JP4955471B2 - 画像表示装置及び車載用画像表示装置 - Google Patents

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Description

本発明は、画像表示装置及び車載用画像表示装置に関する。
従来、所定の条件が成立した場合、広角カメラで取得した車両周辺の画像の一部を拡大して表示させる画像表示装置がある（例えば、特許文献１参照）。
特開２００５−１１２２６７号公報
ところが、上記画像表示装置では、拡大表示を行った場合、拡大表示を行わない周辺画像の情報が完全に見えなくなるため、その部分に安全運転の障害になるような物体があったとしても運転者はそれを見落としてしまう。したがって、車両運転時の安全性が低下してしまうという問題があった。
例えば、自車両を後進運転する際、自車両の後方の一部分の領域を拡大表示した場合、他車両が拡大表示を行わない領域に入ってきた場合、その他車両が表示されないためにその他車両に接触する危険があるという問題があった。
本発明は、こうした問題に鑑みなされたもので、監視対象及びその周辺の画像を広く監視することができる画像表示装置を提供することを目的とする。
かかる問題を解決するためになされた請求項１に記載の画像表示装置（１：この欄においては、発明に対する理解を容易にするため、必要に応じて「発明を実施するための最良の形態」欄において用いた符号を付すが、この符号によって請求の範囲を限定することを意味するものではない。）は、撮像手段（１０）、表示手段（４０）、表示制御手段（３０）及び警告対象検出手段（３０）を備えている。
撮像手段（１０）は、監視対象の画像を取得し、表示手段（４０）は各種の情報を表示するためのものである。また、表示制御手段（３０）は、撮像手段（１０）で取得した画像の一部の領域を拡大して表示手段（４０）に表示するとともに、拡大して表示する領域以外の画像を、拡大して表示する画像とともに表示手段（４０）に表示させる。
警告対象検出手段（３０）は、拡大して表示する領域以外に進入した警告対象物を抽出するし、表示制御手段（３０）は、警告対象検出手段（３０）により警告対象物が検出されたか否かを判定し、警告対象物が検出された場合、警告対象物を含む所定の領域を拡大表示する。
このような画像表示装置（１）では、撮像手段（１０）で取得した監視対象となる画像の一部の領域を拡大して表示した場合であっても、拡大して表示をする領域以外の画像が拡大して表示する画像とともに表示手段（４０）に表示される（以下、このようにして表示される画像を「狭角拡大画像」とも呼ぶ。）。
したがって、拡大して表示する以外の領域に物体が入ってきても、使用者は、その物体を確認することができるので、拡大して表示する領域を詳細に観察することができるとともに、広い領域を確実に監視することができる。
つまり、拡大して表示している領域以外の領域に、例えば車両や人が進入したような場合には、車両や人が進入したことを監視することができる。
また、拡大して表示する領域を拡大表示しているときに、拡大して表示する以外の領域に警告対象物が進入した場合には、進入した警告対象物を含む所定の領域が拡大表示されるので、進入した警告対象物に使用者が気づかないという状況をなくすことができる。したがって、警告対象物の進入を確実に監視できる画像表示装置（１）とすることができる。
ところで、拡大して表示する領域以外の画像を表示する際、撮像手段（１０）で取得したままの大きさの画像を表示すると表示面積が大きくなってしまう。そこで、請求項３に記載のように、表示制御手段（３０）は、拡大して表示する領域以外の画像を圧縮処理して表示させるようにすると、表示面積を少なくすることができる。
また、請求項４に記載のように、表示制御手段（３０）は、拡大して表示する領域の画像及び圧縮して表示する領域の画像を表示手段（４０）において１つの表示画面に表示するとともに、圧縮して表示する領域の画像を、拡大して表示する領域の画像の周囲に表示し、表示の際、拡大して表示する領域の画像と圧縮して表示する領域の画像とを連続した一体画面として表示するとよい。
このようにすると、拡大して表示する領域の画像の周囲に圧縮して表示する領域の画像が１つの表示画面に連続した一体画像として表示されるので、撮像手段（１０）で取得した画像の全体を１つの表示画面で確認できる。
また、拡大して表示する画像と圧縮して表示する画像とを同時に確認できるので、使用者は、拡大して表示する領域を注視すると同時に圧縮して表示する領域をも確認することができる。
