JP7475107B2 - 電子ミラーシステム、画像表示方法、及び移動体 - Google Patents
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Description
本実施形態に係る電子ミラーシステム10は、図1及び図2に示すように、例えば、移動体としての自動車100に用いられる。なお、以下で参照する図面は、いずれも模式的な図であり、図中の各構成要素の大きさ及び厚さそれぞれの比が、必ずしも実際の寸法比を反映しているとは限らない。
以下、本実施形態に係る電子ミラーシステム10について図面を参照して詳しく説明する。
本実施形態の電子ミラーシステム10は、図1及び図3に示すように、画像表示部20と、光学系30と、を備えている。また、電子ミラーシステム10は、撮像部40と、制御部50と、を更に備えている。また、電子ミラーシステム10は、画像表示部20、光学系30、及び制御部50を収容するハウジング60を更に備えている。
ハウジング60は、例えば合成樹脂の成型品等で構成されている。ハウジング60は、図1に示すように、内部に収容室64を有する直方体状に形成されている。収容室64には、画像表示部20、光学系30、及び制御部50等が収容されている。
撮像部40は、撮影方向が互いに異なる複数(例えば2台)のカメラ41,42を含む。カメラ41,42は、動画像を撮影可能なデジタルカメラである。2台のカメラ41,42は、カメラ41の撮影範囲とカメラ42の撮影範囲とが少なくとも一部重なるように配置されている。カメラ41,42は、それぞれ、所定のフレームレートで自動車100の後方を撮影して、画像データを制御部50に出力する。本実施形態では、2台のカメラ41,42が、互いに異なる方向から自動車100の後方を撮影している。よって、制御部50は、カメラ41,42の画像データと、カメラ41,42の設置位置に関する情報とに基づいて、カメラ41,42の画像に映っている対象物までの距離を三角法により求めることができる。
画像表示部20は、表示デバイス21と、レンズアレイ22とを備える。画像表示部20は、画像中の対象物から複数の方向に放出される光を再現することで対象物を立体的に見せるライトフィールド(Light Field)方式により、立体画像を表示する機能を有している。
光学系30は、画像表示部20の表示面221から出力される光を、アイボックス210に集光する。本実施形態では、光学系30は、図1及び図3に示すように、例えば、両凸レンズであるレンズ31と、平面鏡であるミラー32とを備える。
制御部50は、画像解析部51、画像データ作成部52(以下、単に「作成部52」と呼ぶこともある)、及び出力部53を備える。言い換えると、制御部50は、画像解析部51、作成部52、及び出力部53、としての機能を有している。制御部50は、例えば、コンピュータシステムを含んでいる。コンピュータシステムは、ハードウェアとしての1以上のプロセッサ及び1以上のメモリを主構成とする。コンピュータシステムの1以上のメモリに記録されたプログラムを1以上のプロセッサが実行することによって、制御部50の機能(例えば、画像解析部51、作成部52、及び出力部53等の機能)が実現される。プログラムは、コンピュータシステムの1以上のメモリに予め記録されている。なお、プログラムは、電気通信回線を通じて提供されてもよいし、コンピュータシステムで読み取り可能なメモリカード、光学ディスク、ハードディスクドライブ等の非一時的記録媒体に記録されて提供されてもよい。
本実施形態の電子ミラーシステム10の動作について図6のフローチャートを参照して説明する。
上記実施形態は、本開示の様々な実施形態の一つに過ぎない。上記実施形態は、本開示の目的を達成できれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。また、電子ミラーシステム10と同様の機能は、電子ミラーシステム10の制御方法、コンピュータプログラム、又はプログラムを記録した非一時的な記録媒体等で具現化されてもよい。一態様に係る画像表示方法は、電子ミラーシステム10を用いて画像を表示する画像表示方法である。この画像表示方法は、第1処理と、第2処理と、第3処理と、第4処理とを含む。第1処理は、画像のうち立体描画の対象物を少なくとも含む立体描画部分の画像データに関する画像情報を取得する処理(ステップS1)である。第2処理は、実空間における対象物とアイボックス210との間の距離に関する距離データを取得する処理(ステップS2)である。第3処理は、画像情報と距離データとに基づいて、アイボックス210内に視点があるユーザ200に対象物の立体的な虚像を視認させるための立体画像データを作成する処理(ステップS5)である。第4処理は、立体画像データに基づく画像を画像表示部20の表示面221に表示する処理(ステップS6)である。一態様に係る(コンピュータ)プログラムは、1以上のプロセッサに、画像表示方法を実行させるためのプログラムである。
基本例の電子ミラーシステム10では、画像解析部51が、2台のカメラ41,42からの画像データに基づいて距離データを取得しているが、電子ミラーシステム10は、図11に示すように、距離データを取得するための距離センサ70を備えていてもよい。
基本例では、画像表示部20が1つの表示デバイス21で実現されているが、図12に示すように、画像表示部20Aが、画像表示部20Aが表示する全体の画像のうち、それぞれ対応する部分を表示する複数(例えば2つ)の表示デバイス21A,21Bを含んでいてもよい。複数の表示デバイス21A,21Bは、画像表示部20Aが表示する全体の画像の一部分である部分画像をそれぞれ表示する。表示デバイス21A,21Bの表示面211A,211Bは、互いに傾斜している。また、画像表示部20Aは、表示デバイス21Aの表示面211Aに配置されるレンズアレイ22Aと、表示デバイス21Bの表示面211Bに配置されるレンズアレイ22Bとを更に備えている。
