JP4543147B2 - パノラマビジョンシステム及び方法 - Google Patents
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Description
(a)場面から画像フレームデータを捕捉し、画像センサ入力を生成するための複数の画像獲得装置であって、前記画像フレームデータが集合的に最大360°の視野をカバーし、幾何学的歪みパラメータ及び光学的歪みパラメータを有する複数の画像獲得装置と、
(b)画像フレームデータと画像センサ入力をサンプリングし、デジタル画像データに変換するために該複数の画像獲得装置に結合されるデジタイザと、
(c)(i)デジタル画像データを受信し、画像輝度ヒストグラム及びデジタル画像データと関連付けられた周辺光源レベルを測定するための画像測定装置と、
(ii)カメラ、ディスプレイ光学部品及び幾何学的な特性、画像照明ヒストグラム及び周辺光源レベルととともにデジタル画像データを受信し、輝度不均一性を補正し、デジタル画像データ内で選択された領域の輝度範囲を最適化するように画像測定装置に結合される輝度補正モジュールと、
(iii)画像センサ入力、カメラ、ディスプレイ光学部品及び畳み込まれた歪みパラメータを形成するためにその中で関連付けられる、幾何学特性と不完全度を含む幾何学的歪みパラメータ及び光学的歪みパラメータを結合するために輝度補正モジュールに結合される畳み込み段と、
(iv)畳み込まれた歪みパラメータに基づいて歪み補正変換を生成し、デジタル画像データに適用し、補正されたデジタル画像データを生成するために畳み込み段に結合される歪み補正モジュールと、
(v)補正されたデジタル画像データから複合画像を合成するために歪み補正モジュールに結合されるディスプレイコントローラと、
を備えるデジタイザに結合される画像プロセッサと、
(d)表示するための表示面上に複合画像を表示するために前記画像プロセッサに結合され、前記複合画像が視覚的に歪みがない表示システムと、
を備える。
(a)場面から画像フレームデータを獲得し、前記画像フレームデータが最高360°つまり4πステラジアンの視野を集合的にカバーし、画像センサ入力を生成することと、
(b)画像フレームデータと画像センサ入力をデジタル画像データに変換し、前記デジタル画像データが画像輝度ヒストグラムと周辺光源レベルと関連付けられることと、
(c)カメラ、ディスプレイ光学部品と幾何学特性、画像輝度ヒストグラム及び周辺光源レベルを取得し、デジタル画像データの中の選択された領域の輝度範囲を最適化するために輝度不均一性を補正することと、
(d)画像センサ入力、カメラ、ディスプレイ光学部品、及びそこで関連付けられる幾何学特性と不完全性を含む幾何学的歪みパラメータ及び光学的歪みパラメータを畳み込み、畳み込まれた歪みパラメータを形成することと、
(e)歪み補正変換を生成し、デジタル画像データに適用し、前記歪み補正変換が、補正されたデジタル画像データを生成するために畳み込まれた幾何学的歪みパラメータ及び光学的歪みパラメータに基づいていることと、
(f)補正されたデジタル画像データから複合画像を合成することと、
(g)表示のための表示面に該複合画像を表示し、前期複合画像が視覚的に歪みがないことと、
を備える。
別の態様では、本発明は、幾何学的歪みパラメータ及び光学的歪みパラメータだけではなく、関連付けられたカメラ、ディスプレイ光学部品、及び幾何学特性も有するパノラマ視覚システムで使用するための画像プロセッサを提供し、前記パノラマ視覚システムは場面から画像フレームを捕捉するために、及びデジタル画像データと画像センサ入力を生成するために複数の画像獲得装置と、デジタル画像データと画像センサ入力をデジタル画像データに変換するためにデジタイザとを使用し、前記画像プロセッサは、
(a)デジタル画像データを受信するため、及び画像輝度ヒストグラムとデジタル画像データに関連付けられた周辺光源レベルを測定するための画像測定装置と、
(b)カメラ、ディスプレイ光学部品及び幾何学特性、画像輝度ヒストグラム、及び周辺光源レベルとともにデジタル画像データを受信するために、及び輝度不均一性を補正するために、及びデジタル画像データの中の選択された領域の輝度範囲を最適化するために画像測定装置に結合される輝度補正モジュールと、
(c)画像センサ入力、カメラ、ディスプレイ光学部品、及び畳み込まれた歪みパラメータを形成するためにそこで関連付けられる幾何学特性と不完全度を含む、幾何学的歪みパラメータ及び光学的歪みパラメータとを結合するために輝度補正モジュールに結合される畳み込み段と、
