JP4706896B2 - Wide-angle image correction method and vehicle periphery monitoring system - Google Patents
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Description
本発明は、車両の外部を撮影した水平方向に広い視野角を有した広角画像を車室内の表示装置に表示するための広角画像の補正方法、及びこの画像を利用した車両の周辺監視システムに関する。 The present invention relates to a method for correcting a wide-angle image for displaying a wide-angle image having a wide viewing angle in the horizontal direction in which the outside of the vehicle is imaged, and a vehicle periphery monitoring system using the image. .
近年、ナビゲーションシステムの普及とも相まって、車両の周囲の状況を車室内の表示装置に表示するモニタシステムを搭載する車両が増加している。車両の周囲の状況としては、例えば、他車の位置、障害物の状況、センターラインや停止線等の道路標示等がある。そして、これら周囲の状況は、車両をバックさせる場合のバックモニタや、前方のバンパー下やコーナー部の死角モニタ等の表示装置に表示される。このようなモニタシステムは、運転者の負担の軽減を図るものであり、運転中に運転者が取得することが必要な情報の多さに鑑みると、視認性に優れ、違和感無く一見して運転者が必要な情報を取得できる画像を表示することが望ましい。そして、当然にその画像の視野は広いことが望ましい。一般的に人間の静体視野は、両眼で一点を注視している状態で約200度である。この内、赤、青、黄色等の色彩を含めて確認できるのは70度くらいまでと言われている。さらに、動きながら物を見る場合の動体視野は、動作速度に応じて狭くなり、時速40km程度で、静体視野の半分の約100度まで低下する。これを補うため、運転者は通常、一点注視しないようにして視野角を広く保つように努めているが、上記のようなモニタシステムは、このような人間の生理的限界や努力を好適に補完するものであることが望まれる。 In recent years, in conjunction with the spread of navigation systems, the number of vehicles equipped with a monitor system that displays a situation around the vehicle on a display device in the passenger compartment is increasing. Examples of the situation around the vehicle include the position of another vehicle, the situation of an obstacle, and road markings such as a center line and a stop line. These surrounding conditions are displayed on a display device such as a back monitor when the vehicle is backed or a blind spot monitor under a front bumper or a corner. Such a monitor system is intended to reduce the burden on the driver, and in view of the large amount of information that the driver needs to acquire during driving, it is excellent in visibility and driving at a glance without a sense of incongruity. It is desirable to display an image from which a person can obtain necessary information. Of course, it is desirable that the field of view of the image is wide. In general, a human still body field of view is about 200 degrees with one eye gazing at one point. Of these, it is said that it can be confirmed up to about 70 degrees including colors such as red, blue and yellow. Furthermore, the moving object visual field when the object is viewed while moving is narrowed according to the operation speed, and is lowered to about 100 degrees, which is half of the static object visual field, at about 40 km / h. In order to compensate for this, the driver usually tries to keep a wide viewing angle without gazing at a single point. However, the monitoring system as described above preferably complements such human physiological limits and efforts. It is hoped that
しかしながら、一般的にカメラ等によって撮影される画像の視野角は50〜65度程度と狭く、単にカメラを車両に設置しただけでは充分な視野角を得ることができない。そこで、これを補うための様々な方法が提案されている。例えば、図7〜8のように運転席からの死角となり得る場所を重点的に撮影し、これを表示装置の夫々別の表示枠の中に表示する方法がある。しかし、このように分割表示すると、運転者は各撮影画像の相互関係位置を意識しなければ充分な環境把握ができないので、一見して車両の周辺情報を得にくいという課題がある。 However, in general, the viewing angle of an image taken by a camera or the like is as narrow as about 50 to 65 degrees, and a sufficient viewing angle cannot be obtained simply by installing the camera in a vehicle. Various methods have been proposed to compensate for this. For example, as shown in FIGS. 7 to 8, there is a method in which a place that can be a blind spot from the driver's seat is photographed with priority and this is displayed in a separate display frame of the display device. However, when divided and displayed in this way, the driver cannot grasp the environment sufficiently without being aware of the mutual relation positions of the respective captured images, and there is a problem that it is difficult to obtain information on the surroundings of the vehicle at a glance.
