CN1461561A - 用于车载摄像机的图像显示方法和装置 - Google Patents

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Abstract

当由安装在车辆(1a)上的后视摄像机拍摄的图像变为从虚视点的位置上观测到的图像时,获得的图像显示在屏幕上,用于传送警告驾驶员车辆的后部的范围内的对象的存在的警告线(51)和(52)通过叠加到由视点转换得到的图像上而被显示出来。由此,当由后视摄像机拍摄的图像经过视点转换的得到的图像被显示在屏幕上时,驾驶员不但可以被告知本车的范围内的障碍物的存在,而且可以被告知由视点转换得到的图像所提供的错误图像解释。

Description

用于车载摄像机的图像显示方法和装置
技术领域
本发明涉及一种用于车载摄像机的图像显示方法,通过由安装在车辆上的后视摄像机拍摄的图像被显示在显示设备的屏幕上,驾驶员可以从驾驶员的座位处看到该图像,本发明还涉及使用该方法的装置。更具体地说,本发明涉及一种用于车载摄像机的图像显示方法,其用于在通过将原像的视点转换到虚视点得到的图像显示在屏幕上时警告驾驶员本车的出现的范围,以使驾驶员可以在视觉上识别车辆的周围情况,本发明还涉及为使用该方法的装置。
背景技术
已经普及的车辆具有安装其上的装置,该装置使得当车辆反向行驶时,通过将车辆的背后的后视摄像机获取的图像显示在车辆导航屏幕上,驾驶员可以从驾驶员的座位上进行观看,以确保安全地继续后退。至于后视摄像机,提供了设计用于拍摄图像的广角镜头,其覆盖了车辆的后部的宽周围,并可以显示在单屏幕上,其可以防止在车辆停止前倒车撞上障碍物。
虽然广角镜头摄像机的优点在于覆盖宽范围的图像可以被拍摄以显示在单屏幕上,从而开阔了视野,但是,实际上,由于覆盖如此广阔范围的图像必须被压缩以适合于一个屏幕,因此显示的图像被扭曲,从而使得不容易获得距离和方向的感觉。由此,提出了一种技术,如图7所示,由安装在车辆1的后部的后视摄像机2拍摄的图像被转换为从位于车辆的后部之上的虚视点3观测到的图像,如此获得的图像被显示在屏幕上。
与视点转换相关的传统技术在如JP-A-2000-229547中进行了描述。根据该公开文本中所披露的技术,摄像机用于拍摄与车辆的周围相邻的物理对象的相关设置的图像,而当车辆正被停放时,代表车辆的运动(假定的运动模型)的附加的图像数据叠加在由摄像机拍摄的图像的显示画面上。
由于通过转换后视摄像机拍摄的图像得到的从虚视点3观测的图像代表车辆的后部的顶部图像,因此,该图像有助于驾驶员直观地确定物理对象的周围设置和驾驶车辆。然而,由视点变换得到的图像产生了另一个问题。
如图8所示,假设连接到本车1的后部的后视摄像机2正在拍摄相邻车辆5的后保险杠6。并且,假设视线从后视摄像机2延伸到后保险杠6的图像拾取点和地面,由此,其所到达的点为轮胎与地面相接触的点7。另外,假设本车1与相邻车辆1中间的距离为几个cm,本车1和轮胎与地面相接触的点7之间的距离为Xcm(>本车1与相邻车辆5之间的距离)。
当认为相邻车辆5的后保险杠6和轮胎接地点7具有相同的图像拾取点时后视摄像机2拍摄图像,由拍摄图像的视点转换提供的图像(图9)为拍摄图像向下投影到地面上的图像。因此,在图8中,当车辆1接近相邻车辆5时,车辆之间的距离将至多为Xcm。即,对于位于地面之上的距离处的障碍物(在该实施例中为相邻车辆5的后保险杠6),在远离本车1的方向上,图像被严重扭曲。由此,当由视点转换得到的图像不变地显示在屏幕上时,由驾驶员接收到的印象将是障碍物位于远于其真实位置的位置处。