(d)補正されたデジタル画像データを生成するために、畳み込まれた歪みパラメータに基づいて、歪み補正変換を生成し、デジタル画像データに適用する畳み込み段に結合される歪み補正モジュールと、
(e)補正されたデジタル画像データから複合画像を合成するために歪み補正モジュールに結合されるディスプレイコントローラと、
を備える。
Claims (41)
- 関連付けられたカメラ、ディスプレイ光学部品及び幾何学特性を有するパノラマ視覚システムであって、
(a)場面から画像フレームデータを捕捉するため、及び画像センサ入力を生成するための複数の画像獲得装置であって、前記画像フレームデータが最高360°の視野を集合的にカバーし、幾何学的歪みパラメータ及び光学歪みパラメータを有する前記画像獲得装置と、
(b)該画像フレームデータ及び該画像センサ入力をサンプリングし、デジタル画像データに変換するための該複数の画像獲得装置に結合されるデジタイザと、
(c)(i)該デジタル画像データを受信し、該画像輝度ヒストグラムと、該デジタル画像データと関連付けられた該周辺光源レベルとを受信するための画像測定装置と、
(ii)該カメラ、ディスプレイ光学部品と幾何学特性、該画像輝度ヒストグラム、及び該周辺光源レベルとともに該デジタル画像データを受信するため、及び輝度不均一性を補正するため、及び該デジタル画像データ内の選択された領域の該輝度範囲を最適化するために該画像測定装置に結合される輝度補正モジュールと、
(iii)該画像センサ入力、該カメラ、ディスプレイ光学部品及び畳み込まれた(convoluted)歪みパラメータを形成するためのその中で関連付けられた幾何学特性と不完全度とを含む、該幾何学的歪みパラメータ及び光学的歪みパラメータを結合するために該輝度補正モジュールに結合される畳み込み段と、
(iv)歪み補正変換を生成し、該畳み込まれた歪みパラメータに基づいて該デジタル画像データに適用し、補正されたデジタル画像データを生成するために該畳み込み段に結合される歪み補正モジュールと、
(v)補正されたデジタル画像データから複合画像を合成するために歪み補正モジュールに結合されるディスプレイコントローラと、
(d)表示のために表示面で視覚的に歪みのない該複合画像を表示するために前記画像プロセッサに結合されるディスプレイシステムと、
を備える該デジタイザに結合される画像プロセッサと、
を備えるシステム。 - 前記複数の画像獲得装置及び該デジタイザが複数のデジタルカメラによって実現される請求項1に記載のパノラマ視覚システム。
- 該ディスプレイシステムが光投影システムであり、該幾何学的歪みパラメータ及び光学的歪みパラメータが、関連付けられた幾何学歪みと光学歪みを事前に補正するために連結される請求項1に記載のパノラマ視覚システム。
- 少なくとも一つの周辺光センサと、少なくとも一つの照明信号と、及び少なくとも一つのユーザディマースイッチとをさらに備え、該ディスプレイシステムの明るさが前記周辺光センサ、別個の照明信号、及びユーザディマースイッチの内の少なくとも一つに従って調整される請求項1に記載のパノラマ視覚システム。
- コントローラをさらに備え、
前記コントローラが、選択される表示機能及び優先順位のセットに基づいて、ユーザパラメータを歪みパラメータに連結するために、ユーザパラメータを該パノラマ視覚システムに中継するように適応される請求項1に記載のパノラマ視覚システム。 - ユーザ入力と制御パラメータを受信し、中継するように適応される該画像プロセッサに結合される制御インタフェースをさらに備える請求項1に記載のパノラマ視覚システム。
- 前記画像プロセッサが、絞り及び露光時間の制御のために該画像獲得装置に露光制御コマンドを送信するようにさらに適応される請求項1に記載のパノラマ視覚システム。
- 表示面をさらに備え、該表示面上の該複合画像の該位置とサイズがユーザ入力のセットに従って調整可能である請求項1に記載のパノラマ視覚システム。
- 車両視覚システムとして提供される請求項1に記載のパノラマ視覚システム。
- 該複合画像の焦点が該車両内に位置する運転者と関連付けられた前方焦点視野の中に入る請求項9に記載の車両視覚システム。
- 該ディスプレイシステムの焦点が実質的には無限である請求項9に記載の車両視覚システム。
- 該車両視覚システムが、方向転換信号、移動速度と方向についての情報、ブレーキシステム、ステアリングシステム及びスピードメータのいずれかからの入力のいずれかに従って異なる構成の中で再構成する請求項9に記載の車両視覚システム。
