JP5422902B2 - 画像処理装置、画像処理プログラム、画像処理システム及び画像処理方法 - Google Patents
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Description
(第1の実施形態)
まず、全周鳥瞰図画像の作成方法について説明する。
[画像処理システムの構成と画像処理装置の動作]
図1に、本実施形態に係る画像処理システムの全体構成図を示す。同図を用いて、画像処理装置およびそれを用いた画像処理システムおよび画像処理システムで使用されている画像処理方法について説明する。本実施形態に係る画像処理システム1000は、車両100に取り付けられるカメラ1F、1B、1L及び1Rと、それら各カメラにて得られる撮像画像から全周鳥瞰図画像を生成しその映像データを表示装置3000へ出力する画像処理装置2000と、当該全周鳥瞰図画像の映像データを表示する表示装置3000と、を備える。
[重なり部における処理]
重なり部CFLにおけるカメラ1F、カメラ1Lにより撮像された各障害物画像にかかる処理と、障害物情報抽出部4において、差分処理の結果を使用して前記障害物情報を抽出する方法について説明する。
[障害物原画像抽出の方法]
重なり部CFLでカメラ1Fの撮像画像に対応する鳥瞰図を用いる場合の、全周鳥瞰図画像が置換合成鳥瞰図画像に置換される流れを図9を用いて説明する。
[障害物鳥瞰画像検出の方法]
図9(b)は、同図(a)の撮像画像の鳥瞰図画像の重なり部CFL部分の拡大図である。障害物14は、上で述べたように車両の前方に倒れた様に、また実際とは異なり伸びたようにかつ歪んだように変換された画像121となっている。
[置換処理部の動作]
図9(c)は、置換処理部7で全周鳥瞰図画像中において、画像14dに代えて画像14cを用いて置換して生成された置換合成鳥瞰図画像の重なり部CFL部分の拡大図である。画像14dに代えて画像14cを用いて置換するので、画像14cの形状、大きさ等は画像14dを含むような形状、大きさ等であればよい。本実施形態では、画像14cの大きさが画像14dの大きさよりも大きい場合で説明を行う。
[実施例における視認性]
次に、置換合成鳥瞰図画像において、視認性が向上した全周鳥瞰図画像となっている点について、図9を使用して説明する。
(第2の実施形態)
本実施形態の全体構成は、前述の第1の実施形態と同様に、図8に示されるが、同図中の障害物情報抽出部4の構成あるいは動作が第1の実施形態と異なる。なお、同図において、障害物情報抽出部4以外の構成は、第1の実施形態と同じであるので、その説明を省略している。
[障害物情報抽出部において障害物情報を抽出する方法]
第1の実施形態に対して、本実施形態では、障害物情報抽出部4はオプティカルフローの手法により障害物を検出し、当該オプティカルフローの手法による検出の結果を使用して障害物情報を抽出する。すなわち、2つのカメラの撮像空間の共通撮像空間や、それが鳥瞰図上に変換された重なり部を使用することなく障害物を検出する事ができる。よって、本実施形態の手法の適用範囲は重なり部に限られない。また、障害物を検出するための別機構、別部品等を必要としない。なお、上記複数台のカメラによって撮像された画像の夫々は、時間的に連続している画像を含んでいるものとする。
(第3の実施形態)
本実施形態では、第1の実施形態と異なる部分について説明する。なお、第1の実施形態と同じ部分については説明を省略している。
[障害物情報抽出部において障害物情報を抽出する方法]
第1の実施形態、第2の実施形態に対して、本実施形態では、障害物情報抽出部は障害物を検出するセンサからの情報を使用して障害物を検出し、センサからの情報を使用して障害物がカメラによって撮像されている領域の少なくとも位置情報を含む障害物情報を抽出する。すなわち、2つのカメラの撮像空間の共通撮像空間や、それが鳥瞰図上に変換された重なり部を使用することなく障害物を検出する事ができる。よって、本実施形態の手法の適用範囲は重なり部に限られない。
[鳥瞰図画像の生成方法]
まず、1台のカメラによって撮像された撮像画像から鳥瞰図画像を生成する方法について説明する。鳥瞰図画像の生成は、視点変換部2で行われる。尚、以下の説明において、地面は水平面上にあるものとし、「高さ」は、地面を基準とした高さを表すものとする。
及びzwは、夫々、世界座標系Xw Yw Zwにおける、Xw軸成分、Yw軸成分及びZw軸成分である。
次に、鳥瞰図画像についての座標系である鳥瞰図座標系XauYauを定義する。鳥瞰図座標系XauYauは、Xau軸及びYau軸を座標軸とする二次元の座標系である。鳥瞰図座標系XauYauにおける座標を(xau,yau)と表記する。鳥瞰図画像は、二次元配列された複数の画素の画素信号によって表され、鳥瞰図画像上における各画素の位置は座標(xau,yau)によって表される。xau及びyauは、それぞれ鳥瞰図座標系XauYauにおけるXau軸成分及びYau軸成分である。
撮像面Sの座標系XbuYbuの座標(xbu,ybu)は、カメラ1の撮像画像における座標を表すため、上記式(7)を用いることによってカメラ1の撮像画像は鳥瞰図画像に変換される。実際には、カメラ1の撮像画像に対して、適宜、レンズ歪み補正などの画像処理を施し、その画像処理後の撮像画像を上記式(7)を用いて鳥瞰図画像に変換する。
2 視点変換部
3 画像合成部
4、4a 障害物情報抽出部
5 障害物原画像抽出部