これに対して、特許文献1には、自車両を含めた広い範囲を一望できる画像を表示する技術が提案されている。これは、一台又は複数のカメラと、前記カメラより入力された画像を透視変換により他の座標に変換する手段と、この変換画像を自車の画像との関連において一枚の画像に合成する手段と、この画像を乗員(運転者)に表示するディスプレイ(表示装置)とを有するものである。本文献中で実施される透視変換とは、カメラのスクリーン画像から、車両中央を原点、車両進行方向に対して左右側をX軸、車両の進行方向をY軸とする路面(平面)座標に変換するものである。そして、合成された画像は、イラストで示された自車両と、透視変換された他車両や道路標示、物体等が平面座標で示されたものとなり、これが表示装置に表示される。 On the other hand, Patent Document 1 proposes a technique for displaying an image overlooking a wide range including the host vehicle. This is composed of one or a plurality of cameras, means for converting an image input from the camera into other coordinates by perspective transformation, and combining the converted image into a single image in relation to the image of the own vehicle. Means and a display (display device) for displaying this image to an occupant (driver). The perspective transformation implemented in this document refers to road surface (plane) coordinates from the camera screen image, where the vehicle center is the origin, the left and right sides of the vehicle traveling direction are the X axis, and the vehicle traveling direction is the Y axis. To convert. Then, the synthesized image shows the own vehicle shown in the illustration, the other vehicle, the road sign, the object, etc., which are perspective-transformed, shown in plane coordinates, and this is displayed on the display device.
また、特許文献2には平面座標に透視変換することなく、運転者の視点から見た広角画像を表示し、且つ特に必要とされる部分を強調して表示する方法が提案されている。これによると、広角画像の中で強調領域と非強調領域とを定め、強調領域の画像を明度の変更やマスク処理や拡大等の処理により強調して表示することにより、広角画像に含まれる多くの情報の中から特に必要とされる情報を得易くしている。
Further,
透視変換は視点変換とも呼ばれるものであるが、特許文献1の技術を例とすると、X軸及びY軸で構成されるXY平面に対して平行する方向から見たスクリーン座標をXY平面に対して直交する方向から見た平面座標へ変換するものである。従って、ポールや壁等、XY平面に対して垂直に立っている物体は、スクリーン座標においては、はっきりと視認できる状態となるが、平面座標においては、点や線等に集約されてしまい、視認できなくなるか、あるいは極めて違和感を覚える画像となって表示されてしまう。この例ほど極端ではなくとも、立体空間をある視点から撮影した画像を、平面画像に視点変換すると、変換対象となる平面上にないものは正しく変換されずに、違和感を持つ画像となってしまう。 Perspective transformation is also called viewpoint transformation, but taking the technique of Patent Document 1 as an example, screen coordinates viewed from a direction parallel to the XY plane composed of the X axis and the Y axis are expressed with respect to the XY plane. This is converted into planar coordinates viewed from the orthogonal direction. Therefore, an object standing perpendicular to the XY plane, such as a pole or a wall, is clearly visible in the screen coordinates, but in the plane coordinates, it is aggregated into points, lines, etc. It becomes impossible to display the image or it is displayed as an extremely uncomfortable image. Even if it is not as extreme as this example, if an image taken from a certain viewpoint in a three-dimensional space is converted into a planar image, images that are not on the plane to be converted will not be converted correctly, resulting in an uncomfortable image. .
また、特許文献2に記載の技術では、強調される部位は目立つものの、表示される画像と人間が自然に見える画像とが異なり、一見して物体の方角や距離感を掴むには適していない。
Further, in the technique described in
本願発明は上記課題に鑑みてなされたもので、車両の外部を撮影した水平方向に広い視野角を有した広角画像を違和感なく車室内に表示するための画像の補正方法、及びこの補正された画像を利用した車両の周辺監視システムを提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and an image correction method for displaying a wide-angle image having a wide viewing angle in the horizontal direction in which the outside of the vehicle is photographed in the passenger compartment without any sense of incongruity, and the correction. The object is to provide a vehicle periphery monitoring system using images.