拡大して表示する領域と圧縮して表示する領域とを１つの表示画面に連続した一体画像として表示するには、請求項５に記載のように、取得する画像を立体射影画像として取得可能に撮像手段（１０）を構成し、表示制御手段（３０）は、撮像手段（１０）で取得した立体射影画像を等距離投影画像で表示することにより拡大して表示する領域と圧縮して表示する領域とを一体画像として表示するとよい。
このようにすると、撮像手段を簡易な構成とし、さらに、容易な画像処理によって、拡大して表示する領域と圧縮して表示する領域とを１つの表示画面に連続した一体画像として表示することができる。
つまり、立体射影画像は、例えば、広角レンズを用いることによって容易に得られるため撮像手段は簡易な構造とすることができる。また、立体射影画像を等距離投影画像に変換するには、一般的な計算負荷の少ない変換式を用いればよいので、容易に画像処理を行うことができる。
請求項６に記載の画像表示装置（１）は、監視対象の画像を取得するための撮像手段（１０）と、各種の情報を表示するための表示手段（４０）と、撮像手段（１０）で取得した画像の一部の領域を拡大して表示手段（４０）に表示するとともに、拡大して表示する領域以外の画像を、拡大して表示する画像とともに表示手段（４０）に表示させる表示制御手段（３０）と、を備えている。
撮像手段（１０）は、取得する画像を立体射影画像として取得可能に構成されている。
表示制御手段（３０）は、拡大して表示する領域以外の画像を圧縮処理して表示させ、拡大して表示する領域の画像及び圧縮して表示する領域の画像を表示手段（４０）において１つの表示画面に表示するとともに、圧縮して表示する領域の画像を拡大して表示する領域の画像の周囲に表示し、表示の際、撮像手段（１０）で取得した立体射影画像を等距離投影画像で表示することにより拡大して表示する領域と圧縮して表示する領域とを一体画像として表示する。
このような画像表示装置（１）では、撮像手段（１０）で取得した監視対象となる画像の一部の領域を拡大して表示した場合であっても、拡大して表示をする領域以外の画像が拡大して表示する画像とともに表示手段（４０）に表示される（狭角拡大画像）。
したがって、拡大して表示する以外の領域に物体が入ってきても、使用者は、その物体を確認することができるので、拡大して表示する領域を詳細に観察することができるとともに、広い領域を確実に監視することができる。
つまり、拡大して表示している領域以外の領域に、例えば車両や人が進入したような場合には、車両や人が進入したことを監視することができる。
また、表示制御手段（３０）は、拡大して表示する領域以外の画像を圧縮処理して表示させるようにしているので、表示面積を少なくすることができる。
また、拡大して表示する領域の画像の周囲に圧縮して表示する領域の画像が１つの表示画面に連続した一体画像として表示されるので、撮像手段（１０）で取得した画像の全体を１つの表示画面で確認できる。
さらに、拡大して表示する画像と圧縮して表示する画像とを同時に確認できるので、使用者は、拡大して表示する領域を注視すると同時に圧縮して表示する領域をも確認することができる。
また、撮像手段（１０）を簡易な構成とし、さらに、容易な画像処理によって、拡大して表示する領域と圧縮して表示する領域とを１つの表示画面に連続した一体画像として表示することができる。
つまり、立体射影画像は、例えば、広角レンズを用いることによって容易に得られるため撮像手段（１０）は簡易な構造とすることができる。また、立体射影画像を等距離投影画像に変換するには、一般的な計算負荷の少ない変換式を用いればよいので、容易に画像処理を行うことができる。
また、請求項７に記載のように、圧縮して表示する領域の画像を複数の圧縮率の異なる画像により構成してもよい。
そして、圧縮率の異なる複数の圧縮画像を得るには、請求項８に記載のように、表示制御手段（３０）は、撮像手段（１０）で取得した画像に対して拡大して表示する画像の表示中心からの距離に応じて画像の圧縮率を連続して変化させるようにするとよい。
このようにすると、撮像手段（１０）を複雑な構成、例えば複数の焦点距離を有するレンズなどを有する構成としなくても画像処理により容易に圧縮率の異なる複数の画像を得ることができる。
ところで、拡大して表示する領域を表示手段（４０）で表示している場合、使用者はその拡大して表示された部分を注視することになるので、縮小して表示する領域に物体（警告対象物）が進入した場合、その警告対象物が進入してきたことに気がつかない場合がある。例えば、縮小して表示する領域に車両や人が進入してきたような場合、表示が縮小されているので、使用者が進入してきた車両や人に気がつかないような場合がある。
