JP3488679B2 - 車載カメラ映像合成透視装置 - Google Patents
車載カメラ映像合成透視装置Info
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Description
画像を切り替えて合成透視表示する場合における車載カ
メラ映像合成透視装置に関するものである。
は、特開平7−215130号公報に記載されたものが
知られている。図4は従来の車載カメラ切り替え装置の
構成を示しており、自動車の各部に設置されたカメラ1
〜4から出力される画像信号は、ウインカー方向検出手
段5、ハンドル方向検出手段6、指示入力手段7などの
運転状態検出手段からの情報を制御信号とする切り替え
制御手段8により選択され、画像表示手段9に表示する
ように構成されている。
来の車載カメラ切り替え装置では、ある一定時間の画像
表示器には1つのカメラ映像しか表示できず、2つのカ
メラ映像を各々1/2に縮小して合成表示するとすれ
ば、画像の表示面積は1/4になるため、小さすぎて見
づらくなり、また、車載カメラは広角レンズを用いるた
め、遠近感がつかみにくいという問題があった。また、
運転者の視野角以上の死角となる部分は、従来の鏡など
による写像でしか得られず、鏡は運転者から非常に離れ
た位置に設置されるため、写像も非常に小さくて短時間
で確認しにくい状況であった。
るものであり、安全確認が容易にできる車載カメラ映像
合成透視装置を提供することを目的とする。
成するために、自動車の各部に設置されたカメラと、前
記自動車の運転状態を検出する運転状態検出手段と、前
記各カメラからの映像信号を前記運転状態検出手段から
の信号を基に複数選択する切り替え制御手段と、直交座
標のアドレス信号を発生するアドレス発生手段と、前記
アドレス発生手段からのアドレス信号に従って前記切り
替え制御手段から複数の映像信号を読み出して記憶する
画像メモリと、前記画像メモリに直交座標で書き込まれ
た複数の映像信号を透視座標に変換するROMで構成さ
れた座標変換手段と、前記座標変換された複数の映像信
号を一つの画像信号に合成する合成手段と、前記合成さ
れた画像信号を表示する画像表示手段とを備え、前記座
標変換手段が、前側方表示のときに前記画像表示手段に
より表示される画面の側方部の縮小率を、画面の中央部
の縮小率よりも大きくなるように変換する機能を備えた
ものである。この構成により、運転者からは見えにくい
外部の状況を、車内の表示器に、遠近感を損なうことな
く最大限の画角で立体的に表示された映像を目視するこ
とにより、視線の変更が最小限で、短時間に容易に安全
確認することができるという作用を有する。
された画像信号を圧縮して記憶する手段と、前記圧縮し
て記憶された画像信号を読み出して伸長する手段とを備
えたものである。この構成により、動作時の画像を記録
再生することができ、事故時における状況を明確に判断
することができるという作用を有する。
ラが超広角レンズを備えたものである。この構成によ
り、車載カメラに視野角80°以上のレンズを用いる
と、画像の中心付近は問題ないが、画像の周辺が歪んだ
映像となるので、変換する座標変換回路を工夫すること
により、画像を矯正して表示することも可能となる。座
標変換回路は、内部パラメータを可変することにより、
超広角レンズにも対応することができるという作用を有
する。
て、図1から図3を用いて説明する。図1は本発明によ
る車載カメラ映像合成透視装置の構成を示すものであ
る。図1において、この車載カメラ映像合成透視装置
は、カメラ11〜14、車速検知器15、前方後方検知
器16、指示入力器17、切り替え制御器18、アドレ
ス発生器19、20、画像メモリ21、22、座標変換
回路23、24、合成回路25、画像表示器26、画像
圧縮器27、ディスク記録器28、画像伸張器29によ