上記目的を達成するための本発明に係る車両の外部を撮影した水平方向に広い視野角を有した広角画像を車室内の表示装置に表示するための広角画像の補正方法の特徴は、前記車室内の表示装置に表示するための広角画像は、車両の進行方向が水平方向中央部に位置する画像であり、前記広角画像の下端の水平方向中央部に設定される中心点から等距離な位置を各距離ごとに示す年輪状の等距離線を前記広角画像上に設定し、前記等距離線を設定した後、前記広角画像上における前記等距離線の間隔が均等となるように広角画像を拡大・縮小して補正する点にある。 Feature of the correction method of the wide-angle image for displaying the wide-angle image having a horizontally wide viewing angle were taken outside the vehicle according to the present invention for achieving the above object on the display device of the vehicle cabin, the vehicle The wide-angle image to be displayed on the indoor display device is an image in which the traveling direction of the vehicle is located in the horizontal central portion, and is equidistant from the center point set in the horizontal central portion at the lower end of the wide-angle image. Is set on the wide-angle image, and after setting the equidistant line, the wide-angle image is arranged so that the equidistant lines are evenly spaced on the wide-angle image. The point is to correct by enlarging or reducing .
車両の外部を撮影して得られる水平方向に広い視野角を有した広角画像の垂直方向の上部には、例えば進行方向の道路や、その先の建築物等遠方が写っており、垂直方向の下部には路面等が写っていることが多い。また、水平方向には車両のコーナーや、側方の景色等が写っていることが多い。ここで、上記特徴のように垂直方向の上部に向かうに従って広角画像が縮小され、下部に向かうに従って広角画像が拡大されるように相対的な拡縮を施すと、垂直方向の上部は相対的に小さくなるので遠くにあるような視覚効果が得られ、反対に垂直方向の下部は相対的に大きくなるので近くにあるような視覚効果が得られる。従って、適切な遠近感を得ることができて好適である。
また、人間の静体視野は約180度から200度程度を有しているが、実際に色彩まで含めて確認できている範囲は、70度程度である。従って、視点の近傍の側方、例えば、車両の側方は、死角となり易い。しかし、本発明の特徴によれば、側方の画像を拡大するので、人間の視覚の生理的限界の問題で認識されにくい側方の様子を強調して示すことになって、効果的に人間に知覚させることができる。
At the top of the vertical direction of the wide-angle image that has a wide viewing angle in the horizontal direction obtained by photographing the outside of the vehicle, for example, a road in the traveling direction and a distant building such as a building ahead of it are reflected, and the vertical direction Often the road surface is visible at the bottom. In many cases, the corners of the vehicle, the scenery of the side, etc. are shown in the horizontal direction. Here, as described above, if the wide-angle image is reduced toward the upper part in the vertical direction and the wide-angle image is enlarged toward the lower part, the upper part in the vertical direction is relatively small. Therefore, a visual effect that is far away can be obtained, and on the contrary, the lower vertical portion is relatively large, so that a visual effect that is close can be obtained. Therefore, it is possible to obtain an appropriate perspective, which is preferable.
In addition, the human still body field of view has about 180 to 200 degrees, but the range that can actually be confirmed including the color is about 70 degrees. Therefore, the side near the viewpoint, for example, the side of the vehicle, tends to be a blind spot. However, according to the feature of the present invention, since the side image is enlarged, the side view that is difficult to be recognized due to the problem of the physiological limit of human vision is emphasized and shown effectively. Can be perceived.