このような場合、請求項９に記載のように、拡大して表示する領域以外に進入した警告対象物を抽出する警告対象検出手段（３０）を備え、表示制御手段（３０）は、警告対象検出手段（３０）により警告対象物が検出されたか否かを判定し、警告対象物が検出された場合、警告対象物を含む所定の領域を拡大表示するようにするとよい。
このようにすると、拡大して表示する領域を拡大表示しているときに、拡大して表示する以外の領域に警告対象物が進入した場合には、進入した警告対象物を含む所定の領域が拡大表示されるので、進入した警告対象物に使用者が気づかないという状況をなくすことができる。したがって、警告対象物の進入を確実に監視できる画像表示装置（１）とすることができる。
ここで、「警告対象物を含む所定の領域」とは、「警告対象物のみ」の場合と「警告対象物及び予め定められた大きさの警告対象物の周囲の領域」の場合とを意味する。
さらに、請求項１０に記載のように、警告を行うための警告手段（５０）を備え、表示制御手段（３０）は、警告対象検出手段（３０）により警告対象物が検出されたか否かを判定し、警告対象物が検出された場合、警告手段（５０）により警告を行うようにするとよい。
このようにすると、警告手段（５０）によって、例えば、警告音や警告を促す音声などで警告を行えば、更に確実に使用者に対する警告を行うことができるので、警告対象物の進入をより確実に監視できる画像表示装置とすることができる。
ところで、使用者は、表示手段（４０）に撮像手段（１０）で取得した画像の一部の領域を拡大して表示するだけでなく、撮像手段（１０）で取得した画像をそのまま表示したい場合もある。
そこで、請求項１１に記載のように、表示手段（４０）に表示する表示画像を使用者の入力操作により切り替えるための切替入力手段（２０）を備え、表示制御手段（３０）は、切替入力手段（２０）に対する入力に基づいて、撮像手段（１０）で取得した画像の表示と撮像手段（１０）で取得した画像の一部の領域の拡大表示とを切り替えるようにするとよい。
このようにすると、使用者の入力操作により撮像手段（１０）で取得した画像とその画像の一部の領域を拡大した画像の表示を切り替えることができるので、使用者にとって使いやすい画像表示装置（１）となる。
また、撮像手段（１０）で取得した画像の一部の領域を拡大して表示する場合、使用者がその拡大して表示する領域を指定することができると便利である。そこで、請求項１２に記載のように、使用者の操作により拡大領域を選択するための操作手段（２０）を備え、表示制御手段（３０）は、撮像手段（１０）で取得した画像の一部の領域として操作手段（２０）により選択された領域の画像を拡大して表示するようにするとよい。
このようにすると、撮像手段（１０）で取得した画像の一部の領域を指定して拡大表示することができるので、便利である。
ところで、画像表示装置（１）は種々の用途に用いることができる。例えば、道路の交差点などの定点監視に用いても有効であるが、請求項１１に記載のように、車両に搭載するとよい。画像表示装置（１）を車両に搭載すると、拡大して表示する画像により車両周辺の監視を行いつつ、撮像手段（１０）で取得した画像全体にも注意しながら車両の運転が可能となる。
特に、請求項１〜請求項５、請求項９又は請求項１０のいずれかに記載の画像表示装置（１）を車載した場合には、車両の運転時に使用者に対して警告がなされるので、運転時の安全性を高めることができる。
また、請求項１４に記載のように、車両のギアのシフトポジションを検出するシフトポジション検出手段（６０）を備え、撮像手段（１０）は、車両の後方の画像を取得可能に車両に取り付けられ、表示制御手段（３０）は、シフトポジション検出手段（６０）で車両のギアのシフトポジションが後進であることが検出された場合に、撮像手段（１０）で取得した画像の一部の領域を拡大して表示手段（４０）に表示するとともに、拡大して表示する領域以外の画像を、拡大して表示する画像とともに表示手段（４０）に表示させるようにするとよい。
このようにすると、車両の後進運転をする場合、使用者がシフトレバーを後進にセットすると、撮像手段（１０）で取得した画像の一部の領域が拡大して表示手段（４０）に表示されるとともに、拡大して表示する領域以外の画像が、拡大して表示する画像とともに表示手段（４０）に表示される。
したがって、車両を後方発進させる場合や、駐車場などにおいて駐車のための後進運転などを行う場合、車両後方の死角がなくなるので、安全性が向上する。さらに、警告対象物を検出した場合には、その拡大表示や警告がなされるので、後進運転時の安全性が更に向上する。
以下、本発明が適用された実施形態について図面を用いて説明する。なお、本発明の実施の形態は、下記の実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態を採りうる。
［第１実施形態］
