JP4493434B2 - Image generation method and apparatus - Google Patents
Image generation method and apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- JP4493434B2 JP4493434B2 JP2004220150A JP2004220150A JP4493434B2 JP 4493434 B2 JP4493434 B2 JP 4493434B2 JP 2004220150 A JP2004220150 A JP 2004220150A JP 2004220150 A JP2004220150 A JP 2004220150A JP 4493434 B2 JP4493434 B2 JP 4493434B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- image
- imaging
- stereo camera
- unit
- stereo
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Description
本発明は画像生成方法および装置に係り、特に複数の撮像手段で撮像した画像を元にして、前記撮像手段とは別の視点からあたかも実際に撮影したかのように視点を変更した画像として合成表示する際、生成画像に歪みのない表示ができるようにした画像生成方法および装置に関する。 The present invention relates to an image generation method and apparatus, and in particular, based on images taken by a plurality of imaging means, synthesized as an image whose viewpoint has been changed as if it were actually taken from a different viewpoint from the imaging means. The present invention relates to an image generation method and apparatus capable of displaying an image without distortion in a generated image.
一般に、監視カメラ等によって監視する場合、カメラ単位の撮像画像をモニタ上に表示するような構成が採られ、監視領域の所望の箇所に取り付けられたカメラからの撮影画像を監視室に配列された複数モニタにて表示させるようにしている。また、車両にカメラを搭載し、車両後方に向けられたカメラを利用して運転者が直接又は間接的に視認できない領域を撮影して運転席に設けたモニタに表示することにより安全運転に寄与させるようにしている。 In general, when monitoring with a monitoring camera or the like, a configuration in which a captured image of a camera unit is displayed on a monitor is adopted, and a captured image from a camera attached to a desired portion of a monitoring area is arranged in a monitoring room. Display on multiple monitors. In addition, by mounting a camera on the vehicle, using the camera directed to the rear of the vehicle, the area that the driver cannot see directly or indirectly is photographed and displayed on the monitor provided in the driver's seat, contributing to safe driving I try to let them.
しかし、これらの監視装置はカメラ単位の画像表示であるため、広い領域を撮影しようとすると設置台数が多くなってしまい、また、広角カメラを用いれば設置台数は減るがモニタに表示した画像精度が粗いため、表示画像が見にくく、監視機能が低下してしまう。このようなことから、複数のカメラの画像を合成して1つの画像として表示する技術が提案されている。例えば、特許文献1に示されているように、複数のカメラ画像を1つのモニタに分割表示するものや、特許文献2に示されているように、複数のカメラを撮影画像の一部が相互に重なるように配置しておき、重なり合う部分で画像を結合して1つの画像に合成するものがある。また、特許文献3に示されているように、複数のカメラによる画像を座標変換して1枚の画像に合成して、任意の視点による合成画像を表示するようにしたものもある。
However, since these monitoring devices display images on a camera-by-camera basis, the number of installations increases when shooting a wide area, and if a wide-angle camera is used, the number of installations decreases, but the accuracy of the image displayed on the monitor is reduced. Since it is rough, the display image is difficult to see and the monitoring function is degraded. For this reason, a technique has been proposed in which images from a plurality of cameras are combined and displayed as one image. For example, as shown in
特許文献3に開示されている方法では、複数のカメラによる画像のデータを、一元的に取り込み、既知情報などにより生成した3次元の空間モデルを生成し、ここに、この取得した画像データをカメラパラメータに基づいて、カメラからの入力画像を構成する各画素の情報を対応付けてマッピングを行い、空間データを作成する。このようにして、独立したすべてのカメラからの画像を1つの3次元空間内の点として対応付けた後に、現実のカメラの視点ではなく任意の仮想の視点からみた視点変換画像を生成して表示する。このような視点変換画像表示方法によれば、画像精度を低下させることなく監視領域の全体が1つの任意の視点で表示され、監視したい領域を任意の視点で確認できる利点がある。
In the method disclosed in
ところで、視点変換画像に移動物体や(例えば車両周囲の)障害物などを空間モデルとして張り付ける場合には、上記従来方法では、距離情報を得て、距離に応じた画像上の位置に衝立状の垂直平面的な空間モデルを設定する方法が採用されている。空間モデルに距離情報がない場合、これを視点変換画像に張り付けると、空間モデルが歪んでしまい、視認が困難な表示画像となってしまう。そのため、距離情報を取得しつつ、ステレオカメラによる撮像によって3次元形状に復元して貼り付けるようにすればよいが、各ステレオカメラにおける基線長(カメラ対の光軸間距離)が固定的であるので、対象物までの距離によっては画像が粗くなり、精度が高い表示ができない問題があった。 By the way, when a moving object or an obstacle (for example, around the vehicle) is pasted as a spatial model on the viewpoint conversion image, the above-described conventional method obtains distance information and creates a screen-like position on the image according to the distance. The method of setting the vertical plane space model is adopted. When there is no distance information in the spatial model, if this is pasted on the viewpoint conversion image, the spatial model is distorted, resulting in a display image that is difficult to visually recognize. Therefore, the distance information is acquired and the three-dimensional shape may be restored and pasted by imaging with a stereo camera, but the baseline length (distance between the optical axes of the camera pair) in each stereo camera is fixed. Therefore, there is a problem that the image becomes rough depending on the distance to the object, and display with high accuracy cannot be performed.
なお、ステレオカメラで被写体を撮像して一対の画像の相関を求めて、同一物体に対する視差からステレオカメラの設置位置や焦点距離等のカメラパラメータを用いて三角測量の原理によって距離を求め画像処理に利用している例もある(特許文献4)。
本発明は、上記従来の問題点に着目し、ステレオカメラを利用した撮像手段を用いて立体的に視点変換画像を構成する場合、撮像対象物までの距離が遠近いずれの場合にも鮮明な画像として撮像することができ、しかも、視点変換処理した場合でも像の歪みの極めて小さい空間モデルに画像を貼り付けた変換画像を構成することができる画像生成方法および装置を提供することを目的とする。 The present invention pays attention to the above-mentioned conventional problems, and in the case of constructing a viewpoint-converted image three-dimensionally using an imaging means using a stereo camera, a clear image is obtained regardless of whether the distance to the imaging object is near or near. It is an object to provide an image generation method and apparatus capable of constructing a converted image in which an image is pasted on a spatial model with extremely small image distortion even when viewpoint conversion processing is performed. .
すなわち、本発明は、ステレオ撮像手段により画像を取得する際に、ディストーションなどのパラメータが近似し、解像度、歪み補正の精度などが極めて近似した画像を取得することで、歪み補正後の画像の解像度分布が同一となるようにし、ステレオマッチングの精度を向上させることができ、空間モデルをより適切に生成することができる画像生成方法および装置を提供することを目的とするものである。 That is, the present invention obtains an image in which parameters such as distortion are approximated and the resolution and accuracy of distortion correction are very close when acquiring an image by the stereo imaging means, so that the resolution of the image after distortion correction is obtained. An object of the present invention is to provide an image generation method and apparatus capable of making the distributions the same, improving the accuracy of stereo matching, and generating a spatial model more appropriately.
上記目的を達成するために、本発明に係る画像生成方法は、車両に配置された1又は複数の撮像手段による画像情報と、空間モデルに基づいて視点変換画像を生成する方法であって、前記撮像手段を光路分割した後に単一の結像レンズで結像するステレオカメラユニットを間隔を開けて複数配置して構成し、前記空間モデルをその遠近情報より近距離空間モデルであるか遠距離空間モデルであるかに応じて短基線長撮像手段による画像情報と長基線長撮像手段による画像情報により更新するに際し、前記長基線長撮像手段による画像情報は対のステレオカメラユニットの同じ側の片側視野画像情報を用いて取得することを特徴としている。 In order to achieve the above object, an image generation method according to the present invention is a method for generating a viewpoint-converted image based on image information by one or a plurality of imaging means arranged in a vehicle and a spatial model, A plurality of stereo camera units that form an image with a single imaging lens after dividing the optical path of the imaging means are arranged at intervals, and the spatial model is a short-distance space model or a long-distance space based on the perspective information. When updating with the image information by the short baseline length imaging means and the image information by the long baseline length imaging means according to whether it is a model, the image information by the long baseline length imaging means is a one-sided visual field on the same side of the pair of stereo camera units It is characterized by being acquired using image information.
