JP2018093427A - On-vehicle projection apparatus - Google Patents

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PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce an operation load of an on-vehicle projection apparatus by a simple configuration.SOLUTION: An on-vehicle projection apparatus 10 includes a projector 12, an in-vehicle camera 14, an out-vehicle camera 16, and a controller 18. The controller 18 has a function as a direction adjustment section for adjusting an imaging direction of the in-vehicle camera 14, a calibration processing section acquiring correction data for an image projected to an image projection plane, by using an image captured when the imaging direction of the in-vehicle camera 14 is a direction toward the image projection plane by the projector 12, a detector for detecting a hand of an occupant as a detection object, based on the image captured when the imaging direction of the in-vehicle camera 14 is a direction toward a gesture recognition region 36, and a control section for controlling the on-vehicle projection apparatus 10 according to movement of the hand of the occupant detected by the detector.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、車載用投影装置に関し、特に、投影画像に対する歪み補正を行う装置に関する。   The present invention relates to an in-vehicle projection apparatus, and more particularly to an apparatus that performs distortion correction on a projection image.

車室の天井等をスクリーンとして画像を投影する車両搭載用の投影装置につき広く研究開発が行われている。この投影装置では、車両外の様子を撮影した映像や、カーナビゲーションの映像、テレビ受像機の映像等をプロジェクタによってスクリーンに投影する。スクリーンとしては、車室の天井の他、壁、窓ガラス等の平坦でない表面が用いられる。そこで、画像を投影する際には、画像データに対して歪み補正処理が施される。歪み補正処理は、乗員から見た歪みが抑制されるように、投影する画像にスクリーンの形状に応じた補正用歪みを与える処理である。歪み補正処理に用いる補正データを取得するため、キャリブレーションが予め実行される。キャリブレーションでは、歪み補正処理を施していない基準画像がスクリーンに投影され、基準画像がカメラによって撮影され、これによって得られた基準画像データを用いて補正データが取得される。   Research and development has been extensively conducted on a vehicle-mounted projection device that projects an image using a ceiling or the like of a passenger compartment as a screen. In this projection apparatus, an image of a situation outside the vehicle, an image of car navigation, an image of a television receiver, and the like are projected onto a screen by a projector. As the screen, a non-flat surface such as a wall or window glass is used in addition to the ceiling of the passenger compartment. Therefore, when projecting an image, distortion correction processing is performed on the image data. The distortion correction process is a process for giving a correction distortion according to the shape of the screen to the projected image so that the distortion seen from the passenger is suppressed. In order to obtain correction data used for the distortion correction process, calibration is executed in advance. In calibration, a reference image that has not been subjected to distortion correction processing is projected onto a screen, the reference image is photographed by a camera, and correction data is obtained using the reference image data obtained thereby.

以下の特許文献1には、車室内に投影する画像の歪みを補正する技術が記載されている。   Patent Document 1 below describes a technique for correcting distortion of an image projected into a vehicle interior.

特開2015−184409号公報JP 2015-184409 A 特開2016−38621号公報JP 2016-38621 A

車載用投影装置については、安全運転の観点から乗員に対する操作負担を軽くすることが好ましい。そこで、特許文献2に記載されているように、乗員の手振り(ジェスチャ)をカメラによって認識し、ジェスチャに応じて車載用投影装置を制御する空間入力システムを導入することが考えられる。しかし、補正データを取得するためのカメラに加えてジェスチャ認識用のカメラが必要となり、構成が複雑となってしまう。   About the vehicle-mounted projection apparatus, it is preferable to reduce the operation burden on the passenger from the viewpoint of safe driving. Therefore, as described in Patent Document 2, it is conceivable to introduce a spatial input system that recognizes an occupant's hand gesture (gesture) with a camera and controls the in-vehicle projector according to the gesture. However, in addition to a camera for acquiring correction data, a gesture recognition camera is required, which complicates the configuration.

本発明は、簡単な構成によって車載用投影装置の操作負担を軽減することを目的とする。   An object of the present invention is to reduce the operation burden of a vehicle-mounted projection apparatus with a simple configuration.

本発明は、車室内に画像を投影するプロジェクタと、前記車室内にあるカメラの撮影方向が画像投影面に向かう方向であるときに撮影された画像を用いて、前記画像投影面に投影される画像に対する補正データを取得するキャリブレーション処理部と、前記撮影方向が前記画像投影面に向かう方向から外れているときに撮影された画像に応じて、前記プロジェクタを制御する制御部と、を備え、前記プロジェクタは、前記制御部の制御に応じて、前記補正データによって補正された画像を前記画像投影面に投影することを特徴とする。   The present invention projects the image onto the image projection plane using a projector that projects an image into the vehicle interior and an image captured when the shooting direction of the camera in the vehicle interior is the direction toward the image projection plane. A calibration processing unit that acquires correction data for an image, and a control unit that controls the projector according to an image captured when the imaging direction deviates from a direction toward the image projection plane, The projector projects the image corrected by the correction data onto the image projection surface in accordance with the control of the control unit.