図１は、車載用画像表示装置１の概略の構成を示すブロック図である。車載用画像表示装置１は、図１に示すように、広角カメラ１０、表示装置４０、タッチパネル２０、スピーカ５０、シフトポジションセンサ６０及び表示制御装置３０を備えている。
広角カメラ１０は、図示しない車両の後方の画像を視野角１８０°の立体射影画像として取得するレンズを有するカメラであり、車両の後部に取り付けられている。
表示装置４０は、各種の情報を表示するためのものであり、広角カメラ１０で取得した画像や表示制御装置３０で画像処理した画像を表示する。具体的には、ＬＣＤやＣＲＴディスプレイである。
タッチパネル２０は、表示装置４０に表示する表示画像を使用者の入力操作により切り替えたり（以下、この操作を「表示モードの切替」とも呼ぶ。）、使用者の操作により拡大したりして表示する領域を選択するためのものである。タッチパネル２０は、表示装置４０の画面上に設置され、使用者の指の動きにより表示モードの切り替えや拡大表示領域の選択を行う。
なお、「表示モード」には、広角画像及び圧縮画像を一体として表示する「狭角拡大画像表示モード」と広角画像のみを表示する「広角画像表示モード」の２つがある。
スピーカ５０は、音で警告を行うためのものであり、表示制御装置３０からの信号を受け、警告音や音声による警告を行う。
シフトポジションセンサ６０は、車両のギアのシフトポジションを検出するものであり、ポテンショメータのようにシフトレバーの位置を検出するものであってもよいし、各シフトポジション（後進、一速、二速、ドライブ）位置に設けたリミットスイッチでもよい。
表示制御装置３０は、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ及びＩ／Ｏから構成されており、以下の（１）〜（６）に示す処理を行う。
（１）広角カメラ１０で取得した画像の一部の領域を拡大して表示装置４０に表示するとともに、拡大して表示する領域以外の画像を、拡大して表示する画像とともに表示装置４０に表示させる。
（２）タッチパネル２０に対する入力に基づいて、広角カメラ１０で取得した画像の表示と広角カメラ１０で取得した画像の一部の領域の拡大表示とを切り替える（表示モードの切り替え）。
（３）広角カメラ１０で取得した画像の一部の領域としてタッチパネル２０により選択された領域の画像を拡大して表示する。
（４）拡大して表示する領域以外の画像を圧縮処理して表示させる。この圧縮処理の際以下の（ア）〜（ウ）の処理を行う。
（ア）拡大して表示する領域の画像及び圧縮して表示する領域の画像は、表示装置４０において１つの表示画面に表示するとともに、圧縮して表示する領域の画像を拡大して表示する領域の画像の周囲に表示し、表示の際、拡大して表示する領域の画像と圧縮して表示する領域の画像とが連続した一体画面として表示する。
（イ）圧縮して表示する領域の画像を複数の圧縮率の異なる画像により構成する。
（ウ）圧縮率の異なる複数の画像は、広角カメラ１０で取得した画像に対して拡大画像の表示中心からの距離に応じて画像の圧縮率を連続して変化させて得る。
ここで、（ア）〜（ウ）に示す処理を図２及び式１〜式４に基づいて詳細に説明する。図２は、広角カメラ１０で取得した画像と狭角拡大画像とを示す図である。広角カメラ１０では、一般的には、図２（ａ）に示すように、所定の視野角（本実施形態では１８０°）の画像が得られる。
取得された画像の各画素の座標（Ｘb，Ｙb）を入力とし、取得した画像の中心部分を拡大し、周辺部分を歩行者などの警告対象物の存在が分かる程度に圧縮するための下記式１に示す変換式で変換し（Ｘa，Ｙa）を得る。
ここで、変換方法（つまり、式１のＦ、Ｇ）には、下記式２に示すモデル式を用いる。
ここで、Ｆ，Ｇは、画像上の座標である入力値Ｚに対し、画像中心を原点としたときの拡大率を示しており、一例として（Ａ，Ｂ，Ｃ）＝（１５，３０，０．００２３８）のときに得られる画像を図２（ｂ）に示す。つまり、変換前の画像（広角カメラ１０で得られる画像が図２（ａ）に示される画像であり、変換後の画像が図２（ｂ）に示される画像である。
この変換式を用いたときの入力画像と表示画像との関係式は、下記式３で表される。
実際に変換画像を作成するには、表示画像上（Ｘa，Ｙa）に対する入力画像の座標値（Ｘb，Ｙb）を計算する必要があり、それは下記式４から得られる。
（５）拡大して表示する領域以外に進入した警告対象物を抽出する。
（６）警告対象物が検出されたか否かを判定し、警告対象物が検出された場合、警告対象物を含む所定の領域を拡大表示するとともに、スピーカ５０から警告音声を出力して警告を行う。
（表示制御装置３０における表示処理）