また、本発明に係る画像生成装置は、車両に配置された1又は複数の撮像手段から供給される画像情報と、空間モデルに基づいて視点変換画像を生成する画像生成装置であって、前記撮像手段を光路分割した後に単一の結像レンズで結像するステレオカメラユニットを間隔を開けて複数配置して構成するとともに前記ステレオカメラユニット対の組合せステレオカメラによる長基線長撮像を可能とする撮像カメラ切替手段を有し、当該撮像カメラ切替手段は前記ステレオカメラユニットにおける同じ側の片側視野から撮像させるように切替可能に構成した。 An image generation apparatus according to the present invention is an image generation apparatus that generates a viewpoint conversion image based on image information supplied from one or a plurality of imaging units arranged in a vehicle and a spatial model, and the imaging An imaging system in which a plurality of stereo camera units that form an image with a single imaging lens after the optical path is divided are arranged at intervals and a long baseline length imaging is possible with a combination stereo camera of the pair of stereo camera units Camera switching means is provided, and the imaging camera switching means is configured to be switchable so that an image is picked up from one side view on the same side in the stereo camera unit.
また、本発明は、車両に配置された1又は複数の撮像手段から供給される画像情報と、空間モデルに基づいて視点変換画像を生成する画像生成装置であって、前記撮像手段は光路分割した後に単一の結像レンズで結像するステレオカメラユニットを間隔を開けて複数配置して構成し、ステレオカメラユニット単体による短基線長画像の撮像とステレオカメラユニット対の組合せステレオカメラによる長基線長画像の撮像を切替える撮像カメラ切替手段を設け、当該撮像カメラ切替手段は前記ステレオカメラユニットにおける同じ側の片側視野から撮像させるように切替可能とし、前記ステレオカメラユニット単体による画像情報と前記組合せステレオカメラによる画像情報とから画像生成を可能とした構成としてもよい。 Further, the present invention is an image generation apparatus that generates a viewpoint conversion image based on image information supplied from one or a plurality of imaging units arranged in a vehicle and a space model, and the imaging unit performs optical path division Later, multiple stereo camera units that form images with a single imaging lens are arranged at intervals, and a short baseline length image is captured by a single stereo camera unit and a combination of a pair of stereo camera units is used. An imaging camera switching unit that switches image capturing is provided, and the imaging camera switching unit can be switched so as to capture an image from one side visual field on the same side of the stereo camera unit, and image information by the stereo camera unit alone and the combined stereo camera The image information may be generated from the image information by
上記画像生成装置では、前記ステレオカメラユニットはステレオアダプタと結像光学系を有する撮像手段による分割画像を取得可能とすることができる。
本発明は、画像生成方法として、1又は複数の撮像手段による画像情報と、空間モデルに基づいて視点変換画像を生成する方法であって、前記撮像手段を光路分割した後に単一の結像レンズで結像するステレオカメラユニットを間隔を開けて複数配置して構成し、前記空間モデルをその遠近情報より近距離空間モデルであるか遠距離空間モデルであるかに応じて短基線長撮像手段による画像情報と長基線長撮像手段による画像情報により更新するに際し、前記長基線長撮像手段による画像情報は対のステレオカメラユニットの同じ側の片側視野画像情報を用いて取得するようにしてもよい。
In the image generation apparatus, the stereo camera unit can acquire a divided image by an imaging unit having a stereo adapter and an imaging optical system.
The present invention, as an image generating method, 1 or the image information by a plurality of image pickup means, a method of generating a viewpoint conversion image based on a spatial model, a single imaging lens of the imaging unit after the optical path splitting A plurality of stereo camera units that form an image are arranged at intervals, and the spatial model is determined by a short baseline length imaging unit depending on whether the spatial model is a short-distance spatial model or a long-distance spatial model from the perspective information. When updating the image information and the image information by the long baseline length imaging means, the image information by the long baseline length imaging means may be acquired by using one-side view image information on the same side of the pair of stereo camera units.
さらに、本発明は、画像生成装置として、特に、1又は複数の撮像手段から供給される画像情報と、空間モデルに基づいて視点変換画像を生成する画像生成装置であって、前記撮像手段を光路分割した後に単一の結像レンズで結像するステレオカメラユニットを間隔を開けて複数配置して構成するとともに前記ステレオカメラユニット対の組合せステレオカメラによる長基線長撮像を可能とする撮像カメラ切替手段を有し、当該撮像カメラ切替手段は前記ステレオカメラユニットにおける同じ側の片側視野から撮像させるように切替可能に構成することができる。 Furthermore, the present invention is, as an image generating apparatus, in particular, the image information supplied from one or more of the imaging means, an image generating apparatus for generating a viewpoint conversion image based on a spatial model, the optical path of said image pickup means Imaging camera switching means that comprises a plurality of stereo camera units that are imaged by a single imaging lens after being divided and arranged at intervals, and that enables long baseline length imaging by a combined stereo camera of the stereo camera unit pair The imaging camera switching means can be configured to be switchable so as to capture an image from the one-side field of view on the same side in the stereo camera unit.
また、1又は複数の撮像手段から供給される画像情報と、空間モデルに基づいて視点変換画像を生成する画像生成装置であって、前記撮像手段は光路分割した後に単一の結像レンズで結像するステレオカメラユニットを間隔を開けて複数配置して構成し、ステレオカメラユニット単体による短基線長画像の撮像とステレオカメラユニット対の組合せステレオカメラによる長基線長画像の撮像を切替える撮像カメラ切替手段を設け、当該撮像カメラ切替手段は前記ステレオカメラユニットにおける同じ側の片側視野から撮像させるように切替可能とし、前記ステレオカメラユニット単体による画像情報と前記組合せステレオカメラによる画像情報とから画像生成を可能とすることができる。 The image generation apparatus generates a viewpoint conversion image based on image information supplied from one or a plurality of imaging means and a spatial model, and the imaging means is connected by a single imaging lens after dividing the optical path. Imaging camera switching means configured to arrange a plurality of stereo camera units to be imaged at intervals, and to switch between imaging of a short baseline length image by a single stereo camera unit and a combination of a stereo camera unit pair and imaging of a long baseline length image by a stereo camera The imaging camera switching means can be switched so as to capture images from one side view on the same side in the stereo camera unit, and image generation can be performed from image information from the stereo camera unit alone and image information from the combination stereo camera. It can be.
上記画像生成装置にて、前記撮像手段として撮像手段配置物体に前記ステレオカメラユニットが2方向の基線方向に複数台配置されたものを適用できる。また、前記撮像手段は、撮像手段配置物体に前記ステレオカメラユニットが2方向の基線方向に複数台配置されたものであることを特徴としている。 In the image generating apparatus, the imaging unit may be an imaging unit-arranged object in which a plurality of stereo camera units are arranged in two baseline directions . Further, the imaging means is characterized in that a plurality of stereo camera units are arranged in two base line directions on an imaging means arranged object.
また、前記撮像手段は撮像手段配置物体に前記ステレオカメラユニットが2方向の基線方向に複数台配置させればよい。前記ステレオカメラユニットはステレオアダプタと結像光学系を有する撮像手段により分割画像を取得できるようにしてもよい。 Further, the image pickup means may be arranged such that a plurality of stereo camera units are arranged in two base line directions on the image pickup means arranged object. The stereo camera unit may acquire a divided image by an imaging unit having a stereo adapter and an imaging optical system.