また、視点に近いほど、大きな画像エリアを有して撮影されているので、視点となる中心点の近傍の等距離線の間隔は広く、遠方へ行くほど等距離線の間隔は狭くなる。従って、例えば、この等距離線の間隔がほぼ均等となるように広角画像の拡大縮小を行うと、この等距離線が中心点から離れるに従って、相対的に拡大率を大きくすることになる。そうすると、広角画像の下方にある近傍の水平線は、垂直方向の上方を中心側とし、且つ遠方水平線よりも大きな曲率を有する円弧状で連続した曲線となり、側方(左右方向)へ行くほど上方へ向かうと共に、左右の端部の画像は拡大される。中央部は前方の遠方を表しており、側方部は、例えばバンパーのコーナー部等左右方向の近傍を表しているので、実際の距離感に合った遠近感を感じさせる画像を得ることができる。
従って、この等距離線を利用した補正を施すことによって、遠近感等人間の目に違和感の少ない広角画像を得ることができる。また、特に死角となり易い近傍の側方の画像が、広角画像の下方の隅から上方へと拡大されるので、何かの事象がこの死角で発生した場合に、人間の生理的限界を補って好適に感知することができる。
Also, the closer to the viewpoint, the larger the image area is taken, so the distance between the equidistant lines near the center point that is the viewpoint is wider, and the distance between the equidistant lines is smaller as the distance is further away. Therefore, for example, if the wide-angle image is enlarged or reduced so that the distance between the equidistant lines is substantially equal, the enlargement ratio is relatively increased as the equidistant line is moved away from the center point. Then, the adjacent horizontal line below the wide-angle image becomes an arc-shaped continuous curve centered on the upper side in the vertical direction and having a larger curvature than the far horizontal line, and goes upward as it goes to the side (left and right direction). As it goes, the images on the left and right ends are enlarged. The center part represents the distance in the front, and the side part represents the vicinity in the left-right direction such as the corner part of the bumper, for example, so that an image that gives a sense of perspective that matches the sense of distance can be obtained. .
Therefore, by performing correction using this equidistant line, it is possible to obtain a wide-angle image with little sense of discomfort to the human eye such as perspective. In addition, since the side image of the neighborhood that is particularly prone to blind spots is enlarged from the lower corner of the wide-angle image to the upper side, if any event occurs at this blind spot, it compensates for human physiological limitations. It can be suitably sensed.
本発明に係る広角画像の補正方法を車両の外部を撮影した水平方向に広い視野角を有した広角画像を車室内の表示装置に表示する車両の周辺監視システムに適用し、前記広角画像を得るための画像入力手段と、本発明に係る広角画像の補正方法によって前記広角画像を補正する画像処理手段と、補正された前記広角画像を表示する表示手段とを備えたものとすると、好適である。
本発明を車両の周辺監視システムに適用することで、人間の目に違和感のない画像を車室内に表示することができ、人間の生理的限界や努力を好適に補完するシステムを得ることができる。
The wide-angle image correction method according to the present invention is applied to a vehicle periphery monitoring system that displays a wide-angle image having a wide viewing angle in the horizontal direction taken from the outside of a vehicle on a display device in a vehicle interior, thereby obtaining the wide-angle image. It is preferable to include an image input means for image processing, an image processing means for correcting the wide-angle image by the wide-angle image correction method according to the present invention, and a display means for displaying the corrected wide-angle image. .
By applying the present invention to a vehicle periphery monitoring system, it is possible to display an image that does not feel uncomfortable for the human eye in the passenger compartment, and to obtain a system that suitably complements human physiological limits and efforts. .
以下、本発明に係る広角画像の補正方法を車両の周辺監視システムに適用する場合の実施形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, an embodiment in the case of applying a wide-angle image correction method according to the present invention to a vehicle periphery monitoring system will be described with reference to the drawings.
