に設定されてもよい。また、スクリード部平面領域R1bは、路面より低い位置に設定されてもよい。   The screed portion plane region R1b is a plane region parallel to the road surface corresponding to the position of the screed portion 63. In the present embodiment, the screed plane region R1b is set to the same height as the road surface. However, the screed portion plane region R1b may be set at a position higher than the road surface as long as it is lower than the hopper portion plane region R1a. Further, the screed plane region R1b may be set at a position lower than the road surface.

また、本実施例では、アスファルトフィニッシャ60の進行方向におけるスクリード部平面領域R1bの長さD3は、スクリード部63の長さにほぼ等しい。しかしながら、スクリード部平面領域R1bの長さD3は、スクリード部63の長さより長くてもよい。その場合、スクリード部平面領域R1bは、トラクタ部61の一部を含むように進行方向前方に延長されてもよい。   In the present embodiment, the length D3 of the screed portion plane region R1b in the traveling direction of the asphalt finisher 60 is substantially equal to the length of the screed portion 63. However, the length D3 of the screed portion planar region R1b may be longer than the length of the screed portion 63. In that case, screed part plane field R1b may be extended ahead of the direction of movement so that a part of tractor part 61 may be included.

接続面領域R1cは、ホッパ部平面領域R1aとスクリード部平面領域R1bとを接続する面領域である。また、接続面領域R1cの路面からの距離は、ホッパ部平面領域R1aの路面からの距離とスクリード部平面領域R1bの路面からの距離との間で変化する。本実施例では、接続面領域R1cは、ホッパ部平面領域R1aとスクリード部平面領域R1bとを接続する平面領域である。具体的には、接続面領域R1cは、路面から距離D1の高さに設定されるホッパ部平面領域R1aと、路面の高さに設定されるスクリード部平面領域R1bとの間でその高さを一定の割合で連続的に変化させる傾斜平面領域である。但し、接続面領域R1cは、その高さを連続的に且つ段階的に変化させるよう、傾斜角度の異なる複数の傾斜平面で構成されてもよい。或いは、接続面領域R1cは、その高さを断続的に且つ段階的に変化させるよう、路面に平行な複数の平面と路面と交差する複数の平面とで構成されてもよい。或いは、接続面領域R1cは、1又は複数の曲面で構成されてもよく、1又は複数の曲面と1又は複数の平面との組み合わせで構成されてもよい。   The connection surface region R1c is a surface region that connects the hopper portion planar region R1a and the screed portion planar region R1b. Further, the distance from the road surface of the connection surface region R1c varies between the distance from the road surface of the hopper portion planar region R1a and the distance from the road surface of the screed portion planar region R1b. In the present embodiment, the connection surface region R1c is a planar region that connects the hopper portion planar region R1a and the screed portion planar region R1b. Specifically, the connection surface region R1c has a height between the hopper portion planar region R1a set to a height of the distance D1 from the road surface and the screed portion planar region R1b set to the height of the road surface. This is an inclined plane region that continuously changes at a constant rate. However, the connection surface region R1c may be configured by a plurality of inclined planes having different inclination angles so as to change the height continuously and stepwise. Alternatively, the connection surface region R1c may be configured by a plurality of planes parallel to the road surface and a plurality of planes intersecting the road surface so that the height thereof is changed intermittently and stepwise. Alternatively, the connection surface region R1c may be configured by one or a plurality of curved surfaces, or may be configured by a combination of one or a plurality of curved surfaces and one or a plurality of planes.

図20は、空間モデルMDAと処理対象画像平面との間の関係の一例を示す図であり、図4に対応する。本実施例では、処理対象画像平面R3Aは、例えば、空間モデルMDAのホッパ部平面領域R1a、スクリード部平面領域R1b、及び接続面領域R1cを含む平面である。   FIG. 20 is a diagram illustrating an example of the relationship between the space model MDA and the processing target image plane, and corresponds to FIG. In the present embodiment, the processing target image plane R3A is a plane including, for example, a hopper portion plane region R1a, a screed portion plane region R1b, and a connection surface region R1c of the space model MDA.

次に、図21及び図22を参照して、空間モデルMDを用いて生成される出力画像と、空間モデルMDAを用いて生成される出力画像との違いについて説明する。   Next, a difference between an output image generated using the spatial model MD and an output image generated using the spatial model MDA will be described with reference to FIGS. 21 and 22.