上記構成によれば、前記撮像手段を光路分割した後に単一の結像レンズで結像するステレオカメラユニットを間隔を開けて複数配置して構成し、前記空間モデルをその遠近情報より近距離空間モデルであるか遠距離空間モデルであるかに応じて短基線長撮像手段による画像情報と長基線長撮像手段による画像情報により更新するに際し、前記長基線長撮像手段による画像情報は対のステレオカメラユニットの同じ側の片側視野画像情報を用いて取得するように構成しているので、左右同じ側の分割画面を用いることで、歪曲収差(ディストーション)の画面内の分布が近似した画像を得ることができ、ステレオ測距する際に実施する歪み補正のモデルを共通化できるとともに、その歪み補正時の拡大率が、対応点で近い値を持つので、歪み補正後の画像の解像度分布が同一となるため、ステレオマッチングの精度が向上し、空間モデルをより適切に生成することができる。 According to the above-described configuration, a plurality of stereo camera units that form an image with a single imaging lens after the optical path of the imaging unit is divided are arranged at intervals, and the spatial model is represented by a short-distance space based on the perspective information. When updating the image information by the short baseline length imaging means and the image information by the long baseline length imaging means depending on whether the model is a long-distance space model, the image information by the long baseline length imaging means is a pair of stereo cameras Since it is configured to acquire using one-side view image information on the same side of the unit, an image with an approximate distribution of distortion (distortion) in the screen can be obtained by using a split screen on the left and right sides. The distortion correction model to be used for stereo distance measurement can be shared, and the magnification at the time of distortion correction has a value close to the corresponding point. The resolution distribution after the image become the same, improved stereo matching accuracy, it can be more appropriately generated a spatial model.
この長基線長側の空間モデルの生成において、ステレオカメラユニットを用いた画像中の分割された視野で同じ側の片側画像を切り出して、空間モデルを生成するためのステレオペア画像として用いられる。空間再構成装置には短基線長の空間モデルと、長基線長の空間モデルが入力される。これらを所望の距離で選択的に用いることによりより詳細な空間モデルが生成される。 In the generation of the spatial model on the long baseline length side, one side image on the same side is cut out from the divided field of view in the image using the stereo camera unit and used as a stereo pair image for generating a spatial model. A space model having a short baseline length and a space model having a long baseline length are input to the space reconstruction device. By using these selectively at a desired distance, a more detailed spatial model is generated.
以下に、本発明に係る画像生成方法および装置の最良の実施形態を、図面を参照しつつ、詳細に説明する。
図1は実施形態に係る画像生成装置のシステム構成ブロック図であり、図2は実施形態に係る画像生成装置を車両10に搭載して、車両運転時の補助のために周辺状況を監視できるように構成した場合の構成ブロック図である。
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, exemplary embodiments of an image generation method and apparatus according to the invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a system configuration block diagram of an image generation apparatus according to the embodiment. FIG. 2 is a diagram illustrating that the image generation apparatus according to the embodiment is mounted on a vehicle 10 so that the surrounding situation can be monitored for assistance in driving the vehicle. FIG.
このシステムの基本的な構成は、撮像手段としての複数のステレオカメラユニット12と、このステレオカメラユニット12によって取得した画像データを処理してカメラ視点とは異なる仮想の視点から見た合成画像として再生表示するための視点変換合成画像の生成/表示装置14から構成されている。ここで、図1、2において、各ステレオカメラユニット12や後述する受光部18などの付記号を前後カメラ群の識別のFとR、左右ステレオカメラの識別記号のLとR、及びステレオカメラユニット12における左右受光部18の識別記号のLとRとを順次付記する。
The basic configuration of this system is a plurality of
まず、図2に示すように、撮像手段配置物体としての車両10の前後部には、撮像手段としてのステレオカメラユニット12を複数装備している。この図示の例では、車両10の前部に前方カメラ群12F(12FR、12FL)が装備されている。また、車両の後部にも、撮像手段としての後方カメラ群12R(12RR、12RL)が装備されている。この実施形態では、前後カメラ群12F,12Rからの画像データを取り込むための画像選択装置28(28F、28R)が設けられ、運転席近傍に設けられた視点変換画像生成/表示装置14からの画像選択コマンドを受け、必要画像を選択して画像情報として視点変換画像生成/表示装置14に返すように構成されている。データ送受信は例えば車内LAN回線を通じて行うようにしても良い。
First, as shown in FIG. 2, a plurality of
車両10の前後に取り付けられた各ステレオカメラユニット12は、図3(1)に示しているように、ミラー型のステレオカメラユニット12を用いている。すなわち、ケーシング16の中央に結像レンズ17を配置し、その前方に偏向ミラープリズム21と、左右2枚の偏向ミラー22を設置した構成としている。また、結像レンズ17を通じて入力した撮像光を撮像信号として受信する撮像素子20がケーシング16背面の中央部に配置されており、撮像素子20の左右領域にて、それぞれ左右の前記偏向ミラー22からの被写体映像を結像させるようになっている。23は取得した分割画像を示す。
Each
これにより、2視点からの画像を左右の受光部18R,18Lを介して光路分割手段となる偏向ミラー22ならびに偏向ミラープリズム21で折り曲げ、一つの結像レンズ17に入射させ、被写体19をステレオ撮像することができる。
As a result, an image from two viewpoints is bent by the
また同図(2)に示すように、左右2つのステレオカメラユニット12によるそれぞれの左右画像の歪み方は、偏向ミラー22で光路分割したのち、単一の結像レンズ17で結像しているので、歪み具合が異なっている。
As shown in FIG. 2B, the left and right
また、この実施形態では、前方カメラ群12Fや後方カメラ群12Rにおいて、ステレオ視するカメラユニットを変更することで基線長を変更できるように構成されている。すなわち、図1に示しているように、個々のステレオカメラユニット12における左右一対の各受光部18R,18L間の光軸が互いに平行となるように設定されており、その光軸間距離である基線長L1は固定長となっている。これに対し、前方カメラ群12Fにおける左右のステレオカメラユニット12FR、12FLの両者の同じ側にある片側受光部18FRL、18FLL(または18FRR、18FLR)を用い、ステレオ視する際の受光部18FRL、18FLLの光軸間距離(ステレオカメラユニット12の離間距離)であるL2を基線長としてステレオ撮像できるようにしている。基線長L2は前述した基線長L1よりは長いので、これを長基線長L2として、単一のステレオカメラユニット12FR(又は12FL)によってステレオ視する際の基線長L1(相対的にL1は短基線長となる。)よりは長くしたステレオ画像を取得できる。これは後述する撮像カメラ切替手段を設け、一対のステレオカメラユニット12における同じ側の片側視野から撮像させるようにしている。
Moreover, in this embodiment, in the
図1に示しているように、各ステレオカメラユニット12の片側受光部による撮像領域が破線扇形として示され、それらの重合部分が短基線長のステレオ視に基づく近距離のステレオ撮像領域(ハッチング部分)となる。図中24はステレオカメラユニット12FRによる近距離時使用画像の撮像領域を示す。
As shown in FIG. 1, the imaging region by the one-side light receiving unit of each
一方、同図1に実線扇形で示しているように、対をなしているステレオカメラユニット12FR、12FLにおける各々の左側受光部18FRL、18FLLを組み合わせて臨時のステレオカメラユニットを構成すれば、それら撮像領域である実線扇形の重合部分が長基線長のステレオ視に基づく遠距離の撮像領域となる。図中25は左側受光部18FRL、18FLLを組み合わせた臨時のステレオカメラユニットによる遠距離時使用画像の撮像領域(ハッチング部分)を示す。対のステレオカメラユニット間の基線長L2は、ステレオカメラユニット12単体の基線長L1よりも長く、ステレオカメラユニット12単体では明瞭とならない遠距離の測距が可能となる。