本実施形態に係る車両の周辺監視システムは、図1に示すように車両10のフロント部にカメラ1を備え、撮影された撮影画像を車室内のモニタ(表示装置)3に表示するものである。カメラ1は、水平からやや下方に向けて、概ね15度〜30度程度の俯角を有して配置される。また、車室内のモニタは、ナビゲーションシステム等のものと兼用してもよい。ここで撮影画像は、180度から200度程度の水平に広い視野角を有した広角画像Wである。そして、マイクロコンピュータ等で構成されるECU(Electronic Control Unit)2のソフトウェア及びハードウェアが協働する画像処理部20で人間の目に違和感なく自然に見えるように画像処理を施されて表示画像Mとなり、モニタ3に表示される。尚、広角画像Wとしての撮影画像は、複数のカメラ1によって撮影された画像を合成したものであってもよいし、例えば魚眼レンズ等の広角レンズを利用して撮影した画像であってもよい。
As shown in FIG. 1, the vehicle periphery monitoring system according to the present embodiment includes a camera 1 at a front portion of a
図2に示すように画像処理部20は、垂直方向の上部に向かうに従って広角画像Wが縮小され、下部に向かうに従って広角画像Wが拡大されるように相対的な拡縮を施す遠近感補正を行う遠近感補正手段21と、広角画像Wの水平方向の中央部を通る垂直基準線から水平方向の両端部に向かうに従って広角画像Wを拡大する側方距離感補正を行う側方距離感補正手段22とを有している。これら各手段は、ECU2のハードウェア及びソフトウェアの協働により夫々の補正処理を行うものである。
As shown in FIG. 2, the
一般に人間には、近くのものが大きく、遠くのものが小さく見えるという遠近感という感覚が存在する。この感覚を刺激して広角画像Wが人間の目に違和感なく見えるようにする処理が遠近感補正である。また、側方は通常は、視野に入っていても特に意識されることのない部分である。即ち、人間は意識する場所にその視点(視線)を移動させるので、側方は視野には入っていても通常は意識されない。但し、気になる事象が視野の中で発生した場合には、それを確認すべく視点をその事象が発生した方向へ移動させることで対応する。しかし、車両に固定的に備え付けられたカメラ1による撮影では、人間のように意識に基づいてその視点を変えることは容易ではない。従って、広角画像Wの特に側方では、側方での事象を不足なく伝達することができるような画像の表し方が重要である。そして、それが広角画像W全体のバランスを崩すことなく、即ち、人間の目に違和感を与えず、側方であることを妥当な距離感で示す必要がある。このような画像となるように広角画像Wを補正する処理が側方距離感補正である。
以下、これら遠近感補正と側方距離感補正とを実施する具体的方法について説明する。
In general, there is a sense of perspective that human beings see large things close and things small in the distance. Perspective correction is a process for stimulating this sensation so that the wide-angle image W can be seen by human eyes without a sense of incongruity. In addition, the side is usually a part that is not particularly conscious even if it is in the field of view. That is, since the human eye moves its viewpoint (line of sight) to a conscious place, the side is usually not conscious even if it is in the field of view. However, when an event of interest occurs in the field of view, it is handled by moving the viewpoint in the direction in which the event occurred to confirm it. However, it is not easy to change the viewpoint based on the consciousness like a human being in the shooting by the camera 1 fixedly provided on the vehicle. Therefore, it is important to represent the image so that the events on the side can be transmitted without shortage, particularly on the side of the wide-angle image W. And it is necessary to show that it is a lateral distance with an appropriate sense of distance without destroying the balance of the entire wide-angle image W, that is, without giving a sense of incongruity to human eyes. The process of correcting the wide-angle image W so as to obtain such an image is lateral distance sense correction.
Hereinafter, a specific method for performing the perspective correction and the lateral distance correction will be described.
〔第一実施形態〕
本実施形態では、広角画像Wを台形へ投影することによって遠近感補正と側方距離感補正とを行う方法について説明する。図3は、本発明に係る遠近感補正の一例を示す説明図である。図3に示すように、補正前の原画像である広角画像Wの垂直方向の上方に短辺を有し、下方に長辺を有する台形に対してこの広角画像Wを投影すること、即ち台形変形を行うことによって遠近感補正を行う。このようにすると、相対的に広角画像Wの上部の画像は小さく、下部の画像は大きくなる。
[First embodiment]
In the present embodiment, a method of performing perspective correction and lateral distance correction by projecting the wide-angle image W onto a trapezoid will be described. FIG. 3 is an explanatory diagram showing an example of perspective correction according to the present invention. As shown in FIG. 3, the wide-angle image W is projected onto a trapezoid having a short side above the vertical direction of the wide-angle image W that is the original image before correction and a long side below, ie, a trapezoid. Perspective correction is performed by performing deformation. In this way, the upper image of the wide-angle image W is relatively small and the lower image is large.