また、本発明は、車載用投影装置において、車室内に画像を投影するプロジェクタと、前記車室内を撮影するカメラと、前記カメラの撮影方向を調整する方向調整部と、前記撮影方向が画像投影面に向けられているときに撮影された画像を用いて、前記画像投影面に投影される画像に対する補正データを取得するキャリブレーション処理部と、前記撮影方向が前記画像投影面に向かう方向から外れているときに撮影された画像に基づいて検出対象物を検出する検出部と、前記検出部によって検出された前記検出対象物の動きに応じて、前記車載用投影装置を制御する制御部と、を備えることを特徴とする。   The present invention is also directed to a projector for projecting an image in a vehicle interior, a camera that captures the interior of the vehicle, a direction adjustment unit that adjusts a capture direction of the camera, and a projection direction that projects the image. A calibration processing unit that acquires correction data for an image projected on the image projection plane using an image shot when the image is directed toward the plane, and the shooting direction deviates from the direction toward the image projection plane. A detection unit that detects a detection object based on an image captured when the image is captured, a control unit that controls the in-vehicle projection device according to the movement of the detection object detected by the detection unit, It is characterized by providing.

望ましくは、前記補正データが取得された後に、前記方向調整部は、乗員に向かう方向に前記撮影方向を設定する。   Preferably, after the correction data is acquired, the direction adjusting unit sets the photographing direction in a direction toward the occupant.

望ましくは、前記カメラによる撮影画像に基づいて、前記車室内に投影する画像の輝度を調整する輝度調整部、を備える。   Desirably, a brightness adjusting unit that adjusts the brightness of an image projected into the vehicle interior based on an image captured by the camera.

本発明によれば、簡単な構成によって車載用投影装置の操作負担を軽減することができる。   According to the present invention, it is possible to reduce the operation burden of the in-vehicle projector with a simple configuration.

本発明の実施形態に係る車載用投影装置を示す図である。It is a figure which shows the vehicle-mounted projection apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る車載用投影装置の変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification of the vehicle-mounted projection apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る車載用投影装置の変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification of the vehicle-mounted projection apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る車載用投影装置の変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification of the vehicle-mounted projection apparatus which concerns on embodiment of this invention. 投影画像の歪み補正処理について説明する図である。It is a figure explaining the distortion correction process of a projection image. コントローラが実行する処理のフローチャートである。It is a flowchart of the process which a controller performs.

図1には、本発明の実施形態に係る車載用投影装置10が示されている。車載用投影装置10は、車両外の映像等を天井24に投影すると共にジェスチャ操作処理を実行する。映像の投影に際しては予めキャリブレーションが実行され、投影画像の歪みを補正するための補正データが取得される。この補正データによって歪み補正処理が施された画像が天井24に投影される。また、ジェスチャ操作処理は、乗員のジェスチャを撮影し、ジェスチャに応じた制御を実行する処理である。   FIG. 1 shows an in-vehicle projector 10 according to an embodiment of the present invention. The in-vehicle projection device 10 projects an image or the like outside the vehicle onto the ceiling 24 and executes a gesture operation process. When projecting a video, calibration is executed in advance, and correction data for correcting distortion of the projected image is acquired. An image subjected to the distortion correction processing by this correction data is projected onto the ceiling 24. The gesture operation process is a process for photographing a passenger's gesture and executing control according to the gesture.

車載用投影装置10は、プロジェクタ12、車内カメラ14、車外カメラ16、およびコントローラ18を備える。これらのうち、車外カメラ16以外の構成要素は、車室20内に設けられていてよい。   The in-vehicle projector 10 includes a projector 12, an in-vehicle camera 14, an out-of-vehicle camera 16, and a controller 18. Among these, components other than the vehicle exterior camera 16 may be provided in the passenger compartment 20.

車外カメラ16は、車両外に配置されるカメラであって、例えば、鉛直上向き方向の風景を撮影する。車外カメラ16は、車両内の前方に配置されてもよい。その場合、運転者の視野の妨げとならないように、例えば運転者から見てルームミラー22の背面に車外カメラ16が配置される。車外カメラ16は、例えばCCDカメラやCMOSカメラから構成される。車外カメラ16による撮影画像データは、コントローラ18に送られる。   The vehicle exterior camera 16 is a camera disposed outside the vehicle, and photographs a landscape in a vertically upward direction, for example. The vehicle exterior camera 16 may be disposed in front of the vehicle. In that case, for example, the camera 16 outside the vehicle is disposed on the back surface of the rearview mirror 22 as viewed from the driver so as not to obstruct the driver's visual field. The vehicle exterior camera 16 is composed of, for example, a CCD camera or a CMOS camera. Image data taken by the camera 16 outside the vehicle is sent to the controller 18.