On the other hand, if a temporary stereo camera unit is configured by combining the left light-receiving portions 18FRL and 18FLL of the paired stereo camera units 12FR and 12FL as shown by the solid line fan shape in FIG. A solid line sector-shaped overlapping portion, which is a region, becomes a long-distance imaging region based on stereo viewing with a long baseline length. In the figure,
ステレオカメラユニット12からの画像データを受ける視点変換合成画像生成/表示装置14には、各ステレオカメラユニット12から画像データが通信制御装置(図示せず)を介して送信されてくるが、各ステレオカメラユニット12から取得すべき画像データは、設定される仮想視点によって決定するので、前述し、また図1に示すように、設定された仮想視点に対応する画像データを取得すべく画像選択装置28を設けている。この画像選択装置28によって任意のステレオカメラユニット12から入力してくる画像データパケットから、設定された仮想視点に対応する画像データパケットが選択され、後段での画像合成処理に利用される。
Image data is transmitted from each
視点変換合成画像の生成/表示装置14における基本的な処理は、各撮像手段の視点で撮影された画像を入力し、車両などの撮像手段配置物体が置かれる三次元空間を設定し、この三次元空間を任意に設定した原点(仮想視点)によって特定し、当該特定された仮想視点から見た三次元空間内に画像データの画素を座標変換して対応させ、仮想視点からみた画像平面上に画素を再配置させる処理を行う。これにより、カメラ視点で得られた画像データの画素を、仮想視点によって規定される三次元空間内に再配置して合成した画像が得られ、カメラ視点ではない所望の視点からの合成画像を作成出力して表示させることができるのである。 The basic processing in the viewpoint conversion composite image generation / display device 14 is to input an image photographed from the viewpoint of each imaging means, set a three-dimensional space where an imaging means placement object such as a vehicle is placed, and this tertiary The original space is specified by an arbitrarily set origin (virtual viewpoint), and the pixel of the image data is coordinated and corresponded to the three-dimensional space seen from the specified virtual viewpoint, on the image plane viewed from the virtual viewpoint. A process of rearranging the pixels is performed. As a result, an image is obtained by rearranging the pixels of the image data obtained from the camera viewpoint in the three-dimensional space defined by the virtual viewpoint, and creating a composite image from the desired viewpoint that is not the camera viewpoint. It can be output and displayed.
このシステムでは、各ステレオカメラによる撮影画像データ単位にIDを付加し、タイムスタンプ、撮像手段位置姿勢情報、撮像手段内部パラメータ、露出情報の少なくとも1つを含ませるようにしている。これによって、各ステレオカメラユニット12から送られる画像データにはIDが付され、かつタイムスタンプ、その他の撮影情報が含まれた状態でバッファ装置から視点変換合成画像生成/表示装置14に連続的にパケット送信されるようになっている。
In this system, an ID is added to each image data taken by each stereo camera, and at least one of a time stamp, imaging means position and orientation information, imaging means internal parameters, and exposure information is included. As a result, the image data sent from each
画像データ等が送られてくる視点変換画像生成/表示装置14においては、撮像カメラ切替手段となる画像選択装置28によって、視点変換に応じて複数のステレオカメラユニット12の切替えを行うとともに、撮影対象物の遠近によりステレオカメラユニット12による短基線長での撮像と、ステレオカメラユニット12の対の組合せで構成されるステレオカメラによる長基線長での撮像とを切替える。さらに、長基線長の場合には一対のステレオカメラユニット12における同じ側の視野の組み合わせとなるステレオペアを切替える。
In the viewpoint conversion image generation / display device 14 to which image data or the like is sent, a plurality of
上述したステレオカメラ撮像画像はID付き画像データ単位でパケット通信によってカメラバッファに一時的に格納されているので、ID情報を利用して同時刻の画像データを組み合わせることができる。このため、視点変換合成画像生成/表示装置14は、複数のステレオカメラユニット12からの撮像画像をID情報に基づいて時系列に整理して、それを時系列に記憶する実写画像データ記憶装置30を備えている。また、取得した画像データのパラメータの同期がとれていなければ合成画像は実態とかけ離れてしまう。そのため、前述したように、IDにタイムスタンプ、撮像手段位置姿勢情報、撮像手段内部パラメータ、露出情報の少なくとも1つを含ませ、必要に応じて三次元空間に張り付ける画像データ相互の調整を行うようにしている。
Since the stereo camera captured image described above is temporarily stored in the camera buffer by packet communication in units of ID-attached image data, it is possible to combine image data at the same time using ID information. For this reason, the viewpoint conversion composite image generation / display device 14 arranges the captured images from the plurality of
また、当該実施形態に係るシステムを搭載した車両10には、移動障害物までの距離を測定する測距装置46を設けている。この測距装置46は、本実施形態ではレーザレーダやミリ波レーダなどによる測距と、ステレオ撮像による測距とを併用しても良い。レーダ44による計測は送信信号と反射信号との時間差により計測する通常システムを用いれば良い。また、ステレオ撮像による測距は複数の異なる視点から同一の被写体を撮影し、これらの画像中における被写体の同一点の対応を求め、三角測量の原理によって被写体までの距離を算出している。より具体的にはステレオ撮像手段によって撮像された画像の右画像全体を小領域に分割してステレオ測距計算を行う範囲を決定して、ついで左画像の同一画像とされる画像の位置を検出して、それらの画像の位置差を算出して、左右カメラの取り付け位置の関係から対象物までの距離を演算するようにすればよい。このステレオカメラにより撮像された2またはそれ以上の画像間のステレオ測距で得られた距離情報により、距離画像データが生成され、記憶装置47に格納される。
The vehicle 10 equipped with the system according to this embodiment is provided with a
さらに、視点変換画像生成/表示装置14には、空間モデル生成装置48が設けられている。空間モデル生成装置48は、画像データ、測距装置46による距離画像データ、キャリブレーションデータを用いて空間モデルを生成するようにしている。
Further, the viewpoint conversion image generation / display device 14 is provided with a spatial
キャリブレーション装置50は3次元の実世界に配置された撮像手段(ステレオカメラユニット12)についての、その3次元実世界における、撮像手段の取付位置、取付角度、レンズ歪み補正値、レンズの焦点距離等のカメラ特性を表すカメラパラメータを決定し、特定する。キャリブレーションによって得られたカメラパラメータはキャリブレーションデータとして記憶装置52に格納される。
The
したがって、前記空間モデル生成装置48は、画像データ、距離画像データ、並びにキャリブレーションデータを用いて空間モデルを生成する。生成した空間モデルはその記憶装置54に格納される。
Therefore, the space
選択的に取り込まれた画像データの各画素は、空間再構成装置32にて、三次元空間の点に対応付けられ、空間データとして再構成される。これは、選択された画像を構成する各物体が三次元空間のどこに存在するかを計算し、計算結果としての空間データを空間データ記憶装置34に一旦記憶するようにしている。前記計算は各々の撮像手段から得られた画像のすべての画素に対して実施する。
Each pixel of the selectively captured image data is associated with a point in the three-dimensional space by the
視点変換手段となる視点変換装置36は、空間再構成装置32の空間データ記憶装置34の画像データを任意の視点位置から見込んだ画像に変換可能とし、任意に設定した視点を指定できる。すなわち、前記3次元座標系の、どの位置から、どの角度で、どれだけの倍率で、画像を見たいかを指定する。これによって、新たな変換視点から見た画像が空間データ記憶装置34から読み出されたデータによって生成され、一旦、視点変換画像データ記憶装置38に格納した後、表示装置40にて視点変換画像として表示されることになる。
The
なお、視点変換画像生成/表示装置14には、自車モデルを記憶格納している撮像装置配置物体モデル記憶装置56が設けられ、空間再構成する場合に自車モデルを同時に表示できるようにしている。また、視点選択装置58が設けられており、予め規定されている設定仮想視点に対応する画像データを記憶装置60に格納しておき、視点選択処理が行われたときに即時に対応画像を用いて視点変換装置36に送信し、選択された仮想視点に対応する変換画像を表示させるようにしている。
Note that the viewpoint conversion image generation / display device 14 is provided with an imaging device arranged object
