JP7190574B2 - 命令リストの生成 - Google Patents
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Description
本発明は、テクスチャマッピングに基づく画像歪み補正に用いる表示リストなどの、命令の順序付きリストを生成することに関する。
自動車両には、運転中または駐車中に車両の運転者を支援するために用いることができるライブ映像を提供可能な複数のカメラシステムが搭載されることが多くなっている。たとえば、使用事例として、道路標識検出、車線検出、駐車車線マーカー、歩行者検出などのためのフロントカメラまたはサラウンドビューが挙げられる。これらのシステムでは、単一のカメラで可能な最大視野を取り込むために広角レンズまたは魚眼レンズを用いることが多い。しかしながら、これらのタイプのレンズを用いて取り込んだ画像は歪んでいるため、それらを解釈するおよび/または処理することが困難である。自動車両上で用いる多くの視覚および後処理アルゴリズムは、たとえば歩行者までの距離を判定するために、「同一スケール」オブジェクトに依存する。画像歪み補正はリアルタイムで行われることが好ましい。画像歪み補正の例は、JP 2009 267603 Aから知ることができる。
本発明の第1の局面に従い、命令の順序付きリストを生成する方法が提供される。上記命令の順序付きリストは、ソース座標系における基準入力画像のストリップ内のトライアングルの頂点であるピクセル座標のリストを備え、上記頂点を宛先座標系における対応する出力画像に変換すると、上記トライアングルが、ラインメモリのブロック(本明細書では「テクスチャキャッシュ」と呼ぶ)にマッピングする画像データのブロックにマッピングされる。上記方法は、上記基準出力画像を上記宛先座標系における複数のタイル化されたセクションに分割することを備える。上記方法は、セクションごとに、上記セクションをラインメモリのブロックに分割することによって、上記セクションにおけるピクセルのストリップのアレイの第1の境界および第2の境界を定義することを備える。上記方法は、ストリップごとに、各ストリップに含まれているピクセルの各セットを一連の順序付きトライアングルに分割することと、上記ストリップ内の各トライアングルの頂点ごとに宛先座標およびソース座標のセットを生成することと、ソース座標系および宛先座標系における上記頂点の座標を、上記命令の順序付きリストに格納することとを備える。
命令の順序付きリストは、GPUに最適なテクスチャアクセスメッシュであってもよい。
命令の順序付きリストは、Microsoft(登録商標)DirectX(登録商標)Drawコマンドであってもよい。
本発明の第2の局面に従い、歪み画像を補正する方法が提供される。上記方法は、システムメモリからテクスチャキャッシュ内に歪み画像を受信することと、上記歪み画像のトライアングルを、システムメモリに格納された命令の順序付きリストに格納された上記トライアングルの頂点の座標を用いて、歪み補正された画像上にテクスチャマッピングすることと、これを宛先キャッシュに格納することとを備える。上記命令の順序付きリストは、ソース座標系および宛先座標系における基準入力画像のストリップ内のトライアングルの頂点であるピクセル座標のリストを備え、上記ソース座標系における上記頂点を宛先座標系における対応する出力画像に変換すると、読み出し時にラインメモリのブロック内に閉じ込められたキャッシュトラッシングがないように、上記トライアングルが、ラインメモリのブロックまたは「テクスチャキャッシュ」にマッピングする画像データのブロックにマッピングされる。上記命令の順序付きリストは、上記基準出力画像を上記宛先座標系における複数のタイル化されたセクションに分割することによって生成される。上記方法は、変換されたセクションごとに、上記変換された領域をラインメモリのブロックに割り当てることによって、ピクセルのストリップのアレイの第1の境界および第2の境界を定義することを備える。上記方法は、ストリップごとに、各ストリップに含まれているピクセルの各セットを一連の順序付きトライアングルに分割することと、上記ストリップ内の各トライアングルの頂点ごとに宛先座標およびソース座標のセットを生成することと、ソース座標系および宛先座標系おける上記頂点の座標を、上記命令の順序付きリストに格納することとを備える。
本発明の第6の局面に従い、少なくとも1つのプロセッサおよびメモリを備えるプロセッササブシステムと、第5の局面のモジュールとを備えるモノリシック集積回路が提供される。
自動車両は、オートバイ、自動車(「車」とも呼ぶ)、ミニバス、バス、トラックまたは大型トラックであってもよい。自動車両は、内燃機関および/または1つ以上の電気モータによって動力を供給されてもよい。