6 障害物鳥瞰画像検出部
7 置換処理部
8 映像データ生成部
1000 画像処理システム
2000 画像処理装置
3000 表示装置
10F、10B、10L、10R 鳥瞰図画像
12F、12B、12L、12R 視野
13 共通撮像空間
14 障害物
14a 障害物が撮像されている領域
14b 障害物が撮像されている領域
14c 障害物が撮像されている領域を含む画像
14d 障害物が鳥瞰図画像において撮像されている領域を含む画像
CFL 重なり部
100 車両
121、122 (鳥瞰変換)画像
123 差分領域
400 センサ
Claims (6)
- 複数台の撮像装置によって撮像された画像の夫々を、仮想視点から見た鳥瞰図画像に変換する視点変換部と、
前記視点変換部で変換された各鳥瞰図画像を合成して合成鳥瞰図画像を生成する画像合成部と
を備えた画像処理装置であって、
前記鳥瞰図画像に基づいて障害物に関する障害物情報を抽出する障害物情報抽出部と、
前記障害物情報抽出部で抽出された前記障害物情報に基づいて、前記撮像装置によって撮像された画像から、その一部を、前記障害物を含む画像である障害物原画像として抽出する障害物原画像抽出部と、
前記障害物情報抽出部で抽出された前記障害物情報に基づいて、前記合成鳥瞰図画像から、前記合成鳥瞰図画像の中の前記障害物に対応する障害物鳥瞰画像を検出する障害物鳥瞰画像検出部と、
前記障害物鳥瞰画像検出部で検出された前記障害物鳥瞰画像を前記障害物原画像抽出部で抽出された前記障害物原画像に置換した画像を置換合成鳥瞰図画像として出力する置換処理部と、
前記置換処理部から出力された前記置換合成鳥瞰図画像を表示装置に表示させるための映像データを生成する映像データ生成部と
を備えた画像処理装置。 - 前記障害物情報抽出部は、
前記複数台の撮像装置のうちの少なくとも2台の撮像装置である対象撮像装置によって撮像されている前記鳥瞰図画像である対象鳥瞰図画像の重なり合う領域の画像において、前記対象鳥瞰図画像間で差分処理を行うことで前記障害物情報を抽出する
請求項1に記載の画像処理装置。 - 複数台の撮像装置によって撮像された画像の夫々を、仮想視点から見た鳥瞰図画像に変換する視点変換部と、
前記視点変換部で変換された各鳥瞰図画像を合成して合成鳥瞰図画像を生成する画像合成部と
を備えた画像処理装置であって、
前記鳥瞰図画像に基づいて障害物に関する障害物情報を抽出する障害物情報抽出部と
前記障害物情報抽出部で抽出された前記障害物情報に基づいて、前記合成鳥瞰図画像から、前記合成鳥瞰図画像の中の前記障害物に対応する障害物鳥瞰画像を検出する障害物鳥瞰画像検出部と、
前記障害物鳥瞰画像検出部で検出された前記障害物鳥瞰画像に関する情報に基づいて、前記撮像装置によって撮像された画像から、その一部を、前記障害物を含む画像である障害物原画像として抽出し、前記障害物鳥瞰画像検出部で検出された前記障害物鳥瞰画像を前記障害物原画像に置換した画像を置換合成鳥瞰図画像として出力する置換処理部と、
前記置換処理部から出力された前記置換合成鳥瞰図画像を表示装置に表示させるための映像データを生成する映像データ生成部と
を備えた画像処理装置。 - 複数台の撮像装置によって撮像された画像の夫々を、仮想視点から見た鳥瞰図画像に変換する視点変換ステップと、
前記視点変換ステップで変換された各鳥瞰図画像を合成して合成鳥瞰図画像を生成する画像合成ステップと
を含む、コンピュータを画像処理装置として動作させる画像処理プログラムであって、
前記鳥瞰図画像に基づいて障害物に関する障害物情報を抽出する障害物情報抽出ステップと、
前記障害物情報抽出ステップで抽出された前記障害物情報に基づいて、前記撮像装置によって撮像された画像から、その一部を、前記障害物を含む画像である障害物原画像として抽出する障害物原画像抽出ステップと、
前記障害物情報抽出ステップで抽出された前記障害物情報に基づいて、前記合成鳥瞰図画像から、前記合成鳥瞰図画像の中の前記障害物に対応する障害物鳥瞰画像を検出する障害物鳥瞰画像検出ステップと、
前記障害物鳥瞰画像検出ステップで検出された前記障害物鳥瞰画像を前記障害物原画像抽出ステップで抽出された前記障害物原画像に置換した画像を置換合成鳥瞰図画像として出力する置換処理ステップと、
前記置換処理ステップから出力された前記置換合成鳥瞰図画像を表示装置に表示させるための映像データを生成する映像データ生成ステップと
を含む画像処理プログラム。 - 請求項1ないし3の何れかに記載の画像処理装置と、
前記複数台の撮像装置、及び、前記表示装置を備えた
画像処理システム。 - 複数台の撮像装置によって撮像された画像の夫々を、仮想視点から見た鳥瞰図画像に変換し、変換された各鳥瞰図画像を合成して合成鳥瞰図画像を生成する画像処理方法であって、
前記鳥瞰図画像に基づいて障害物に関する障害物情報を抽出し、
抽出された前記障害物情報に基づいて、前記撮像装置によって撮像された画像から、その一部を、前記障害物を含む画像である障害物原画像として抽出し、
抽出された前記障害物情報に基づいて、前記合成鳥瞰図画像から、前記合成鳥瞰図画像の中の前記障害物に対応する障害物鳥瞰画像を検出し、
検出された前記障害物鳥瞰画像を抽出された前記障害物原画像に置換した画像を置換合成鳥瞰図画像として出力させ、
出力された前記置換合成鳥瞰図画像を表示装置に表示させるための映像データを生成する
画像処理方法。
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