プロジェクタ12は、車室前方のオーバーヘッドモジュール30に設けられており、天井24に画像を投影する。プロジェクタ12は、動画像または静止画像を投影可能なものであってよい。プロジェクタ12は、コントローラ18と通信可能となっており、コントローラ18から種々の制御信号を受信する。また、投影面のサイズが可変となるように、プロジェクタ12はズーム機能を備えていてもよい。   The projector 12 is provided in the overhead module 30 in front of the passenger compartment, and projects an image on the ceiling 24. The projector 12 may be capable of projecting a moving image or a still image. The projector 12 can communicate with the controller 18 and receives various control signals from the controller 18. Further, the projector 12 may have a zoom function so that the size of the projection surface is variable.

プロジェクタ12は、コントローラ18を介して車外カメラ16の撮影画像を投影可能となっている。車外カメラ16が鉛直上向き方向の風景を撮影し、プロジェクタ12が車室20の天井24に光路を定めることで、車両外の鉛直上向きの風景が天井24に投影される。これによってサンルーフを開放させたときと同様の効果が得られ、乗員は開放感を得る。   The projector 12 can project an image captured by the outside camera 16 via the controller 18. The camera 16 outside the vehicle captures a vertically upward landscape, and the projector 12 sets an optical path on the ceiling 24 of the passenger compartment 20 so that the vertically upward landscape outside the vehicle is projected onto the ceiling 24. As a result, the same effect as when the sunroof is opened is obtained, and the passenger gets a feeling of opening.

また、プロジェクタ12は、車外カメラ16による撮影画像の他、テレビ受像機の映像、ビデオディスクレコーダの映像、カーナビゲーションの映像、乗員に対するメッセージ等を天井24に投影してもよい。   Further, the projector 12 may project a television receiver video, a video disk recorder video, a car navigation video, a message to the passenger, and the like on the ceiling 24 in addition to the image taken by the camera 16 outside the vehicle.

車内カメラ14は、2つの後部座席28の頭部の間に配置されている。車内カメラ14は、例えばCCDカメラやCMOSカメラから構成される。車内カメラ14は、コントローラ18による制御に応じて撮影視野が可変となっている。すなわち、撮影視野は、撮影方向および視野角によって表され、車内カメラ14は、コントローラ18による制御に応じて撮影方向および視野角が調整可能となっている。車内カメラ14の撮影視野は、例えば矩形である。この場合、視野角は、縦方向の視野角および横方向の視野角の組によって定義され、撮影方向は、縦方向視野角の範囲および横方向視野角の範囲の中心方向として定義される。   The in-vehicle camera 14 is disposed between the heads of the two rear seats 28. The in-vehicle camera 14 is composed of a CCD camera or a CMOS camera, for example. The in-vehicle camera 14 has a variable field of view according to control by the controller 18. That is, the photographing field of view is represented by the photographing direction and the viewing angle, and the in-vehicle camera 14 can adjust the photographing direction and the viewing angle according to control by the controller 18. The field of view of the in-vehicle camera 14 is rectangular, for example. In this case, the viewing angle is defined by a set of the vertical viewing angle and the horizontal viewing angle, and the photographing direction is defined as the center direction of the vertical viewing angle range and the horizontal viewing angle range.

キャリブレーションにおいて、車内カメラ14はプロジェクタ12による投影画像を撮影する。すなわち、車内カメラ14の撮影方向が投影画像の方向に向けられ、撮影視野に投影画像が入るように視野角が設定される。キャリブレーション時の撮影視野は、プロジェクタ12の光路(図1にて破線で示す)を含むように設定されていることが好適である。   In the calibration, the in-vehicle camera 14 captures an image projected by the projector 12. In other words, the viewing angle is set so that the shooting direction of the in-vehicle camera 14 is directed to the direction of the projection image and the projection image enters the shooting field of view. The field of view during calibration is preferably set so as to include the optical path of the projector 12 (indicated by a broken line in FIG. 1).

