JP6257978B2 - Image generation apparatus, image display system, and image generation method - Google Patents
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Images
Description
本発明は、車両の周辺を示す画像を生成する技術に関する。 The present invention relates to a technique for generating an image showing the periphery of a vehicle.
従来より、自動車などの車両の周辺を示す画像を生成し、この画像を車両内の表示装置に表示する画像表示システムが知られている。このような画像表示システムを利用することにより、ユーザ(代表的にはドライバ)は、車両の周辺の様子をほぼリアルタイムに確認することができる。 2. Description of the Related Art Conventionally, an image display system that generates an image showing the periphery of a vehicle such as an automobile and displays this image on a display device in the vehicle is known. By using such an image display system, a user (typically a driver) can check the state of the periphery of the vehicle almost in real time.
また、近年では、複数のカメラで得られた複数の撮影画像を用いて仮想視点からみた車両の周辺を示す仮想視点画像を生成し、その仮想視点画像を表示する画像表示システムも知られている。このような仮想視点画像として、例えば、車両のドライバの視点からみた車両の周辺を示す車内視点画像が提案されている。 In recent years, an image display system that generates a virtual viewpoint image that shows the periphery of a vehicle viewed from a virtual viewpoint using a plurality of captured images obtained by a plurality of cameras and displays the virtual viewpoint image is also known. . As such a virtual viewpoint image, for example, an in-vehicle viewpoint image showing the periphery of the vehicle viewed from the viewpoint of the driver of the vehicle has been proposed.
車内視点画像を生成する場合は、仮想視点の位置はドライバの視点に相当する位置に固定される。ユーザは、このような車内視点画像を確認することにより、車両の周囲の様子を自分と同様の視点から確認でき、車両の周辺の様子を直感的に把握できる。 When generating an in-vehicle viewpoint image, the position of the virtual viewpoint is fixed at a position corresponding to the viewpoint of the driver. By checking such an in-vehicle viewpoint image, the user can check the situation around the vehicle from the same viewpoint as the user, and can intuitively grasp the situation around the vehicle.
また、仮想視点の視線の向きを変更しながら車内視点画像を連続的に生成し、車両の周囲を周回するようにドライバの視点からみた車両の周辺の様子を示す画像表示システムも提案されている(例えば、特許文献1参照。)。 In addition, an image display system that continuously generates in-vehicle viewpoint images while changing the direction of the line of sight of the virtual viewpoint and shows the state of the surroundings of the vehicle from the viewpoint of the driver so as to go around the vehicle is also proposed. (For example, refer to Patent Document 1).
上記のような車内視点画像においては、当該車内視点画像が車両の周囲のいずれの方向を示しているかをユーザが直感的に把握できるように、車両の周辺の被写体の像に対して車両の車体を示す車両像が重畳される。 In the in-vehicle viewpoint image as described above, the vehicle body of the vehicle with respect to the image of the subject around the vehicle so that the user can intuitively know which direction around the vehicle the in-vehicle viewpoint image indicates. A vehicle image indicating is superimposed.
上記のように車内視点画像の仮想視点の位置は、ドライバの視点に相当する位置に固定される。このため、仮想視点の視線を向ける方向によっては、車内視点画像に含まれる車両像が、車体における必要以上に多くの部分を示す場合がある。一般に車両は前後方向に長いため、仮想視点の視線を車両の後方に向ける場合においては、車両像は車体における前席の位置から後端までの部分を示すことになる。このように車内視点画像に含まれる車両像が車体の多くの部分を示すと、車両像がかえって車両の周辺の被写体の像の視認性を妨げる可能性がある。 As described above, the position of the virtual viewpoint of the in-vehicle viewpoint image is fixed at a position corresponding to the viewpoint of the driver. For this reason, depending on the direction in which the line of sight of the virtual viewpoint is directed, the vehicle image included in the in-vehicle viewpoint image may show more parts than necessary in the vehicle body. Since the vehicle is generally long in the front-rear direction, the vehicle image indicates a portion from the position of the front seat to the rear end in the vehicle body when the line of sight of the virtual viewpoint is directed to the rear of the vehicle. As described above, when the vehicle image included in the in-vehicle viewpoint image shows many parts of the vehicle body, the vehicle image may be changed and the visibility of the image of the subject around the vehicle may be hindered.
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、仮想視点画像に含まれる車両の周辺の被写体の像の視認性を向上できる技術を提供することを目的とする。 SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is that it provides a technique capable of improving the visibility of an image of a subject around a vehicle included in a virtual viewpoint image.
上記課題を解決するため、請求項1の発明は、車両において用いられる画像生成装置であって、複数のカメラで得られた複数の撮影画像を取得する取得手段と、前記複数の撮影画像の少なくとも1つ及び前記車両の車体データを用いて、前記車両の車室内にある仮想視点からみた前記車両の周辺と前記車両の車体とを示す仮想視点画像を連続的に生成する生成手段と、前記仮想視点の視線が前記車両の周囲を周回するように前記仮想視点の視線の平面視での角度を変更するとともに、前記車両の前後方向に前記仮想視点の位置を移動する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記仮想視点の視線を向ける方向に応じて前記仮想視点の位置を移動する。
In order to solve the above-described problem, an invention according to claim 1 is an image generation device used in a vehicle, wherein acquisition means for acquiring a plurality of photographed images obtained by a plurality of cameras, and at least of the plurality of photographed images Generating means for continuously generating a virtual viewpoint image showing a periphery of the vehicle and a vehicle body of the vehicle as viewed from a virtual viewpoint in a vehicle interior, using one and the vehicle body data of the vehicle; Control means for changing the angle of the virtual viewpoint line of sight in plan view so that the viewpoint line of sight circulates around the vehicle, and moving the position of the virtual viewpoint in the front-rear direction of the vehicle , The control means moves the position of the virtual viewpoint according to a direction in which the line of sight of the virtual viewpoint is directed.
また、請求項2の発明は、車両において用いられる画像生成装置であって、複数のカメラで得られた複数の撮影画像を取得する取得手段と、前記複数の撮影画像の少なくとも1つ及び前記車両の車体データを用いて、前記車両の車室内にある仮想視点からみた前記車両の周辺と前記車両の車体とを示す仮想視点画像を連続的に生成する生成手段と、前記仮想視点の視線が前記車両の周囲を周回するように前記仮想視点の視線の平面視での角度を変更し、視線を向ける方向に応じて前記仮想視点の位置を移動した画像生成を制御する制御手段と、を備える。
Further, the invention of
また、請求項3の発明は、請求項1または2に記載の画像生成装置において、前記制御手段は、前記車両の車室の周縁に沿って前記車両の前後方向及び左右方向に前記仮想視点の位置を移動する。 According to a third aspect of the present invention, in the image generating apparatus according to the first or second aspect, the control means is configured to adjust the virtual viewpoint in the front-rear direction and the left-right direction of the vehicle along the periphery of the vehicle compartment. Move position.
また、請求項4の発明は、請求項1ないし3のいずれかに記載の画像生成装置において、前記制御手段は、前記仮想視点の視線の前記平面視での角度の変更中は、前記仮想視点の位置を維持し、前記仮想視点の位置の移動中は、前記仮想視点の視線の前記平面視での角度を維持する。 According to a fourth aspect of the present invention, in the image generating apparatus according to any one of the first to third aspects, the control unit is configured to change the virtual viewpoint while the angle of the line of sight of the virtual viewpoint is changed in the planar view. And the angle of the line of sight of the virtual viewpoint in the plan view is maintained while the position of the virtual viewpoint is moving.
また、請求項5の発明は、請求項1ないし3のいずれかに記載の画像生成装置において、前記制御手段は、前記仮想視点の視線の前記平面視での角度と、前記仮想視点の位置とを並行して変更する。 In addition, according to a fifth aspect of the present invention, in the image generation apparatus according to any one of the first to third aspects, the control means includes: an angle of the line of sight of the virtual viewpoint in the plan view; and a position of the virtual viewpoint. Change in parallel.
また、請求項6の発明は、請求項1または2に記載の画像生成装置において、前記制御手段は、前記仮想視点の位置を、長軸が前記車両の前後方向に沿う略楕円状に移動する。 According to a sixth aspect of the present invention, in the image generating apparatus according to the first or second aspect, the control means moves the position of the virtual viewpoint in a substantially elliptical shape with a major axis along the front-rear direction of the vehicle. .
また、請求項7の発明は、車両において用いられる画像生成装置であって、複数のカメラで得られた複数の撮影画像を取得する取得手段と、前記複数の撮影画像の少なくとも1つ及び前記車両の車体データを用いて、前記車両の車室内にある仮想視点からみた前記車両の周辺と前記車両の車体とを示す仮想視点画像を連続的に生成する生成手段と、前記仮想視点の視線が前記車両の周囲を周回するように前記仮想視点の視線の平面視での角度を変更するとともに、前記車両の前後方向に前記仮想視点の位置を移動する制御手段と、を備え、前記生成手段は、前記複数の撮影画像のデータを仮想の投影面に投影し、前記投影面の一部の領域を用いて前記仮想視点画像を生成し、前記複数のカメラの少なくとも1つは、光軸の俯角が他のカメラと異なり、前記制御手段は、前記仮想視点の視線の俯角を調整し、前記投影面において前記データが投影される投影領域の外側となる非投影領域を前記仮想視点画像が含まないようにする。
The invention according to claim 7 is an image generation apparatus used in a vehicle, the acquisition means for acquiring a plurality of photographed images obtained by a plurality of cameras, at least one of the plurality of photographed images, and the vehicle Using the vehicle body data, generating means for continuously generating a virtual viewpoint image showing the periphery of the vehicle and the vehicle body of the vehicle viewed from a virtual viewpoint in the interior of the vehicle, and the line of sight of the virtual viewpoint Control means for changing the angle of the line of sight of the virtual viewpoint in plan view so as to go around the vehicle, and for moving the position of the virtual viewpoint in the front-rear direction of the vehicle, the generating means, Projecting the data of the plurality of photographed images onto a virtual projection plane, generating the virtual viewpoint image using a partial region of the projection plane, and at least one of the plurality of cameras has an optical axis depression angle With other cameras Becomes, the control means, the adjusting the angle of depression of the line of sight of the virtual viewpoint, the non-projection region to be outside the projection area where the data is projected in the projection plane to the not contain the virtual viewpoint image.
また、請求項8の発明は、請求項7に記載の画像生成装置において、前記制御手段は、前記投影面において前記投影領域が最小となる方向に前記仮想視点の視線を向けた場合に前記非投影領域を前記仮想視点画像が含まない特定角度に、前記仮想視点の視線の俯角を維持する。 The invention according to claim 8 is the image generation apparatus according to claim 7, wherein the control means is configured such that when the line of sight of the virtual viewpoint is directed in a direction in which the projection area is minimized on the projection plane, The depression angle of the line of sight of the virtual viewpoint is maintained at a specific angle that does not include the virtual viewpoint image in the projection area.
また、請求項9の発明は、請求項7に記載の画像生成装置において、前記制御手段は、前記投影面における前記仮想視点の視線を向ける方向の前記投影領域のサイズに応じて、前記仮想視点の視線の俯角を変更する。 In addition, according to a ninth aspect of the present invention, in the image generating apparatus according to the seventh aspect, the control unit is configured to control the virtual viewpoint according to a size of the projection area in a direction in which a line of sight of the virtual viewpoint is directed on the projection plane. Change the gaze angle of.
また、請求項10の発明は、請求項7に記載の画像生成装置において、前記制御手段は、前記仮想視点の位置が特定位置以外の場合は、前記投影面において前記投影領域が最小となる方向に前記仮想視点の視線を向けた場合に前記非投影領域を前記仮想視点画像が含まない特定角度に、前記仮想視点の視線の俯角を維持し、前記仮想視点の位置が前記特定位置の場合は、前記仮想視点の視線の俯角を前記特定角度よりも小さくする。
Further, the invention of
また、請求項11の発明は、車両において用いられる画像生成装置であって、複数のカメラで得られた複数の撮影画像を取得する取得手段と、前記複数の撮影画像のデータを仮想の投影面に投影し、前記投影面の一部の領域を用いて、前記車両の車室内にある仮想視点からみた前記車両の周辺を示す仮想視点画像を連続的に生成する生成手段と、前記仮想視点の視線が前記車両の周囲を周回するように前記仮想視点の視線の平面視での角度を変更する制御手段と、を備え、前記複数のカメラの少なくとも1つは、光軸の俯角が他のカメラと異なり、前記制御手段は、前記仮想視点の視線の俯角を調整し、前記投影面において前記データが投影される投影領域の外側となる非投影領域を前記仮想視点画像が含まないようにする。 The invention according to claim 11 is an image generation apparatus used in a vehicle, wherein an acquisition means for acquiring a plurality of captured images obtained by a plurality of cameras, and data of the plurality of captured images are virtual projection planes. Generating means for continuously generating a virtual viewpoint image showing a periphery of the vehicle as viewed from a virtual viewpoint in a cabin of the vehicle, using a partial area of the projection plane; Control means for changing an angle in plan view of the line of sight of the virtual viewpoint so that the line of sight circulates around the vehicle, and at least one of the plurality of cameras has another angle of depression of the optical axis Unlike the above, the control means adjusts the depression angle of the line of sight of the virtual viewpoint so that the virtual viewpoint image does not include a non-projection area outside the projection area where the data is projected on the projection plane.