上記実施形態及び変形例の電子ミラーシステム10では、画像表示部20が表示する画像を、画像内の対象物とアイボックス210との間の距離に応じて複数の領域に分割し、複数の領域の各々について立体描画の対象物とするか否かを判定しているが、画素単位で立体描画の対象とするか否かを判定してもよい。
以上説明したように、第1の態様の電子ミラーシステム(10)は、移動体(100)の周囲の状況を示す画像を連続的に表示することによって移動体(100)の周囲の状況を動画で表示する電子ミラーシステムである。電子ミラーシステム(10)は、画像表示部(20)と、光学系(30)と、を備える。画像表示部(20)は、移動体(100)の周囲を連続的に撮影する撮像部(40)から画像データを取得するごとに、撮像部(40)から取得した画像データに基づく画像を表示面(221)に表示する。光学系(30)は、表示面(221)に表示される画像をアイボックス(210)に集光することによって、アイボックス(210)に視点があるユーザ(200)に表示面(221)に表示される画像に基づく虚像(300)を視認させる。表示面(221)は、表示面(221)と光学系(30)とを結ぶ光路(L1)に対して傾斜した状態で配置される。
20 画像表示部
21A,21B 表示デバイス
30 光学系
40 撮像部
41,42 カメラ
51 画像解析部(取得部)
52 画像データ作成部
70 距離センサ
100 移動体
110 移動体本体
200 ユーザ
210 アイボックス
211A,211B 表示面
221 表示面
300,310 虚像
L1 光路
Claims (11)
- 移動体の周囲の状況を示す画像を連続的に表示することによって前記移動体の周囲の状況を動画で表示する電子ミラーシステムであって、
前記移動体の周囲を連続的に撮影する撮像部から画像データを取得するごとに、前記撮像部から取得した前記画像データに基づく前記画像を表示面に表示する画像表示部と、
前記表示面に表示される前記画像をアイボックスに集光することによって、前記アイボックスに視点があるユーザに前記表示面に表示される前記画像に基づく虚像を視認させる光学系と、を備え、
前記表示面は、前記虚像において、前記画像の上端部に対応する部分が前記画像の下端部に対応する部分よりも前記アイボックスから遠くに視認されるように、前記表示面と前記光学系とを結ぶ光路に対して傾斜した状態で配置される、
電子ミラーシステム。 - 前記表示面に表示される前記画像に映る立体描画の対象物の画像データと、前記立体描画の対象物と前記アイボックスとの間の実空間での距離に関する距離データとに基づいて、前記ユーザに前記立体描画の対象物の立体的な虚像を視認させるための立体画像データを作成する画像データ作成部を更に備え、
前記画像表示部は、前記立体画像データに基づく立体描画部分の立体描画用画像を前記表示面に表示する、
請求項1に記載の電子ミラーシステム。 - 前記画像データ作成部は、前記表示面に表示される前記画像のうち前記立体描画の対象物以外の平面描画部分を前記表示面に表示させるための平面描画データを更に作成し、
前記画像は、前記平面描画データに基づく前記平面描画部分の平面描画用画像と、前記立体描画用画像とを含む、
請求項2に記載の電子ミラーシステム。 - 前記画像データ作成部は、前記表示面に表示される前記画像に映る前記対象物の虚像が前記立体描画の対象物として投影されない場合の前記対象物の表示位置と前記アイボックスとの間の第1距離と、前記対象物と前記アイボックスとの間の実空間での第2距離との差の絶対値が所定の閾値以上である場合、前記対象物を前記立体描画の対象物とする、
請求項2に記載の電子ミラーシステム。 - 前記画像データ作成部は、前記実空間における前記アイボックスまでの距離値に基づいて前記画像表示部に表示される前記画像を複数の部分画像に分け、
前記画像データ作成部は、前記複数の部分画像の各々について前記立体画像データを作成するか否かを決定する、
請求項2~4のいずれか1項に記載の電子ミラーシステム。 - 前記撮像部は、撮影方向が互いに異なる複数のカメラを含み、
前記複数のカメラの各々から出力される画像データに基づいて、前記複数のカメラの各々の撮像範囲に存在する前記対象物までの距離に関する前記距離データを取得する取得部を、更に備える、
請求項2~5のいずれか1項に記載の電子ミラーシステム。 - 前記撮像部の撮像範囲に存在する対象物までの距離を測定する距離センサから前記距離データを取得する取得部を、更に備える、
請求項2~6のいずれか1項に記載の電子ミラーシステム。 - 前記画像表示部が、前記画像表示部が表示する全体の画像のうちそれぞれ対応する部分を表示する複数の表示デバイスを含み、
前記複数の表示デバイスの表示面が互いに傾斜する、
請求項1~7のいずれか1項に記載の電子ミラーシステム。 - 前記画像表示部の前記表示面から、前記表示面と直交する方向に対して斜め方向に出射した光が前記光学系に入射する、
請求項1~8のいずれか1項に記載の電子ミラーシステム。 - 請求項1~9のいずれか1項に記載の電子ミラーシステムが備える前記画像表示部に前記画像を表示する画像表示方法であって、
前記撮像部の画像データを取得することと、
前記画像表示部に表示される前記画像に映る対象物と前記アイボックスとの間の実空間における距離に関する距離データを取得することと、
前記画像データと前記距離データとに基づいて、前記アイボックス内に視点があるユーザに前記対象物の立体的な虚像を視認させるための立体画像データを作成することと、
前記立体画像データに基づく立体描画部分の立体描画用画像を前記画像表示部の前記表示面に表示することと、を含む、
画像表示方法。 - 移動する移動体本体と
前記移動体本体に搭載される請求項1~9のいずれか1項に記載の電子ミラーシステムと、を備える、
移動体。
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