なお、図21は、ホッパ部62が全開のときのアスファルトフィニッシャ60の状態を示し、図21(A)が実際のアスファルトフィニッシャ60の上面図であり、図21(B)が空間モデルMDAを用いて生成される出力画像であり、図21(C)が空間モデルMDを用いて生成される出力画像である。   21 shows the state of the asphalt finisher 60 when the hopper 62 is fully open, FIG. 21A is a top view of the actual asphalt finisher 60, and FIG. 21B uses the space model MDA. FIG. 21C shows an output image generated using the space model MD.

また、図22は、ホッパ部62が全閉のときのアスファルトフィニッシャ60の状態を示し、図22(A)が空間モデルMDAを用いて生成される出力画像であり、図22(B)が空間モデルMDを用いて生成される出力画像である。   FIG. 22 shows the state of the asphalt finisher 60 when the hopper 62 is fully closed. FIG. 22A shows an output image generated using the space model MDA, and FIG. It is an output image produced | generated using model MD.

また、図21の破線領域A62aは、全開状態にあるホッパ部62の画像の大きさを表し、図21(B)の出力画像と図21(C)の出力画像とで同じ大きさを有する。また、図22の破線領域A62bは、全閉状態にあるホッパ部62の画像の大きさを表し、図22(A)の出力画像と図22(B)の出力画像とで同じ大きさを有する。なお、ホッパ部62の画像は、過度に大きく表示されないよう、路面より高い位置に設定されるホッパ部平面領域R1aを用いて生成される。   21 represents the size of the image of the hopper 62 in the fully opened state, and the output image in FIG. 21B and the output image in FIG. 21C have the same size. 22 represents the size of the image of the hopper 62 in the fully closed state, and the output image in FIG. 22A and the output image in FIG. 22B have the same size. . Note that the image of the hopper 62 is generated using the hopper flat area R1a set at a position higher than the road surface so as not to be displayed excessively large.

また、図21及び図22における破線領域A63は、伸張状態にあるスクリード部63の画像の大きさを表す。また、破線領域A63は、図21(B)の出力画像と図22(A)の出力画像とで同じ大きさを有し、図21(C)の出力画像と図22(B)の出力画像とで同じ大きさを有する。   21 and 22 indicate the size of the image of the screed portion 63 in the expanded state. The broken line area A63 has the same size in the output image of FIG. 21B and the output image of FIG. 22A, and the output image of FIG. 21C and the output image of FIG. 22B. And have the same size.

また、図22(A)及び図22(B)のドットパターンで示す領域ASは、スクリード部63の前方の路面上に撒かれた敷設前のアスファルト材の拡がり具合を表す。   An area AS indicated by a dot pattern in FIGS. 22A and 22B represents the extent of spreading of the asphalt material before laying on the road surface in front of the screed portion 63.

なお、破線領域A62a、A62b、A63を区切る破線、及び、領域ASを表すドットパターンは、説明のみを目的とするものであり、出力画像に表示されることはない。   Note that the broken lines that divide the broken line areas A62a, A62b, and A63, and the dot pattern that represents the area AS are for illustrative purposes only and are not displayed in the output image.

図21(C)で示されるように、空間モデルMDを用いて生成される出力画像では、伸張状態にあるスクリード部63の画像の幅が、全開状態にあるホッパ部62の画像の幅より小さく表示され、図21(A)で示されるような実際の大小関係とは異なる大小関係が表示される。これに対し、図21(B)で示されるように、空間モデルMDAを用いて生成される出力画像では、伸張状態にあるスクリード部63の画像の幅が、全開状態にあるホッパ部62の画像の幅より大きく表示され、図21(A)で示されるような実際の大小関係に合う大小関係が表示される。   As shown in FIG. 21C, in the output image generated using the spatial model MD, the width of the image of the screed portion 63 in the expanded state is smaller than the width of the image of the hopper portion 62 in the fully opened state. A magnitude relation different from the actual magnitude relation as shown in FIG. 21A is displayed. On the other hand, as shown in FIG. 21B, in the output image generated using the spatial model MDA, the width of the image of the screed part 63 in the expanded state is the image of the hopper part 62 in the fully opened state. And a magnitude relationship that matches the actual magnitude relationship as shown in FIG. 21A is displayed.