車両の外部を撮影して得られるこの広角画像Wの垂直方向の上部には、例えば進行方向の道路や、その先の建築物等、遠方の情景が写っており、垂直方向の下部には路面や地面等、バンパー近傍の情景が写っている。また、水平方向には車両のバンパーのコーナー部や、側方の景色等が写っている。ここで、上述したように上方に短辺を有し、下方に長辺を有する台形に対して広角画像Wを投影すると、垂直方向の上部に向かうに従って広角画像Wが縮小され、下部に向かうに従って広角画像Wが拡大されるように相対的な拡縮を施されたことになる。その結果、垂直方向の上部は下部に対して相対的に小さくなるので遠くにあるような視覚効果が得られ、反対に垂直方向の下部は上部に対して相対的に大きくなるので近くにあるような視覚効果が得られる。従って、適切な遠近感を得ることができる。 The wide-angle image W obtained by photographing the outside of the vehicle has an upper part in the vertical direction, for example, a distant scene such as a road in the traveling direction or a building ahead, and a road surface in the lower part in the vertical direction. The scene near the bumper, such as the ground. Also, in the horizontal direction, the corners of the bumper of the vehicle, the side view, etc. are shown. Here, as described above, when the wide-angle image W is projected onto a trapezoid having a short side at the top and a long side at the bottom, the wide-angle image W is reduced toward the upper part in the vertical direction, and as it goes toward the lower part. The relative enlargement / reduction is performed so that the wide-angle image W is enlarged. As a result, the vertical upper part is relatively small with respect to the lower part, so that a visual effect is obtained at a distance, and conversely the vertical lower part is relatively large with respect to the upper part so that it is close. Visual effects can be obtained. Therefore, an appropriate perspective can be obtained.
図4は、本発明に係る側方距離感補正の一例を示す説明図である。図4に示すように、広角画像Wの水平方向の中央部を通る垂直基準線V上に短辺を有し、水平方向の両端部側に長辺を有する台形に広角画像W又は遠近感補正後の画像を投影すること、即ち台形変形を行うことによって側方距離感補正を行う。このようにすると、相対的に広角画像Wの中央部の画像は小さく、両側部の画像は大きくなる。中央部は、車両の進行方向中心であり、概ね遠方の画像であるので遠近感の観点からも好ましい補正である。 FIG. 4 is an explanatory diagram showing an example of the lateral distance correction according to the present invention. As shown in FIG. 4, the wide-angle image W or the perspective correction is made into a trapezoid having a short side on the vertical reference line V passing through the central portion in the horizontal direction of the wide-angle image W and having long sides on both ends in the horizontal direction. Lateral distance sense correction is performed by projecting a later image, that is, by performing a trapezoidal deformation. In this way, the image at the center of the wide-angle image W is relatively small and the images at both sides are large. The central portion is the center of the vehicle in the traveling direction, and is a correction that is preferable from the viewpoint of perspective because it is a distant image.
また、既に説明したように人間の静体視野は約200度程度であり、さらに実際に色彩まで含めて確認可能な範囲は70度程度である。従って、視点の近傍の側方、例えば、車両のバンパーのコーナー部等は、死角となり易い。しかし、本実施形態によれば、側方の画像を拡大するので、両側部の画像が大きくなることによって、視野の限界近くにあるために認識されにくい側方の様子を効果的に人間に知覚させることができる。即ち、人間の視覚の生理的限界の問題で認識されにくい側方の様子を強調して示すことになって、効果的に人間に知覚させることができる。図5は、これら台形変形による遠近感補正及び側方距離感補正の補正処理を施した後の画像の一例である。 Further, as already described, the human still body field of view is about 200 degrees, and the range that can be actually confirmed including the color is about 70 degrees. Accordingly, a side near the viewpoint, for example, a corner portion of a vehicle bumper is likely to be a blind spot. However, according to the present embodiment, since the side image is enlarged, the images on both sides are enlarged, so that the side view that is difficult to recognize because it is near the limit of the visual field is effectively perceived by humans. Can be made. That is, the side view that is difficult to be recognized due to the problem of the physiological limit of human vision is emphasized and shown, so that humans can effectively perceive. FIG. 5 is an example of an image after performing the perspective correction and the lateral distance correction by the trapezoidal deformation.