ここで、本発明は、車両10に配置された1又は複数の撮像手段による画像情報と、空間モデルに基づいて視点変換画像を生成するに際して、撮像手段をステレオカメラユニット12で構成し、前記空間モデルをその遠近情報より近距離空間モデルであるか遠距離空間モデルであるかに応じて短基線長撮像手段による画像情報と長基線長撮像手段による画像情報により更新するに際し、前記長基線長撮像手段による画像情報は対のステレオカメラユニット12の同じ側の片側視野画像情報を用いて取得するようにしたものである。
Here, in the present invention, when the viewpoint conversion image is generated based on the image information by one or a plurality of imaging units arranged in the vehicle 10 and the space model, the imaging unit is configured by the
すなわち、車両10からの近距離物体の撮像と遠距離物体の撮像とをする場合に、ステレオカメラユニットの基線長を変えて撮像し、空間モデルを生成する際に、適正表示ができるようにしている。これは、図1に示すように、ステレオカメラユニット12の近距離に存在する物体を撮像する場合、単体のステレオカメラユニット12による短基線長撮像を行う。ステレオカメラユニット12の基線長L1は固定された受光部18L、18Rの光軸間距離であり、近距離を撮像するのに最適な長さを持つ基線長である。このため、近距離の撮像画像上で精度の高い距離画像データを得ることができる。
That is, when imaging a short-distance object and a long-distance object from the vehicle 10, an appropriate display can be performed when generating a spatial model by changing the baseline length of the stereo camera unit. Yes. As shown in FIG. 1, when imaging an object existing at a short distance of the
一方、車両10の搭載ステレオカメラユニット12から遠距離にある被写体を撮像する場合、一対のステレオカメラユニット12FR、12FL(あるいは12RR、12RL)における同じ側の受光部同士の組合せ、例えば、前方ステレオカメラユニット12FR、12FLの各左方受光部18FRL、18FLLを一つのステレオカメラユニットを構成するステレオ受光部の組み合わせとして扱い、これらの受光部同士によるステレオ視画像を入力画像として取得するのである。受光部18FRL、18FLL同士の光軸間距離である基線長L2は、単一ステレオカメラユニット12間の基線長L1より長く、長基線長のステレオ撮像が可能である。したがって、この実施形態では、短基線長のステレオ画像と長基線長のステレオ画像を簡単に撮像手段の切替えによって実現できる。
On the other hand, when imaging a subject at a long distance from the mounted
本実施形態では、長基線長のステレオ撮像を行う場合、対のステレオカメラユニット12の同じ側の片側視野画像情報を用いる。ステレオカメラユニット12FLと12FRにより撮像し、距離画像データを取得する例を図4の模式図で説明する。被写体19を撮像すると、各ステレオカメラユニット12FLと12FRの撮像素子20に図4(1)に示されるように被写体19が結像する。これから二つのステレオカメラユニット12FLと12FRの片側共通の視野画像(右と右、左と左の組合せ)を用いて、長基線長画像を得る場合に、図4(2)に示すように、同じ側(右と右)の画像を切り出され、ステレオ画像ペアができる。このようにすることで、レンズによるディストーション(歪曲収差)が、左右画像で同じように生じるため、図4(3)のようにレクティフィケーションを行い、歪み補正した結果でも左右画像間での実解像度の差が生じにくく、より正確にステレオマッチングによる対応点探索を行うことができる。
In the present embodiment, when performing stereo imaging with a long baseline length, single-side view image information on the same side of the pair of
本実施形態に係るステレオ撮像のステレオマッチングによる距離画像の生成を示すフローチャートを図5に示す。以下、左ステレオカメラユニットと、右ステレオカメラユニットから入力された画像のうち、ステレオペアを形成する右側(18FRR−18FLR)の視野画像を用いる例を示す。 FIG. 5 shows a flowchart showing generation of a distance image by stereo matching of stereo imaging according to the present embodiment. Hereinafter, an example of using a right-side (18FRR-18FLR) visual field image forming a stereo pair among images input from the left stereo camera unit and the right stereo camera unit will be described.
それぞれのステレオカメラユニット12FR,12FLの撮像画像の右側視野部分を右側視野切り出し処理により、所定の大きさに切り出し(S200),(S204)、ステレオ左画像と、ステレオ右画像を生成する。
(S202)得られたステレオ左画像。
(S206)得られたステレオ右画像。
(S208)得られたレクティフィケーション・キャリブレーションデータ。あらかじめキャリブレーション装置50によってレクティフィケーションに用いるキャリブレーションを実施し、選択したステレオカメラユニットの右側カメラあるいは左側カメラに応じた基線長、内部、外部のカメラパラメータ等のキャリブレーションデータを生成する。
(S210)次に、左右それぞれのステレオ画像をレクティフィケーション用のキャリブレーションデータに基づいて、ステレオの左右画像の歪曲収差の補正を行い、エピポーラ線上に左右画像の対応点が同一線上に来るように画像を幾何変換するレクティフィケーション処理を行う。
(S212)得られたレクティフィケーション後のステレオ左画像。
(S214)得られたレクティフィケーション後のステレオ右画像。
(S216)このレクティフィケーション後の左右画像をステレオマッチング処理し、対応点検索を行い、視差を算出する。これにより、画像上の各点の視差量のマップが生成され、これが視差データとなる。
(S218)得られた視差データ。
(S220)得られたステレオ距離キャリブレーションデータ。あらかじめキャリブレーション装置50によってステレオ測距に用いるキャリブレーションを実施し、選択したステレオカメラユニットに応じた基線長、内部、外部のカメラパラメータ等のキャリブレーションデータを生成する。
(S222)ステレオ距離キャリブレーションにより、視差量は基準点からの距離に変換され、距離画像データが生成される。
(S224)得られた距離画像データ。
The right visual field portion of the captured image of each stereo camera unit 12FR, 12FL is cut into a predetermined size by right visual field clipping processing (S200), (S204), and a stereo left image and a stereo right image are generated.
(S202) The obtained stereo left image.
(S206) The obtained stereo right image.
(S208) The obtained rectification calibration data. The
(S210) Next, the left and right stereo images are corrected for distortion aberration of the stereo left and right images based on the calibration data for rectification so that the corresponding points of the left and right images are on the same line on the epipolar line. A rectification process for geometrically transforming the image is performed.
(S212) The obtained stereo left image after rectification.
(S214) The obtained stereo right image after rectification.
(S216) The left and right images after this rectification are subjected to stereo matching processing, corresponding point search is performed, and parallax is calculated. Thereby, a map of the amount of parallax at each point on the image is generated, and this becomes parallax data.
(S218) The obtained parallax data.
(S220) The obtained stereo distance calibration data. Calibration for use in stereo distance measurement is performed in advance by the
(S222) By the stereo distance calibration, the parallax amount is converted into a distance from the reference point, and distance image data is generated.
(S224) The obtained distance image data.
以上のような処理を行うことにより、複数のステレオカメラの画像から距離画像データを算出することができる。得られた距離画像データは空間モデルの生成に用いている。なお、ステレオペアを形成する左側(18FRL−18FLL)の視野画像についても同様の処理を行うことで距離画像データを取得することができる。 By performing the processing as described above, distance image data can be calculated from images of a plurality of stereo cameras. The obtained distance image data is used for generating a spatial model. The distance image data can be acquired by performing the same process for the left-side (18FRL-18FLL) visual field image forming the stereo pair.