一方、ジェスチャ操作処理においては、車内カメラ14は2つの後部座席28の間のジェスチャ認識領域36を撮影する。すなわち、車内カメラ14の撮影方向がジェスチャ認識領域36の方向に向けられ、撮影視野内にジェスチャ認識領域36が入るように視野角が設定される。後部座席に座った乗員はジェスチャ認識領域36に手をかざし、手を動かしてジェスチャを表現する。車内カメラ14による撮影画像データは、コントローラ18に送られる。コントローラ18は撮影画像データに基づいて車載用投影装置10を制御する。車内カメラ14の撮影視野の設定は、フロントパネルに設けられたスイッチ、ダイアル等によって行われてもよい。この場合、コントローラ18が、スイッチやダイアルの操作に応じて車内カメラ14の撮影視野を設定する。なお、ジェスチャ認識領域は、車両内におけるその他の領域であってもよい。例えば、運転席32と助手席34との間の領域であってもよい。この場合、助手席34に座った乗員がジェスチャ認識領域に手をかざし、手を動かしてジェスチャを表現する。   On the other hand, in the gesture operation process, the in-vehicle camera 14 captures the gesture recognition area 36 between the two rear seats 28. That is, the viewing angle is set so that the shooting direction of the in-vehicle camera 14 is directed in the direction of the gesture recognition region 36 and the gesture recognition region 36 is within the shooting field of view. The occupant sitting on the back seat holds his hand over the gesture recognition area 36 and moves the hand to express the gesture. Image data captured by the in-vehicle camera 14 is sent to the controller 18. The controller 18 controls the in-vehicle projector 10 based on the captured image data. The setting of the field of view of the in-vehicle camera 14 may be performed by a switch, dial, or the like provided on the front panel. In this case, the controller 18 sets the field of view of the in-vehicle camera 14 according to the operation of the switch or dial. The gesture recognition area may be another area in the vehicle. For example, the area between the driver's seat 32 and the passenger seat 34 may be used. In this case, an occupant sitting on the passenger seat 34 holds a hand over the gesture recognition area and moves the hand to express the gesture.

コントローラ18は、車内カメラ14や車外カメラ16から撮影画像データを受信すると共に、プロジェクタ12に制御信号や画像データを送信する。コントローラ18は、例えば、車両を制御する電子コントロールユニット(ECU)の一部であってよい。   The controller 18 receives photographed image data from the in-vehicle camera 14 and the outside camera 16 and transmits a control signal and image data to the projector 12. The controller 18 may be a part of an electronic control unit (ECU) that controls the vehicle, for example.

コントローラ18は、車内カメラ14の撮影方向を調整する方向調整部と、車内カメラ14の撮影方向がプロジェクタ12による画像投影面に向かう方向であるときに撮影された画像を用いて、画像投影面に投影される画像に対する補正データを取得するキャリブレーション処理部と、車内カメラ14の撮影方向がジェスチャ認識領域36に向けられているとき(画像投影面に向かう方向から外れているとき)に撮影された画像に基づいて検出対象物としての乗員の手を検出する検出部と、この検出部によって検出された乗員の手の動き(ジェスチャ)に基づいて、車載用投影装置10を制御する制御部としての機能を有する。これらの構成要素は、プログラムの実行によって構成されてもよいし、ハードウエアであるディジタル回路によって個別に構成されてもよい。   The controller 18 uses a direction adjustment unit that adjusts the shooting direction of the in-vehicle camera 14 and an image that is captured when the shooting direction of the in-vehicle camera 14 is the direction toward the image projection plane of the projector 12. The calibration processing unit that obtains correction data for the projected image and the image captured when the imaging direction of the in-vehicle camera 14 is directed toward the gesture recognition area 36 (when the imaging direction deviates from the direction toward the image projection plane) A detection unit that detects an occupant's hand as a detection target based on the image, and a control unit that controls the in-vehicle projection device 10 based on the movement (gesture) of the occupant's hand detected by the detection unit It has a function. These components may be configured by executing a program, or may be configured individually by a digital circuit that is hardware.

なお、図1に示されたプロジェクタ12は、車室前方のオーバーヘッドモジュール30に設けられているが、図2および図3に示されているように、2つの後部座席28の間やセンターコンソール26上に設けられてもよい。また、図1に示された車内カメラ14は、2つの後部座席28の間に設けられているが、図4に示されているように、センターコンソール26上に設けられてもよい。   The projector 12 shown in FIG. 1 is provided in the overhead module 30 in front of the passenger compartment, but as shown in FIGS. 2 and 3, it is between the two rear seats 28 and the center console 26. It may be provided above. The in-vehicle camera 14 shown in FIG. 1 is provided between the two rear seats 28, but may be provided on the center console 26 as shown in FIG.

コントローラ18が実行するキャリブレーションについて図5を参照して説明する。天井24が曲面形状である場合に、投影対象の画像データに何ら処置を施さないと、乗員から見た投影画像には歪みが生じる。そこで、コントローラ18は、次のようなキャリブレーションを実行する。   Calibration performed by the controller 18 will be described with reference to FIG. When the ceiling 24 has a curved surface shape, the projection image viewed from the passenger is distorted if no treatment is performed on the image data to be projected. Therefore, the controller 18 executes the following calibration.