このような台形変形は、線形的な演算によって実現することが可能であり、ECU2を構成するマイクロコンピュータ(マイコン)等画像処理を行う装置に大きな演算負荷をかけることもない。従って、演算能力に優れた高価なマイコンを必要とせず、高速演算による大きな消費電力も必要としない。また、図2に記載したブロック構成では、遠近感補正手段21と側方距離感補正手段22とを有して、個別に処理をしているように示しているが、勿論これに限るものではない。例えば、図5に示したような両方の補正が施された結果を、座標テーブルとして予め用意しておき、このテーブルに基づいて、両補正を一括して行うようにしてもよい。座標テーブルを格納する記憶装置として、フラッシュメモリ等の記憶媒体が必要となるが、変換時間及び演算負荷を軽減できる。また、予め用意する座標テーブルは、カメラを車両に取り付けた際、あるいは点検等のメンテナンス時に演算によって求めるようにすればよい。
Such trapezoidal deformation can be realized by linear calculation, and does not impose a large calculation load on a device that performs image processing such as a microcomputer constituting the
〔第二実施形態〕
本発明に係る遠近感補正及び側方距離感補正の他の例を示す説明図である図6に基づいて、本発明の第二実施形態について説明する。図6(a)に示すように、垂直基準線V上に有り、広角画像Wの視点となる中心点Oから等距離な位置を各距離ごとに示す年輪状の等距離線Rを広角画像W上に設定する。視点に近いほど、大きな画像エリアを有して撮影されているので、中心点Oの近傍の等距離線Rの間隔は広く、遠方へ行くほど等距離線Rの間隔が狭くなっている。ここで図6(b)のように、この等距離線Rの間隔がほぼ均等となるように広角画像Wの拡大・縮小を行う。このような拡大・縮小を行うと、広角画像Wの上方にある遠方の水平線(遠方水平線H1)は、垂直方向の下方を中心側とした円弧状で連続した一つの曲線となって、側方(左右方向)へ行くほど下方へ向かう。広角画像Wの下方にある近傍の水平線(近傍水平線H2)は、垂直方向の上方を中心側とし、且つ遠方水平線H1も大きな曲率を有する円弧状で連続した曲線となり、側方(左右方向)へ行くほど上方へ向かうと共に、左右の端部の画像は拡大される。
[Second Embodiment]
A second embodiment of the present invention will be described based on FIG. 6 which is an explanatory diagram showing another example of perspective correction and lateral distance correction according to the present invention. As shown in FIG. 6A, annual ring-shaped equidistant lines R that are on the vertical reference line V and that are equidistant from the center point O that is the viewpoint of the wide-angle image W are shown on the wide-angle image W. Set above. Since the closer to the viewpoint, the larger the image area is taken, the distance between the equidistant lines R in the vicinity of the center point O is wider, and the distance between the equidistant lines R is narrower as the distance is further away. Here, as shown in FIG. 6B, the wide-angle image W is enlarged / reduced so that the intervals between the equidistant lines R are substantially equal. When such enlargement / reduction is performed, the distant horizontal line (distant horizontal line H1) above the wide-angle image W becomes a single continuous curve in the shape of an arc centered on the lower side in the vertical direction. The more you go (left and right), the lower you go. A neighboring horizontal line (neighboring horizontal line H2) below the wide-angle image W is a continuous curve in an arc shape with the upper side in the vertical direction being the center side and the far horizontal line H1 having a large curvature, and to the side (left and right direction). As it goes, it goes upwards, and the images at the left and right ends are enlarged.