上記構成による視点変換画像生成装置の視点変換画像の処理フローを図6に示す。以下、視点変換画像の画像生成方法について説明する。
(S102)自車両の前方あるいは後方など任意の仮想視点を視点選択装置58で選択する。
(S104)選択した仮想視点に対応する自車両に設置した撮像装置を画像選択装置28で選択する。ステレオカメラユニット12による短基線長、あるいはステレオカメラユニット12の対の組み合わせで構成されるステレオカメラによる長基線長を切り替える制御手段となる画像選択装置28によって基線長を任意に選択する。
(S110)レーダ44による測距装置46で撮像画像の概略の距離情報を取得して、簡易距離画像データを生成する。
(S112)簡易距離画像データ中の障害物を認識する。さらに、この障害物を測距装置46によって測距する。
(S114)検出された障害物の概略距離に基づいて、障害物部分の空間モデルの生成を長基線長、短基線長、あるいはステレオ測距領域外のいずれかの距離画像データを用いるかを選択し判定する。また、測距装置46は障害物の概略距離に基づいて、遠近切替更新手段となり空間モデル更新に用いる画像情報の遠近切替えを行う。
(S120)長基線長画像ぺアとなるステレオカメラユニット12間による長基線長撮像を行う。
(S122)キャリブレーションデータ。あらかじめキャリブレーション装置50によってステレオマッチングに用いるキャリブレーションを実施し、選択したステレオカメラユニット12に応じた基線長、内部、外部のカメラパラメータ等のキャリブレーションデータを生成する。
(S124)キャリブレーションデータを基に選択した撮像画像のステレオマッチングを行う。すなわち、ステレオ視した左右の画像から所定のウィンドを切り出し、エピポーラ線上をスキャンしながら、ウィンド画像の正規化相関値などを算出することにより、対応点を検索し、左右画像の画素間の視差を算出する。上記視差から、キャリブレーションデータを元に距離を算出し、得られた距離データを長基線長距離画像データとする。
(S126)得られた長基線長距離画像データ。
(S128)測定した距離画像データを前述の障害物距離判定に応じて空間モデル生成装置48に距離画像データを出力する。
(S130)短基線長画像ぺアとなるステレオカメラユニット12による短基線長撮像を行う。
(S132)キャリブレーションデータ。あらかじめキャリブレーション装置50によってステレオマッチングに用いるキャリブレーションを実施し、選択したステレオカメラユニット12に応じた基線長、内部、外部のカメラパラメータ等のキャリブレーションデータを生成する。
(S134)キャリブレーションデータをもとに選択した撮像画像のステレオマッチングを行う。すなわち、ステレオ視した左右の画像から所定のウィンドを切り出し、エピポーラ線上をスキャンしながら、ウィンド画像の正規化相関値などを算出することにより、対応点を検索し、左右画像の画素間の視差を算出する。上記視差から、キャリブレーションデータを元に距離を算出し、得られた距離データを短基線長距離画像データとする。
(S136)得られた短基線長距離画像データ。
(S138)測定した距離画像データを前述の障害物距離判定に応じて空間モデル生成装置48に距離画像データを出力する。
(S140)ステレオ測距領域外において、測距装置46、すなわちレーザレーダやミリ波レーダの測距結果から、空間モデルに対して、障害物を衝立状の平面で表現するなどした簡易空間モデルを生成し、測距装置距離画像データを生成する。
(S142)得られた測距装置距離画像データ。
(S144)空間モデル更新手段となる空間モデル生成装置48には、長基線長の距離画像データと、短基線長の距離画像データ、測距装置46による距離画像データが入力手段によって入力される。これらを所望の距離で選択的に用いることにより、より詳細な空間モデルが生成される。
(S146)この空間モデルに対応する実写画像データをキャリブレーションデータに従って、撮像手段からの入力画像を3次元空間の空間モデルにマッピングする。テクスチャマッピングがなされた空間データが生成される。
(S148)空間再構成装置32によって作成された空間データを参照して、所望の仮想視点から見た視点変換画像を視点変換装置36で生成する。生成した視点変換画像データは視点変換画像データ記憶装置38に一時保管される。
(S150)生成した視点変換画像データを表示装置40で表示する。このような処理を自車両もしくは障害物の距離の変化あるいは形状の変化に応じて逐次繰り返し行う。これにより空間モデルが更新されて仮想視点画像を順次表示することが可能となる。
FIG. 6 shows a processing flow of the viewpoint conversion image of the viewpoint conversion image generation apparatus having the above configuration. Hereinafter, an image generation method of the viewpoint conversion image will be described.
(S102) The
(S104) The
(S110) The
(S112) An obstacle in the simple distance image data is recognized. Further, the obstacle is measured by the
(S114) Based on the approximate distance of the detected obstacle, it is selected whether to use the long baseline length, the short baseline length, or the distance image data outside the stereo ranging area to generate the spatial model of the obstacle portion. Judgment. Further, the
(S120) Long baseline length imaging is performed between the
(S122) Calibration data. Calibration for use in stereo matching is performed in advance by the
(S124) Stereo matching of the picked-up image selected based on the calibration data is performed. In other words, a predetermined window is cut out from the left and right images viewed in stereo, and the normalized correlation value of the window image is calculated while scanning on the epipolar line to search for corresponding points, and the parallax between the pixels of the left and right images is calculated. calculate. The distance is calculated from the parallax based on the calibration data, and the obtained distance data is used as the long baseline long distance image data.
(S126) Long baseline long distance image data obtained.
(S128) The measured distance image data is output to the spatial
(S130) Short baseline length imaging is performed by the
(S132) Calibration data. Calibration for use in stereo matching is performed in advance by the
(S134) Stereo matching of the picked-up image selected based on the calibration data is performed. In other words, a predetermined window is cut out from the left and right images viewed in stereo, and the normalized correlation value of the window image is calculated while scanning on the epipolar line to search for corresponding points, and the parallax between the pixels of the left and right images is calculated. calculate. The distance is calculated from the parallax based on the calibration data, and the obtained distance data is used as the short baseline long distance image data.
(S136) The obtained short baseline long distance image data.
(S138) The measured distance image data is output to the spatial
(S140) Outside of the stereo distance measurement area, a simple space model in which an obstacle is represented by a screen-like plane is represented with respect to the space model based on the distance measurement results of the
(S142) The obtained distance measuring device distance image data.
(S144) The distance model data of the long baseline length, the distance image data of the short baseline length, and the distance image data by the
(S146) The actual image data corresponding to the space model is mapped to the space model in the three-dimensional space according to the calibration data. Spatial data subjected to texture mapping is generated.
(S148) With reference to the spatial data created by the
(S150) The generated viewpoint-converted image data is displayed on the
以上説明したように画像生成方法によれば、車両に配置された1又は複数の撮像手段による画像情報と、空間モデルに基づいて視点変換画像を生成する方法であって、前記撮像手段をステレオカメラユニットで構成し、前記空間モデルをその遠近情報より近距離空間モデルであるか遠距離空間モデルであるかに応じて短基線長撮像手段による画像情報と長基線長撮像手段による画像情報により更新するに際し、前記長基線長撮像手段による画像情報は対のステレオカメラユニットの同じ側の片側視野画像情報を用いて取得するようにしているため、近距離および遠距離における撮像画像上の被写体の距離測定を行うことができる。 As described above, according to the image generation method, the viewpoint conversion image is generated based on the image information by one or a plurality of imaging means arranged in the vehicle and the space model, and the imaging means is a stereo camera. It is composed of units, and the space model is updated by the image information by the short baseline length imaging means and the image information by the long baseline length imaging means according to whether the space model is a short distance space model or a far distance space model. At this time, since the image information by the long baseline length imaging means is obtained using the one-side visual field image information on the same side of the pair of stereo camera units, the distance measurement of the subject on the captured image at a short distance and a long distance is performed. It can be performed.