システム概要
図1を参照して、自動車両1が示されている。
図2を参照して、歪み補償モジュール13がより詳細に示されている。
図7~図30を参照して、次に表示リスト22を生成する方法を説明する。
特に図7~図11を参照して、宛先座標系32における基準画像33(「較正画像」と呼ぶ場合もある)を用いてセクション35の頂点341、342、343、344を生成する(ステップS1)。各セクション35の頂点341、342、343、344の各々をソース座標系30にマッピングする(ステップS2)。基準画像33は歪み画像データ9と同じ寸法を有してもよい。しかしながら、基準画像33は、入力画像データ9の関心領域(ROI)の寸法、アスペクト比、および解像度を有してもよい。たとえば、1536ピクセル×512ピクセルの寸法を有する基準入力画像33を用いて、1920ピクセル×1080ピクセルの寸法を有する入力画像データ9の特定のROIを分離してもよい。各基準画像33は現実世界の較正パターンの完全な画像であり、すなわち、既知の寸法を有しており、宛先座標系32において歪みがない。
図12および図13を参照して、セクション35ごとに始点41および終点42を求める(ステップS3)。始点41および終点42は、各セクション35のエッジ44に沿って最小または最大v座標のいずれかに位置する。セクション35ごとの最大v座標および最小v座標は、各ピクセル46をエッジ44に沿って宛先座標系[x,y]32からソース座標系[u,v]30にマッピングし、ピクセル46ごとにv座標の値を評価することによって求められる。
ヒットポイントおよびヒットラインのリファインメント
特に図18、図19および図20を参照して、ソース座標系30においてブロックラインメモリ47をより良く用いるために、初期ヒットポイント43の各対と(任意の)初期ヒットライン48とをリファイン55して、リファインされたヒットポイント56およびリファインされたヒットライン57を生成してもよく、リファインされたヒットライン同士の間の範囲は、ソース座標系30におけるブロックラインメモリ47の高さ45に一致する(ステップS7およびS8)。初期ヒットポイント43および初期ヒットライン48は、始点41と終点42との間の時計回り経路および反時計回り経路80、81によって決定される順序で反復的に生成されてリファインされる。任意の初期ヒットライン48が生成されない場合は、リファインされたヒットライン57(「直線ヒットライン」とも呼ぶ)が、生成される最初のヒットラインである。これらのヒットライン57は、リファインされたヒットポイント56の対の間に生成される。図18は、例示のためにのみ、すべての初期ヒットポイント43および初期ヒットライン48を示している。たとえば割線法など、いずれかの適切なリファインメント処理を用いることができる。
図23を参照して、最初のライン61と最終位置ヒットライン63との間の宛先座標系32においてセクション35のストリップ50内にトライアングル51が生成されて、トライアングルストリップ52を作成している。トライアングル51の頂点53は、最終位置ヒットポイント62と、最初のラインポイント64と、リファインされたヒットポイント56とによって求められる。
図31を参照して、重ね合わされた最終位置ヒットライン63の例を示す、宛先座標32における歪み補正された画像データ23の例示的なセクションが示されている。最終位置ヒットライン63はセクションインターフェイスにおいて交わらなくてもよい。頂点53を含むトライアングルストリップ52の例が、このセクションにおけるストリップについて示されている。
上記で生成された命令の順序付きリストは、3Dメッシュ上への表面テクスチャのマッピング(「テクスチャアトラス作成」としても公知)、または大きなテクスチャアトラスを用いる3Dメッシュの高速レンダリングなど、さまざまなアプリケーションについての多種多様な実装例で用いられてもよい。
上述の実施形態に対してさまざまな変形をなし得ることが理解されるであろう。このような変形は、画像歪み補正モジュールおよびそのコンポーネント部品の設計、製造、および使用において既に公知でありかつ本明細書に既に記載の特徴の代わりにまたはそれに加えて使用し得る、均等なその他の特徴を含み得る。ある実施形態の特徴は別の実施形態の特徴によって置き換えるまたは補足することができる。