コントローラ18はプロジェクタ12を制御して、基準画像をスクリーンとしての天井24に投影させ、さらに車内カメラ14を制御して、天井24に投影された基準画像を撮影させる。基準画像は、例えば、所定の図形が描かれた画像やテストパターンが描かれた画像である。コントローラ18は、基準画像の撮影画像データに基づいて補正データを求める。補正データは、通常時に投影する画像に天井24の形状に応じた補正用歪みを与えて、すなわち各画素を移動させて、乗員から見た歪みを抑制するためのデータである。補正データは、例えば、移動前の各画素の位置座標と移動後の各画素の位置座標とを対応付けた情報や、移動後の各画素の輝度を表す情報を含んでいる。   The controller 18 controls the projector 12 to project the reference image onto the ceiling 24 as a screen, and further controls the in-vehicle camera 14 to photograph the reference image projected onto the ceiling 24. The reference image is, for example, an image on which a predetermined graphic is drawn or an image on which a test pattern is drawn. The controller 18 obtains correction data based on the captured image data of the reference image. The correction data is data for applying a distortion for correction according to the shape of the ceiling 24 to an image projected at normal time, that is, for moving each pixel to suppress distortion seen from the occupant. The correction data includes, for example, information that associates the position coordinates of each pixel before movement with the position coordinates of each pixel after movement, and information that represents the luminance of each pixel after movement.

キャリブレーションを実行した後の通常処理においてコントローラ18は、補正データを用いて投影対象の画像データに対して歪み補正処理を実行し、歪み補正処理が施された画像データに基づく画像をプロジェクタ12に投影させる。   In the normal process after the calibration is executed, the controller 18 executes a distortion correction process on the image data to be projected using the correction data, and an image based on the image data subjected to the distortion correction process is given to the projector 12. Project.

図6にはコントローラ18が実行する処理のフローチャートが示されている。コントローラ18は、車両のエンジンスタート/ストップボタンが押下される等によって、電気系統の電源がオンになり、または、エンジンが始動したときは、車内カメラ14の撮影視野を第1視野に設定する(S101)。第1視野は、キャリブレーションを実行する場合の撮影視野であり、所定の撮影方向および視野角によって規定される。すなわち、コントローラ18は、車内カメラ14の撮影方向を投影画像の方向に向け、撮影視野内に投影画像が入るように車内カメラ14の視野角を設定する。   FIG. 6 shows a flowchart of processing executed by the controller 18. The controller 18 sets the imaging field of view of the in-vehicle camera 14 to the first field of view when the electric system is turned on, for example, when the engine start / stop button of the vehicle is pressed, or when the engine is started ( S101). The first visual field is a photographing visual field when calibration is executed, and is defined by a predetermined photographing direction and a viewing angle. That is, the controller 18 sets the viewing angle of the in-vehicle camera 14 so that the shooting direction of the in-vehicle camera 14 is directed to the direction of the projected image and the projected image enters the shooting field of view.

車内カメラ14の撮影視野が第1視野に設定された後、コントローラ18はキャリブレーションを実行して補正データを取得し(S102)、プロジェクタ12による画像の投影を開始する(S103)。コントローラ18は、天井24に投影する画像については、補正データを用いてその画像データに対して歪み補正処理を実行する。   After the shooting field of view of the in-vehicle camera 14 is set to the first field of view, the controller 18 executes calibration to acquire correction data (S102), and starts projecting an image by the projector 12 (S103). For the image projected on the ceiling 24, the controller 18 executes distortion correction processing on the image data using the correction data.

天井24への画像の投影を開始した後、コントローラ18は、車内カメラ14の撮影視野を第2視野に設定する(S104)。第2視野は、ジェスチャ操作処理を実行する場合の撮影視野であり、所定の撮影方向および視野角によって規定される。すなわち、コントローラ18は、車内カメラ14の撮影方向をジェスチャ認識領域36の方向に向け、撮影視野内にジェスチャ認識領域36が入るように車内カメラ14の視野角を設定する。車内カメラ14の撮影視野を第2視野に設定する処理は、フロントパネルに設けられたスイッチ、ダイアル等の操作によって行われてもよい。   After starting the projection of the image onto the ceiling 24, the controller 18 sets the photographing field of view of the in-vehicle camera 14 to the second field of view (S104). The second visual field is a photographing visual field when the gesture operation process is executed, and is defined by a predetermined photographing direction and a viewing angle. That is, the controller 18 sets the viewing angle of the in-vehicle camera 14 so that the shooting direction of the in-vehicle camera 14 is directed in the direction of the gesture recognition area 36 and the gesture recognition area 36 is within the shooting visual field. The process of setting the shooting field of view of the in-vehicle camera 14 to the second field of view may be performed by an operation of a switch, a dial or the like provided on the front panel.