この等距離線Rを利用した補正を施すことによって、遠近感等人間の目に違和感の少ない広角画像Wを得ることができる。また、特に死角となり易い近傍の側方の画像が、広角画像Wの上方へ拡大されるので、何かの事象がこの死角で発生した場合に、好適に感知することができる。 By performing the correction using the equidistant line R, it is possible to obtain a wide-angle image W with less sense of incongruity to human eyes such as perspective. In addition, since a side image in the vicinity that is likely to become a blind spot is enlarged above the wide-angle image W, it can be suitably detected when any event occurs in this blind spot.
尚、図6に示した等距離線Rの例では、説明を容易にするために、垂直方向、水平方向共に同じ幅を有する等距離線Rを用いた。しかし、側方(水平方向)と前方(垂直方向)とを同一の幅で表現する必要はない。例えば、死角となり易い側方に対してはより拡大されるような等距離線Rの幅とし、通常の人間の視点である前方に対しては、現状維持程度の等距離線Rの幅とする等、拡大画像の水平方向と垂直方向とで等距離線Rの幅を異ならせると、より好適である。 In the example of the equidistant line R shown in FIG. 6, the equidistant line R having the same width in both the vertical direction and the horizontal direction is used for easy explanation. However, it is not necessary to express the side (horizontal direction) and the front (vertical direction) with the same width. For example, the width of the equidistant line R that is more magnified to the side that is likely to become a blind spot, and the width of the equidistant line R that is about the current level is maintained for the front that is a normal human viewpoint. For example, it is more preferable that the width of the equidistant line R is different between the horizontal direction and the vertical direction of the enlarged image.
また、このような等距離線による補正は、図2に示した画像処理部20において遠近感補正手段21と側方距離感補正手段22とを同時に実行するものであると考えてよい。即ち、第一実施形態において、予め用意した台形変形の座標テーブルに代えて、第二実施形態では、等距離線に基づく座標テーブルを記憶しておくようにすればよい。また、勿論、台形変形に基づく座標テーブルと、等距離線に基づく座標テーブルとの双方を記憶し、運転状況(高速走行、低速走行、駐車等)等に応じて、どちらかの座標テーブルを選択して補正を行うようにしてもよい。
Further, such correction using equidistant lines may be considered to be executed simultaneously by the perspective correction means 21 and the lateral distance correction means 22 in the
以上説明したように、本発明によって、車両の外部を撮影した水平方向に広い視野角を有した広角画像を違和感なく車室内に表示することができる。 As described above, according to the present invention, a wide-angle image having a wide viewing angle in the horizontal direction obtained by photographing the outside of the vehicle can be displayed in the vehicle interior without a sense of incongruity.
W 広角画像
21 遠近感補正手段
22 側方距離感補正手段
W Wide-
Claims (2)
前記車室内の表示装置に表示するための広角画像は、車両の進行方向が水平方向中央部に位置する画像であり、
前記広角画像の下端の水平方向中央部に設定される中心点から等距離な位置を各距離ごとに示す年輪状の等距離線を前記広角画像上に設定し、
前記等距離線を設定した後、前記広角画像上における前記等距離線の間隔が均等となるように広角画像を拡大・縮小して補正する広角画像の補正方法。 A wide-angle image correction method for displaying on a display device in a vehicle interior a wide-angle image having a wide viewing angle in a horizontal direction obtained by photographing the outside of a vehicle,
The wide-angle image for displaying on the display device in the vehicle interior is an image in which the traveling direction of the vehicle is located in the center in the horizontal direction,
An annual ring-shaped equidistant line indicating a position equidistant from the center point set at the center in the horizontal direction at the lower end of the wide-angle image is set on the wide-angle image.
A method of correcting a wide-angle image in which, after setting the equidistant lines, the wide-angle image is enlarged and reduced so that the equidistant lines on the wide-angle image are evenly spaced .
請求項1に記載の広角画像の補正方法によって前記広角画像を補正する画像処理手段と、
補正された前記広角画像を表示する表示手段とを備えた車両の周辺監視システム。 Image input means for obtaining the wide-angle image;
Image processing means for correcting the wide-angle image by the wide-angle image correction method according to claim 1 ;
A vehicle periphery monitoring system comprising display means for displaying the corrected wide-angle image.
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