請求項は本願において特定の特徴の組み合わせについて作成したが、本発明の開示の範囲は、いずれかの請求項において現在クレームされているものと同じ発明に関連するか否か、および、これが本発明と同一の技術的課題のうちのいずれかまたはすべてを緩和するか否かとは関係なく、本明細書に明示的または暗示的に開示されている新規の特徴または新規の特徴の組み合わせも含むことを理解すべきである。本願または本願から派生するその他いずれかの出願の手続中に、このような特徴および/またはこのような特徴の組み合わせに関して新たな請求項を作成し得ることを、出願人は通知する。
Claims (22)
- 命令の順序付きリストを生成する、コンピュータによって実行される方法であって、前記命令の順序付きリストは、ソース座標系(30)における基準入力画像(33′)のストリップ(50)内のトライアングル(51)の頂点(53)であるピクセル座標のリストを備え、前記頂点を宛先座標系(32)における対応する出力画像(33)に変換すると、前記トライアングルが、ラインメモリのブロック(47)にマッピングする画像データのブロックにマッピングされ、前記方法は、
基準出力画像を前記宛先座標系における複数のタイル化されたセクション(35)に分割することと、
セクションごとに、
前記セクションを前記ラインメモリのブロックに分割することによって、前記セクションにおけるピクセル(46)のストリップ(50)のアレイの第1の境界および第2の境界を定義することと、
ストリップごとに、
各ストリップに含まれているピクセルの各セットを一連の順序付きトライアングルに分割することと、
前記ストリップ内の各トライアングルの頂点ごとに宛先座標およびソース座標のセットを生成することと、
ソース座標系および宛先座標系(30、32)における前記頂点(53)の座標を、前記命令の順序付きリストに格納することとを備える、方法。 - 前記宛先座標系(32)における複数のタイル化されたセクション(35)の各々のコーナー(34)を前記ソース座標系(30)に変換して、複数の変換されたセクション(35′)を生成することと、
変換されたセクションごとに、
ピクセル(46)のv次元における最も広い範囲を求めることと、
前記v次元にまたがるピクセル(46)の数を前記ラインメモリのブロック(47)の高さ(45)で割ることとを備える、請求項1に記載の方法。 - セクション(35)ごとに前記ストリップのアレイにおける各ストリップ(50)の前記第1の境界および前記第2の境界を定義することは、
ソース座標におけるセクション(35′)のエッジ(44)の最高v座標と最低v座標との間の最大範囲に基づいて始点(41)および終点(42)を求めることと、
前記始点から開始し、前記終点に向かって時計回りおよび反時計回りに移動する、初期ヒットポイント(43)の対を反復的に作成することとを備え、
前記エッジ(44)上の隣接する初期ヒットポイント(43)同士の間の距離はトライアングルのサイズによって求められ、
初期ヒットポイントの各対の間に初期ヒットライン(48)を生成して、前記ストリップ(50)の境界を形成することを備える、請求項1または2に記載の方法。 - 各ストリップ(50)の前記第1の境界および前記第2の境界を定義することは、
初期ヒットポイント(43)を前記エッジ(44)に沿って反復的に移動させて、リファインされたヒットポイント(56)を生成することと、
前記リファインされたヒットポイント(56)の対の間にリファインされたヒットライン(57)を生成することとをさらに備える、請求項3に記載の方法。 - 各ストリップ(50)の前記第1の境界および前記第2の境界を定義することは、
前記リファインされたヒットライン(57)に沿って一連の中間ラインポイント(58
)を生成することをさらに備え、前記リファインされたヒットポイント(56)と前記中間ラインポイントとの間の距離は前記トライアングル(51)のサイズによって求められ、
中間ラインポイントをリファインされたヒットライン(57)に対して直交して移動させて(59)、リファインされたヒットポイント(56)の前記ソース座標系(30)におけるv座標に一致させて、最終位置中間ヒットポイント(62)を生成することと、
最終位置中間ヒットポイントに交差するリファインされたヒットポイントの各対の間に最終位置ヒットライン(63)を生成することとをさらに備える、請求項4に記載の方法。 - 最初のライン(61)が時計回り方向または反時計回り方向のいずれかにおいて前記始点(41)に隣接する前記エッジ(44)に追加されて、前記セクション(35)の最初のストリップ(50)の境界が定義される、請求項3~5のいずれか1項に記載の方法。
- 最後のライン(65)が時計回り方向または反時計回り方向のいずれかにおいて前記終点(42)に隣接する前記エッジ(44)に追加されて、前記セクション(35)の最後のストリップ(50)の境界が定義される、請求項3~5のいずれか1項に記載の方法。