車内カメラ14の撮影視野を第2視野に設定した後、コントローラ18は、時間経過と共に車内カメラ14から順次出力される撮影画像データに基づいて、乗員の手のジェスチャを認識する(S105)。コントローラ18は、複数種のジェスチャのそれぞれに対し、車載用投影装置10に対する操作を決定する情報を記憶している。車載用投影装置10に対する操作には、例えば、車外カメラ16による撮影画像、テレビ受像機の映像、ビデオディスクレコーダの映像、カーナビゲーションの映像等のうちいずれを天井24に投影するかを選択する操作がある。また、動画像が天井24に投影される場合には、動画像の再生、停止、低速再生、高速再生等についての操作があってもよい。さらに、画像の投影と共に、音声が再生される場合には、車載用投影装置10に対する操作には音量の調整をする操作があってもよい。また、車載用投影装置10に対する操作には、画像の投影を終了する操作があってもよい。   After setting the shooting field of view of the in-vehicle camera 14 to the second field of view, the controller 18 recognizes the gesture of the passenger's hand based on the captured image data sequentially output from the in-vehicle camera 14 over time (S105). The controller 18 stores information for determining an operation on the in-vehicle projection device 10 for each of a plurality of types of gestures. For the operation on the in-vehicle projection device 10, for example, an operation for selecting which of the image taken by the outside camera 16, the image of the television receiver, the image of the video disk recorder, the image of the car navigation, etc. is projected on the ceiling 24. There is. In addition, when a moving image is projected on the ceiling 24, there may be operations for playing, stopping, low-speed reproduction, high-speed reproduction, etc. of the moving image. Furthermore, when sound is reproduced together with image projection, the operation on the in-vehicle projector 10 may include an operation for adjusting the volume. The operation on the in-vehicle projector 10 may include an operation for ending the image projection.

コントローラ18は、ステップS105で認識されたジェスチャに応じて、車載用投影装置10に対する操作を決定し、その操作に応じて車載用投影装置10を制御する(S106)。   The controller 18 determines an operation for the in-vehicle projection device 10 according to the gesture recognized in step S105, and controls the in-vehicle projection device 10 according to the operation (S106).

コントローラ18は、車載用投影装置10の処理を終了させる操作がされたか否かを判定する(S107)。この操作はジェスチャの認識(S105)によるものであってもよいし、フロントパネルのボタン等の操作によるものであってもよい。コントローラ18は、終了操作がされたときは、プロジェクタ12による画像の投影を停止し、車載用投影装置10の処理を終了させる(S107)。コントローラ18は、終了操作がされていないときはステップS105の処理に戻る(S107)。   The controller 18 determines whether or not an operation for ending the processing of the in-vehicle projector 10 has been performed (S107). This operation may be performed by gesture recognition (S105) or may be performed by operating a button on the front panel. When the end operation is performed, the controller 18 stops the projection of the image by the projector 12 and ends the processing of the in-vehicle projection device 10 (S107). When the end operation is not performed, the controller 18 returns to the process of step S105 (S107).

このような処理によれば、ジェスチャによって車載用投影装置10が操作されるため、乗員に対する操作負担が軽減される。また、キャリブレーションを実行するときと、ジェスチャ操作処理を実行するときの両者において同一の車内カメラ14が用いられる。これによって、簡単な構成によってキャリブレーションおよびジェスチャ操作処理の2つの処理が実行される。   According to such a process, since the vehicle-mounted projection apparatus 10 is operated by a gesture, the operation burden on the passenger is reduced. The same in-vehicle camera 14 is used both when executing calibration and when executing gesture operation processing. As a result, two processes of calibration and gesture operation process are executed with a simple configuration.

さらに、キャリブレーションおよびジェスチャ操作処理のそれぞれにおいては、個別に適切な撮影視野が設定されるため、高精度な補正データが得られると共に、ジェスチャが高精度で認識される。   Furthermore, in each of the calibration and gesture operation processing, an appropriate shooting field of view is set individually, so that highly accurate correction data is obtained and the gesture is recognized with high accuracy.