同样,如图10所示,当隐藏的皱纹纸盒8正好位于本车1的左后部时,由皱纹纸盒8的图像的视点转换得到的图像如图11所示。由此,当图11中的图像显示在屏幕上时,其导致驾驶员错误地相信障碍物8位于距本车1的后部一段距离的位置上,从而使得本车向后移动时撞上障碍物8。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于车载摄像机的图像显示方法,从而当由后视摄像机拍摄的图像经过视点转换而得到的图像被显示在屏幕上时,驾驶员可以被准确地告知本车的后部目前的范围,本发明还提供了一种使用该方法的装置。
为了实现上述目的,本发明的图像显示方法及使用该方法的装置特征在于提供了警告线的显示,用于为驾驶员描绘车辆所处的区域范围,其叠加在由后视摄像机拍摄的图像经过视点转换得到的图像上。通过该警告,可以防止驾驶员从由视点转换获得的图像接收错误印象。
在上述结构中,用于警告线的图像最好提前准备在存储装置中。从而,包括警告线的图像可以作为和车辆变化相关的情况一起实时显示。
并且,最好当存在用于视点转换的多个虚视点位置时,并且当多个用于视点转换的映象表分别相关于虚视点位置被准备时,用于每个映象表的警告线数据被提前准备在存储装置中。上述结构中,由视点转换得到的最佳图像可以不断地提供给驾驶员,车辆所处的范围可以相关于每个由视点转换得到的图像提供给驾驶员。并且,当向各车辆模型提供警告线数据时,可以显示相应于各车辆的尺寸和形状的最佳警告线。
附图说明
图1是根据本发明的一个实施例的图像显示装置的构成图;
图2是由根据本发明的该实施例的图像显示装置执行的操作过程的流程图;
图3是实例照片,其中,叠加在由视点转换得到的图像上的车辆警告线被显示出来;
图4是另一车辆警告线实例的图;
图5是附加的车辆警告线实例的图;
图6是再一车辆警告线实例的图;
图7是解释视点转换的图;
图8是示出了相邻车辆和后视摄像机之间存在的位置关系的图;
图9是示出了由图8中所示的后视摄像机拍摄的图像经过视点转换得到的图像;
图10是解释车辆后部的障碍物位置的图;和
图11是由图10中的位置关系的视点转换得到的图像。
在附图中,附图标记1代表车辆,3代表虚视点,10代表图像显示装置,15代表视点选择器,17a和17b代表车载摄像机,18代表显示装置,20代表CPU,23a和23b代表视点转换装置,24代表摄像图像合成装置,25代表警告线叠加装置,30代表存储器(存储装置),31代表车辆警告线数据表,32代表视点转换映象表,40代表表选择装置,50、51、52、53、54和55代表警告线。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的一个实施例进行描述。
图1是根据本发明的一个实施例的用于车载摄像机的图像显示装置的结构图。图像显示装置10包括:CPU20、存储器(存储装置)30和表选择装置40。提供在驾驶员的座位处的并从驾驶员接收视点改变指令的视点选择器15、两个后视车载摄像机17a和17b以及车辆导航液晶显示设备18连接到图像显示装置10。在本实施例中,两个后视摄像机分别安装在车辆两侧的后部,由这些摄像机获取的图像被合成。由此,与图10中所示的单个后视摄像机安装在车辆的后部的中心的情况相比,由视点转换获得的图像的失真可以减小。
当执行每个特定程序时,CPU20用做警告线选择装置21,以基于从视点选择器15接收的信号选择车辆警告线数据,或用做视点转换装置23a和23b,以执行由车载后视摄像机17a和17b获取的图像的视点转换,或用做摄像图像合成装置24,以合成由车载摄像机17a和17b获取的图像,或用做警告线叠加装置25,以在摄像图像上叠加车辆警告线图像。