り構成されている。
に設置されたカメラ11〜14は、周囲の状況を映像信
号として発生するとともに、発生した映像信号を切り替
え制御器18に出力する。車速検知器15は、装置を低
速時にのみ動作させる制御信号を発生し、前方後方検知
器16は、画像信号処理を行うカメラ映像の選択信号を
発生し、指示入力器17は、運転者の指示を入力する制
御信号を発生する。これら3つの運転状態検出器からの
制御信号を基に、切り替え制御器18は、各カメラ11
〜14からの映像信号を選択する。アドレス発生器1
9、20は、画素基準クロックCLKから直交座標のア
ドレス信号を発生し、アドレス発生器19、20の出力
するアドレス信号によって、切り替え制御器18により
選択された画像信号が画像メモリ21、22に順次記憶
される。画像メモリ21、22は、画像信号を直交座標
に対応して記憶し、座標変換回路23、24は、画像メ
モリ21、22に書き込まれた画像信号を読み出す際の
アドレス信号を発生するとともに、画像メモリ21、2
2に直交座標で書き込まれた画像信号を、透視座標にア
フィン変換して画像メモリ21、22に書き込む。合成
回路26は、座標変換回路23、24により、画像メモ
リ21、22から透視座標によって読み出された2画像
を合成するものであり、2つのカメラ映像を1つの画像
に合成して、遠近感のある画像を画像表示器26に透視
表示する。画像圧縮器27は、画像データをディスク記
録器28に記録する際にデータ容量を削減し、ディスク
記録器28は、事故発生時の映像を一時的に保存し、画
像伸張器29は、画像圧縮器27で圧縮されたデータを
再現するものであり、指示入力器17からの入力によ
り、事故発生時の映像を再生することができる。
像合成透視装置の表示例を示すものである。図2におい
て、車載カメラの取り付け角度は前方、後方共に側方に
45度位傾けて取り付けることにより、カメラの映像
は、運転者の視野角以上の範囲つまり死角となる映像を
捕らえることになる。たとえば、左前方のカメラ映像の
左側に右側A’の方が遠くに位置する物体を捕らえるこ
とになる。車載カメラは広角レンズを用いるため、A点
とA’点の運転者からの距離は異なるが、カメラ映像を
そのまま表示器に表示すると遠近感が損なわれる。そこ
で、前側方表示例(a)のように、運転者から距離の遠
いA’点の垂直方向の縮小率を50%、運転者からの距
離が近いA点の垂直方向の縮小率を100%とすること
により遠近感を出すことが可能となる。同様に、右前方
のカメラ映像の左側をB’とし、右側をBとすると、運
転者からは左側B’のほうが近く、逆に右側Bの方が遠
くに位置する物体を捕らえることになる。そこで、運転
者から距離の遠いB’点の垂直方向の縮小率を50%、
運転者からの距離が近いB点の垂直方向の縮小率を10
0%とすることにより遠近感を出すことが可能となる。
ラ画像を1つの表示器に合成表示することにより、信号
機のない見通しの悪い交差点などの視野性向上に役立
つ。つまり、前方車載カメラの取り付け位置、この例で
はフロントバンパ位置まで、運転者が交差する道路に出
ただけで、運転者からは見えにくい外部の状況を、遠近
感を損なうことなく最大限の画角で表示された車内の表
示器を目視することにより、容易な安全確認が可能とな
る。
知器16により出力される制御信号により、処理を後側
方の車載カメラに切り替えて2画面を表示させる。図2
の後側方表示例(b)は、左後方のカメラ映像の左側を
Cとし、右側をC’とすると、運転者からは右側C’の
方が近く、逆に左側Cの方が遠くに位置する物体を捕ら
えるとになる。車載カメラは広角レンズを用いるため
の、C点とC’点の運転者からの距離は異なるが、カメ
ラ映像をそのまま表示器に表示すると遠近感が損なわれ
る。そこで、運転者からの距離の遠いC点の垂直方向の
縮小率を50%、運転者からの距離が近いC’点の垂直