なお、コントローラ18は、撮影画像に基づいて、車室20内に投影する画像の輝度を調整する輝度調整部としての機能を有していてもよい。コントローラ18は、ジェスチャの認識(S105)およびジェスチャに応じた制御(S106)と並行して、投影画像の輝度を調整する処理を実行してもよい。この場合、コントローラ18は、ステップ104において、車内カメラ14の撮影視野内にジェスチャ認識領域36のみならず天井近傍領域38が入るように車内カメラ14の視野角を設定する。ここで、ジェスチャ認識領域36のみならず天井近傍領域38も入るように撮影視野を設定する理由は、天井24に投影する画像の輝度を、天井近傍領域38の明るさに応じて調整するためである。   Note that the controller 18 may have a function as a luminance adjustment unit that adjusts the luminance of an image projected into the passenger compartment 20 based on the captured image. The controller 18 may execute a process of adjusting the brightness of the projection image in parallel with the gesture recognition (S105) and the control according to the gesture (S106). In this case, in step 104, the controller 18 sets the viewing angle of the in-vehicle camera 14 so that not only the gesture recognition area 36 but also the near-ceiling area 38 is within the imaging field of view of the in-vehicle camera 14. Here, the reason why the field of view is set so that not only the gesture recognition area 36 but also the ceiling vicinity area 38 is included is that the brightness of the image projected on the ceiling 24 is adjusted according to the brightness of the ceiling vicinity area 38. is there.

投影画像に対する輝度調整処理について説明する。コントローラ18は、車内カメラ14による撮影画像の輝度評価値を求める。輝度評価値は、投影画像の輝度が大きい程大きい値を有する評価値である。コントローラ18は、輝度評価値が所定範囲外であるときは、プロジェクタ12が投影する画像の輝度を調整する。すなわち、輝度評価値が所定範囲の上限値を超えたときは、プロジェクタ12が投影する画像の輝度を小さくし、輝度評価値が所定範囲の下限値を下回ったときは、プロジェクタ12が投影する画像の輝度を大きくする。一方、輝度評価値が所定範囲内であるときは、コントローラ18はプロジェクタ12が投影する画像の輝度を維持する。   The brightness adjustment process for the projected image will be described. The controller 18 obtains the luminance evaluation value of the image captured by the in-vehicle camera 14. The luminance evaluation value is an evaluation value having a larger value as the luminance of the projection image is higher. The controller 18 adjusts the brightness of the image projected by the projector 12 when the brightness evaluation value is outside the predetermined range. That is, when the luminance evaluation value exceeds the upper limit value of the predetermined range, the luminance of the image projected by the projector 12 is reduced, and when the luminance evaluation value falls below the lower limit value of the predetermined range, the image projected by the projector 12 Increase the brightness. On the other hand, when the luminance evaluation value is within the predetermined range, the controller 18 maintains the luminance of the image projected by the projector 12.

コントローラ18が、車内カメラ14による撮影画像の輝度評価値を求める処理について具体的に説明する。撮影画像の輝度評価値は、例えば、撮影画像のうち天井近傍領域38の部分に含まれる画素の輝度の平均値、最大値、最小値、中央値、メディアン等、統計的な処理によって得られる値である。また、輝度評価値は、時間経過と共に順次車内カメラ14から出力される撮影画像データについて、過去に遡った所定フレーム数分についての輝度評価値の移動平均値であってもよい。すなわち、輝度評価値は、過去に遡って所定フレーム数の撮影画像のそれぞれについて輝度評価値を求め、さらに、その所定フレーム数の撮影画像データのそれぞれについて求められた輝度評価値の平均値を最終的な輝度評価値として求めた値であってもよい。コントローラ18は、例えば、車内カメラ14が1フレームの撮影画像データを出力するごとに、新たに輝度評価値を求める。   A process in which the controller 18 obtains the luminance evaluation value of the captured image by the in-vehicle camera 14 will be specifically described. The brightness evaluation value of the captured image is a value obtained by statistical processing such as an average value, maximum value, minimum value, median value, median of the brightness of pixels included in the portion near the ceiling 38 in the captured image, for example. It is. In addition, the luminance evaluation value may be a moving average value of luminance evaluation values for a predetermined number of frames going back in the past with respect to the captured image data sequentially output from the in-vehicle camera 14 over time. That is, the luminance evaluation value is obtained by obtaining a luminance evaluation value for each of the photographed images having a predetermined number of frames retroactively, and finally obtaining an average value of the luminance evaluation values obtained for each of the photographed image data having the predetermined number of frames. It may be a value obtained as a typical luminance evaluation value. For example, the controller 18 newly obtains a luminance evaluation value every time the in-vehicle camera 14 outputs one frame of captured image data.

このような処理によれば、車内カメラ14によって天井近傍領域38が撮影され、天井近傍領域38に対応する画像上の領域の輝度に応じて投影画像の輝度が調整される。ジェスチャの認識と、天井近傍領域38に対応する輝度評価値の取得には同一の車内カメラ14が用いられる。これによって、簡単な構成によって投影画像の輝度の調整とジェスチャの認識の両者が行われる。   According to such processing, the near-ceiling area 38 is photographed by the in-vehicle camera 14, and the brightness of the projection image is adjusted according to the brightness of the area on the image corresponding to the near-ceiling area 38. The same in-vehicle camera 14 is used for gesture recognition and acquisition of luminance evaluation values corresponding to the ceiling vicinity region 38. Thereby, both the adjustment of the brightness of the projected image and the recognition of the gesture are performed with a simple configuration.