车辆警告线数据表31和视点转换映象表32存储在存储器30中。在车辆警告线数据表31中提前存储的内容是用于绘制警告线(辅助线)的数据,其叠加在由视点转换得到的图像上,以想用户传送警告本车的范围内的目标。
在该实施例中,当叠加在由视点转换得到的图像上时,车辆警告线被显示出来。并且,虚视点的位置可以改变,不仅可以改变到直接位于车辆的中后部的顶部视点位置,而且可以改变到斜右后方的顶部视点位置,或斜左后方的顶部视点位置等。当虚视点改变时,叠加到从每个虚视点观测到的图像上的车辆警告线图像必须改变。
因此,在该实施例中,为每个虚视点准备车辆警告线数据,警告线选择装置21基于从视点选择器5接收到的相应的信号选择车辆警告线数据。
视点转换映象表32用于改变由摄像机拍摄的图像(实际图像)的坐标。由于坐标变换过程需要很长的计算时间,并且难于实时地显示在屏幕上,因此,坐标变换映象表被提前准备,并且用于真实图像的象素数据被重新排列在映象表中,以通过视点转换能够获得希望的图像。该映象表被提供给每个虚视点位置,并为每个映象表准备车辆警告线数据。
表选择装置40使用由视点选择器5发射的选择信号来选择已经为各虚视点准备好的映象表中的一个。然后视点转换装置23a和23b使用由表选择装置40选择的映象表重新排列由摄像机17a和17b拍摄的真实图像的象素数据,并生成及输出通过视点转换得到的图像。
摄像图像合成装置24合成由视点转换装置23a通过对摄像机17a拍摄的车辆的右后部图像执行视点转换得到的图像和由视点转换装置23b通过对摄像机17b拍摄的车辆的左后部图像执行视点转换得到的图像,并生成一个从左到右宽角度的图像。
警告线叠加装置25将从车辆警告线数据表31读取的车辆警告显数据叠加到由摄像图像合成装置24输出的图像上,并将叠加的图像输出到显示设备18。
图2是由根据本实施例的图像显示装置执行的处理过程的流程图。当驾驶员打开安装在驾驶员座位上的视点选择器15时,或当驾驶员操作用于视点选择器15的开关以改变虚视点位置时,图2中的流程图开始。首先,在该处理过程中,基于激活选择的开关信号获得代表由驾驶员希望的(指定的)虚视点位置的信息(步骤S1)。
在步骤S2,基于虚视点位置信息确定相关的视点转换映象表。在步骤S3,相应于在步骤S2确定的映象表的车辆警告线数据被从存储器30中的警告线数据表31中读取出来。
在步骤S4,由摄像机拍摄的真实图像的各象素被重新排列在步骤S2中确定的映象表上以生成经过视点转换的图像,用于车辆警告线的线图像叠加在该得到的图像上(步骤S5)。然后,合成图像被传送到显示设备18,并显示在屏幕上(步骤S6)。
在图像已经被显示在屏幕上之后,程序控制返回到步骤S4。由于车辆逐渐向后移动,由摄像机拍摄的图像也逐渐改变,因此重复步骤S4到S6的过程,以使图像可以相应于由摄像机拍摄的图像的改变而实时地显示。
图3是根据本实施例的代表由视点转换得到具有叠加的警告线的图像的照片。在图3中,用于本车的说明数据1a显示有相邻车辆5的严重扭曲的图像(通常由于本车的图像没有由被车载摄像机观测到,因此,说明数据被与由视点转换得到的图像合成,合成图像被显示)。在图3中,由真实图像的视点转换得到的图像被示出,在屏幕上,连接到相邻车辆5的保险杠上的汽车牌照被严重扭曲。
根据该实施例,显示的警告线50具有马掌形框架的形状,并包围了本车的说明数据1a。在图3所示的实施例中,警告线50的宽度为停车间隔中的分割线的宽度的2到2.5倍,从而获得了距说明数据1a的后端的满意的距离。