このため、左右同じ側の分割画面を用いることで、歪曲収差の画面内の分布が近似した画像を得ることができる。また、ステレオ測距する際に実施する歪み補正のモデルを共通化できるとともに、その歪み補正時の拡大率が、対応点で近い値を持つので、歪み補正後の画像の解像度分布が同一となるため、ステレオマッチングの精度が向上し、空間モデルをより適切に生成することができる。 For this reason, by using the divided screens on the left and right sides, it is possible to obtain an image that approximates the distribution of distortion in the screen. In addition, it is possible to share a distortion correction model for stereo distance measurement, and the magnification at the time of distortion correction has a value close to the corresponding point, so that the resolution distribution of the image after distortion correction is the same. Therefore, the accuracy of stereo matching is improved, and a spatial model can be generated more appropriately.
また、生成した仮想視点画像を車両のモニタ画面に表示すれば車両周辺状況を詳細に認識することが可能となり、安全性を大幅に向上させることができる。
上述した各例において、複数の撮像装置は、それらによって、いわゆる3眼ステレオカメラを構成するように用いても、あるいは4眼ステレオカメラを構成するように用いてもよい。このように3眼あるいは4眼ステレオカメラを用いると、3次元再構成処理などにおいて、より信頼度が高く、安定した処理結果が得られることが知られている(富田文明:情報処理学会発行「情報処理」第42巻第4号の「高機能3次元視覚システム」等)。特に複数カメラを2方向の基線長方向にカメラを複数台配置するといわゆるマルチベースライン方式のステレオカメラを実現することが可能となり、より高精度のステレオ測距が可能となる。
Further, if the generated virtual viewpoint image is displayed on the monitor screen of the vehicle, it becomes possible to recognize the vehicle surrounding situation in detail, and the safety can be greatly improved.
In each of the above-described examples, the plurality of imaging devices may be used so as to configure a so-called trinocular stereo camera or may be used so as to configure a four-eye stereo camera. In this way, it is known that using a three-lens or four-eye stereo camera provides more reliable and stable processing results in three-dimensional reconstruction processing (Fumiaki Tomita: published by the Information Processing Society of Japan) Information processing "Volume 42 No.4" High-function 3D visual system "). In particular, when a plurality of cameras are arranged in two base length directions, a so-called multi-baseline stereo camera can be realized, and more accurate stereo distance measurement can be realized.
なお、カメラなど撮像手段を所定の形態で設置する対象物は、車両に装着した例を示しているが、撮像装置配置物体として例えば、歩行者、街路、店舗や住居、オフィスなどの屋内などに取り付けた場合でも同様の画像生成の実施が可能である。このように構成することで、監視カメラや人に取り付けた、映像ベースの情報取得を実施するウェアラブルコンピュータなどへの適応が可能となる。 In addition, although the target which installs imaging means, such as a camera in a predetermined form, shows an example mounted on a vehicle, the imaging device placement object is, for example, indoors such as a pedestrian, a street, a store or a residence, an office, etc. Even when attached, the same image generation can be performed. With this configuration, it is possible to adapt to a monitoring camera or a wearable computer that is attached to a person and performs video-based information acquisition.
本発明に係る画像生成方法および装置は、車両の運転席に装備した表示装置に車両外部の周辺情報をカメラ視点とは異なった仮想の視点から見た画像として表示させることができ、また安全警備のための建物や室内外の監視装置として利用することができる。 The image generation method and apparatus according to the present invention can display the peripheral information outside the vehicle as an image viewed from a virtual viewpoint different from the camera viewpoint on the display device installed in the driver's seat of the vehicle, and is also a safety guard. It can be used as a building or indoor and outdoor monitoring device.
10………車両、12………ステレオカメラユニット、14………視点変換画像生成/表示装置、16………ケーシング、17………結像レンズ、18………受光部、19………被写体、20………撮像素子、21………偏向ミラープリズム、22………偏向ミラー、24………近距離時使用画像撮像領域、25………遠距離時使用画像撮像領域、28………画像選択装置、30………実写画像データ記憶装置、32………空間再構成装置、34………空間データ記憶装置、36………視点変換装置、38………視点変換画像データ記憶装置、40………表示装置、44………レーダ、46………測距装置、47………距離画像データ記憶装置、48………空間モデル生成装置、50………キャリブレーション装置、52………キャリブレーションデータ記憶装置、54………空間モデル記憶装置、56………撮像装置配置物体モデル記憶装置、58………視点選択装置、60………仮想視点データ記憶装置。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ......... Vehicle, 12 ......... Stereo camera unit, 14 ......... Viewpoint conversion image generation / display device, 16 ......... Case, 17 ......... imaging lens, 18 ......... Light receiving unit, 19 ... ... Subject, 20 ......... Image sensor, 21 ......... Deflection mirror prism, 22 ......... Deflection mirror, 24 ......... Use image pickup area at short distance, 25 ...... Use image pickup area at long distance, 28 ......... Image selection device, 30 ......... Real image data storage device, 32 ......... Spatial reconstruction device, 34 ......... Spatial data storage device, 36 ......... Viewpoint conversion device, 38 ......... Viewpoint conversion image Data storage device, 40 ......... Display device, 44 ......... Radar, 46 ......... Distance measuring device, 47 ......... Distance image data storage device, 48 ......... Spatial model generation device, 50 .........
Claims (11)
前記撮像手段を光路分割した後に単一の結像レンズで結像するステレオカメラユニットを間隔を開けて複数配置して構成し、前記空間モデルをその遠近情報より近距離空間モデルであるか遠距離空間モデルであるかに応じて短基線長撮像手段による画像情報と長基線長撮像手段による画像情報により更新するに際し、前記長基線長撮像手段による画像情報は対のステレオカメラユニットの同じ側の片側視野画像情報を用いて取得することを特徴とする画像生成方法。 A method for generating a viewpoint-converted image based on image information from one or a plurality of imaging means arranged in a vehicle and a spatial model,
An interval a stereo camera unit imaged in a single imaging lens after the image pickup means and the optical path splitting configured by arranging a plurality said whether the short-range space model from the perspective information space model far When updating with the image information by the short baseline length imaging means and the image information by the long baseline length imaging means according to whether it is a spatial model, the image information by the long baseline length imaging means is one side of the same side of the pair of stereo camera units An image generation method characterized by obtaining using field-of-view image information.
前記撮像手段を光路分割した後に単一の結像レンズで結像するステレオカメラユニットを間隔を開けて複数配置して構成するとともに前記ステレオカメラユニット対の組合せステレオカメラによる長基線長撮像を可能とする撮像カメラ切替手段を有し、当該撮像カメラ切替手段は前記ステレオカメラユニットにおける同じ側の片側視野から撮像させるように切替可能に構成されたものであることを特徴とする画像生成装置。 An image generation device that generates a viewpoint conversion image based on image information supplied from one or a plurality of imaging units arranged in a vehicle and a spatial model,
A plurality of stereo camera units that form an image with a single imaging lens after the optical path of the imaging means is divided, and a plurality of stereo camera units are arranged at intervals, and long baseline length imaging with a combination stereo camera of the stereo camera unit pair is possible. An image generation apparatus characterized in that the imaging camera switching means is configured to be switchable so that an image is picked up from one side visual field on the same side in the stereo camera unit.