また、請求項12の発明は、車両において用いられる画像表示システムであって、請求項1ないし11のいずれかに記載の画像生成装置と、前記画像生成装置で生成された仮想視点画像を表示する表示装置と、を備えている。 The invention of claim 12 is an image display system used in a vehicle, and displays the image generation device according to any one of claims 1 to 11 and a virtual viewpoint image generated by the image generation device. And a display device.
また、請求項13の発明は、車両において用いられる画像生成方法であって、(a)複数のカメラで得られた複数の撮影画像を取得する工程と、(b)前記複数の撮影画像の少なくとも1つ及び前記車両の車体データを用いて、前記車両の車室内にある仮想視点からみた前記車両の周辺と前記車両の車体とを示す仮想視点画像を連続的に生成する工程と、(c)前記仮想視点の視線が前記車両の周囲を周回するように前記仮想視点の視線の平面視での角度を変更するとともに、前記車両の前後方向に前記仮想視点の位置を移動する工程と、を備え、前記工程(c)は、前記仮想視点の視線を向ける方向に応じて前記仮想視点の位置を移動する。
The invention of claim 13 is an image generation method used in a vehicle, wherein (a) acquiring a plurality of captured images obtained by a plurality of cameras, and (b) at least one of the plurality of captured images. Continuously generating a virtual viewpoint image indicating the periphery of the vehicle and the vehicle body of the vehicle viewed from a virtual viewpoint in the vehicle interior using one and the vehicle body data of the vehicle; and (c) Changing the angle of the virtual viewpoint line of sight in plan view so that the line of sight of the virtual viewpoint circulates around the vehicle, and moving the position of the virtual viewpoint in the front-rear direction of the vehicle. The step (c) moves the position of the virtual viewpoint according to the direction in which the line of sight of the virtual viewpoint is directed.
また、請求項14の発明は、車両において用いられる画像生成方法であって、(a)複数のカメラで得られた複数の撮影画像を取得する工程と、(b)前記複数の撮影画像のデータを仮想の投影面に投影し、前記投影面の一部の領域を用いて、前記車両の車室内にある仮想視点からみた前記車両の周辺を示す仮想視点画像を連続的に生成する工程と、(c)前記仮想視点の視線が前記車両の周囲を周回するように前記仮想視点の視線の平面視での角度を変更する工程と、を備え、前記複数のカメラの少なくとも1つは、光軸の俯角が他のカメラと異なり、前記工程(c)は、前記仮想視点の視線の俯角を調整し、前記投影面において前記データが投影される投影領域の外側となる非投影領域を前記仮想視点画像が含まないようにする。 The invention of claim 14 is an image generation method used in a vehicle, wherein (a) a step of acquiring a plurality of photographed images obtained by a plurality of cameras, and (b) data of the plurality of photographed images. Projecting a virtual projection image onto a virtual projection plane, and continuously generating a virtual viewpoint image showing the periphery of the vehicle viewed from a virtual viewpoint in a vehicle interior of the vehicle, using a partial area of the projection plane; (C) changing the angle of the virtual viewpoint line of sight in plan view so that the line of sight of the virtual viewpoint circulates around the vehicle, and at least one of the plurality of cameras has an optical axis Unlike other cameras, the step (c) adjusts the depression angle of the line of sight of the virtual viewpoint, and defines a non-projection area outside the projection area on which the data is projected on the projection plane as the virtual viewpoint. Do not include images.
請求項1ないし10、12及び13の発明によれば、車両の前後方向に仮想視点の位置
を移動するため、仮想視点画像が示す車体の部分を少なくでき、車内視点画像に含まれる
車両の周辺の被写体の像の視認性を向上できる。また、仮想視点の視線を向ける方向に応じて仮想視点の位置を移動するため、仮想視点画像が示す車体の部分を少なくできる。
According to the inventions of claims 1 to 10, 12 and 13, since the position of the virtual viewpoint is moved in the longitudinal direction of the vehicle, the portion of the vehicle body indicated by the virtual viewpoint image can be reduced, and the periphery of the vehicle included in the in-vehicle viewpoint image The visibility of the subject image can be improved. Further, since the position of the virtual viewpoint is moved according to the direction in which the line of sight of the virtual viewpoint is directed, the portion of the vehicle body indicated by the virtual viewpoint image can be reduced.
また、特に請求項2の発明によれば、仮想視点の視線を向ける方向に応じて仮想視点の位置を移動するため、仮想視点画像が示す車体の部分を少なくできる。 In particular, according to the second aspect of the present invention, the position of the virtual viewpoint is moved in accordance with the direction in which the line of sight of the virtual viewpoint is directed, so that the portion of the vehicle body indicated by the virtual viewpoint image can be reduced.
また、特に請求項3の発明によれば、車両の車室の周縁に沿って仮想視点の位置を移動させるため、仮想視点画像が示す車体の部分を少なくできる。
In particular, according to the invention of
また、特に請求項4の発明によれば、仮想視点の視線の動きをシンプルにでき、仮想視点画像が車両の周辺を分かりやすく示すことができる。
In particular, according to the invention of
また、特に請求項5の発明によれば、仮想視点の視線の平面視での角度と仮想視点の位置とを並行して変更するため、仮想視点の視線が車両の周囲を周回する時間を短くできる。
In particular, according to the invention of
また、特に請求項6の発明によれば、長軸が車両の前後方向に沿う略楕円状に仮想視点の位置を移動することにより、仮想視点画像に示される車体の部分を少なくしつつ、仮想視点の位置の移動すべき距離を短くできる。 In particular, according to the invention of claim 6, the position of the virtual viewpoint is moved so that the major axis is substantially elliptical along the longitudinal direction of the vehicle. The distance to move the viewpoint position can be shortened.
また、特に請求項7の発明によれば、投影面における非投影領域を仮想視点画像が含まないため、仮想視点画像を視認したユーザが違和感を感じることを防止できる。 In particular, according to the seventh aspect of the invention, since the virtual viewpoint image is not included in the non-projection area on the projection plane, it is possible to prevent the user who visually recognizes the virtual viewpoint image from feeling uncomfortable.
また、特に請求項8の発明によれば、仮想視点の視線の俯角を維持するため、仮想視点の視線の動きをシンプルにでき、仮想視点画像が車両の周辺を分かりやすく示すことができる。 In particular, according to the invention of claim 8, since the depression angle of the line of sight of the virtual viewpoint is maintained, the movement of the line of sight of the virtual viewpoint can be simplified, and the virtual viewpoint image can easily show the periphery of the vehicle.
また、特に請求項9の発明によれば、投影領域のサイズに応じて仮想視点の視線の俯角を変更するため、仮想視点画像が車両から離れた比較的遠方の被写体を示すことができる。 In particular, according to the ninth aspect of the present invention, since the depression angle of the line of sight of the virtual viewpoint is changed according to the size of the projection area, the virtual viewpoint image can indicate a relatively far subject away from the vehicle.
また、特に請求項10の発明によれば、仮想視点の視線の動きをシンプルにしつつ、車両の特定方向に関しては仮想視点画像が車両から離れた比較的遠方の被写体を示すことができる。
In particular, according to the invention of
また、請求項11及び14の発明によれば、投影面における非投影領域を仮想視点画像が含まないため、仮想視点画像を視認したユーザが違和感を感じることを防止できる。 Further, according to the inventions of claims 11 and 14, since the virtual viewpoint image does not include the non-projection area on the projection plane, it is possible to prevent the user who visually recognizes the virtual viewpoint image from feeling uncomfortable.
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
<1.第1の実施の形態>
<1−1.構成>
図1は、第1の実施の形態の画像表示システム10の構成を示す図である。この画像表示システム10は、車両(本実施の形態では、自動車)において用いられるものであり、車両の周辺の領域を示す画像を生成して車室内に表示する機能を有している。画像表示システム10のユーザ(代表的にはドライバ)は、この画像表示システム10を利用することにより、当該車両の周辺の様子をほぼリアルタイムに把握できる。
<1. First Embodiment>
<1-1. Configuration>
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of an
図に示すように、画像表示システム10は、複数のカメラ5、画像生成装置2、表示装置3、及び、操作ボタン4を備えている。複数のカメラ5はそれぞれ、車両の周辺を撮影して撮影画像を取得し、取得した撮影画像を画像生成装置2に入力する。画像生成装置2は、車両の周辺を示す撮影画像を用いて、表示装置3に表示するための表示画像を生成する。表示装置3は、画像生成装置2で生成された表示画像を表示する。また、操作ボタン4は、ユーザの操作を受け付ける。
As shown in the figure, the
複数のカメラ5はそれぞれ、レンズと撮像素子とを備えており、車両の周辺を示す撮影画像を電子的に取得する。複数のカメラ5は、フロントカメラ5F、リアカメラ5B、左サイドカメラ5L、及び、右サイドカメラ5Rを含んでいる。これら4つのカメラ5は、車両9において互いに異なる位置に配置され、車両9の周辺の異なる方向を撮影する。
Each of the plurality of
図2は、4つのカメラ5がそれぞれ撮影する方向を示す図である。フロントカメラ5Fは、車両9の前端に設けられ、その光軸5Faは車両9の前後方向に沿って前方に向けられる。リアカメラ5Bは、車両9の後端に設けられ、その光軸5Baは車両9の前後方向に沿って後方に向けられる。左サイドカメラ5Lは、左側の左サイドミラー93Lに設けられ、その光軸5Laは車両9の左右方向に沿って左方に向けられる。また、右サイドカメラ5Rは、右側の右サイドミラー93Rに設けられ、その光軸5Raは車両9の左右方向に沿って右方に向けられる。
FIG. 2 is a diagram illustrating the directions in which the four
これらのカメラ5のレンズには魚眼レンズなどの広角レンズが採用され、各カメラ5は180度以上の画角θを有している。このため、4つのカメラ5を利用することで、車両9の全周囲を撮影することが可能である。
The lenses of these
また、フロントカメラ5Fと、リアカメラ5Bと、サイドカメラ5L,5Rとにおいては、その光軸の俯角(水平方向を基準とした下向きの角度)が異なっている。図3は、4つのカメラ5それぞれの光軸の俯角を示す図である。図3中に示す一点鎖線は水平方向に沿っている。
Further, the
図3に示すように、左右のサイドカメラ5L,5Rに関しては、光軸5La,5Raの俯角αL,αRは略同一であり、例えば80°である。これに対して、フロントカメラ5F及びリアカメラ5Bにおいては、光軸の俯角がサイドカメラ5L,5Rとは異なっている。フロントカメラ5Fの光軸5Faの俯角αFは例えば20°であり、リアカメラ5Bの光軸5Baの俯角αBは例えば50°である。
As shown in FIG. 3, for the left and
したがって、フロントカメラ5Fと、リアカメラ5Bと、サイドカメラ5L,5Rとで、撮影可能となる車両9から離れる方向の距離が異なる。4つのカメラ5の光軸のうち、フロントカメラ5Fの光軸5Faが最も上側に向けられているため、フロントカメラ5Fは、車両9から比較的離れた領域を撮影することが可能である。一方、左右のサイドカメラ5L,5Rの光軸5La,5Raが最も下側に向けられているため、サイドカメラ5L,5Rは車両9に比較的近い領域のみを撮影することが可能である。
Accordingly, the
図1に戻り、表示装置3は、例えば、液晶などの薄型の表示パネルを備えており、各種の情報や画像を表示する。表示装置3は、ユーザが表示パネルの画面を視認できるように、車両9のインストルメントパネルなどに配置される。表示装置3は、画像生成装置2と同一のハウジング内に配置されて画像生成装置2と一体化されていてもよく、画像生成装置2とは別体の装置であってもよい。また、表示装置3は、表示パネルに重ねてタッチパネル31を備えており、ユーザの操作を受け付けることが可能である。表示装置3は、表示する機能以外に、目的地までのルート案内を行うナビゲーション機能などの他の機能を有していてもよい。
Returning to FIG. 1, the
操作ボタン4は、ユーザの操作を受け付ける操作部材である。操作ボタン4は、例えば、車両9のステアリングホイールに設けられており、主にドライバからの操作を受け付ける。ユーザは、この操作ボタン4、及び、表示装置3のタッチパネル31を介して画像表示システム10に対する各種の操作を行うことができる。操作ボタン4及びタッチパネル31のいずれかにユーザの操作がなされた場合は、その操作の内容を示す操作信号が画像生成装置2に入力される。
The
画像生成装置2は、各種の画像処理が可能な電子装置である。画像生成装置2は、画像取得部21と、画像生成部22と、画像調整部23と、画像出力部24とを備えている。
The
画像取得部21は、4つのカメラ5で得られた4つの撮影画像を取得する。画像取得部21は、アナログの撮影画像をデジタルの撮影画像に変換する機能などの画像処理機能を有している。画像取得部21は、取得した撮影画像に所定の画像処理を行い、処理後の撮影画像を画像生成部22に入力する。
The
画像生成部22は、仮想視点画像を生成するための画像処理を行うハードウェア回路である。画像生成部22は、4つのカメラ5で取得された4つの撮影画像を用いて、仮想視点からみた車両9の周辺を示す仮想視点画像を生成する。画像生成部22は、各カメラ5において直近に得られた撮影画像を用いて仮想視点画像を連続的に(時間的に連続して)生成する。これにより、画像生成部22は、車両の周辺をほぼリアルタイムに示す仮想視点画像を生成する。この仮想視点画像を生成する手法の詳細については後述する。
The
画像調整部23は、表示装置3で表示するための表示画像を生成する。画像調整部23は、画像生成部22で生成された仮想視点画像などを含む表示画像を生成する。
The
画像出力部24は、画像調整部23で生成された表示画像を表示装置3に出力して、表示画像を表示装置3に表示させる。これにより、仮想視点からみた車両9の周辺をほぼリアルタイムに示す仮想視点画像が表示装置3に表示される。
The
また、画像生成装置2は、制御部20と、操作受付部25と、信号受信部26と、記憶部27とをさらに備えている。制御部20は、例えば、CPU、RAM及びROMなどを備えたマイクロコンピュータであり、画像生成装置2の全体を統括的に制御する。
The
操作受付部25は、ユーザが操作を行った場合に操作ボタン4及びタッチパネル31から送出される操作信号を受信する。これにより、操作受付部25はユーザの操作を受け付ける。操作受付部25は、受信した操作信号を制御部20に入力する。
The
信号受信部26は、画像生成装置2とは別に車両9に設けられる他の装置から送出される信号を受信して、制御部20に入力する。信号受信部26は、車両9のシフトセンサ95から送出される信号を受信することが可能となっている。シフトセンサ95は、車両9の変速装置のシフトレバーの位置であるシフトポジションを検出し、そのシフトポジションを示す信号を画像生成装置2に送出する。この信号に基づいて、制御部20は、車両9の進行方向が前方あるいは後方のいずれであるかを判定できる。
The
記憶部27は、例えば、フラッシュメモリなどの不揮発性メモリであり、各種の情報を記憶する。記憶部27は、ファームウェアとしてのプログラム27a、及び、画像生成部22が仮想視点画像の生成のために用いる各種のデータを記憶する。このような仮想視点画像の生成に用いるデータは、車両9の車体の形状やサイズを示す車体データ27bを含む。
The
制御部20の各種の機能は、記憶部27に記憶されたプログラム27aの実行(プログラム27aに従ったCPUの演算処理)によって実現される。図中に示す画像制御部20aは、プログラム27aの実行により実現される機能部の一部である。
Various functions of the
画像制御部20aは、仮想視点画像を生成する画像生成部22、及び、表示画像を生成する画像調整部23を制御する。例えば、画像制御部20aは、画像生成部22が生成する仮想視点画像に係る仮想視点の位置、及び、仮想視点の視線の向きを変更する。
The
<1−2.仮想視点画像の生成>
次に、画像生成部22が、仮想視点からみた車両9の周辺の様子を示す仮想視点画像を生成する手法について説明する。図4は、画像生成部22が仮想視点画像を生成する手法を説明する図である。画像生成部22は、仮想視点画像の生成に仮想の立体的な投影面TSを用いることで、現実に近い臨場感のある仮想視点画像を生成する。
<1-2. Generation of virtual viewpoint image>
Next, a method will be described in which the
フロントカメラ5F、リアカメラ5B、左サイドカメラ5L、及び、右サイドカメラ5Rは、車両9の前方、後方、左方及び右方をそれぞれ示す4つの撮影画像SF,SB,SL,SRを取得する。これら4つの撮影画像SF,SB,SL,SRには、車両9の全周囲のデータが含まれている。
The
画像生成部22は、これら4つの撮影画像SF,SB,SL,SRに含まれるデータ(画素の値)を、仮想的な三次元空間における立体的な曲面である投影面TSに投影する。投影面TSは、例えば、略半球状(お椀形状)をしており、その中心領域(お椀の底部分)は車両9の位置として定められている。また、投影面TSにおける車両9の位置の外側は、車両9の周辺の領域に相当する。
The
撮影画像SF,SB,SL,SRに含まれるデータの位置と、投影面TSの位置とは予め対応関係が定められている。このような対応関係を示すテーブルデータは、記憶部27に記憶されている。画像生成部22は、このテーブルデータを用いて、4つの撮影画像SF,SB,SL,SRに含まれるデータを、投影面TSの対応する位置に投影する。
A correspondence relationship is determined in advance between the position of the data included in the captured images SF, SB, SL, and SR and the position of the projection plane TS. Table data indicating such a correspondence relationship is stored in the
画像生成部22は、投影面TSにおいて車両9の前方に相当する部分に、フロントカメラ5Fの撮影画像SFのデータを投影する。また、画像生成部22は、投影面TSにおいて車両9の後方に相当する部分に、リアカメラ5Bの撮影画像SBのデータを投影する。さらに、画像生成部22は、投影面TSにおいて車両9の左方に相当する部分に左サイドカメラ5Lの撮影画像SLのデータを投影し、投影面TSにおいて車両9の右方に相当する部分に右サイドカメラ5Rの方向画像SRのデータを投影する。
The
このように投影面TSに撮影画像のデータを投影すると、次に、画像生成部22は、記憶部27に記憶された車体データ27bを用いて、車両9の三次元形状を示すポリゴンのモデルを仮想的に構成する。この車両9のモデルは、仮想的な三次元空間における車両9の位置である投影面TSの中心領域に配置される。
When the captured image data is projected onto the projection surface TS in this manner, the
次に、画像生成部22は、画像制御部20aの制御により、三次元空間に対して仮想視点VPを設定する。この仮想視点VPは、位置と視線の向きとで規定される。画像生成部22は、任意の位置、かつ、任意の視線の向きの仮想視点VPを3次元空間に設定できる。
Next, the
次に、画像生成部22は、設定した仮想視点VPに応じた投影面TSの一部の領域を用いて仮想視点画像CPを生成する。すなわち、画像生成部22は、投影面TSのうち仮想視点VPからみて所定の視野角に含まれる領域のデータを画像として切り出す。切り出した画像は、車両9の周辺の被写体の像を含んでいる。これとともに、画像生成部22は、設定した仮想視点VPに応じて車両9のモデルに関してレンダリングを行い、その結果となる二次元の車両像90を、切り出した画像に対して重畳する。車両像90は、仮想視点VPからみた車両9の車体の形状を示すことになる。これにより、画像生成部22は、仮想視点VPからみた車両9の周辺と車両9の車体とを示す仮想視点画像CPを生成する。
Next, the
例えば図4に示すように、位置を車両9の直上とし視線を下方に向けた仮想視点VPaを設定した場合には、車両9の周辺と車両9の車体とを俯瞰する仮想視点画像(俯瞰画像)CPaを生成できる。また、位置を車両9の左後方とし視線を車両9の前方に向けた仮想視点VPbを設定した場合には、車両9の左後方からみた車両9の周辺と車両9の車体とを示す仮想視点画像CPbを生成できる。
For example, as illustrated in FIG. 4, when a virtual viewpoint VPa is set with the position directly above the
本実施の形態の画像生成部22は、このような仮想視点VPの位置を、車両9の外部のみならず、車両9の車室内に設定することも可能である。仮想視点VPの位置を車両9の車室内に設定した場合は、車両9の車室内からみた車両9の周辺と車両9の車体(内装)とを示す臨場感のある仮想視点画像を生成できる。
The
<1−3.動作モード>
次に、画像表示システム10の動作モードについて説明する。図5は、画像表示システム10の動作モードの遷移を示す図である。画像表示システム10は、通常モードM0、俯瞰モードM1、及び、周回モードM2の3つの動作モードを有している。これらの動作モードは、車両9の状態やユーザの操作に応じて制御部20の制御により切り替えられる。
<1-3. Operation mode>
Next, the operation mode of the
通常モードM0は、画像生成装置2の機能が利用されない動作モードである。表示装置3がナビゲーション機能を有している場合は、通常モードM0においては、表示装置3はナビゲーション機能に基づく地図画像などを表示する。
The normal mode M0 is an operation mode in which the function of the
一方、俯瞰モードM1、及び、周回モードM2は、画像生成装置2の機能を利用し、画像生成装置2で生成された仮想視点画像を含む表示画像を表示装置3で表示する動作モードである。したがって、これらの動作モードでは、ユーザは、表示装置3に表示された表示画像を確認することで、車両9の周辺の様子をほぼリアルタイムに把握できる。
On the other hand, the bird's-eye view mode M1 and the circulation mode M2 are operation modes in which a display image including a virtual viewpoint image generated by the
俯瞰モードM1は、車両9の直上の視点から車両9の周辺を俯瞰する仮想視点画像である俯瞰画像を表示する動作モードである。図6は、俯瞰モードM1で表示される、俯瞰画像CP1を含む表示画像DPの一例を示す図である。図に示すように、この表示画像DPは、俯瞰画像CP1とともに、カメラ5の位置からみた車両9の周辺を示す仮想視点画像であるカメラ視点画像CP2を含んでいる。
The bird's-eye view mode M <b> 1 is an operation mode for displaying a bird's-eye view image that is a virtual viewpoint image for bird's-eye view of the periphery of the
カメラ視点画像CP2の仮想視点VPは、車両9の進行方向に基いて選択される。車両9の進行方向が前方の場合はフロントカメラ5Fの光軸5Faと同様の仮想視点VPが設定され、車両9の進行方向が後方の場合はリアカメラ5Bの光軸5Baと同様の仮想視点VPが設定される。車両9の進行方向は、シフトセンサ95から送出される信号に基いて画像制御部20aが判定する。ユーザは、このような俯瞰画像CP1とカメラ視点画像CP2とを確認することで、車両9の周囲全体の様子と車両9の進行方向の様子とを把握できることになる。
The virtual viewpoint VP of the camera viewpoint image CP2 is selected based on the traveling direction of the
これに対して、周回モードM2は、車両9の車室内の視点からみた車両9の周辺を示す仮想視点画像である車内視点画像を表示する動作モードである。図7は、車内視点画像CP3を含む表示画像DPの一例を示す図である。図に示すように、この車内視点画像CP3は、車両9の車室内の視点からみた車両9の周辺の被写体の像に、車室内の視点からみた車両9の車体(内装)を示す車両像90が重畳された臨場感のある画像となる。ユーザは、このような車内視点画像CP3を確認することで、車両9の周囲の様子を車室内の視点から確認でき、車両9の周辺の様子を直感的に把握できることになる。また、ユーザは、車内視点画像CP3に含まれる車両像90に基づいて、車内視点画像CP3が車両9の周囲のいずれの方向を示しているかを直感的に把握できる。
On the other hand, the circulation mode M2 is an operation mode for displaying an in-vehicle viewpoint image that is a virtual viewpoint image showing the periphery of the
車両像90は、車体底面に相当する部分と車体底面以外に相当する部分とに分けられる。車両像90における車体底面に相当する部分は非透明となっている。一方で、車両像90における車体底面以外に相当する部分は、タイヤ及びフレームなどの特徴のある一部を除いて透明あるいは半透明となっている。これにより、車内視点画像CP3に車両像90を含めたとしても、車両9の周辺の被写体の像を確認できるようになっている。
The
周回モードM2では、このような車内視点画像が連続的に表示装置3に表示され、車両9の周囲を周回するように車室内の視点からみた車両9の周辺の様子を示すアニメーションが行われる。したがって、周回モードM2を利用することで、ユーザは車両9の周囲全体を確認することができる。
In the rounding mode M2, such in-vehicle viewpoint images are continuously displayed on the
図5に示すように、画像表示システム10が起動すると、まず、その動作モードが周回モードM2となる。この周回モードM2の場合は、仮想視点VPの視線が車両9の周囲を一周する。このような仮想視点VPの視線の周回が完了すると、動作モードは通常モードM0に切り替えられる。また、通常モードM0において、ユーザが操作ボタン4を長押した場合(一定時間以上継続して押圧した場合)は、動作モードは周回モードM2に切り替えられる。
As shown in FIG. 5, when the
また、通常モードM0において、ユーザが操作ボタン4を通常の長さで押した場合、あるいは、車両9のシフトポジションがリバースとなった場合は、動作モードは俯瞰モードM1に切り替えられる。また、俯瞰モードM1において、ユーザが操作ボタン4を押した場合は、動作モードは通常モードM0に切り替えられる。
In the normal mode M0, when the user presses the
<1−4.周回モード>
次に、周回モードM2についてより詳細に説明する。前述のように、周回モードM2では、車両9の周囲を周回するように車室内の視点からみた車両9の周辺の様子を示すアニメーションが行われる。
<1-4. Circulation mode>
Next, the rotation mode M2 will be described in more detail. As described above, in the lap mode M2, an animation showing the state of the periphery of the
このようなアニメーションを行うため、周回モードM2では、画像制御部20aが、仮想視点VPの視線が車両9の周囲を周回するように、仮想視点VPの視線の向きを変更する。具体的には、画像制御部20aが、仮想視点VPの視線の平面視での車両9の前後方向に対する角度(車両9を上からみた場合での車両9の前後方向に対する角度。以下、「平面視角」という。)を徐々に変更する。そして、このように画像制御部20aが仮想視点VPの視線の平面視角を徐々に変更している状態で、画像生成部22が車内視点画像を連続的に(時間的に連続して)生成する。
In order to perform such an animation, in the circulation mode M2, the
これにより生成された車内視点画像を連続的に表示装置3において表示することにより、車両9の周囲を周回するように車両9の周辺の様子を示すアニメーションが行われる。このようなアニメーションを確認することで、ユーザは車両9の周囲全体の様子を容易に確認することができる。このアニメーションは、例えば20秒間かけて行われる。
An in-vehicle viewpoint image generated in this way is continuously displayed on the
<1−4−1.仮想視点の位置の移動>
周回モードM2において、画像制御部20aは、仮想視点VPの視線の向き(平面視角)を変更するだけでなく、仮想視点VPの位置も変更する。
<1-4-1. Moving the virtual viewpoint position>
In the round mode M2, the