通过改变显示方法,包括使用闪烁或红色显示,警告线50可以容易地从其他线条中区分出来。如,当障碍物的图像接近警告线50时,闪烁的速度可以增加,或者,红黑显示可以交替出现,以请求驾驶员,而不是简单地接收屏幕上的视图,以他或她自己的眼睛确认发生了什么。另外,字符消息,如“下车进行确认”也可以显示在屏幕上。
任意形状都可以用于警告线50,由于根据车辆型号,其后部形状不同,因此,最佳警告线数据应当为适合于每种型号类型而准备。图4是另一警告线形状的实例。在图4中,在横向方向上,两个第一条状警告线51以设定间隔被提供,两个第二警告线52也被以设定间隔被提供。第一警告线51指出了本车的车体的宽度,第二警告线52指出了侧视镜的位置。
图5是附加的警告线的实例。在图5中,车体的图像(本车的保险杠的位置)使用较宽的警告线53被显示,辅助线(第二警告线)54在距离警告线53预定距离的位置被显示。
图6是再一警告线实例。在图6中,相应于图4中所描述的侧视镜的警告线55代替图5中的第二警告线54被显示。
各警告线的实例在图3至图6中示出。然而,由于警告线的类型由车辆的外部结构而定,因此,最佳警告线形状被确定并提前存储在存储器30中。摄像机可以安装在前面或侧面,警告线种类不会受到摄像机的定位的影响。
如上所述,在该实施例中,警告线被显示在由视点转换得到的图像上,以警告驾驶员该图像的错误图释。由此,有可能唤起驾驶员对本车的后部的障碍物和障碍物与本车之间的距离的注意。
本发明已经通过参考具体实施例详细描述而进行了解释。然而,对于本领域普通技术人员来说,在不背离本发明的实质和范围的条件下,本发明可以进行各种改变和改进。
本发明是基于2001年4月24日提出的日本专利申请No.2001-126012申请的,其内容在这里被参考并引用于此。产业上的可利用性
根据本发明,当对由后视摄像机拍摄的图像的执行视点转换得到的图像被显示在屏幕上时,驾驶员可以被警告,在本车的后部的范围内具有障碍物。

Claims (8)

1、一种用于车载摄像机的图像显示方法,其包括下述步骤:
显示警告线,用于向驾驶员描绘车辆存在范围,其叠加在由后视摄像机拍摄的图像经过视点转换得到的图像上。
2、根据权利要求1所述的图像显示方法,其中,所述警告线的图像被提前准备在存储装置中。
3、根据权利要求1或2所述的图像显示方法,其中,当多个虚视点位置为所述视点转换而存在时,和当多个用于视点转换的映象表与所述虚视点位置相关地被分别准备时,用于每个所述映象表的警告线数据被提前准备在所述存储装置中。
4、根据权利要求1到3中的任意一个权利要求所述的图像显示方法,其中,为单个的车辆型号提供所述警告线数据。
5、一种用于车载摄像机的图像显示装置,包括:
视点转换单元,用于产生由后视摄像机拍摄的图像经过视点转换得到的图像;和
警告线叠加和显示单元,用于显示警告线,以便为驾驶员描绘车辆的存在范围,警告线被叠加到所述图像上。
6、根据权利要求5所述图像显示装置,还包括存储装置,所述警告线的图像被提前准备在其中。
7、根据权利要求5或6所述的图像显示装置,
其中多个虚视点位置为所述视点转换而存在,
其中多个用于视点转换的映象表与所述虚视点位置相关地被分别准备在所述存储装置中,
其中用于每个所述映象表的警告线数据被提前准备在所述存储装置中。
8、根据权利要求5到7任意一个权利要求所述的图像显示装置,其中,为单个的车辆型号提供所述警告线数据。
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