JP6700222B2 - 画像作成装置 - Google Patents
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Description
なお、この欄及び特許請求の範囲に記載した括弧内の符号は、一つの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、本開示の技術的範囲を限定するものではない。
[構成]
図1に示す画像表示システム1は車両に搭載され、前後カメラ11、側方カメラ12、複数の測位センサ20a〜20d、挙動センサ30、画像作成装置40及び表示装置50を備える。なお以下では、これらの構成を備える車両を自車という。
図2に示すように、フロントカメラ11a及びリアカメラ11bは、その光軸方向が自車の前進方向及び自車の後進方向と一致する方向を向いて、自車のフロントバンパー及び自車のリアバンパーにそれぞれ搭載される。また、フロントカメラ11a及びリアカメラ11bはそれぞれ、例えば自車の前方及び後方の視野角180°程度の角度範囲を撮像する。
図2に示すように、左カメラ12c及び右カメラ12dはそれぞれ、自車の前進方向に対して左側90°の方向及び右側90°の方向を向いて、自車の車体の前後方向の中央付近にそれぞれ搭載される。また、左カメラ12c及び右カメラ12dはそれぞれ、例えば自車の左側方及び右側方の視野角180°程度の範囲を撮像する。
画像作成装置40は、CPU41と、RAM、ROM、フラッシュメモリ等の半導体メモリ(以下、メモリ42)と、を有する周知のマイクロコンピュータを中心に構成される。画像作成装置40の各種機能は、CPU41が非遷移的実体的記録媒体に格納されたプログラムを実行することにより実現される。この例では、メモリ42がプログラムを格納した非遷移的実体的記録媒体に該当する。また、このプログラムが実行されることで、プログラムに対応する方法が実行される。なお、画像作成装置40を構成するマイクロコンピュータの数は1つでも複数でもよい。また、メモリ42にはCPU41が各プログラムを実行することにより作成された合成画像が格納される。
<画像表示処理>
次に、画像作成装置40が実行する画像表示処理について、図3のフローチャートを用いて説明する。画像表示処理はシフトレバーが「R」の位置に設定されている場合に繰り返し実行される。ここでいう「R」とは、リバースレンジであって、車両が後退する場合にシフトレバーを位置させる領域である。
S120で、画像作成装置40は、S110で取得した撮像画像に基づいて第1変換画像を作成する第1作成処理を行う。
立体物が検知されなかった場合、画像作成装置40はS150に処理を移行する。
一方、立体物が検知された場合には、画像作成装置40はS160に処理を移行する。
S160で、画像作成装置40は、第1変換画像105及び測位センサにより検出された立体物の検知結果に基づいて第2変換画像106を作成する第2作成処理を行う。
なお、S110での処理が画像取得部としての処理に相当し、S120での処理が第1変換部としての処理に相当し、S130での処理が検出部としての処理に相当し、S160での処理が第2変換部としての処理に相当し、S170での処理が合成部としての処理に相当する。
次に、S120で画像作成装置40が実行する第1作成処理について、図4のフローチャート及び図5の説明図を用いて説明する。
また、側方俯瞰画像102は、左俯瞰画像102c及び右俯瞰画像102dにより構成される。左俯瞰画像102cは、左カメラ12cにより撮像された撮像画像を変換ルールにしたがって変換した俯瞰画像である。右俯瞰画像102dは右カメラ12dにより撮像された撮像画像を変換ルールにしたがって変換した画像である。また、前後俯瞰画像101は、例えば自車の前後端から前後それぞれ5mずつかつ自車の車幅方向の中央から左右にそれぞれ5mずつの範囲を表した画像である。側方俯瞰画像102は、例えば自車の側面から車幅方向にそれぞれ5mずつかつ自車の前後方向の中央から自車の前後方向に5mずつの範囲を表した画像である。
なお、S240での処理が履歴保存部としての処理に相当する。
<第2作成処理>
仮想カメラ13eの位置は、第1変換画像105においてあらかじめ決められたルールにより決定された位置が設定される。ここで、あらかじめ決められたルールとは、例えば自車の外周に沿った位置が設定されるルールである。仮想カメラ13eの位置は、具体的には図7に示すように、自車の左サイドミラーの位置が設定される。
仮想カメラ13eは、その光軸方向が抽出された特定点pのうちの1つと重なるように設定される。
S340で、画像作成装置40は、特定点pごとに変換角αの算出を行う。ここで変換角αとは、特定点pごとに、自車を挟み込むような位置関係にある対象線Laと変換線Lbとがなす角の対頂角をいう。
変換角αの算出は、仮想角度θi及び対象カメラ角度θaに基づいて算出される。ここでいう仮想角度θiとは、自車の前進方向に対して右側90°の方向を0°として仮想カメラ13eの位置から見た特定点pの方向である。また、対象カメラ角度θaとは対象カメラの位置から見た特定点pの方向である。言い換えると、対象カメラ角度θaとは自車の前進方向に対して右側90°の方向を0°としたときの、対象カメラの位置から見た特定点pの方向をいう。
同様に、対象カメラが左カメラ12cである場合、図8に示すように、仮想角度θi及び対象カメラ角度θaが表される。
第2変換画像106は、第1変換画像105の立体物範囲を座標変換により移動させた画像をいう。ここで、立体物範囲とは、第1変換画像105において、立体物が示されている範囲をいう。すなわち、立体物範囲とは第1変換画像105において、対象カメラの位置から特定点pを挟んで自車とは反対側に位置する範囲をいう。つまり、対象カメラが撮像した撮像画像においては、対象カメラから見て立体物の位置より奥行き方向の画像は得られないため、第1変換画像105では特定点pを挟んで自車と反対側の範囲のすべてが、立体物として変換される。
<画像合成処理>
S420で画像作成装置40は、S410で取得した第1変換画像105に第2作成処理により作成された第2変換画像106を合成する。ここで、第2変換画像106の合成は、第1変換画像105において第2変換画像106に相当する部分を第2変換画像106で置き換えることにより行われる。
S440での処理が挙動取得部としての処理に相当し、S450での処理が履歴画像作成部としての処理に相当する。
[効果]
(1a)本実施形態では、表示された俯瞰画像により、ドライバが違和感を覚えることを抑制することができる。すなわち本実施形態では、撮像カメラにより撮像された撮像画像を俯瞰画像に変換した第1変換画像105に変換する。そして、光軸方向が立体物の方向を向くように設定された仮想カメラ13eの画像を俯瞰画像に変換した第2変換画像106を、撮像画像を元にして作成する。そして、第2変換画像106を第1変換画像105に合成する。
このため、合成された画像に表示されている立体物の形状や色は、自車の周辺に存在する立体物と一致する。
このため、ドライバが違和感を覚えることを抑制することができる。
例えば、図10に示すように自車の右後方に立体物が存在し、自車が後進する場合を考える。このとき、自車が後進するにしたがって、自車と立体物との相対的な位置関係が変化する。
以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は上述の実施形態に限定されることなく、種々変形して実施することができる。
例えば、座標変換による立体物範囲の回転の方法は、以下のように行ってもよい。図11及び図12に示すように、特定点pのうち立体物が存在する境界である境界部分を通る対象線Laを外側対象線Lcとする。そして、外側対象線Lcのそれぞれについて、対象カメラであるフロントカメラ11a又は左カメラ12cから見て特定点pと反対側に存在する外側対象線Lc上に存在する第1変換画像105の画素を角度算出部で算出された変換角αだけ特定点pを中心として回転させる。すなわち、外側対象線Lcを、その外側対象線Lcに対応する変換線Lbである外側変換線Ldと重なるように回転させる。
Claims (7)
- 車両に搭載され、当該車両の周辺のあらかじめ決められた範囲である周辺範囲を撮像する複数の撮像装置(11,12)により撮像された画像である複数の撮像画像を取得するように構成された画像取得部(S110)と、
前記周辺範囲に存在する立体物を検出するように構成された検出部(S130)と、
前記画像取得部で取得された前記複数の撮像画像を、あらかじめ設定された変換ルールに従って、前記車両を俯瞰する視点で表現された複数の個別俯瞰画像(101,102)に変換し、前記複数の個別俯瞰画像を合成した全体俯瞰画像(104)を用いて第1変換画像(105)を作成するように構成された第1変換部(S120)と、
前記車両上に設定された位置である仮想位置に、仮想の光軸方向が前記立体物の方向を向くように仮想的に配置されたカメラである仮想カメラ(13e)から撮像した画像を前記変換ルールにしたがって変換した画像である第2変換画像(106)を作成するように構成された第2変換部(S160)と、
前記第1変換画像の上に前記第2変換画像を合成することにより、合成画像を作成するように構成された合成部(S170)と、
を備え、
前記第2変換部は、
前記第1変換画像において前記立体物が映り込んでいる範囲を立体物範囲とし、
前記立体物を撮像した前記撮像装置のうちの1つを対象カメラとし
前記第1変換画像での前記対象カメラの位置と前記立体物が検出された点である特定点とを通る仮想的な直線を対象線とし、
前記対象カメラに対する前記特定点の方向と前記仮想カメラに対する前記特定点の方向とがなす角度である変換角を求めるように構成された角度算出部(S340)と、
前記特定点のうち、前記立体物が存在する境界である境界部分を通る前記対象線を外側対象線とし、
前記外側対象線のそれぞれについて、前記対象カメラからみて前記特定点と反対側に存在する前記外側対象線上にある前記第1変換画像の画素を、前記特定点を中心として前記角度算出部で算出された変換角だけ回転させる座標変換を少なくとも行うことにより前記第2変換画像を生成するように構成された変換実行部と、
を備える、画像作成装置(40)。 - 請求項1に記載の画像作成装置であって、
前記変換実行部は、
前記立体物範囲に属する全ての前記特定点について、当該特定点ごとに前記座標変換を実行するように構成された、画像作成装置。 - 請求項1に記載の画像作成装置であって、
前記変換実行部は、
前記外側対象線を座標変換することで求められた、前記第2変換画像における前記立体物の前記境界部分に挟まれた部分に位置する画素の画素値を、
前記立体物範囲内に存在する1つの画素の画素値と前記立体物範囲内に存在する複数の画素の平均の画素値との一方である設定画素値に変更することにより前記第2変換画像への変換を行うように構成された、画像作成装置。 - 請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載の画像作成装置であって、
前記第2変換部は、
前記第1変換画像における前記車両の中央を前記仮想位置とするように構成された、画像作成装置。 - 請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載の画像作成装置であって、
前記第2変換部は、
前記第1変換画像における前記車両上において、前記立体物との距離が最短となる位置を前記仮想位置とするように構成された、画像作成装置。 - 車両に搭載され、当該車両の周辺のあらかじめ決められた範囲である周辺範囲を撮像する複数の撮像装置(11,12)により撮像された画像である複数の撮像画像を取得するように構成された画像取得部(S110)と、
前記周辺範囲に存在する立体物を検出するように構成された検出部(S130)と、
前記画像取得部で取得された前記複数の撮像画像を、あらかじめ設定された変換ルールに従って、前記車両を俯瞰する視点で表現された複数の個別俯瞰画像(101,102)に変換し、前記複数の個別俯瞰画像を合成した全体俯瞰画像(104)を用いて第1変換画像(105)を作成するように構成された第1変換部(S120)と、
前記車両上に設定された位置である仮想位置に、仮想の光軸方向が前記立体物の方向を向くように仮想的に配置されたカメラである仮想カメラ(13e)から撮像した画像を前記変換ルールにしたがって変換した画像である第2変換画像(106)を作成するように構成された第2変換部(S160)と、
前記第1変換画像の上に前記第2変換画像を合成することにより、合成画像を作成するように構成された合成部(S170)と、
を備え、
前記第2変換部は、
前記第1変換画像における前記車両上において、前記立体物との距離が最短となる位置を前記仮想位置とするように構成された、画像作成装置。 - 請求項1から請求項6までのいずれか1項に記載の画像作成装置であって、
前記第1変換部により作成された前記第1変換画像を保存するように構成された履歴保存部(S240)と、
前記履歴保存部に保存された時点からの前記車両の挙動を取得するように構成された挙動取得部(S440)と、
前記履歴保存部により保存された前記第1変換画像を、前記挙動取得部により測定された前記車両の挙動と反対方向に画像内の表示を移動させるように座標変換した画像である履歴画像(107)を作成するように構成された履歴画像作成部(S450)と、
を更に備え、
前記合成部は、
前記履歴画像、前記第1変換画像及び前記第2変換画像を合成することにより前記合成画像を作成するように構成された、画像作成装置。
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