- 該ディスプレイシステムが、該車両方向転換信号が右に曲がるように設定されるときに該車両から右ビューを改善し、該車両方向転換信号が左に曲がるように設定されるときに左ビューを改善するように適応される請求項12に記載の車両視覚システム。
- 該ディスプレイシステムが、車両ステアリングホイールが事前設定角度により右に向かって方向を変えられるときに該車両から右ビューを改善し、該車両ステアリングホイールが事前設定角度により左に向かって方向を変えられるときに該車両から左ビューを改善するように適応される請求項12に記載の車両視覚システム。
- 該ディスプレイシステムが、該車両が逆に動作中に該車両から後部ビューを改善するように適応される請求項12に記載の車両視覚システム。
- 該視覚システムが、直接的なビューが隣接するオブジェクトによって見えなくされる場合に、該車両から前部コーナーサイドビュー及び後部コーナーサイドビューの少なくとも一つを改善するように適応される請求項12に記載の車両視覚システム。
- レーザ及びレーダセンサの内の少なくとも一つをさらに備え、該画像プロセッサが該車両の外装とオブジェクトの間の距離を検出するためにセンサを使用し、該車両の該外装と該オブジェクトの間の該距離が該車両の速度により定められる範囲内になるときに音声警告と視覚警告を提供するようにさらに適応される請求項16に記載の車両視覚システム。
- 該ディスプレイシステムが、カメラを介して二次元を捕捉し、車線パターンとカーブパターン及びオブジェクトルックアップデータベースに従って三次元で外挿することによって上部から見られるように車両とその取り囲む環境を示すように構成される請求項17に記載の車両視覚システム。
- 該画像プロセッサが、指定領域の位置を検出し、該指定領域への車両の移動を誘導するために該ディスプレイシステム上に方向インジケータを提供するようにさらに適応される請求項16に記載の車両視覚システム。
- 周辺光センサ、近づいてくるヘッドライトセンサ、及び運転者ディマースイッチからなるグループの内の少なくとも一つをさらに備え、該ディスプレイシステムと関連付けられた明るさとコントラストが該周辺光センサ、近付いてくるヘッドライトセンサ、及び運転者ディマースイッチの内の少なくとも一つの読取値に従って調整される請求項9に記載の車両視覚システム。
- ロードマップと沿道情報を該ディスプレイシステム上に表示できるようにする統合GPSナビゲーション装置をさらに備える請求項9に記載の車両視覚システム。
- 複数のサーベイランスセンサを備え、前記システムがサーベイランス視覚システムとして設けられる請求項1に記載のパノラマ視覚システム。
- 該画像プロセッサが、該サーベイランスセンサを使用して運動検出及びオブジェクト追跡調査を実行するようにさらに適応される請求項22に記載のサーベイランス視覚システム。
- 該画像プロセッサが、運動がサーベイランスセンサにより検出されると視覚信号と音声信号のセットを提供するように適応される請求項22に記載のサーベイランス視覚システム。
- 該画像プロセッサが、指定された保護領域のセットを画定し、複数のオブジェクトを追跡調査し、このようなオブジェクトが指定保護領域に入ると音声警告と視覚警告を生成するようにさらに適応され、該ディスプレイシステムがこのようなオブジェクトが該指定保護領域に入ると前記オブジェクトを強調表示するように再構成される請求項9に記載のサーベイランス視覚システム。
- 音声センサのセットをさらに含み、該デジタイザが該音声センサ入力をデジタル音声データに変換するようにさらに適応され、前記システムがテレビ会議視覚システムとして提供される請求項1に記載のパノラマ視覚システム。
- 該画像プロセッサ及び該ディスプレイシステムが、テレビ会議ユーザによって発生される音声信号の強度と方向に従ってテレビ会議ユーザのズームされた画像を生成し、表示するようにさらに適応される請求項26に記載のテレビ会議視覚システム。
- 最大360°つまり4πステラジアンをカバーする複合画像を生成するために、カメラ、ディスプレイ光学部品及び幾何学的歪みパラメータ及び光学的歪みパラメータだけではなく幾何学特性を有するパノラマ視覚システムを使用してパノラマ視覚を提供するための方法であって、
(a)場面から画像フレームデータを獲得し、前記画像フレームデータが最大360°つまり4πステラジアンの視野を集合的にカバーし、画像センサ入力のセットを生成することと、