同様に、図22(B)で示されるように、空間モデルMDを用いて生成される出力画像では、伸張状態にあるスクリード部63の画像の幅が、全閉状態にあるホッパ部62の画像の幅より僅かに大きく表示される程度であり、実際の大小関係(図示せず。)と異なる大小関係が表示される。これに対し、図22(A)で示されるように、空間モデルMDAを用いて生成される出力画像では、伸張状態にあるスクリード部63の画像の幅が、全閉状態にあるホッパ部62の画像の幅より顕著に大きく表示され、実際の大小関係に合う大小関係が表示される。   Similarly, as shown in FIG. 22B, in the output image generated using the spatial model MD, the width of the image of the screed part 63 in the expanded state is the image of the hopper part 62 in the fully closed state. The size is displayed slightly larger than the width of, and a size relationship different from the actual size relationship (not shown) is displayed. On the other hand, as shown in FIG. 22A, in the output image generated using the space model MDA, the width of the image of the screed portion 63 in the expanded state is the same as that of the hopper portion 62 in the fully closed state. A size relationship is displayed that is significantly larger than the width of the image, and that matches the actual size relationship.

このように、画像生成装置100は、空間モデルMDAを用いて出力画像を生成することにより、空間モデルMDによる効果に加え、ホッパ部画像の幅とスクリード部画像の幅との大小関係を実際の大小関係に合わせることができるという追加的な効果を実現できる。また、画像生成装置100は、出力画像における敷設前のアスファルト材の拡がり具合を大きく表示することとなり、敷設前のアスファルト材の拡がり具合の視認性を大幅に向上させることができるという追加的な効果を実現できる。その結果、画像生成装置100は、アスファルトフィニッシャ60とその周囲にある物体との位置関係に加え、ホッパ部62の開閉状態、スクリード部63の伸張状態等のアスファルトフィニッシャ60自身の状態、及び、敷設前のアスファルト材の拡がり具合をより分かり易く操作者に提示することができ、アスファルトフィニッシャ60の安全性、操作性をさらに向上させることができる。なお、「ホッパ部画像の幅とスクリード部画像の幅との大小関係を実際の大小関係に合わせる」は、ホッパ部画像の幅とスクリード部画像の幅との比を、実際のホッパ部62の幅と実際のスクリード部63の幅との比に正確に合わせることを含む。また、ホッパ部画像の幅は、路面より高い位置に設定されるホッパ部平面領域R1aによって、過度に大きくならないように既に調整されている。   As described above, the image generation apparatus 100 generates an output image using the spatial model MDA, and in addition to the effect of the spatial model MD, the actual size relationship between the width of the hopper image and the width of the screed image is determined. An additional effect of being able to match the magnitude relationship can be realized. In addition, the image generating apparatus 100 displays a large extent of the asphalt material before laying in the output image, and can greatly improve the visibility of the asphalt material before laying. Can be realized. As a result, in addition to the positional relationship between the asphalt finisher 60 and the surrounding objects, the image generating apparatus 100 is configured to lay down the state of the asphalt finisher 60 itself, such as the open / closed state of the hopper 62 and the extended state of the screed portion 63. The extent of spreading of the previous asphalt material can be presented to the operator in an easy-to-understand manner, and the safety and operability of the asphalt finisher 60 can be further improved. Note that “matching the size relationship between the width of the hopper image and the width of the screed image to the actual size relationship” means that the ratio of the width of the hopper image to the width of the screed image is set to Accurately matching the ratio of the width to the actual width of the screed portion 63. Further, the width of the hopper portion image has already been adjusted so as not to become excessively large by the hopper portion plane region R1a set at a position higher than the road surface.