次に図３に従って、表示制御装置３０で実行される表示制御処理について説明する。図３は、表示制御処理の処理の流れを示すフローチャートである。
表示制御処理は、車載用画像表示装置１の電源オンとともに処理が開始され、車載用画像表示装置１の電源オフとともに処理が終了される。
処理が開始されると、Ｓ１００において、シフトポジションセンサ６０から車両のギアのシフトポジションが入力され、続くＳ１０５では、Ｓ１００において入力されたシフトポジションが「後進」であるか否かが判定される。
そして、シフトポジションが「後進」であった場合（Ｓ１０５：Ｙｅｓ）、処理がＳ１１０へ移行され、シフトポジションが「後進」でない場合（Ｓ１０５：Ｎｏ）、処理がＳ１００へ戻され、シフトポジション入力が繰り返される。
Ｓ１１０において、広角カメラ１０から広角画像が取得され、続くＳ１１５において、タッチパネル２０から表示モードが入力される。
表示モードの入力は、タッチパネル２０の画面上の所定の領域に表示される２つの表示モード、「狭角拡大画像表示モード」及び「広角画像表示モード」の何れかを、使用者がそれらの領域に指を近接させるか又は接触させることによって選択することによって行われる。
Ｓ１２０では、表示モードが「狭角拡大画像表示モード」であるか否かが判定される。表示モードが「狭角拡大画像表示モード」の場合（Ｓ１２０：Ｙｅｓ）、処理がＳ１２５へ移行され、「狭角拡大表示モード」でない場合（つまり、「広角画像表示モードの場合、Ｓ１２０：Ｎｏ）、処理がＳ１３５へ移行される。
Ｓ１２５では、タッチパネル２０から拡大表示する領域が取得される。具体的にはタッチパネル２０において、使用者に拡大表示領域の入力を促す表示が行われ、使用者にタッチパネル２０の画面上で拡大表示領域を指定してもらい、その結果、使用者が入力した領域が取得される。
Ｓ１３０では、狭角拡大画像が生成される。詳細は、後述する狭角拡大画像生成処理で説明する。
続くＳ１３５では、警告対象物が検出される。つまり、Ｓ１１０において取得された広角画像から拡大表示する領域以外の領域に進入した車両、人あるいは動物など事故の危険性があるような警告対象物が画像処理により検出される。
例えば、進入した物体の自車両に対する相対速度の大小、距離の大小、物体の大きさ、色などに基づいて画像処理が行われ、進入した物体が車両、人あるいは動物のような警告対象物であるか否かが判定されるのである。
Ｓ１４０では、Ｓ１３５において警告対象物が検出されたか否かが判定される。警告対象物が検出された場合（Ｓ１４０：Ｙｅｓ）、処理がＳ１４５へ移行され、警告対象物が検出されない場合（Ｓ１４０：Ｎｏ）、処理がＳ１６０へ移行され、画像が表示される。
この場合、Ｓ１２０において表示モードが「狭角拡大モード」となっている場合には、狭角拡大画像が表示装置４０に表示され、「広角画像表示モード」となっている場合には、広角カメラ１０で取得された広角画像が表示される。その後、処理がＳ１００へ戻され表示制御処理が繰り返される。
Ｓ１４５では、Ｓ１３０において生成された狭角拡大画像から警告対象物とその周辺の予め定められた領域を拡大した画像が生成される。このときの拡大率は予め定めた固定倍率でもよいし、検出した警告対象物の大きさに応じて変化させてもよい。
続くＳ１５０では、Ｓ１３０において生成された狭角拡大画像における警告対象物を、Ｓ１４５において生成された警告対象物の拡大画像で置き換えて新たな狭角拡大画像が生成される。
続くＳ１５５では、スピーカ５０に警告のための音声出力が行われる。例えば、「車両近辺に衝突しそうな物が進入しました。」などのような警告のための音声出力が行われるのである。この警告は、音声でなくとも、ビープ音やチャイム音などで行われてもよい。
Ｓ１６０では、Ｓ１５０において生成した新たな狭角拡大画像を表示装置４０に表示させる。その後、処理がＳ１００戻され表示制御処理が繰り返される。
（狭角拡大画像生成処理）
次に、図４に基づいて狭角拡大画像生成処理について説明する。図４は、狭角拡大画像生成処理の処理の流れを示すフローチャートである。
狭角拡大画像生成処理は、Ｓ２００において表示制御処理のＳ１１０（図３参照）において取得した広角カメラ１０の画像が入力される。
続くＳ２０５では、表示制御処理のＳ１２５において入力された拡大領域から座標変換のためのパラメータが設定される。つまり、前述した式１〜式４のパラメータ（Ａ，Ｂ，Ｃ）によって、変換後に得られる画像の中心からの距離に応じた拡大率と拡大領域とを変えることができる。
例えば、Ｓ１２５において入力された拡大領域に応じて、まずＣの値が決定される。拡大領域が狭い場合、Ｃは大きな値となり、拡大領域が広い場合、Ｃは小さな値となる。次に、決定された拡大領域の拡大率が決定される。Ａが大きな値、Ｂが小さな値であれば拡大率は小さくなり、Ａが小さな値、Ｂが大きな値であれば拡大率は大きくなる。