(b)該画像フレームデータと該画像センサ入力をデジタル画像データに変換し、前記デジタル画像データが画像輝度ヒストグラムと周辺光源レベルと関連付けられることと、
(c)該カメラ、ディスプレイ光学部品、及び幾何学特性、該画像輝度ヒストグラム及び該周辺光源レベルを取得し、該デジタル画像データの中の選択された領域の該輝度範囲を最適化するために輝度の不均一性を補正することと、
(d)該画像センサ入力、該カメラ、ディスプレイ光学部品、及び畳み込まれた歪みパラメータを形成するためにその中で関連付けられる幾何学特性と不完全度を含む該幾何学的歪みパラメータ及び光学的歪みパラメータを畳み込むことと、
(e)該歪み補正変換を生成し、該デジタル画像データに適用し、前記歪み補正変換が補正されたデジタル画像データを生成するために該畳み込まれた幾何学的歪みパラメータ及び光学的歪みパラメータに基づいていることと、
(f)該補正されたデジタル画像データから複合画像を合成することと、
(g)表示のために表示面に該複合画像を表示し、前記複合画像が視覚的に歪みがないことと、
を備える前記方法。 - 露光制御コマンドをさらに生成し、複数の画像獲得装置に中継する請求項28に記載の方法。
- 歪みパラメータと畳み込むために制御パラメータとユーザパラメータとを受信することをさらに含む請求項28に記載の方法。
- 運動検出及び追跡調査をさらに含む請求項28に記載の方法。
- センサ及びユーザ入力に従って該複合画像の明るさ、コントラスト、及びサイズを調整することをさらに含む請求項30に記載の方法。
- 制御入力の集合に従って該ディスプレイシステムをさらに再構成する請求項30に記載の方法。
- 制御パラメータのセットに従って該複合画像の該焦点距離をさらに調整する請求項30に記載の方法。
- デジタル画像を受信し、輝度不均一性および画像歪みを補正し、該デジタル画像データから複合画像を形成し、関連付けられたカメラ、ディスプレイ光学部品、及び幾何学的歪みパラメータ及び光学的歪みパラメータだけではなく幾何学特性も有するパノラマ視覚システムにおけるパラメータを制御する画像プロセッサであって、前記パノラマ視覚システムが場面から画像フレームを捕捉するため、及びデジタル画像データ及び画像センサ入力を生成するための複数の画像獲得装置、及び該デジタル画像データと該画像センサ入力をデジタル画像データに変換するためのデジタイザとを使用し、
(a)該デジタル画像データを受信するため、及び該画像輝度ヒストグラムと該デジタル画像データと関連付けられた該周辺光源レベルを測定するための画像測定装置と、
(b)該カメラ、ディスプレイ光学部品及び幾何学特性、画像輝度ヒストグラム、及び該周辺光源レベルとともに該デジタル画像データを受信するため、輝度不均一性を補正するため、及び該デジタル画像データの中の選択された領域の該輝度範囲を最適化するために該画像測定装置に結合される輝度補正モジュールと、
(c)該画像センサ入力、該カメラ、該ディスプレイ光学部品及び畳み込まれた歪みパラメータを形成するためにその中で関連付けられる幾何学特性と不完全度を含む該幾何学的歪みパラメータ及び光学的歪みパラメータを結合するために該輝度補正モジュールに結合される畳み込み段と、
(d)補正されたデジタル画像データを生成するために、歪み補正変換を生成し、該畳み込まれた歪みパラメータに基づいて歪み補正変換を該デジタル画像データに適用するために、該畳み込み段に結合される歪み補正モジュールと、
(e)該補正されたデジタル画像データから複合画像を合成するために該歪み補正モジュールに結合されるディスプレイコントローラと、
を備える画像プロセッサ。 - 露光制御コマンドを生成し、画像獲得装置に中継するようにさらに適応される請求項35に記載の画像プロセッサ。
- 歪みパラメータで畳み込むために、制御パラメータとユーザパラメータを受信するようにさらに適応される請求項35に記載の画像プロセッサ。
- 運動検出構成要素と追跡調査構成要素のためにさらに適応される請求項35に記載の画像プロセッサ。
- 複数のセンサ及びユーザ入力のセットに従って合成された画像の明るさ、コントラスト、及びサイズを調整するためにさらに適応される請求項35に記載の画像プロセッサ。
- 制御入力のセットに従って該ディスプレイシステムを再構成するようにさらに適応される請求項37に記載の画像プロセッサ。
- 制御パラメータのセットに従って該複合画像の焦点距離を調整するようにさらに適応される請求項37に記載の画像プロセッサ。
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