また、上述の実施例において、画像生成装置100は、路面からの距離が異なる2つの平面領域(ホッパ部平面領域R1a及びスクリード部平面領域R1b)を含む空間モデルMDAを用いてホッパ部画像の幅とスクリード部画像の幅との大小関係を実際の大小関係に合わせるようにする。しかしながら、本発明はこの構成に限定されるものではない。例えば、画像生成装置100は、路面に平行な平面領域(第1平面領域R1)を1つだけ含む空間モデルMDを用いて、或いは、路面からの距離が等しいホッパ部平面領域R1a及びスクリード部平面領域R1bを含む空間モデルを用いて、ホッパ部画像の幅とスクリード部画像の幅との大小関係を実際の大小関係に合わせるようにしてもよい。これらの場合、画像生成装置100は、路面に平行な平面領域に投影されたスクリード部画像に画像変換処理(例えばスケール変換である。)を施すことによって出力画像におけるスクリード部画像を拡大してもよい。なお、画像生成装置100は、空間モデルMDAを用いて出力画像を生成する場合に、スクリード部平面領域R1bに投影されたスクリード部画像に画像変換処理(例えばスケール変換である。)を施すことによって出力画像におけるスクリード部画像を拡大してもよい。   In the above-described embodiment, the image generation apparatus 100 uses the spatial model MDA including two plane regions (the hopper portion plane region R1a and the screed portion plane region R1b) having different distances from the road surface, and the width of the hopper portion image. And the width of the screed image are adjusted to the actual size relationship. However, the present invention is not limited to this configuration. For example, the image generating apparatus 100 uses the spatial model MD including only one plane area (first plane area R1) parallel to the road surface, or the hopper section plane area R1a and screed section plane having the same distance from the road surface. The size relationship between the width of the hopper portion image and the width of the screed portion image may be matched with the actual size relationship using a spatial model including the region R1b. In these cases, the image generation apparatus 100 enlarges the screed image in the output image by performing image conversion processing (for example, scale conversion) on the screed image projected on the plane region parallel to the road surface. Good. Note that the image generation apparatus 100 performs image conversion processing (for example, scale conversion) on the screed image projected onto the screed plane region R1b when generating an output image using the spatial model MDA. The screed image in the output image may be enlarged.

以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなしに上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。   Although the preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications and substitutions can be made to the above-described embodiments without departing from the scope of the present invention. Can be added.

例えば、画像生成装置100は、グースアスファルト合材を用いるグースアスファルトフィニッシャに搭載されてもよい。   For example, the image generating apparatus 100 may be mounted on a goose asphalt finisher using a goose asphalt mixture.

1・・・制御部 2・・・カメラ 2L・・・左側部カメラ 2R・・右側部カメラ 2F・・前部カメラ 3・・・入力部 4・・・記憶部 5・・・表示部 10・・・座標対応付け手段 11・・・出力画像生成手段 40・・・入力画像・空間モデル対応マップ 41・・・空間モデル・処理対象画像対応マップ 42・・・処理対象画像・出力画像対応マップ 60・・・アスファルトフィニッシャ 61・・・トラクタ部 62・・・ホッパ部 63・・・スクリード部 64・・・運転席 65・・・操作部   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Control part 2 ... Camera 2L ... Left side camera 2R ... Right side camera 2F ... Front camera 3 ... Input part 4 ... Memory | storage part 5 ... Display part 10. ... Coordinate association means 11... Output image generation means 40... Input image / spatial model correspondence map 41... Spatial model / processing object image correspondence map 42 .. processing object image / output image correspondence map 60 ... Asphalt finisher 61 ... Tractor part 62 ... Hopper part 63 ... Screed part 64 ... Driver seat 65 ... Operating part

Claims (8)