図8は、周回モードM2における仮想視点VPの遷移を示す図であり、車両9を平面視で示している。図中の実線矢印のそれぞれは仮想視点VPを表しており、実線矢印の始点が仮想視点VPの位置を示している。実線矢印の向きは、仮想視点VPの視線の平面視での向きを示している。すなわち、実線矢印の車両9の前後方向に対する角度は、仮想視点VPの視線の平面視角に相当する。
FIG. 8 is a diagram showing the transition of the virtual viewpoint VP in the circulation mode M2, and shows the
図に示すように、画像制御部20aは、仮想視点VPの視線が車両9の周囲を右回りで一周するように、仮想視点VPの視線の平面視角を徐々に変更する。これとともに、画像制御部20aは、仮想視点VPの位置を、車両9の車室91の内部を一周するように、車室91の周縁に沿って車両9の前後方向及び左右方向に直線的に移動する。
As shown in the figure, the
まず、画像制御部20aは、仮想視点VPの視線が初期方向である車両9の前後方向に沿った前方に向くように、仮想視点VPの視線の平面視角を設定する。これとともに、画像制御部20aは、仮想視点VPの位置を、初期位置である車室91の前方中央の位置(以下、「前方中央位置」という。)P1に設定する。
First, the
図9は、仮想視点VPの視線が車両9の前方に向き仮想視点VPの位置が前方中央位置P1の場合において、画像生成部22が生成する車内視点画像CP31の例を示す図である。図9に示すように、車内視点画像CP31は、車両9の前方の被写体の像に、車両9の前方を示す車両像90が重畳された画像となっている。
FIG. 9 is a diagram illustrating an example of the in-vehicle viewpoint image CP31 generated by the
図8に戻り、次に、画像制御部20aは、仮想視点VPの視線の平面視角を維持しつつ、仮想視点VPの位置を車室91の前方右端の位置P2に向けて右方に連続的に移動する(破線矢印A1)。すなわち、画像制御部20aは、仮想視点VPの視線を前方に向けた状態を維持しながら、仮想視点VPの位置を車室91の前側の周縁に沿って右方に移動する。
Returning to FIG. 8, next, the
仮想視点VPの位置を前方右端の位置P2に移動すると、画像制御部20aは、仮想視点VPの位置の移動を停止した後、仮想視点VPの視線が車両9の左右方向に沿った右方に向くように仮想視点VPの視線の平面視角を連続的に変更する(破線矢印A11)。すなわち、画像制御部20aは、仮想視点VPの位置を前方右端の位置P2に維持しながら、仮想視点VPの視線の平面視角を右回転で90°変更する。
When the position of the virtual viewpoint VP is moved to the front right end position P2, the
仮想視点VPの視線を車両9の右方に向けると、画像制御部20aは、仮想視点VPの視線の平面視角を維持しつつ、仮想視点VPの位置を車室91の後方右端の位置P3に向けて後方に連続的に移動する(破線矢印A2)。すなわち、画像制御部20aは、仮想視点VPの視線を右方に向けた状態を維持しながら、仮想視点VPの位置を車室91の右側の周縁に沿って後方に移動する。
When the line of sight of the virtual viewpoint VP is directed to the right side of the
図10は、仮想視点VPの視線が車両9の右方に向き仮想視点VPの位置が車室91の右側の周縁に沿って移動する場合において、画像生成部22が生成する車内視点画像CP32の例を示す図である。図10に示すように、車内視点画像CP32は、車両9の右方の被写体の像に、車両9の右方を示す車両像90が重畳された画像となっている。
FIG. 10 illustrates the in-vehicle viewpoint image CP32 generated by the
図8に戻り、仮想視点VPの位置を後方右端の位置P3に移動すると、画像制御部20aは、仮想視点VPの位置の移動を停止した後、仮想視点VPの視線が車両9の前後方向に沿った後方に向くように仮想視点VPの視線の平面視角を連続的に変更する(破線矢印A12)。すなわち、画像制御部20aは、仮想視点VPの位置を後方右端の位置P3に維持しながら、仮想視点VPの視線の平面視角を右回転で90°変更する。
Returning to FIG. 8, when the position of the virtual viewpoint VP is moved to the rear rightmost position P3, the
仮想視点VPの視線を車両9の後方に向けると、画像制御部20aは、仮想視点VPの視線の平面視角を維持しつつ、仮想視点VPの位置を車室91の後方左端の位置P5に向けて左方に連続的に移動する(破線矢印A3)。すなわち、画像制御部20aは、仮想視点VPの視線を後方に向けた状態を維持しながら、仮想視点VPの位置を車室91の後側の周縁に沿って左方に移動する。この移動中において、仮想視点VPの位置は車室91の後方中央の位置(以下、「後方中央位置」という。)P4を経由する。
When the line of sight of the virtual viewpoint VP is directed to the rear of the
図11は、仮想視点VPの視線が車両9の後方に向き仮想視点VPの位置が後方中央位置P4の場合において、画像生成部22が生成する車内視点画像CP33の例を示す図である。図11に示すように、車内視点画像CP33は、車両9の後方の被写体の像に、車両9の後方を示す車両像90が重畳された画像となっている。
FIG. 11 is a diagram illustrating an example of the in-vehicle viewpoint image CP33 generated by the
図8に戻り、仮想視点VPの位置を後方左端の位置P5に移動すると、画像制御部20aは、仮想視点VPの位置の移動を停止した後、仮想視点VPの視線が車両9の左右方向に沿った左方に向くように仮想視点VPの視線の平面視角を連続的に変更する(破線矢印A13)。すなわち、画像制御部20aは、仮想視点VPの位置を後方左端の位置P5に維持しながら、仮想視点VPの視線の平面視角を右回転で90°変更する。
Returning to FIG. 8, when the position of the virtual viewpoint VP is moved to the rear leftmost position P5, the
仮想視点VPの視線を車両9の左方に向けると、画像制御部20aは、仮想視点VPの視線の平面視角を維持しつつ、仮想視点VPの位置を車室91の前方左端の位置P6に向けて前方に連続的に移動する(破線矢印A4)。すなわち、画像制御部20aは、仮想視点VPの視線を左方に向けた状態を維持しながら、仮想視点VPの位置を車室91の左側の周縁に沿って前方に移動する。
When the line of sight of the virtual viewpoint VP is directed to the left side of the
図12は、仮想視点VPの視線が車両9の左方に向き仮想視点VPの位置が車室91の左側の周縁に沿って移動する場合において、画像生成部22が生成する車内視点画像CP34の例を示す図である。図12に示すように、車内視点画像CP34は、車両9の左方の被写体の像に、車両9の左方を示す車両像90が重畳された画像となっている。
FIG. 12 illustrates the in-vehicle viewpoint image CP34 generated by the
図8に戻り、仮想視点VPの位置を前方左端の位置P6に移動すると、画像制御部20aは、仮想視点VPの位置の移動を停止した後、仮想視点VPの視線が車両9の前後方向に沿った前方に向くように仮想視点VPの視線の平面視角を連続的に変更する(破線矢印A14)。すなわち、画像制御部20aは、仮想視点VPの位置を前方左端の位置P6に維持しながら、仮想視点VPの視線の平面視角を右回転で90°変更する。
Returning to FIG. 8, when the position of the virtual viewpoint VP is moved to the front left end position P <b> 6, the
仮想視点VPの視線を車両9の前方に向けると、画像制御部20aは、仮想視点VPの視線の平面視角を維持しつつ、仮想視点VPの位置を前方中央位置P1に向けて右方に連続的に移動する(破線矢印A5)。すなわち、画像制御部20aは、仮想視点VPの視線を前方に向けた状態を維持しながら、仮想視点VPの位置を車室91の前側の周縁に沿って右方に移動する。
When the line of sight of the virtual viewpoint VP is directed to the front of the
そして、最終的に仮想視点VPの位置は初期位置である前方中央位置P1に戻る。仮想視点VPの位置が前方中央位置P1に戻った場合においては、画像生成部22は図9に示す車内視点画像CP31と同様の車内視点画像を生成する。
Finally, the position of the virtual viewpoint VP returns to the front center position P1, which is the initial position. When the position of the virtual viewpoint VP returns to the front center position P1, the
このように、周回モードM2において画像制御部20aは、仮想視点VPの視線を向ける方向に応じて仮想視点VPの位置を移動する。すなわち、画像制御部20aは、仮想視点VPの視線を車両9の前方に向ける場合は、仮想視点VPの位置を車室91の前方に移動する。同様に、画像制御部20aは、仮想視点VPの視線を車両9の後方に向ける場合は、仮想視点VPの位置を車室91の後方に移動する。また、画像制御部20aは、仮想視点VPの視線を車両9の右方に向ける場合は仮想視点VPの位置を車室91の右方に移動し、仮想視点VPの視線を車両9の左方に向ける場合は仮想視点VPの位置を車室91の左方に移動する。このように仮想視点VPの視線を向ける方向に応じて仮想視点VPの位置も移動することで、車内視点画像に含まれる車両9の被写体の像の視認性を向上できる。
As described above, in the circulation mode M2, the
図13は、比較例における仮想視点VPの遷移を示す図である。この比較例においては、周回モードにおいて、仮想視点VPの位置が移動されず、車室91のドライバの視点に相当する位置P0に固定されている。また、仮想視点VPの視線が右回りで一周するように、仮想視点VPの視線の平面視角が連続的に変更される。図14は、該比較例において、仮想視点VPの視線が車両9の前方に向いた場合に生成される車内視点画像CP41の例を示す図である。また、図15は、該比較例において、仮想視点VPの視線が車両9の後方に向いた場合に生成される車内視点画像CP43の例を示す図である。
FIG. 13 is a diagram illustrating transition of the virtual viewpoint VP in the comparative example. In this comparative example, the position of the virtual viewpoint VP is not moved and is fixed at the position P0 corresponding to the viewpoint of the driver in the
図14と図9とを比較し、図15と図11とを比較して分かるように、比較例の車内視点画像CP41,CP43においては、本実施の形態の車内視点画像CP31,CP33と比較して、車両像90が車体における必要以上に多くの部分を示している。このため、車両像90が車両9の周辺の被写体の像の視認性を妨げる可能性がある。また、比較例の車内視点画像CP41,CP43においては、仮想視点VPの位置から車両9の周辺の被写体までの距離が長いため、確認すべき被写体の像が小さくなり、被写体の像の視認性が悪くなっている。
As can be seen by comparing FIGS. 14 and 9 and FIGS. 15 and 11, the in-vehicle viewpoint images CP41 and CP43 of the comparative example are compared with the in-vehicle viewpoint images CP31 and CP33 of the present embodiment. Thus, the
これに対して、本実施の形態では、画像制御部20aが、仮想視点VPの視線を向ける方向に応じて仮想視点VPの位置も移動する。このため、車内視点画像に含まれる車両像90が示す車体の部分を少なくすることができる。また、仮想視点VPの位置から車両9の周辺の被写体までの距離が短いため、確認すべき被写体の像を大きくすることができる。その結果、車内視点画像に含まれる車両9の周辺の被写体の像の視認性を向上できる。
On the other hand, in the present embodiment, the position of the virtual viewpoint VP also moves according to the direction in which the
一般に車両は前後方向に長いため、仮想視点VPの視線を向ける方向に応じて仮想視点VPの位置を車両の前後方向に移動させることにより、車内視点画像に含まれる被写体の像の視認性を効果的に向上できる。また、本実施の形態では、画像制御部20aは、仮想視点VPの視線を向ける方向に応じて仮想視点VPの位置を車両9の前後方向とともに左右方向にも移動させるため、車内視点画像に含まれる被写体の像の視認性をさらに効果的に向上できる。画像制御部20aは、仮想視点VPの視線を車両の車室の周縁に沿って移動させるため、車内視点画像に含まれる車両像90が示す車体の部分を少なくすることができるとともに、確認すべき被写体の像を大きくすることができる。
Since the vehicle is generally long in the front-rear direction, the visibility of the image of the subject included in the in-vehicle viewpoint image is effectively achieved by moving the position of the virtual viewpoint VP in the front-rear direction of the vehicle according to the direction in which the line of sight of the virtual viewpoint VP is directed. Can be improved. In the present embodiment, the
また、上記のように、周回モードM2において画像制御部20aは、仮想視点VPの視線の平面視角の変更中は仮想視点VPの位置を維持し、一方で、仮想視点の位置の移動中は仮想視点の視線の平面視角を維持する。すなわち、画像制御部20aは、仮想視点VPの視線の平面視角と仮想視点VPの位置とを並行して変更せず、一方を変更している場合は他方を維持するようになっている。これにより、仮想視点VPの視線の動きが複雑にならずにシンプルにできるため、周回モードM2において連続的に生成される車内視点画像が車両9の周辺の様子を分かりやすく示すことができる。
In addition, as described above, in the rotation mode M2, the
<1−4−2.仮想視点の俯角の調整>
ところで、仮想視点VPの視線の向きは、平面視角と俯角(水平方向を基準とした下向きの角度)とで規定される。周回モードM2において画像制御部20aは、このような仮想視点VPの視線の俯角も調整する。
<1-4-2. Adjustment of the virtual angle of depression>
By the way, the direction of the line of sight of the virtual viewpoint VP is defined by a planar viewing angle and a depression angle (a downward angle with respect to the horizontal direction). In the circulation mode M2, the
図16は、仮想視点画像の生成に用いられる投影面TSを示す図である。図16に示すように、投影面TSにおいては、撮影画像のデータが投影される領域(以下、「投影領域」という。)R1の外側に、撮影画像のデータが投影されない領域(以下、「非投影領域」という。)R2が存在している。 FIG. 16 is a diagram showing a projection plane TS used for generating a virtual viewpoint image. As shown in FIG. 16, on the projection surface TS, an area (hereinafter referred to as “non-projected area”) on which the captured image data is not projected outside the area (hereinafter referred to as “projection area”) R1 onto which the captured image data is projected. It is referred to as a “projection area.”) R2 exists.
前述のように、フロントカメラ5Fと、リアカメラ5Bと、サイドカメラ5L,5Rとでは光軸の俯角が異なり、撮影可能となる車両9から離れる方向の距離が異なる。そして、左右のサイドカメラ5L,5Rは、車両9に比較的近い領域のみを撮影でき、車両9から比較的離れた領域を撮影できない。このため、図16に示すように、投影面TSにおいて車両9の左方及び右方に相当する部分に、データの無い非投影領域R2が生じることになる。
As described above, the
このような非投影領域R2を考慮しなかった場合には、周回モードM2において画像生成部22が、投影面TSにおける非投影領域R2を含む領域を用いて車内視点画像を生成する可能性がある。すなわち、車内視点画像が非投影領域R2を含む可能性がある。非投影領域R2にはデータが無いため、非投影領域R2を含む車内視点画像においては、一部の領域が車両9の周辺の被写体の像を示さずに単一色(一般には、黒色)となる。したがって、このような車内視点画像を視認したユーザは大きな違和感を感じることになる。
When such a non-projection region R2 is not taken into consideration, there is a possibility that the
このような問題に対応するため、本実施の形態の画像制御部20aは、周回モードM2において、投影面TSにおける非投影領域R2を車内視点画像が含まないように仮想視点VPの視線の俯角を調整する。
In order to cope with such a problem, the
図17は、画像制御部20aが調整した仮想視点VPの視線の俯角βを示す図である。投影面TSにおいては、車両9の全周囲のうち左方及び右方において、投影領域R1のサイズ(車両9から離れる方向の長さ)が最小となり、非投影領域R2のサイズ(車両9から離れる方向の長さ)が最大となる(図16参照。)。画像制御部20aが仮想視点VPの視線の俯角βを特定角度(例えば、60°)に設定した場合は、このような車両9の左方または右方に仮想視点VPの視線を向けた場合においても車内視点画像が非投影領域R2を含まないようにすることができる。
FIG. 17 is a diagram illustrating the depression angle β of the line of sight of the virtual viewpoint VP adjusted by the
このため、周回モードM2において画像制御部20aは、仮想視点VPの視線の俯角βを、この特定角度(60°)に設定する。そして、図17に示すように、画像制御部20aは、仮想視点VPの視線が車両9の周囲を周回するように仮想視点VPの視線の平面視角を変更したとしても、仮想視点VPの視線の俯角βを特定角度(60°)に常時に維持する。すなわち、画像制御部20aは、車両9の全周囲のいずれの方向に仮想視点VPの視線を向けた場合であっても、仮想視点VPの視線の俯角βを特定角度(60°)にする。
For this reason, in the rotation mode M2, the
図18は、図17のように仮想視点VPの視線の俯角βを調整した場合に、投影面TSのうち画像生成部22が車内視点画像の生成に用いる使用領域R10を示す図である。図18に示すように、使用領域R10は、車両9に比較的近く車両9の周囲を囲む領域となる。使用領域R10は、データのある投影領域R1のみを含み、データの無い非投影領域R2を含まない。
FIG. 18 is a diagram illustrating a use region R10 used by the
仮想視点VPの視線の俯角βを特定角度(60°)に維持すれば、投影領域R1のサイズが最小となる方向に仮想視点VPの視線を向けた場合においても車内視点画像が非投影領域R2を含まない。このため、当然に、その他の方向に仮想視点VPの視線を向けた場合においても、車内視点画像が非投影領域R2を含むことはない。したがって、周回モードM2において、仮想視点VPの視線が車両9の周囲を周回するように仮想視点VPの視線の平面視角を変更したとしても、車内視点画像が非投影領域R2を常に含まないようにすることができる。その結果、車内視点画像を視認したユーザが違和感を感じることを防止できる。
If the depression angle β of the line of sight of the virtual viewpoint VP is maintained at a specific angle (60 °), the in-vehicle viewpoint image is not projected in the non-projection area R2 even when the line of sight of the virtual viewpoint VP is directed in the direction that minimizes the size of the projection area R1. Not included. For this reason, naturally, even when the line of sight of the virtual viewpoint VP is directed in the other direction, the in-vehicle viewpoint image does not include the non-projection region R2. Therefore, even if the plane view angle of the visual line of the virtual viewpoint VP is changed so that the line of sight of the virtual viewpoint VP circulates around the
また、周回モードM2において画像制御部20aが仮想視点VPの視線の俯角βを維持することから、仮想視点VPの視線の動きが複雑にならずにシンプルにできる。このため、周回モードM2において連続的に生成される車内視点画像が車両9の周辺の様子を分かりやすく示すことができる。
Further, since the
<1−4−3.動作の流れ>
次に、周回モードM2における画像表示システム10の動作の流れについて説明する。図19は、周回モードM2における画像表示システム10の動作の流れを示す図である。
<1-4-3. Flow of operation>
Next, an operation flow of the
動作モードが周回モードM2となると、まず、画像制御部20aが仮想視点VPを車室内に設定する(ステップS11)。画像制御部20aは、仮想視点VPの視線が初期方向である車両9の前方に向くようにその平面視角を設定するとともに、仮想視点VPの位置を初期位置である前方中央位置P1に設定する。また、画像制御部20aは、車両9の左方または右方に仮想視点VPの視線を向けた場合においても仮想視点画像が非投影領域R2を含まない特定角度(60°)に、仮想視点VPの視線の俯角を設定する。
When the operation mode becomes the circulation mode M2, first, the
次に、車両9に設けられた4つのカメラ5のそれぞれが車両9の周辺を撮影する。そして、画像取得部21が、4つのカメラ5でそれぞれ得られた4つの撮影画像を取得する(ステップS12)。
Next, each of the four
次に、取得された4つ撮影画像を用いて、画像生成部22が車内視点画像を生成する(ステップS13)。そして、画像調整部23が生成された車内視点画像を含む表示画像DPを生成し、画像出力部24がこの表示画像DPを表示装置3に出力する(ステップS14)。これにより、車内視点画像を含む表示画像DPが、表示装置3に表示される。
Next, the
次に、画像制御部20aが、仮想視点VPの視線の平面視角、あるいは、仮想視点VPの位置を変更する(ステップS16)。そして、処理は再びステップS12に戻り、上記ステップS12〜S14と同様の処理が繰り返される。このような処理(ステップS12〜S14,S16)が、所定の周期(例えば、1/30秒周期)で繰り返される。
Next, the
ステップS16において、画像制御部20aは、上述したように仮想視点VPの視線の平面視角と仮想視点VPの位置とを並行して変更せず、一方を変更している場合は他方を維持する(図8参照。)。また、画像制御部20aは、仮想視点VPの視線の平面視角及び仮想視点VPの位置に関わらず、仮想視点VPの視線の俯角を特定角度に維持する(図17参照。)。
In step S16, the
このような処理により、画像制御部20aが仮想視点VPを徐々に変更している状態で、画像生成部22が車内視点画像を連続的に生成することになる。その結果、表示装置3において、車両9の周囲を周回するように車両9の周辺の様子を示すアニメーションが行われる。
By such processing, the
仮想視点VPの視線が車両9の周囲を一周し、仮想視点VPの位置が初期位置である前方中央位置P1に戻ると(ステップS15にてYes)、周回モードM2における画像表示システム10の動作が終了する。
When the line of sight of the virtual viewpoint VP goes around the
<2.第2の実施の形態>
次に、第2の実施の形態について説明する。第2の実施の形態の画像表示システム10の構成及び動作は、第1の実施の形態とほぼ同様であるため、以下、第1の実施の形態との相違点を中心に説明する。
<2. Second Embodiment>
Next, a second embodiment will be described. Since the configuration and operation of the
第1の実施の形態では、周回モードM2において画像制御部20aは、仮想視点VPの視線の平面視角と仮想視点VPの位置とを並行して変更しなかった。これに対して、第2の実施の形態では、画像制御部20aは、仮想視点VPの視線の平面視角と仮想視点VPの位置とを並行して変更する。
In the first embodiment, in the rotation mode M2, the
図20は、第2の実施の形態の周回モードM2における仮想視点VPの遷移を示す図である。第2の実施の形態においても、第1の実施の形態と同様に、画像制御部20aは、前方中央位置P1から位置P2〜P6を経由して再び前方中央位置P1まで、車両9の車室91の内部を一周するように車室91の周縁に沿って仮想視点VPの位置を直線的に移動する。ただし、画像制御部20aは、位置P2,P3,P5,P6においても仮想視点VPの位置を停止せず、仮想視点VPの位置を継続的に移動する。
FIG. 20 is a diagram illustrating a transition of the virtual viewpoint VP in the circulation mode M2 according to the second embodiment. Also in the second embodiment, as in the first embodiment, the
また、画像制御部20aは、仮想視点VPの位置の移動中においても、仮想視点VPの視線の平面視角を継続的に変更する(破線矢印A15)。これにより、周回モードM2においては、仮想視点VPの視線の平面視角と仮想視点VPの位置とが並行して変更されることになる。
Further, the
第2の実施の形態においても、周回モードM2において画像制御部20aは、仮想視点VPの視線を向ける方向に応じて仮想視点VPの位置を移動する。すなわち、画像制御部20aは、仮想視点VPの視線を車両9の前方に向ける場合は、仮想視点VPの位置を車室91の前方に移動する。同様に、画像制御部20aは、仮想視点VPの視線を車両9の後方に向ける場合は、仮想視点VPの位置を車室91の後方に移動する。また、画像制御部20aは、仮想視点VPの視線を車両9の右方に向ける場合は仮想視点VPの位置を車室91の右方に移動し、仮想視点VPの視線を車両9の左方に向ける場合は仮想視点VPの位置を車室91の左方に移動する。これにより、車内視点画像に含まれる車両9の被写体の像の視認性を向上できる。
Also in the second embodiment, in the circulation mode M2, the
以上のように第2の実施の形態では、仮想視点VPの視線の平面視角と仮想視点VPの位置との双方が並行して変更されるため、仮想視点の視線が車両9の周囲を周回する時間を短くすることができる。すなわち、車両9の周囲を周回するように車両9の周辺の様子を示すアニメーションが行われる時間を比較的短くすることができる(例えば、15秒)。したがって、ユーザは、車両9の周囲全体の様子を比較的短時間で確認することができる。
As described above, in the second embodiment, both the planar viewing angle of the line of sight of the virtual viewpoint VP and the position of the virtual viewpoint VP are changed in parallel, so the line of sight of the virtual viewpoint circulates around the
<3.第3の実施の形態>
次に、第3の実施の形態について説明する。第3の実施の形態の画像表示システム10の構成及び動作は、第2の実施の形態とほぼ同様であるため、以下、第2の実施の形態との相違点を中心に説明する。
<3. Third Embodiment>
Next, a third embodiment will be described. Since the configuration and operation of the
第2の実施の形態では、画像制御部20aは、車室91の周縁に沿って仮想視点VPの位置を直線的に移動していた。これに対して、第3の実施の形態では、画像制御部20aは、仮想視点VPの位置を略楕円形状に移動するようになっている。第3の実施の形態においても、画像制御部20aは、仮想視点VPの視線の平面視角と仮想視点VPの位置とを並行して変更する。
In the second embodiment, the
図21は、第3の実施の形態の周回モードM2における仮想視点VPの遷移を示す図である。図21に示すように、第3の実施の形態では、仮想視点VPの位置を移動するルートとして、長軸が車両9の前後方向に沿った略楕円形のルートが車両9の車室91の内部に設定される。
FIG. 21 is a diagram illustrating the transition of the virtual viewpoint VP in the circulation mode M2 according to the third embodiment. As shown in FIG. 21, in the third embodiment, as a route for moving the position of the virtual viewpoint VP, a substantially elliptical route whose major axis is along the front-rear direction of the
まず、画像制御部20aは、仮想視点VPの視線が初期方向である車両9の前方に向くようにその平面視角を設定するとともに、仮想視点VPの位置を初期位置である前方中央位置P1に設定する。
First, the
次に、画像制御部20aは、前方中央位置P1から後方中央位置P4まで略楕円形のルートの右側の弧に沿って仮想視点VPの位置を後方に移動する(破線矢印A6)。さらに、画像制御部20aは、後方中央位置P4から前方中央位置P1まで略楕円形のルートの左側の弧に沿って仮想視点VPの位置を前方に移動する(破線矢印A7)。画像制御部20aは、このような仮想視点VPの位置の移動中においても、仮想視点VPの視線の平面視角を継続的に変更する(破線矢印A16)。
Next, the
第3の実施の形態においても、周回モードM2において画像制御部20aは、仮想視点VPの視線を向ける方向に応じて仮想視点VPの位置を移動する。すなわち、画像制御部20aは、仮想視点VPの視線を車両9の前方に向ける場合は、仮想視点VPの位置を車室91の前方に移動する。同様に、画像制御部20aは、仮想視点VPの視線を車両9の後方に向ける場合は、仮想視点VPの位置を車室91の後方に移動する。また、画像制御部20aは、仮想視点VPの視線を車両9の右方に向ける場合は仮想視点VPの位置を車室91の右方に移動し、仮想視点VPの視線を車両9の左方に向ける場合は仮想視点VPの位置を車室91の左方に移動する。これにより、車内視点画像に含まれる車両9の被写体の像の視認性を向上できる。
Also in the third embodiment, in the rotation mode M2, the
以上のように第3の実施の形態では、仮想視点VPの位置を略楕円状に移動するため、仮想視点VPの位置を移動すべき距離を短くできる。したがって、仮想視点VPの視線が車両9の周囲を周回する時間をさらに短くすることができ、ユーザは車両9の周囲全体の様子をより短時間で確認することができる。
As described above, in the third embodiment, since the position of the virtual viewpoint VP is moved in a substantially elliptical shape, the distance to move the position of the virtual viewpoint VP can be shortened. Therefore, it is possible to further shorten the time for the line of sight of the virtual viewpoint VP to go around the
また、仮想視点VPの位置を移動するルートとなる略楕円形は、その長軸が車両9の前後方向に沿っている。このため、車両9の車室91の前方及び後方に仮想視点VPの位置を大きく移動させることができる。したがって、仮想視点VPの視線を車両9の前方あるいは後方に向ける場合においても、車内視点画像に含まれる車両像90が示す車体の部分を少なくすることができるとともに、確認すべき被写体の像を大きくすることができる。
Further, the major axis of the substantially oval shape that is the route for moving the position of the virtual viewpoint VP is along the longitudinal direction of the
<4.第4の実施の形態>
次に、第4の実施の形態について説明する。第4の実施の形態の画像表示システム10の構成及び動作は、第1の実施の形態とほぼ同様であるため、以下、第1の実施の形態との相違点を中心に説明する。
<4. Fourth Embodiment>
Next, a fourth embodiment will be described. Since the configuration and operation of the
第1の実施の形態では、画像制御部20aは、仮想視点VPの位置を車両9の前後方向とともに左右方向にも移動していた。これに対して、第4の実施の形態では、画像制御部20aは、仮想視点VPの位置を車両9の前後方向にのみ移動する。
In the first embodiment, the
図22は、第4の実施の形態の周回モードM2における仮想視点VPの遷移を示す図である。図22に示すように、第4の実施の形態では、仮想視点VPの位置を移動するルートとして、車両9の前後方向に沿った直線のルートが車両9の車室91の内部に設定される。
FIG. 22 is a diagram illustrating the transition of the virtual viewpoint VP in the rotation mode M2 according to the fourth embodiment. As shown in FIG. 22, in the fourth embodiment, a straight route along the front-rear direction of the
まず、画像制御部20aは、仮想視点VPの視線が初期方向である車両9の前方に向くようにその平面視角を設定するとともに、仮想視点VPの位置を初期位置である前方中央位置P1に設定する。
First, the
次に、画像制御部20aは、仮想視点VPの視線が車両9の左右方向に沿った右方に向くように仮想視点VPの視線の平面視角を連続的に変更する(破線矢印A17)。すなわち、画像制御部20aは、仮想視点VPの位置を前方中央位置P1に維持しながら、仮想視点VPの視線の平面視角を右回転で90°変更する。
Next, the
仮想視点VPの視線を車両9の右方に向けると、画像制御部20aは、仮想視点VPの視線の平面視角を維持しつつ、前方中央位置P1から後方中央位置P4まで直線のルートに沿って仮想視点VPの位置を後方に移動する(破線矢印A8)。
When the line of sight of the virtual viewpoint VP is directed to the right side of the
仮想視点VPの位置を後方中央位置P4に移動すると、画像制御部20aは、仮想視点VPの位置の移動を停止した後、仮想視点VPの視線が車両9の左右方向に沿った左方に向くように仮想視点VPの視線の平面視角を連続的に変更する(破線矢印A18)。すなわち、画像制御部20aは、仮想視点VPの位置を位置P4に維持しながら、仮想視点VPの視線の平面視角を右回転で180°変更する。
When the position of the virtual viewpoint VP is moved to the rear center position P4, the
仮想視点VPの視線を車両9の左方に向けると、画像制御部20aは、仮想視点VPの視線の平面視角を維持しつつ、後方中央位置P4から前方中央位置P1まで直線のルートに沿って仮想視点VPの位置を前方に移動する(破線矢印A8)。
When the line of sight of the virtual viewpoint VP is directed to the left of the
仮想視点VPの位置を前方中央位置P1に移動すると、画像制御部20aは、仮想視点VPの位置の移動を停止した後、仮想視点VPの視線が車両9の前後方向に沿った前方に向くように仮想視点VPの視線の平面視角を連続的に変更する(破線矢印A19)。すなわち、画像制御部20aは、仮想視点VPの位置を前方中央位置P1に維持しながら、仮想視点VPの視線の平面視角を右回転で90°変更する。
When the position of the virtual viewpoint VP is moved to the front center position P1, the
第4の実施の形態においても、周回モードM2において画像制御部20aは、仮想視点VPの視線を向ける方向に応じて仮想視点VPの位置を移動する。すなわち、画像制御部20aは、仮想視点VPの視線を車両9の前方に向ける場合は、仮想視点VPの位置を車室91の前方に移動する。同様に、画像制御部20aは、仮想視点VPの視線を車両9の後方に向ける場合は、仮想視点VPの位置を車室91の後方に移動する。これにより、車内視点画像に含まれる車両9の被写体の像の視認性を向上できる。
Also in the fourth embodiment, in the rotation mode M2, the
以上のように第4の実施の形態では、仮想視点VPの位置を前後方向にのみ直線的に移動するため、仮想視点VPの位置を移動すべき距離を短くできる。したがって、仮想視点VPの視線が車両9の周囲を周回する時間を短くすることができ、ユーザは車両9の周囲全体の様子を比較的短時間で確認することができる。
As described above, in the fourth embodiment, since the position of the virtual viewpoint VP is linearly moved only in the front-rear direction, the distance to move the position of the virtual viewpoint VP can be shortened. Therefore, it is possible to shorten the time for the line of sight of the virtual viewpoint VP to circulate around the
なお、図22においては、画像制御部20aが仮想視点VPの視線の平面視角と仮想視点VPの位置とを並行して変更しないようになっているが、第2の実施の形態と同様に、仮想視点VPの視線の平面視角と仮想視点VPの位置とを並行して変更してもよい。
In FIG. 22, the
<5.第5の実施の形態>
次に、第5の実施の形態について説明する。第5の実施の形態の画像表示システム10の構成及び動作は、第1の実施の形態とほぼ同様であるため、以下、第1の実施の形態との相違点を中心に説明する。
<5. Fifth embodiment>
Next, a fifth embodiment will be described. Since the configuration and operation of the
第1の実施の形態では、周回モードM2において画像制御部20aは、仮想視点VPの視線の俯角を特定角度に維持していた。これに対して、第5の実施の形態では、画像制御部20aは、投影面TSにおける仮想視点VPの視線を向ける方向の投影領域R1のサイズに応じて、仮想視点VPの視線の俯角を変更する。
In the first embodiment, in the rotation mode M2, the
前述のように、投影面TSにおいては車両9の左方及び右方において投影領域R1のサイズ(車両9から離れる方向の長さ)が最小となる。したがって、投影面TSにおける車両9の前方または後方においては、車両9の左方及び右方と比較して投影領域R1のサイズ(車両9から離れる方向の長さ)は大きくなる。このため、車両9の前方または後方に仮想視点VPの視線を向ける場合には、左方または右方に向ける場合よりも仮想視点VPの視線を上向きにしたとしも、車内視点画像が非投影領域R2を含まない。第5の実施の形態の画像制御部20aは、このように車内視点画像が非投影領域R2を含まない範囲で、投影領域R1のサイズに応じて仮想視点VPの視線の俯角を変更する。
As described above, on the projection plane TS, the size of the projection region R1 (the length in the direction away from the vehicle 9) is minimized on the left and right sides of the
図23は、第5の実施の形態の周回モードM2における仮想視点VPの視線の俯角βを示す図である。図23に示すように、画像制御部20aは、仮想視点VPの視線を車両9の左方または右方に向ける場合においては、第1の実施の形態と同様に、仮想視点VPの視線の俯角βを特定角度(60°)にする。一方で、画像制御部20aは、仮想視点VPの視線を車両9の前方または後方に向ける場合においては、仮想視点VPの視線の俯角βを特定角度(60°)よりも小さくする。
FIG. 23 is a diagram illustrating the depression angle β of the line of sight of the virtual viewpoint VP in the rotation mode M2 according to the fifth embodiment. As shown in FIG. 23, the
まず、画像制御部20aは、仮想視点VPの視線が車両9の前方に向くようにその平面視角を設定するとともに、仮想視点VPの位置を初期位置である前方中央位置P1に設定する。このように仮想視点VPの位置が前方中央位置P1の場合においては、画像制御部20aは、仮想視点VPの視線の俯角βを、最も小さい最小角度(例えば、30°)に設定する。
First, the
図24は、仮想視点VPの視線が車両9の前方に向き仮想視点VPの位置が前方中央位置P1の場合において、画像生成部22が生成する車内視点画像CP35の例を示す図である。図9の第1の実施の形態の車内視点画像CP31と比較して、図24の第5の実施の形態の車内視点画像CP35は、車両9から離れた比較的遠方の被写体を示すことができる。
FIG. 24 is a diagram illustrating an example of the in-vehicle viewpoint image CP35 generated by the
図9の仮想視点VPの視線の俯角βは特定角度(60°)であるのに対し、図24の仮想視点VPの視線の俯角βは最小角度(30°)である。したがって、図24の仮想視点VPの視線は、図9の仮想視点VPの視線よりも上向きとなる。投影面TSにおける車両9の前方においては投影領域R1のサイズが比較的大きいため、このように仮想視点VPの視線の俯角βを最小角度(30°)にしても、車内視点画像が非投影領域R2を含まない。
The depression angle β of the line of sight of the virtual viewpoint VP in FIG. 9 is a specific angle (60 °), whereas the depression angle β of the line of sight of the virtual viewpoint VP in FIG. 24 is the minimum angle (30 °). Therefore, the line of sight of the virtual viewpoint VP in FIG. 24 is upward from the line of sight of the virtual viewpoint VP in FIG. Since the size of the projection area R1 is relatively large in front of the
図23に戻り、次に、画像制御部20aは、仮想視点VPの位置を前方中央位置P1から前方右端の位置P2に向けて移動する。この移動中に、画像制御部20aは、仮想視点VPの視線の俯角βを最小角度(30°)から特定角度(60°)まで徐々に変化させる。すなわち、画像制御部20aは、仮想視点VPの視線を徐々に下向きにする。
Returning to FIG. 23, next, the
次に、画像制御部20aは、仮想視点VPの視線を車両9の右方に向け、仮想視点VPの位置を前方右端の位置P2から後方右端の位置P3に向けて移動する。投影面TSにおける車両9の右方においては投影領域R1のサイズが最小となる。このため、この移動中においては、車内視点画像が非投影領域R2を含まないように、画像制御部20aは、仮想視点VPの視線の俯角βを特定角度(60°)に維持する。
Next, the
次に、画像制御部20aは、仮想視点VPの視線を車両9の後方に向け、仮想視点VPの位置を後方右端の位置P3から後方中央位置P4に向けて移動する。この移動中に、画像制御部20aは、仮想視点VPの視線の俯角βを特定角度(60°)から最小角度(30°)まで徐々に変化させる。すなわち、画像制御部20aは、仮想視点VPの視線を徐々に上向きにする。仮想視点VPの位置が後方中央位置P4の場合に、仮想視点VPの視線の俯角βは最小角度(30°)となる。
Next, the
図25は、仮想視点VPの視線が車両9の後方に向き仮想視点VPの位置が後方中央位置P4の場合において、画像生成部22が生成する車内視点画像CP36の例を示す図である。図25の第5の実施の形態の車内視点画像CP36は、図11の第1の実施の形態の車内視点画像CP33と比較して、車両9から離れた比較的遠方の被写体を示すことができる。
FIG. 25 is a diagram illustrating an example of the in-vehicle viewpoint image CP36 generated by the
図11の仮想視点VPの視線の俯角βは特定角度(60°)であるのに対し、図25の仮想視点VPの視線の俯角βは最小角度(30°)である。したがって、したがって、図25の仮想視点VPの視線は、図11の仮想視点VPの視線よりも上向きとなる。投影面TSにおける車両9の後方においては投影領域R1のサイズが比較的大きいため、このように仮想視点VPの視線の俯角βを最小角度(30°)にしても、車内視点画像が非投影領域R2を含まない。
The depression angle β of the line of sight of the virtual viewpoint VP in FIG. 11 is a specific angle (60 °), whereas the depression angle β of the line of sight of the virtual viewpoint VP in FIG. 25 is the minimum angle (30 °). Therefore, the line of sight of the virtual viewpoint VP in FIG. 25 is upward from the line of sight of the virtual viewpoint VP in FIG. Since the size of the projection region R1 is relatively large behind the
図23に戻り、次に、画像制御部20aは、仮想視点VPの位置を後方中央位置P4から後方左端の位置P5に向けて移動する。この移動中に、画像制御部20aは、仮想視点VPの視線の俯角βを最小角度(30°)から特定角度(60°)まで徐々に変化させる。すなわち、画像制御部20aは、仮想視点VPの視線を徐々に下向きにする。
Returning to FIG. 23, next, the
次に、画像制御部20aは、仮想視点VPの視線を車両9の左方に向け、仮想視点VPの位置を後方左端の位置P5から前方左端の位置P6に向けて移動する。投影面TSにおける車両9の左方においては投影領域R1のサイズが最小となる。このため、この移動中においては、車内視点画像が非投影領域R2を含まないように、画像制御部20aは、仮想視点VPの視線の俯角βを特定角度(60°)に維持する。
Next, the
次に、画像制御部20aは、仮想視点VPの視線を車両9の前方に向け、仮想視点VPの位置を前方左端の位置P6から前方中央位置P1に向けて移動する。この移動中に、画像制御部20aは、仮想視点VPの視線の俯角βを特定角度(60°)から最小角度(30°)まで徐々に変化させる。すなわち、画像制御部20aは、仮想視点VPの視線を徐々に上向きにする。仮想視点VPの位置が初期位置である前方中央位置P1に戻った場合は、仮想視点VPの視線の俯角βは最小角度(30°)となる。
Next, the
図26は、図23のように仮想視点VPの視線の俯角βを調整した場合に、投影面TSのうち画像生成部22が車内視点画像の生成に用いる使用領域R11を示す図である。図26に示すように、使用領域R11は、車両9の前後方向に長い領域となる。使用領域R11は、データのある投影領域R1のみを含み、データの無い非投影領域R2を含まない。したがって、周回モードM2において、仮想視点VPの視線が車両9の周囲を周回するように仮想視点VPの視線の平面視角を変更したとしても、車内視点画像が非投影領域R2を含まないようにすることができる。その結果、車内視点画像を視認したユーザが違和感を感じることを防止できる。
FIG. 26 is a diagram illustrating a use region R11 that is used by the
以上のように第5の実施の形態では、画像制御部20aは、車内視点画像が非投影領域R2を含まない範囲で、投影面TSにおける仮想視点VPの視線を向ける方向の投影領域R1のサイズに応じて仮想視点VPの視線の俯角βを変更する。このため、車内視点画像を視認したユーザが違和感を感じることを防止しつつ、車内視点画像が車両9から離れた比較的遠方の被写体を示すことができる。画像制御部20aは、仮想視点VPの視線を車両9の前方または後方に向ける場合に、仮想視点VPの視線の俯角βを特定角度(60°)よりも小さくする。したがって、車両9の進行方向に存在する比較的遠方の被写体を、車内視点画像が示すことができる。
As described above, in the fifth embodiment, the
<6.第6の実施の形態>
次に、第6の実施の形態について説明する。第6の実施の形態の画像表示システム10の構成及び動作は、第1の実施の形態とほぼ同様であるため、以下、第1の実施の形態との相違点を中心に説明する。
<6. Sixth Embodiment>
Next, a sixth embodiment will be described. Since the configuration and operation of the
第1の実施の形態では、周回モードM2において画像制御部20aは、仮想視点VPの視線の俯角を特定角度に常に維持していた。これに対して、第6の実施の形態では、画像制御部20aは、仮想視点VPの位置が前方中央位置P1及び後方中央位置P4以外の場合は、第1の実施の形態と同様に仮想視点VPの視線の俯角を特定角度(60°)に維持する。一方で、仮想視点VPの位置が前方中央位置P1及び後方中央位置P4の場合は、仮想視点VPの視線の俯角を特定角度(60°)よりも小さくする。
In the first embodiment, in the rotation mode M2, the
図27は、第6の実施の形態の周回モードM2における仮想視点VPの視線の俯角βを示す図である。 FIG. 27 is a diagram illustrating the depression angle β of the line of sight of the virtual viewpoint VP in the rotation mode M2 according to the sixth embodiment.
まず、画像制御部20aは、仮想視点VPの視線が車両9の前方に向くようにその平面視角を設定するとともに、仮想視点VPの位置を初期位置である前方中央位置P1に設定する。このように仮想視点VPの位置が前方中央位置P1の場合においては、画像制御部20aは、仮想視点VPの視線の俯角βを最も小さい最小角度(30°)に設定する。これにより、画像生成部22は、図24に示すような、車両9から離れた比較的遠方の被写体を示す車内視点画像CP35を生成する。
First, the
次に、画像制御部20aは、仮想視点VPの位置を前方中央位置P1に維持したまま、仮想視点VPの視線の俯角βを最も小さい最小角度(30°)から特定角度(60°)に徐々に変化させる。すなわち、画像制御部20aは、仮想視点VPの視線を徐々に下向きにする。
Next, the
仮想視点VPの視線の俯角βを特定角度(60°)にすると、画像制御部20aは、第1の実施の形態と同様に仮想視点VPの視線の平面視角と仮想視点VPの位置とを変更する。これにより、画像制御部20aは、仮想視点VPの位置を前方中央位置P1から位置P2及び位置P3を経由して後方中央位置P4まで移動する。また、画像制御部20aは、仮想視点VPの視線が車両9の右方に向き、さらに、車両9の後方に向くようにその平面視角を変更する。この移動中において、画像制御部20aは、仮想視点VPの視線の俯角βを特定角度(60°)に維持する。
When the depression angle β of the line of sight of the virtual viewpoint VP is set to a specific angle (60 °), the
仮想視点VPの位置を後方中央位置P4に移動すると、画像制御部20aは、仮想視点VPの位置を後方中央位置P4に維持したまま、仮想視点VPの視線の俯角βを特定角度(60°)から最小角度(30°)に徐々に変化させる。すなわち、画像制御部20aは、仮想視点VPの視線を徐々に上向きにする。仮想視点VPの視線の俯角βが最小角度(30°)となると、画像生成部22は、図25に示すような、車両9から離れた比較的遠方の被写体を示す車内視点画像CP36を生成する。
When the position of the virtual viewpoint VP is moved to the rear center position P4, the
次に、画像制御部20aは、仮想視点VPの位置を後方中央位置P4に維持したまま、仮想視点VPの視線の俯角βを最小角度(30°)から特定角度(60°)に徐々に変更する。すなわち、画像制御部20aは、仮想視点VPの視線を徐々に下向きに戻す。
Next, the
仮想視点VPの視線の俯角βを特定角度(60°)にすると、画像制御部20aは、第1の実施の形態と同様に仮想視点VPの視線の平面視角と仮想視点VPの位置とを変更する。これにより、画像制御部20aは、仮想視点VPの位置を、後方中央位置P4から位置P5及び位置P6を経由して前方中央位置P1まで移動する。また、画像制御部20aは、仮想視点VPの視線が車両9の左方に向き、さらに、車両9の前方に向くようにその平面視角を変更する。この移動中において、画像制御部20aは、仮想視点VPの視線の俯角βを特定角度(60°)に維持する。
When the depression angle β of the line of sight of the virtual viewpoint VP is set to a specific angle (60 °), the
以上のように、第6の実施の形態では、仮想視点VPの位置が特定の位置P1,P4以外の場合は仮想視点VPの視線の俯角を特定角度に維持する一方で、仮想視点の位置が特定の位置P1,P4の場合は仮想視点の視線の俯角を特定角度よりも小さくする。このため、仮想視点VPの視線の動きをシンプルにしつつ、仮想視点VPの位置が特定の位置P1,P4の場合は車内視点画像が車両9から離れた比較的遠方の被写体を示すことができる。すなわち、車両9の進行方向に存在する比較的遠方の被写体を、車内視点画像が示すことができる。
As described above, in the sixth embodiment, when the position of the virtual viewpoint VP is other than the specific positions P1 and P4, the depression angle of the line of sight of the virtual viewpoint VP is maintained at the specific angle, while the position of the virtual viewpoint is In the case of specific positions P1 and P4, the depression angle of the line of sight of the virtual viewpoint is made smaller than the specific angle. For this reason, while the movement of the line of sight of the virtual viewpoint VP is simplified, the in-vehicle viewpoint image can indicate a relatively distant subject away from the
<7.変形例>
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、この発明は上記実施の形態に限定されるものではなく様々な変形が可能である。以下では、このような変形例について説明する。上記実施の形態及び以下で説明する形態を含む全ての形態は、適宜に組み合わせ可能である。
<7. Modification>
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications are possible. Below, such a modification is demonstrated. All the forms including the above-described embodiment and the form described below can be appropriately combined.
上記実施の形態では、画像生成部22は、4つのカメラ5の4つの撮影画像の全てを用いて仮想視点画像を生成しているが、4つの撮影画像のうちから選択される1以上3以下の撮影画像(少なくとも1つの撮影画像)を用いて仮想視点画像を生成してもよい。この場合、画像生成部22は、4つの撮影画像のうちで仮想視点画像の生成に用いる撮影画像のみを投影面TSに投影すればよい。
In the above embodiment, the
また、上記実施の形態では、仮想視点VPの視線が車両9の周囲を周回するように仮想視点VPの視線の平面視角を変更する場合は、仮想視点VPの視線が車両9の周囲を一周していたが、一周未満であってもよく、一周を超えてもよい。また、上記実施の形態では、仮想視点VPの視線は車両9の周囲を右回りで周回していたが、仮想視点VPの視線は車両9の周囲を左回りで周回してもよい。
In the above embodiment, when the planar viewing angle of the visual line of the virtual viewpoint VP is changed so that the line of sight of the virtual viewpoint VP goes around the
また、上記実施の形態では、車両像90の車体底面以外に相当する部分は、透明あるいは半透明であるとしたが、非透明であってもよい。
Moreover, in the said embodiment, although the part corresponded except vehicle body bottom face of the
また、上記実施の形態では、フロントカメラ5Fと、リアカメラ5Bと、サイドカメラ5L,5Rとで、光軸の俯角が異なると説明したが、これに限定されない。複数の撮影画像を取得する複数のカメラの少なくとも1つについて、光軸の俯角が他のカメラと異なっていれば、上記実施の形態で説明した仮想視点の視線の俯角を調整する技術を好適に適用できる。
In the above embodiment, the
また、仮想視点VPの視線の平面視角と仮想視点VPの位置とを変更する手法として、第1、第2、第3及び第4の実施の形態において互いに異なる手法を説明したが、いずれの手法を実行するかをユーザが選択できるようにしてもよい。また、仮想視点VPの視線の俯角を変更する手法として、第1、第5及び第6の実施の形態において互いに異なる手法を説明したが、いずれの手法を実行するかをユーザが選択できるようにしてもよい。 Moreover, as a method for changing the planar viewing angle of the line of sight of the virtual viewpoint VP and the position of the virtual viewpoint VP, different methods have been described in the first, second, third, and fourth embodiments. May be selected by the user. Further, as methods for changing the depression angle of the line of sight of the virtual viewpoint VP, different methods have been described in the first, fifth, and sixth embodiments, but the user can select which method to execute. May be.
また、上記実施の形態において一つのブロックとして説明した機能は必ずしも単一の物理的要素によって実現される必要はなく、分散した物理的要素によって実現されてよい。また、上記実施の形態で複数のブロックとして説明した機能は単一の物理的要素によって実現されてもよい。また、車両内の装置と車両外の装置とに任意の一つの機能に係る処理を分担させ、これら装置間において通信によって情報の交換を行うことで、全体として当該一つの機能が実現されてもよい。 In addition, the function described as one block in the above embodiment is not necessarily realized by a single physical element, and may be realized by distributed physical elements. Further, the functions described as a plurality of blocks in the above embodiments may be realized by a single physical element. In addition, even if the device in the vehicle and the device outside the vehicle share processing related to any one function and exchange information by communication between these devices, the one function can be realized as a whole. Good.
また、上記実施の形態においてプログラムの実行によってソフトウェア的に実現されると説明した機能の全部又は一部は電気的なハードウェア回路により実現されてもよく、ハードウェア回路によって実現されると説明した機能の全部又は一部はソフトウェア的に実現されてもよい。また、上記実施の形態において一つのブロックとして説明した機能が、ソフトウェアとハードウェアとの協働によって実現されてもよい。 In addition, it has been described that all or part of the functions described as being realized by software by executing the program in the above embodiment may be realized by an electrical hardware circuit or by a hardware circuit. All or part of the functions may be realized by software. Further, the function described as one block in the above-described embodiment may be realized by cooperation of software and hardware.
2 画像生成装置
5 カメラ
9 車両
10 画像表示システム
20a 画像制御部
21 画像取得部
22 画像生成部
90 車両像
91 車室
VP 仮想視点
2
Claims (14)
複数のカメラで得られた複数の撮影画像を取得する取得手段と、
前記複数の撮影画像の少なくとも1つ及び前記車両の車体データを用いて、前記車両の車室内にある仮想視点からみた前記車両の周辺と前記車両の車体とを示す仮想視点画像を連続的に生成する生成手段と、
前記仮想視点の視線が前記車両の周囲を周回するように前記仮想視点の視線の平面視での角度を変更するとともに、前記車両の前後方向に前記仮想視点の位置を移動する制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記仮想視点の視線を向ける方向に応じて前記仮想視点の位置を移動することを特徴とする画像生成装置。 An image generation device used in a vehicle,
Acquisition means for acquiring a plurality of captured images obtained by a plurality of cameras;
Using at least one of the plurality of photographed images and the vehicle body data of the vehicle, a virtual viewpoint image indicating the periphery of the vehicle and the vehicle body of the vehicle viewed from a virtual viewpoint in the vehicle interior of the vehicle is continuously generated. Generating means for
Control means for changing the angle of the virtual viewpoint line of sight in plan view so that the virtual viewpoint line of sight circulates around the vehicle, and moving the position of the virtual viewpoint in the front-rear direction of the vehicle;
Equipped with a,
The image generation apparatus characterized in that the control means moves the position of the virtual viewpoint in accordance with a direction in which the line of sight of the virtual viewpoint is directed .
複数のカメラで得られた複数の撮影画像を取得する取得手段と、Acquisition means for acquiring a plurality of captured images obtained by a plurality of cameras;
前記複数の撮影画像の少なくとも1つ及び前記車両の車体データを用いて、前記車両の車室内にある仮想視点からみた前記車両の周辺と前記車両の車体とを示す仮想視点画像を連続的に生成する生成手段と、Using at least one of the plurality of photographed images and the vehicle body data of the vehicle, a virtual viewpoint image indicating the periphery of the vehicle and the vehicle body of the vehicle viewed from a virtual viewpoint in the vehicle interior of the vehicle is continuously generated. Generating means for
前記仮想視点の視線が前記車両の周囲を周回するように前記仮想視点の視線の平面視での角度を変更し、視線を向ける方向に応じて前記仮想視点の位置を移動した画像生成を制御する制御手段と、The angle in the planar view of the virtual viewpoint line of sight is changed so that the line of sight of the virtual viewpoint circulates around the vehicle, and image generation in which the position of the virtual viewpoint is moved in accordance with the direction of the line of sight is controlled. Control means;
を備えることを特徴とする画像生成装置。An image generation apparatus comprising:
前記制御手段は、前記車両の車室の周縁に沿って前記車両の前後方向及び左右方向に前記仮想視点の位置を移動することを特徴とする画像生成装置。 The image generation apparatus according to claim 1 or 2,
The image generating apparatus according to claim 1, wherein the control means moves the position of the virtual viewpoint in the front-rear direction and the left-right direction of the vehicle along a periphery of a compartment of the vehicle.
前記制御手段は、
前記仮想視点の視線の前記平面視での角度の変更中は、前記仮想視点の位置を維持し、
前記仮想視点の位置の移動中は、前記仮想視点の視線の前記平面視での角度を維持することを特徴とする画像生成装置。 In the image generation device according to any one of claims 1 to 3,
The control means includes
While changing the angle of the line of sight of the virtual viewpoint in the plan view, the position of the virtual viewpoint is maintained,
An image generating apparatus characterized by maintaining an angle of the line of sight of the virtual viewpoint in the plan view during movement of the position of the virtual viewpoint.
前記制御手段は、前記仮想視点の視線の前記平面視での角度と、前記仮想視点の位置とを並行して変更することを特徴とする画像生成装置。 In the image generation device according to any one of claims 1 to 3,
The image generation apparatus characterized in that the control means changes the angle of the line of sight of the virtual viewpoint in the plan view and the position of the virtual viewpoint in parallel.
前記制御手段は、前記仮想視点の位置を、長軸が前記車両の前後方向に沿う略楕円状に移動することを特徴とする画像生成装置。 The image generation apparatus according to claim 1 or 2,
The image generation apparatus according to claim 1, wherein the control means moves the position of the virtual viewpoint in a substantially elliptical shape with a long axis along the front-rear direction of the vehicle.
複数のカメラで得られた複数の撮影画像を取得する取得手段と、
前記複数の撮影画像の少なくとも1つ及び前記車両の車体データを用いて、前記車両の車室内にある仮想視点からみた前記車両の周辺と前記車両の車体とを示す仮想視点画像を連続的に生成する生成手段と、
前記仮想視点の視線が前記車両の周囲を周回するように前記仮想視点の視線の平面視での角度を変更するとともに、前記車両の前後方向に前記仮想視点の位置を移動する制御手段と、
を備え、
前記生成手段は、前記複数の撮影画像のデータを仮想の投影面に投影し、前記投影面の一部の領域を用いて前記仮想視点画像を生成し、
前記複数のカメラの少なくとも1つは、光軸の俯角が他のカメラと異なり、
前記制御手段は、前記仮想視点の視線の俯角を調整し、前記投影面において前記データが投影される投影領域の外側となる非投影領域を前記仮想視点画像が含まないようにすることを特徴とする画像生成装置。 An image generation device used in a vehicle,
Acquisition means for acquiring a plurality of captured images obtained by a plurality of cameras;
Using at least one of the plurality of photographed images and the vehicle body data of the vehicle, a virtual viewpoint image indicating the periphery of the vehicle and the vehicle body of the vehicle viewed from a virtual viewpoint in the vehicle interior of the vehicle is continuously generated. Generating means for
Control means for changing the angle of the virtual viewpoint line of sight in plan view so that the virtual viewpoint line of sight circulates around the vehicle, and moving the position of the virtual viewpoint in the front-rear direction of the vehicle;
With
The generation unit projects the data of the plurality of captured images onto a virtual projection plane, generates the virtual viewpoint image using a partial region of the projection plane,
At least one of the plurality of cameras is different from other cameras in the depression angle of the optical axis,
The control means adjusts the depression angle of the line of sight of the virtual viewpoint so that the virtual viewpoint image does not include a non-projection area outside the projection area on which the data is projected on the projection plane. An image generating device.
前記制御手段は、前記投影面において前記投影領域が最小となる方向に前記仮想視点の視線を向けた場合に前記非投影領域を前記仮想視点画像が含まない特定角度に、前記仮想視点の視線の俯角を維持することを特徴とする画像生成装置。 The image generation apparatus according to claim 7.
The control means sets the non-projection area at a specific angle that does not include the virtual viewpoint image when the line of sight of the virtual viewpoint is directed in a direction that minimizes the projection area on the projection plane. An image generating apparatus characterized by maintaining a depression angle.
前記制御手段は、前記投影面における前記仮想視点の視線を向ける方向の前記投影領域のサイズに応じて、前記仮想視点の視線の俯角を変更することを特徴とする画像生成装置。 The image generation apparatus according to claim 7.
The image generating apparatus, wherein the control unit changes a depression angle of the line of sight of the virtual viewpoint according to a size of the projection area in a direction in which the line of sight of the virtual viewpoint is directed on the projection plane.
前記制御手段は、
前記仮想視点の位置が特定位置以外の場合は、前記投影面において前記投影領域が最小となる方向に前記仮想視点の視線を向けた場合に前記非投影領域を前記仮想視点画像が含まない特定角度に、前記仮想視点の視線の俯角を維持し、
前記仮想視点の位置が前記特定位置の場合は、前記仮想視点の視線の俯角を前記特定角度よりも小さくすることを特徴とする画像生成装置。 The image generation apparatus according to claim 7.
The control means includes
When the position of the virtual viewpoint is other than a specific position, a specific angle at which the virtual viewpoint image does not include the non-projection area when the line of sight of the virtual viewpoint is directed in a direction in which the projection area is minimum on the projection plane And maintaining the depression angle of the line of sight of the virtual viewpoint,
When the position of the virtual viewpoint is the specific position, the depression angle of the line of sight of the virtual viewpoint is made smaller than the specific angle.
複数のカメラで得られた複数の撮影画像を取得する取得手段と、
前記複数の撮影画像のデータを仮想の投影面に投影し、前記投影面の一部の領域を用いて、前記車両の車室内にある仮想視点からみた前記車両の周辺を示す仮想視点画像を連続的に生成する生成手段と、
前記仮想視点の視線が前記車両の周囲を周回するように前記仮想視点の視線の平面視での角度を変更する制御手段と、
を備え、
前記複数のカメラの少なくとも1つは、光軸の俯角が他のカメラと異なり、
前記制御手段は、前記仮想視点の視線の俯角を調整し、前記投影面において前記データが投影される投影領域の外側となる非投影領域を前記仮想視点画像が含まないようにすることを特徴とする画像生成装置。 An image generation device used in a vehicle,
Acquisition means for acquiring a plurality of captured images obtained by a plurality of cameras;
Data of the plurality of photographed images is projected onto a virtual projection plane, and a virtual viewpoint image indicating the periphery of the vehicle viewed from a virtual viewpoint in a vehicle interior of the vehicle is continuously used by using a partial region of the projection plane. Generating means for generating automatically,
Control means for changing an angle of the virtual viewpoint line of sight in plan view so that the line of sight of the virtual viewpoint circulates around the vehicle;
With
At least one of the plurality of cameras is different from other cameras in the depression angle of the optical axis,
The control means adjusts the depression angle of the line of sight of the virtual viewpoint so that the virtual viewpoint image does not include a non-projection area outside the projection area on which the data is projected on the projection plane. An image generating device.
請求項1ないし11のいずれかに記載の画像生成装置と、
前記画像生成装置で生成された仮想視点画像を表示する表示装置と、
を備えることを特徴とする画像表示システム。 An image display system used in a vehicle,
An image generation device according to any one of claims 1 to 11,
A display device for displaying a virtual viewpoint image generated by the image generation device;
An image display system comprising:
(a)複数のカメラで得られた複数の撮影画像を取得する工程と、
(b)前記複数の撮影画像の少なくとも1つ及び前記車両の車体データを用いて、前記車両の車室内にある仮想視点からみた前記車両の周辺と前記車両の車体とを示す仮想視点画像を連続的に生成する工程と、
(c)前記仮想視点の視線が前記車両の周囲を周回するように前記仮想視点の視線の平面視での角度を変更するとともに、前記車両の前後方向に前記仮想視点の位置を移動する工程と、
を備え、
前記工程(c)は、前記仮想視点の視線を向ける方向に応じて前記仮想視点の位置を移動することを特徴とする画像生成方法。 An image generation method used in a vehicle,
(A) acquiring a plurality of captured images obtained by a plurality of cameras;
(B) Using at least one of the plurality of captured images and the vehicle body data of the vehicle, continuous virtual viewpoint images indicating the periphery of the vehicle and the vehicle body of the vehicle viewed from a virtual viewpoint in the vehicle interior of the vehicle Generating a process,
(C) changing the angle in plan view of the visual line of the virtual viewpoint so that the visual line of the virtual viewpoint goes around the vehicle, and moving the position of the virtual viewpoint in the front-rear direction of the vehicle; ,
Equipped with a,
The step (c) includes moving the position of the virtual viewpoint in accordance with a direction in which the line of sight of the virtual viewpoint is directed .
(a)複数のカメラで得られた複数の撮影画像を取得する工程と、
(b)前記複数の撮影画像のデータを仮想の投影面に投影し、前記投影面の一部の領域を用いて、前記車両の車室内にある仮想視点からみた前記車両の周辺を示す仮想視点画像を連続的に生成する工程と、
(c)前記仮想視点の視線が前記車両の周囲を周回するように前記仮想視点の視線の平面視での角度を変更する工程と、
を備え、
前記複数のカメラの少なくとも1つは、光軸の俯角が他のカメラと異なり、
前記工程(c)は、前記仮想視点の視線の俯角を調整し、前記投影面において前記データが投影される投影領域の外側となる非投影領域を前記仮想視点画像が含まないようにすることを特徴とする画像生成方法。 An image generation method used in a vehicle,
(A) acquiring a plurality of captured images obtained by a plurality of cameras;
(B) Projecting the data of the plurality of captured images onto a virtual projection plane, and using a partial area of the projection plane, a virtual viewpoint showing the periphery of the vehicle as viewed from a virtual viewpoint inside the vehicle interior of the vehicle A step of continuously generating images;
(C) changing the angle of the virtual viewpoint line of sight in plan view so that the line of sight of the virtual viewpoint circulates around the vehicle;
With
At least one of the plurality of cameras is different from other cameras in the depression angle of the optical axis,
The step (c) adjusts the depression angle of the line of sight of the virtual viewpoint so that the virtual viewpoint image does not include a non-projection area outside the projection area where the data is projected on the projection plane. A featured image generation method.
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