- 前記トライアングルを生成する前に、前記セクション(35)の各コーナー(34)が、それらのコーナーを頂点(53)として含むストリップ(50)に追加される、請求項1~7のいずれか1項に記載の方法。
- 第1の境界上の第1のポイントと第2の境界上の第2のポイントとの間の第1の距離L1を、前記第2の境界上の第1のポイントと前記第1の境界上の第2のポイントとの間の第2の距離L2と比較することによって、各ストリップ(50)内に生成される第1のトライアングル(51)の頂点(53)が求められ、
前記第1の距離L1が前記第2の距離L2以上である場合、前記第1の境界上の最初の2つのポイントがトライアングル頂点として用いられ、
前記第2の距離L2が前記第1の距離L1よりも大きい場合、前記第2の境界上の最初の2つのポイントがトライアングル頂点として用いられる、請求項1~8のいずれか1項に記載の方法。 - 第1のトライアングルの第1の頂点から第2の頂点までのベクトルと前記第1のトライアングルの前記第1の頂点から第3の頂点までのベクトルとのクロス積によって、ストリップ(50)内の第1のトライアングル(51)のカリング方向(73)が求められ、正のクロス積の場合は時計回りのカリング方向となり、負のクロス積の場合は反時計回りのカリング方向となる、請求項1~9のいずれか1項に記載の方法。
- ストリップ(50)内の連続してレンダリングされるトライアングル(51)の前記カリング方向(73)は、前記第1のトライアングルのカリング方向とその反対のカリング方向とを交互に繰り返す、請求項10に記載の方法。
- ストリップ(50)内の隣接するトライアングル(51)の前記カリング方向(73)は同一である、請求項11に記載の方法。
- 前記命令の順序付きリストは表示リスト(22)である、請求項1~12のいずれか1項に記載の方法。
- 歪み画像(9)を補正する、コンピュータによって実行される方法であって、前記方法は、
システムメモリ(14)からテクスチャキャッシュ(24)内に歪み画像を受信することと、
前記歪み画像のトライアングル(51)を、システムメモリ(14)に格納された命令の順序付きリストに格納された前記トライアングルの頂点(53)の座標を用いて、歪み補正された画像上にテクスチャマッピングすることと、
これを宛先キャッシュ(25)に格納することとを備え、
前記命令の順序付きリストは、ソース座標系(30)および宛先座標系(32)における基準入力画像(36′)のストリップ(52)内のトライアングル(51)の頂点(53)であるピクセル座標のリストを備え、前記ソース座標系における前記頂点を宛先座標系(32)における対応する出力画像(36)に変換すると、前記トライアングルが、ラインメモリのブロック(47)にマッピングする画像データのブロックにマッピングされ、
前記対応する出力画像(36)を前記宛先座標系における複数のタイル化されたセクション(35)に分割することによって生成され、
セクションごとに、
前記セクションをラインメモリのブロックに分割することによって、前記セクションにおけるピクセル(46)のストリップ(50)のアレイの第1の境界および第2の境界を定義することと、
ストリップごとに、
各ストリップに含まれているピクセルの各セットを一連の順序付きトライアングルに分割することと、
前記ストリップ内の各トライアングルの頂点ごとに宛先座標およびソース座標のセットを生成することと、
ソース座標系および宛先座標系(30、32)における前記頂点(53)の座標を、前記命令の順序付きリストに格納することとを備える、方法。 - 1つ以上のプロセッサによって実行されると前記1つ以上のプロセッサに請求項1~12のいずれか1項に記載の方法を実行させる命令を備える、コンピュータプログラム。
- 請求項15に記載のコンピュータプログラムを格納する、コンピュータ読取可能媒体。
- 請求項14に記載の方法を実行するように構成された、モジュール。
- ハードウェアモジュールである、請求項17に記載のモジュール。
- 少なくとも1つのプロセッサおよびメモリを備えるプロセッササブシステムと、
請求項17または18に記載のモジュールとを備える、モノリシック集積回路。 - 歪み画像データを提供するための少なくとも1つのカメラ(9)と、
前記少なくとも1つのカメラから歪み画像データを受信するように配置された請求項19に記載の集積回路とを備える、システム。 - 請求項20に記載のシステムを備える、自動車両。
- 少なくとも1つのプロセッサと、
メモリとを備え、
前記少なくとも1つのプロセッサは請求項1の方法を実行するように構成される、コンピュータシステム。
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