ホッパ部及びスクリード部を備える舗装機械に取り付けられた複数の撮像手段が撮像した入力画像に基づいて出力画像を生成する舗装機械用画像生成装置であって、
前記舗装機械の周囲に配置される空間モデルにおける座標と、前記入力画像が位置する入力画像平面における座標とを対応付ける座標対応付け手段と、
前記空間モデルにおける座標を介して、前記入力画像平面における座標の値と前記出力画像が位置する出力画像平面における座標の値とを対応付けて前記出力画像を生成する出力画像生成手段と、を備え、
前記空間モデルは、前記ホッパ部の位置に対応し且つ路面より高い位置に設定される路面に平行なホッパ部平面領域を含み、
前記出力画像生成手段は、前記出力画像における前記ホッパ部の画像と前記スクリード部の画像との大小関係を、実際の前記ホッパ部と前記スクリード部との大小関係に合わせる、
舗装機械用画像生成装置。
An image generating device for a paving machine that generates an output image based on an input image captured by a plurality of imaging means attached to a paving machine including a hopper unit and a screed unit,
Coordinate association means for associating coordinates in a spatial model arranged around the paving machine with coordinates in an input image plane on which the input image is located;
Output image generation means for generating the output image by associating the coordinate value on the input image plane with the coordinate value on the output image plane on which the output image is located via the coordinates in the spatial model. ,
The space model includes a hopper part plane region that corresponds to the position of the hopper part and is parallel to the road surface set at a position higher than the road surface,
The output image generation means matches the magnitude relationship between the image of the hopper portion and the image of the screed portion in the output image to the magnitude relationship between the actual hopper portion and the screed portion.
Image generator for paving machines.
前記座標対応付け手段は、更に、画像変換処理の対象となる処理対象画像が位置する処理対象画像平面における座標と、前記空間モデルにおける座標とを対応付け、
前記出力画像生成手段は、前記処理対象画像平面における座標と前記空間モデルにおける座標とを介して、前記入力画像平面における座標の値と前記出力画像平面における座標の値とを対応付けて前記出力画像を生成する、
請求項1に記載の舗装機械用画像生成装置。
The coordinate associating means further associates coordinates in the processing target image plane where the processing target image to be subjected to image conversion processing is positioned with coordinates in the spatial model,
The output image generation means associates the value of the coordinate on the input image plane and the value of the coordinate on the output image plane via the coordinates on the processing target image plane and the coordinates on the space model. Generate
The image generating device for a paving machine according to claim 1.
前記空間モデルは、前記スクリード部の位置に対応する路面に平行なスクリード部平面領域を含み、
前記ホッパ部平面領域の路面からの距離は、前記スクリード部平面領域の路面からの距離より大きい、
請求項1又は2に記載の舗装機械用画像生成装置。
The spatial model includes a screed portion plane region parallel to the road surface corresponding to the position of the screed portion,
The distance from the road surface of the hopper portion plane region is larger than the distance from the road surface of the screed portion plane region,
The image generating device for a paving machine according to claim 1 or 2.
前記空間モデルは、前記ホッパ部平面領域と前記スクリード部平面領域とを接続する接続面領域を含み、
前記接続面領域の路面からの距離は、前記ホッパ部平面領域の路面からの距離と前記スクリード部平面領域の路面からの距離との間で変化する、
請求項3に記載の舗装機械用画像生成装置。
The spatial model includes a connection surface region that connects the hopper portion planar region and the screed portion planar region,
The distance from the road surface of the connection surface area changes between the distance from the road surface of the hopper part plane area and the distance from the road surface of the screed part plane area,
The image generating device for a paving machine according to claim 3.
前記出力画像における前記スクリード部の画像は拡大表示される、
請求項1乃至4の何れか一項に記載の舗装機械用画像生成装置。
The image of the screed part in the output image is enlarged and displayed.
The image generation apparatus for pavement machines according to any one of claims 1 to 4.
前記空間モデルは、前記ホッパ部の前端のところで路面に垂直に且つ進行方向に垂直に設定される別の平面領域を含む、
請求項1乃至5の何れか一項に記載の舗装機械用画像生成装置。
The spatial model includes another plane region that is set perpendicular to the road surface and perpendicular to the traveling direction at the front end of the hopper portion.
The image generating device for a paving machine according to any one of claims 1 to 5.
前記複数の撮像手段の撮像範囲は、前記ホッパ部の全部、及び、前記スクリード部の左右端を含む、前記舗装機械周辺の連続する領域である、
請求項1乃至6の何れか一項に記載の舗装機械用画像生成装置。
The imaging range of the plurality of imaging means is a continuous area around the paving machine, including all of the hopper part and the left and right ends of the screed part.
The image generating device for a paving machine according to any one of claims 1 to 6.
舗装機械の移動又は操作を支援する操作支援システムであって、
請求項1乃至7の何れか一項に記載の舗装機械用画像生成装置と、
前記舗装機械を移動させ或いは操作するための操作部の周辺に設置され、該舗装機械用画像生成装置が生成する出力画像を表示する表示部と、
を備えることを特徴とする舗装機械用操作支援システム。
An operation support system for supporting movement or operation of a paving machine,
An image generating device for a paving machine according to any one of claims 1 to 7,
A display unit installed around an operation unit for moving or operating the paving machine, and displaying an output image generated by the image generating device for the paving machine;
An operation support system for a paving machine, comprising:
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