拡大率は、固定値を予め表示制御装置３０のＲＯＭ又はＲＡＭにメモリしておいてもよいし、拡大率も使用者が設定できるようにしておいてもよい。
続くＳ２１０では、Ｓ２０５において設定されたパラメータ（Ａ，Ｂ，Ｃ）から、前述の式１〜式４にしたがって、Ｓ２００において入力された画像が変換され狭角拡大画像が得られる。そして、狭角拡大画像が得られた後処理が終了され、表示制御処理に処理が移行される。
（車載用画像表示装置１の特徴）
このような車載用画像表示装置１では、広角カメラ１０で取得した画像の一部の領域を拡大して表示した場合であっても、拡大して表示をする領域以外の画像が拡大して表示する画像とともに表示装置４０に表示される（狭角拡大画像表示）。
したがって、拡大して表示する以外の領域に物体が入ってきても、使用者は、その物体を確認することができるので、拡大して表示する領域を詳細に観察することができるとともに、広い領域を監視することができる。
また、タッチパネル２０に対する入力に基づいて、広角カメラ１０で取得した画像の表示と広角カメラ１０で取得した画像の一部の領域の拡大表示とを切り替えることができるので、使用者にとって使いやすい車載用画像表示装置１となる。
また、広角カメラ１０で取得した画像の一部の領域としてタッチパネル２０により選択された領域の画像を拡大して表示している。したがって、広角カメラ１０で取得した画像の一部の領域を指定して拡大して表示することができるので、便利である。
さらに、拡大して表示する領域以外の画像を圧縮処理して表示させるようにしているので、表示面積を少なくすることができる。
また、拡大して表示する領域の画像の周囲に圧縮して表示する領域の画像が１つの表示画面に連続した一体画像として表示されるので、広角カメラ１０で取得した画像の全体を１つの表示画面で確認できる。
また、拡大して表示する画像と圧縮して表示する画像とを同時に確認できるので、使用者は、拡大して表示する領域を注視すると同時に圧縮して表示する領域を容易に確認することができる。
また、拡大画像の表示中心からの距離に応じて圧縮率が連続的に変化する画像を得ているので、画像処理により容易に圧縮率の異なる複数の画像を得ることができる。
以上に説明した効果を示すため、従来の狭角画像の表示例を図５（ａ）、広角画像の表示例を図５（ｂ）に示す。また、後方に車両がある場合における広角画像の表示例を図６（ａ）に、その中心部分を拡大した狭角拡大画像の表示例を図６（ｂ）に示す。
さらに、駐車場に人がいる場合の広角画像の表示例を図７（ａ）に、その中心部分を拡大した狭角拡大画像の表示例を図７（ｂ）に示す。なお、図６（ａ）と図６（ｂ）及び図７（ａ）と図７（ｂ）は、各々タッチパネル２０の切替ボタンを押下することにより切り替えられる。
図６及び図７に示すように、狭角拡大画像では、画像中心部分の車両や人を明確に認識できるとともに、画面の縁部分に車両が存在することが分かる。
また、車載用画像表示装置１では、拡大して表示する領域以外に進入した警告対象物を抽出し、警告対象物が検出された場合、警告対象物を含む所定の領域を拡大表示している。したがって、拡大して表示する領域を拡大表示しているときに、拡大して表示する以外の領域に警告対象物が進入した場合には、進入した警告対象物を含む所定の領域が拡大表示されるので、進入した警告対象物に使用者が気づかないという状況をなくすことができる。つまり、警告対象物の進入を確実に監視できる画像表示装置とすることができる。
なお、警告対象物を含む所定の領域を拡大表示する際には、表示されている画面上に警告対象物を含む所定の領域を単に拡大表示するだけでもよいし、警告対象物を含む所定の領域以外の表示画面を圧縮表示するようにしてもよい、
一例として、図８（ａ）に、駐車場の狭角拡大画像の圧縮表示部分に警告対象物である人が進入してきた場合の表示例、図８（ｂ）に進入してきた人を拡大表示した画像の表示例を示す。なお、図８（ｂ）の表示は、人を含む所定の領域を拡大表示する際に、それ以外の領域を圧縮表示させたものである。
このように、警告対象物（人）が進入してきた場合、それが拡大表示されるため警告対象物を容易に認識することができるので、使用者（運転者）は安全な運転を行うことができる。
さらに、警告対象物が検出された場合、スピーカ５０によって、警告音や警告を促す音声などで警告を行っている。したがって、更に確実に使用者に対する警告を行うことができるので、警告対象物の進入をより確実に監視できる画像表示装置とすることができる。