前記撮像手段は光路分割した後に単一の結像レンズで結像するステレオカメラユニットを間隔を開けて複数配置して構成し、ステレオカメラユニット単体による短基線長画像の撮像とステレオカメラユニット対の組合せステレオカメラによる長基線長画像の撮像を切替える撮像カメラ切替手段を設け、当該撮像カメラ切替手段は前記ステレオカメラユニットにおける同じ側の片側視野から撮像させるように切替可能とし、前記ステレオカメラユニット単体による画像情報と前記組合せステレオカメラによる画像情報とから画像生成を可能としたことを特徴とする画像生成装置。 An image generation device that generates a viewpoint conversion image based on image information supplied from one or a plurality of imaging units arranged in a vehicle and a spatial model,
The imaging means is configured by arranging a plurality of stereo camera units that form an image with a single imaging lens after dividing an optical path at intervals, and for taking a short baseline length image by a single stereo camera unit and for a pair of stereo camera units. An imaging camera switching unit that switches imaging of a long baseline length image by a combination stereo camera is provided, and the imaging camera switching unit can be switched so as to capture an image from one side view on the same side of the stereo camera unit, and the stereo camera unit alone An image generation apparatus characterized by enabling image generation from image information and image information obtained by the combination stereo camera.
前記撮像手段を光路分割した後に単一の結像レンズで結像するステレオカメラユニットを間隔を開けて複数配置して構成し、前記空間モデルをその遠近情報より近距離空間モデルであるか遠距離空間モデルであるかに応じて短基線長撮像手段による画像情報と長基線長撮像手段による画像情報により更新するに際し、前記長基線長撮像手段による画像情報は対のステレオカメラユニットの同じ側の片側視野画像情報を用いて取得することを特徴とする画像生成方法。 A method of generating a viewpoint conversion image based on image information by one or a plurality of imaging means and a spatial model,
An interval a stereo camera unit imaged in a single imaging lens after the image pickup means and the optical path splitting configured by arranging a plurality said whether the short-range space model from the perspective information space model far When updating with the image information by the short baseline length imaging means and the image information by the long baseline length imaging means according to whether it is a spatial model, the image information by the long baseline length imaging means is one side of the same side of the pair of stereo camera units An image generation method characterized by obtaining using field-of-view image information.
前記撮像手段を光路分割した後に単一の結像レンズで結像するステレオカメラユニットを間隔を開けて複数配置して構成するとともに前記ステレオカメラユニット対の組合せステレオカメラによる長基線長撮像を可能とする撮像カメラ切替手段を有し、当該撮像カメラ切替手段は前記ステレオカメラユニットにおける同じ側の片側視野から撮像させるように切替可能に構成されたものであることを特徴とする画像生成装置。 An image generation apparatus that generates a viewpoint conversion image based on image information supplied from one or a plurality of imaging means and a space model,
A plurality of stereo camera units that form an image with a single imaging lens after the optical path of the imaging means is divided, and a plurality of stereo camera units are arranged at intervals, and long baseline length imaging with a combination stereo camera of the stereo camera unit pair is possible. An image generation apparatus characterized in that the imaging camera switching means is configured to be switchable so that an image is picked up from one side visual field on the same side in the stereo camera unit.
前記撮像手段は光路分割した後に単一の結像レンズで結像するステレオカメラユニットを間隔を開けて複数配置して構成し、ステレオカメラユニット単体による短基線長画像の撮像とステレオカメラユニット対の組合せステレオカメラによる長基線長画像の撮像を切替える撮像カメラ切替手段を設け、当該撮像カメラ切替手段は前記ステレオカメラユニットにおける同じ側の片側視野から撮像させるように切替可能とし、前記ステレオカメラユニット単体による画像情報と前記組合せステレオカメラによる画像情報とから画像生成を可能としたことを特徴とする画像生成装置。 An image generation apparatus that generates a viewpoint conversion image based on image information supplied from one or a plurality of imaging means and a space model,
The imaging means is configured by arranging a plurality of stereo camera units that form an image with a single imaging lens after dividing an optical path at intervals, and for taking a short baseline length image by a single stereo camera unit and for a pair of stereo camera units. An imaging camera switching unit that switches imaging of a long baseline length image by a combination stereo camera is provided, and the imaging camera switching unit can be switched so as to capture an image from one side view on the same side of the stereo camera unit, and the stereo camera unit alone An image generation apparatus characterized by enabling image generation from image information and image information obtained by the combination stereo camera.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004220150A JP4493434B2 (en) | 2004-07-28 | 2004-07-28 | Image generation method and apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004220150A JP4493434B2 (en) | 2004-07-28 | 2004-07-28 | Image generation method and apparatus |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006042017A JP2006042017A (en) | 2006-02-09 |
JP4493434B2 true JP4493434B2 (en) | 2010-06-30 |
Family
ID=35906513
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004220150A Expired - Fee Related JP4493434B2 (en) | 2004-07-28 | 2004-07-28 | Image generation method and apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4493434B2 (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20180091797A1 (en) * | 2016-09-27 | 2018-03-29 | The Boeing Company | Apparatus and method of compensating for relative motion of at least two aircraft-mounted cameras |
EP3690805A4 (en) * | 2017-09-28 | 2021-09-29 | Koito Manufacturing Co., Ltd. | Sensor system |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH1139596A (en) * | 1997-07-17 | 1999-02-12 | Fuji Heavy Ind Ltd | Outside monitoring device |
JP2006033282A (en) * | 2004-07-14 | 2006-02-02 | Olympus Corp | Image forming device and method thereof |
JP2006031101A (en) * | 2004-07-12 | 2006-02-02 | Olympus Corp | Image generation method and device therefor |
-
2004
- 2004-07-28 JP JP2004220150A patent/JP4493434B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH1139596A (en) * | 1997-07-17 | 1999-02-12 | Fuji Heavy Ind Ltd | Outside monitoring device |
JP2006031101A (en) * | 2004-07-12 | 2006-02-02 | Olympus Corp | Image generation method and device therefor |
JP2006033282A (en) * | 2004-07-14 | 2006-02-02 | Olympus Corp | Image forming device and method thereof |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2006042017A (en) | 2006-02-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2006033570A (en) | Image generating device | |
TWI287402B (en) | Panoramic vision system and method | |
JP4642723B2 (en) | Image generating apparatus and image generating method | |
US20060029256A1 (en) | Method of generating image and device | |
JP6522630B2 (en) | Method and apparatus for displaying the periphery of a vehicle, and driver assistant system | |
JP4414661B2 (en) | Stereo adapter and range image input device using the same | |
EP1635138A1 (en) | Stereo optical module and stereo camera | |
CN113196007B (en) | Camera system applied to vehicle | |
JP2007529960A (en) | 3D information acquisition and display system for personal electronic devices | |
JP2005142957A (en) | Imaging apparatus and method, and imaging system | |
Gehrig | Large-field-of-view stereo for automotive applications | |
JP2006060425A (en) | Image generating method and apparatus thereof | |
JP4545503B2 (en) | Image generating apparatus and method | |
WO2017043331A1 (en) | Image processing device and image processing method | |
JP2006119843A (en) | Image forming method, and apparatus thereof | |
TW201605247A (en) | Image processing system and method | |
JP2006054503A (en) | Image generation method and apparatus | |
JP2006031101A (en) | Image generation method and device therefor | |
JP4523538B2 (en) | 3D image display device | |
JPH0795621A (en) | Image recording and reproducing device | |
JP4493434B2 (en) | Image generation method and apparatus | |
JPH09114979A (en) | Camera system | |
JP2842735B2 (en) | Multi-viewpoint three-dimensional image input device, image synthesizing device, and image output device thereof | |
CN114667729B (en) | Multi-hole zoom digital camera and using method thereof | |
KR20140135368A (en) | Crossroad imaging system using array camera |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20070706 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20091214 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20091216 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100119 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20100312 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20100406 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130416 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140416 Year of fee payment: 4 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |