JP7109715B2 - 画像処理装置およびその方法 - Google Patents
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Description
まず、自動車の撮影範囲と表示画像データ生成の概要を説明する。図1は、一実施形態が適用される自動車1と、自動車1が駐車される駐車場とを例示する側面図である。図2は、図1に例示された自動車1および駐車場の俯瞰図である。図1,図2に示されるように、自動車1(車両)の後方には、予め決められた時間間隔で撮影範囲の画像を撮影して画像データとして出力するカメラ10が備えられる。また、過去の表示画像データt-i(ただし、Nは1以上の整数、iは1~Nの整数)を選択するための座標として、例えば、自動車1の後輪の車軸の中心が(Rx,Ry)として設定される。
図10は、図3,図7,図9などを参照して説明された方法により各時刻における表示画像データを生成して表示する表示画像データ生成装置12の構成を示す図である。表示画像データ生成装置12は、基本的に、自動車1が後退するときに、自動車1の下、自動車1の後方およびその他の死角部分を含む車両周辺画像を生成する。ただし、表示画像データ生成装置12は、例えば、自動車1の運転手が、駐車場の駐車位置に正しい向きで停車するための切り返しを行う際に、自動車1を前進させるときにも、上記車両周辺画像を生成することができる。
以下、表示画像データ生成装置12の構成要素を詳細に説明する。表示画像データ生成装置12において、最新画像処理装置122(第1の処理装置)は、画像取得装置120から入力される最新の画像データtを処理し、図5,図6に示した撮影範囲から俯瞰画像データtを生成して表示画像生成装置132に出力する。
以下、パラメータ生成装置126の処理をさらに詳細に説明する。時刻tにおいて得られた俯瞰画像データtに含まれる画素の座標(xt,yt)を、直前の時刻t-1における表示画像データt-1の座標(xt-1,yt-1)に変形するためのアフィン変換は、平行移動行列Ttおよび回転行列Rt(パラメータt)を用いて、下式1により表される。
以下、表示画像選択装置134の動作をさらに詳細に説明する。時刻t-iの表示画像データt-iを用いて時刻tの表示画像データtを生成するアフィン変換のための平行移動行列Tt,iおよび回転行列Rt,i(パラメータt,i)は、下式5により計算される。ただし、i=1~N-1である。
以下、図10に示した表示画像データ生成装置12の全体的な処理を説明する。図13は、図10に示した表示画像データ生成装置12の処理(S12)を示すフローチャートである。ステップS120において、画像取得装置120は、図1,図2に示したカメラ10から時刻tにおける撮影範囲の画像データtを1フレーム分、取得する。
図15は、図10に示した表示画像データ生成装置12を実現するためのコンピュータ14の構成を示す図である。図15に示されるように、コンピュータ14は、表示画像データをユーザに表示する表示装置140と、CPUおよびその周辺回路を含むCPU142と、ROMおよびRAMを含むメモリ144と、走行情報計器からのデータを受けるI/O回路146とを備える。また、コンピュータ14は、カメラ10からの画像データを受けるカメラインターフェース(IF)150と、HDD、DVD、フラッシュメモリなどの不揮発性記録媒体との間でデータの書き込みおよび読み出しを行う記録装置148とをさらに備える。
図18は、変換後の表示画像データt-iの一部と、時刻tの画像データtから得られた俯瞰画像データtとを合成して最新の表示画像データtを生成する第2の方法を説明する図である。図18に示すように、まず、図7に示された表示画像データ生成装置12の表示画像生成装置132が、最新の時刻tの俯瞰画像データの内、変換後の表示画像データの一部と接合される部分を、数ライン分、削除する。さらに、表示画像生成装置132が、このように接合部分のデータが削除された俯瞰画像データと、変換処理後の表示画像データt-iとを接合して合成する。このようにことにより、写り込んだバンパーなどの自動車1の部分の画像が排除される。従って、このような表示画像生成装置132の処理により、表示画像データの画質が改善される。
10 カメラ
100 地面
12 表示画像データ生成装置
120 画像取得装置
122 最新画像処理装置
124 走行情報取得装置
126 パラメータ生成装置
128 表示画像・パラメータ記憶装置
130 過去画像処理装置
132 表示画像生成装置
134 表示画像選択装置
14 コンピュータ
140 表示装置
142 CPU
144 メモリ
146 I/O回路
148 記録装置
150 カメラIF
152 バス
Claims (11)
- 移動する車両の外部において予め決められた範囲に対応する画像データを、予め決められた時間間隔で取得する取得装置と、
取得された複数の前記画像データから生成され、前記車両の外部の画像を表示する表示画像データを複数、前記時間間隔ごとに順次、記憶する記憶装置と、
最も新しく取得された前記画像データを処理して、前記範囲の俯瞰画像に対応する俯瞰画像データを生成する第1の処理装置と、
記憶された複数の前記表示画像データから車両速度に応じて選択された画像を処理して、前記範囲以外に対応する部分を、生成された前記俯瞰画像データに適合させる第2の処理装置と、
前記生成された俯瞰画像データと、この俯瞰画像データに適合させられた前記表示画像データの部分とを合成して、最も新しい前記表示画像データを生成する生成装置と
を有する画像処理装置。 - 前記第2の処理装置は、パラメータを用いて前記表示画像データの部分を処理して前記生成された俯瞰画像データに適合させ、
前記記憶装置は、前記最も新しい表示画像データと、この表示画像データの処理に用いられた前記パラメータとを対応づけて記憶する
請求項1に記載の画像処理装置。 - 前記パラメータは、前記表示画像データそれぞれの前記範囲以外に対応する部分を少なくとも変換し、前記表示画像データの生成に用いられた前記俯瞰画像データに適合させる処理のために用いられる
請求項2に記載の画像処理装置。 - 前記変換は、アフィン変換である
請求項3に記載の画像処理装置。 - 前記記憶された表示画像データに対応づけられたパラメータに基づいて、前記記憶された表示画像データのいずれかを選択する選択装置
をさらに有する請求項2~4のいずれかに記載の画像処理装置。 - 前記選択装置は、前記記憶された表示画像データそれぞれに対応づけられた前記パラメータを処理して、前記記憶された表示画像データそれぞれが生成されたときの前記車両の位置と、最も新しく表示画像データが生成されるときの前記車両の位置との間の距離を算出し、算出された前記距離が、予め決められた閾値を最も少なく超える前記表示画像データを選択する
請求項5に記載の画像処理装置。 - 前記生成装置は、前記最も新しく生成された俯瞰画像データと、この俯瞰画像に適合された前記表示画像データの部分とを接合する処理をして、最も新しい前記表示画像データを生成する
請求項1~6のいずれかに記載の画像処理装置。 - 前記生成装置は、前記最も新しく生成された俯瞰画像データと、この俯瞰画像に適合された前記表示画像データの部分とを、これらの対応点で接合する処理をする
請求項7に記載の画像処理装置。 - 前記生成装置は、前記最も新しく生成された俯瞰画像データから、前記表示画像データに接合される部分を除いてから、この俯瞰画像データと前記表示画像データとを接合する処理をする
請求項7に記載の画像処理装置。 - 前記生成装置は、実際に表示される画像よりも大きい画像に対応する前記表示画像データを生成する
請求項1~9のいずれかに記載の画像処理装置。 - 移動する車両の外部において予め決められた範囲に対応する画像データを、予め決められた時間間隔で取得し、
取得された複数の前記画像データから生成され、前記車両の外部の画像を表示する表示画像データを複数、前記時間間隔ごとに順次、記憶し、
最も新しく取得された前記画像データを処理して、前記範囲の俯瞰画像に対応する俯瞰画像データを生成し、
記憶された複数の前記表示画像データから車両速度に応じて選択された画像を処理して、前記範囲以外に対応する部分を、生成された前記俯瞰画像データに適合させ、
前記生成された俯瞰画像データと、この俯瞰画像データに適合させられた前記表示画像データの部分とを合成して、最も新しい前記表示画像データを生成する
画像処理方法。
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