なお、上記では、輝度評価値が所定範囲外であるときに、投影画像の輝度を調整する処理について説明した。このような処理の他、コントローラ18は、輝度評価値の変化が所定範囲外であるときに、投影画像の輝度を調整する処理を実行してもよい。輝度評価値の変化は、例えば、最後に求められた輝度評価値から、所定フレーム前に求められた輝度評価値を減算した値として求められる。   In the above description, the process of adjusting the brightness of the projected image when the brightness evaluation value is outside the predetermined range has been described. In addition to such processing, the controller 18 may execute processing for adjusting the luminance of the projected image when the change in the luminance evaluation value is outside the predetermined range. The change in the luminance evaluation value is obtained, for example, as a value obtained by subtracting the luminance evaluation value obtained before a predetermined frame from the luminance evaluation value obtained last.

上記ではプロジェクタ12が天井24に画像を投影する実施形態について説明した。プロジェクタ12は、窓ガラスや車室20の壁面等に画像を投影してもよい。   The embodiment in which the projector 12 projects an image on the ceiling 24 has been described above. The projector 12 may project an image on a window glass, a wall surface of the passenger compartment 20, or the like.

10 車載用投影装置、12 プロジェクタ、14 車内カメラ、16 車外カメラ、18 コントローラ、20 車室、22 ルームミラー、24 天井、28 後部座席、30 オーバーヘッドモジュール、32 運転席、34 助手席、38 天井近傍領域。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 In-vehicle projector, 12 Projector, 14 In-vehicle camera, 16 Outside camera, 18 Controller, 20 Car compartment, 22 Room mirror, 24 Ceiling, 28 Rear seat, 30 Overhead module, 32 Driver's seat, 34 Passenger seat, 38 Near the ceiling region.

Claims (4)

車室内に画像を投影するプロジェクタと、
前記車室内にあるカメラの撮影方向が画像投影面に向かう方向であるときに撮影された画像を用いて、前記画像投影面に投影される画像に対する補正データを取得するキャリブレーション処理部と、
前記撮影方向が前記画像投影面に向かう方向から外れているときに撮影された画像に応じて、前記プロジェクタを制御する制御部と、を備え、
前記プロジェクタは、前記制御部の制御に応じて、前記補正データによって補正された画像を前記画像投影面に投影することを特徴とする車載用投影装置。
A projector that projects an image into the passenger compartment;
A calibration processing unit that obtains correction data for an image projected on the image projection plane, using an image shot when the shooting direction of the camera in the vehicle interior is a direction toward the image projection plane;
A control unit that controls the projector according to an image taken when the shooting direction deviates from a direction toward the image projection plane,
The projector projects the image corrected by the correction data onto the image projection surface according to the control of the control unit.
車載用投影装置において、
車室内に画像を投影するプロジェクタと、
前記車室内を撮影するカメラと、
前記カメラの撮影方向を調整する方向調整部と、
前記撮影方向が画像投影面に向かう方向であるときに撮影された画像を用いて、前記画像投影面に投影される画像に対する補正データを取得するキャリブレーション処理部と、
前記撮影方向が前記画像投影面に向かう方向から外れているときに撮影された画像に基づいて検出対象物を検出する検出部と、
前記検出部によって検出された前記検出対象物の動きに応じて、前記車載用投影装置を制御する制御部と、
を備えることを特徴とする車載用投影装置。
In an in-vehicle projector,
A projector that projects an image into the passenger compartment;
A camera for photographing the vehicle interior;
A direction adjustment unit for adjusting the shooting direction of the camera;
A calibration processing unit that obtains correction data for an image projected on the image projection plane, using an image shot when the shooting direction is a direction toward the image projection plane;
A detection unit that detects a detection object based on an image captured when the imaging direction deviates from a direction toward the image projection plane;
A control unit for controlling the in-vehicle projection device according to the movement of the detection object detected by the detection unit;
A vehicle-mounted projection device comprising:
請求項2に記載の車載用投影装置において、
前記補正データが取得された後に、前記方向調整部は、乗員に向かう方向に前記撮影方向を設定することを特徴とする車載用投影装置。
The in-vehicle projector according to claim 2,
After the correction data is acquired, the direction adjustment unit sets the shooting direction in a direction toward the occupant.
請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の車載用投影装置において、
前記カメラによる撮影画像に基づいて、前記車室内に投影する画像の輝度を調整する輝度調整部、
を備えることを特徴とする車載用投影装置。
The in-vehicle projector according to any one of claims 1 to 3,
A brightness adjustment unit that adjusts the brightness of an image projected into the vehicle interior based on an image captured by the camera;
A vehicle-mounted projection device comprising:
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