また、車載用画像表示装置１は、車両に搭載されている。したがって、運転者は、拡大して表示する画像により車両周辺、特に車両後方の監視を行いつつ、広角カメラ１０で取得した画像全体にも注意しながら車両の後進運転が可能となる。特に、車両の運転時に運転者に対して警告がなされるので、運転時の安全性を高めることができる。
［第２実施形態］
次に、第１実施形態の車載用画像表示装置１において、式１〜式４に従って画像変換がなされて圧縮画像が得られていたが、異なる処理方法で圧縮画像を得るようにした車載用画像表示装置１について説明する。
第２実施形態における車載用画像表示装置１の構成及び表示制御装置３０で実行される表示制御処理は同じであるため、その説明は省略し、第１実施形態と異なる処理について説明する。
第２実施形態における表示制御装置３０では、広角カメラ１０で取得した立体射影画像を等距離投影画像で表示することにより拡大して表示する領域と圧縮して表示する領域とを一体画像として表示している。
具体的には、第２実施形態の狭角画像処理において、Ｓ２００にて広角カメラ１０の画像が入力された後、Ｓ２０５においてパラメータ設定がなされず、Ｓ２１０において式１〜式４に代えて下記式５に示す変換がなされる。
つまり、広角カメラ１０で取得される画像は、立体射影画像であるので、式５によって立体射影画像を等距離投影画像に変換するのである。
ここで、ｘequid：変換後の等距離投影画像のｘ座標
ｙequid：変換後の等距離投影画像のｙ座標
ｘstereo：変換前の立体射影画像のｘ座標
ｙstereo：変換前の立体射影画像のｙ座標
ｒstereo：ｘstereoとｙstereoの距離
を表している。
このような車載用画像表示装置１では、広角カメラ１０に広角レンズを用いているため、特に複雑な構造ではなく、簡易なものとすることができる。また、立体射影画像を等距離投影画像に変換するには、上記のように式５によるが、式５は計算負荷の少ない変換式なので、容易に画像処理を行うことができる。
［その他の実施形態］
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、本実施形態に限定されるものではなく、種々の態様を採ることができる。
（１）第１実施形態及び第２実施形態では、車載用画像表示装置１としたが、車載用に限定する必要はなく、例えば交差点などの定点監視用に用いてもよい。
（２）第１実施形態及び第２実施形態では、表示モードを切り替えるためにタッチパネルを用いたが、押しボタンスイッチのようなメカニカルスイッチを用いてもよい。
車載用画像表示装置１の概略の構成を示すブロック図である。 広角カメラ１０で取得した画像と狭角拡大画像とを示す図である。 表示制御処理の処理の流れを示すフローチャートである。 狭角拡大画像生成処理の処理の流れを示すフローチャートである。 従来の狭角画像及び広角画像の表示例である。 後方に車両がある場合における広角画像及び狭角拡大画像の表示例を示す図である。 駐車場に人がいる場合における広角画像及び狭角拡大画像の表示例を示す図である。 駐車場の狭角拡大画像の圧縮表示部分に警告対象物である人が進入してきた場合の表示例を示す図である。
符号の説明
１…車載用画像表示装置、１０…広角カメラ、２０…タッチパネル、３０…表示制御装置、４０…表示装置、５０…スピーカ、６０…シフトポジションセンサ。

Claims (14)

  1. 監視対象の画像を取得するための撮像手段と、
    各種の情報を表示するための表示手段と、
    前記撮像手段で取得した画像の一部の領域を拡大して前記表示手段に表示するとともに、前記拡大して表示する領域以外の画像を、前記拡大して表示する画像とともに前記表示手段に表示させる表示制御手段と、
    前記拡大して表示する領域以外に進入した警告対象物を抽出する警告対象検出手段と、を備え、
    前記表示制御手段は、
    前記警告対象検出手段により警告対象物が検出されたか否かを判定し、前記警告対象物が検出された場合、前記警告対象物を含む所定の領域を拡大表示することを特徴とする画像表示装置。
  2. 請求項１に記載の画像表示装置において、
    警告を行うための警告手段を備え、
    前記表示制御手段は、
    前記警告対象検出手段により警告対象物が検出されたか否かを判定し、前記警告対象物が検出された場合、前記警告手段により警告を行うことを特徴とする画像表示装置。
  3. 請求項１又は請求項２の何れかに記載の画像表示装置において、
    前記表示制御手段は、
    前記拡大して表示する領域以外の画像を圧縮処理して表示させることを特徴とする画像表示装置。
  4. 請求項３に記載の画像表示装置において、
    前記表示制御手段は、
    前記拡大して表示する領域の画像及び前記圧縮して表示する領域の画像を前記表示手段において１つの表示画面に表示するとともに、
    前記圧縮して表示する領域の画像を前記拡大して表示する領域の画像の周囲に表示し、表示の際、前記拡大して表示する領域の画像と前記圧縮して表示する領域の画像とを連続した一体画面として表示することを特徴とする画像表示装置。
  5. 請求項４に記載の画像表示装置において、
    前記撮像手段は、前記取得する画像を立体射影画像として取得可能に構成され、
    前記表示制御手段は、
    前記撮像手段で取得した前記立体射影画像を等距離投影画像で表示することにより前記拡大して表示する領域と前記圧縮して表示する領域とを一体画像として表示することを特徴とする画像表示装置。
  6. 監視対象の画像を取得するための撮像手段と、
    各種の情報を表示するための表示手段と、
    前記撮像手段で取得した画像の一部の領域を拡大して前記表示手段に表示するとともに、前記拡大して表示する領域以外の画像を、前記拡大して表示する画像とともに前記表示手段に表示させる表示制御手段と、
    を備え、
    前記撮像手段は、前記取得する画像を立体射影画像として取得可能に構成され
    前記表示制御手段は、
    前記拡大して表示する領域以外の画像を圧縮処理して表示させ、
    前記拡大して表示する領域の画像及び前記圧縮して表示する領域の画像を前記表示手段において１つの表示画面に表示するとともに、前記圧縮して表示する領域の画像を前記拡大して表示する領域の画像の周囲に表示し、表示の際、前記撮像手段で取得した前記立体射影画像を等距離投影画像で表示することにより前記拡大して表示する領域と前記圧縮して表示する領域とを一体画像として表示することを特徴とする画像表示装置。
  7. 請求項６に記載の画像表示装置において、
    前記表示制御手段は、
    前記圧縮して表示する領域の画像を複数の圧縮率の異なる画像により構成することを特徴とする画像表示装置。
  8. 請求項７に記載の画像表示装置において、
    前記表示制御手段は、
    前記圧縮率の異なる複数の画像を、前記撮像手段で取得した画像に対して前記拡大して表示する画像の表示中心からの距離に応じて画像の圧縮率を変化させて得ることを特徴とする画像表示装置。
  9. 請求項６〜請求項８の何れかに記載の画像表示装置において、
    前記拡大して表示する領域以外に進入した警告対象物を抽出する警告対象検出手段を備え、
    前記表示制御手段は、
    前記警告対象検出手段により警告対象物が検出されたか否かを判定し、前記警告対象物が検出された場合、前記警告対象物を含む所定の領域を拡大表示することを特徴とする画像表示装置。
  10. 請求項９に記載の画像表示装置において、
    警告を行うための警告手段を備え、
    前記表示制御手段は、
    前記警告対象検出手段により警告対象物が検出されたか否かを判定し、前記警告対象物が検出された場合、前記警告手段により警告を行うことを特徴とする画像表示装置。
  11. 請求項１〜請求項１０の何れかに記載の画像表示装置において、
    前記表示手段に表示する表示画像を使用者の入力操作により切り替えるための切替入力手段を備え、
    前記表示制御手段は、
    前記切替入力手段に対する入力に基づいて、前記撮像手段で取得した画像の表示と前記撮像手段で取得した画像の一部の領域の拡大表示とを切り替えることを特徴とする画像表示装置。
  12. 請求項１〜請求項１１の何れかに記載の画像表示装置において、
    使用者の操作により拡大領域を選択するための操作手段を備え、
    前記表示制御手段は、
    前記撮像手段で取得した画像の一部の領域として前記操作手段により選択された領域の画像を拡大して表示することを特徴とする画像表示装置。
  13. 請求項１〜請求項１２の何れかに記載の画像表示装置を車両に搭載したことを特徴とする車載用画像表示装置。
  14. 請求項１３に記載の車載用画像表示装置において、
    前記車両のギアのシフトポジションを検出するシフトポジション検出手段を備え、
    前記撮像手段は、前記車両の後方の画像を取得可能に前記車両に取り付けられ、
    前記表示制御手段は、前記シフトポジション検出手段で前記車両のギアのシフトポジションが後進であることが検出された場合に、前記撮像手段で取得した画像の一部の領域を拡大して前記表示手段に表示するとともに、前記拡大して表示する領域以外の画像を、前記拡大して表示する画像とともに前記表示手段に表示させることを特徴とする車載用画像表示装置。
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