方向の縮小を100%とすることにより遠近感を出すこ
とが可能となる。同様に、右後方のカメラ映像の左側を
D’とし、右側をDとすると、運転者からは左側D’の
方が近く、逆に右側Dの方が遠くに位置する物体をと捕
らえることになる。そこで、運転者から距離の遠いD点
の垂直方向の縮小率を50%、運転者からの距離が近い
D’点の垂直方向の縮小率を100%とすることにより
遠近感を出すことが可能となる。
ラ画像を1つの表示器に合成表示することにより、巻き
込み事故などの防止に役立つ。つまり、後側方車載カメ
ラ取付位置、この例ではドアミラー位置より後方の運転
者からは見えにくい外部の状況を、遠近感を損なうこと
なく最大限の画角で表示された車内の表示器を目視する
ことにより、容易な安全確認が可能となる。
ることにより、図1の指示入力器17から出力される制
御信号により、処理を後方の車載カメラに切り替えて画
面を表示させる。図2の後方表示例(c)は、車載カメ
ラのCCDを左右反対の構造とすることにより、運転者
から違和感のない映像を表示器に表示して、駐車する際
の後方の確認が容易となる。
の別の例を示すものである。アドレス発生器19、20
は、画素基準クロックCLKからX座標カウンタ30で
X座標を発生させて、X座標カウンタ出力値を基にY座
標カウンタ31でY座標を発生させ、直交座標を座標変
換回路32に出力する。図1の座標変換回路23、24
は、直交座標からアフィン変換の行列演算を行い、透視
座標を出力するように構成されているが、本来アフィン
変換の行列演算は、複雑な演算を多段で行うものであ
り、パラメータを可変することにより効果が連続的に変
化するようになる。しかしながら、本発明のように画像
効果を何通りかに限定できるのであれば、その効果分だ
けあらかじめ外部ROMにテーブル化したアドレスデー
タを記憶しておくことにより、座標変換回路を複雑な演
算回路を多段で構成する必要がなく、ROMのデータを
コンピュータ等で導くことにより、座標変換回路が構成
可能となる。図3の座標変換回路32はROMで構成さ
れ、ROMのデータは、図2の前側方表示例(a)のよ
うにX座標が、増加すればYの本数が減少する画像のX
座標における垂直の本数は((1−X座標/X最大値)
*Y最大値)で簡単に計算ができ、画像メモリ21、2
2に透視座標で書き込むことが可能となる。また画像メ
モリ21、22に書き込まない場所は(Y最大値/本数
+1)で1つ目の場所が簡単に計算できるので、先に求
めた本数を掛け合わせることにより、すべての場所が計
算でき、計算結果をコンピュータ等で導き、ROM化す
ることにより、座標変換回路をアフィン変換するための
演算で要する処理時間よりも速く、ROMへのアクセス
時間だけで座標変換を可能にすることができる。
ように、以下に示す効果を有する。 (1)カメラ映像をリアルタイムに透視変換し、複数の
カメラ映像を1つの表示器に側方部と中央部とで縮小率
を変えて合成表示するので、運転者が複雑な操作をせず
に遠近感をつかむことができ、車両に近づくのか遠ざか
るかの安全確認が容易となり、また、前方後方の自動切
り替え機能を追加することにより、発信時、後進時にお
ける安全確認を容易にすることができる。 (2)動作時の映像を記録することにより、事故時にお
ける状況を再生して判断することができる。 (3)車載カメラに超広角レンズを使用することによ
り、座標変換回路は、内部パラメータを可変するだけ
で、歪みの少ない画像を表示することができる。 (4)座標変換回路をROMで構成することにより、複
雑な演算回路を多段で構成するよりも回路規模を縮小す
ることにができ、コストダウンを図ることができる。
視装置の構成を示すブロック図
視装置の表示例を示す画面図
座標変換回路のブロック図
ロック図
Claims (3)
- 【請求項1】 自動車の各部に設置されたカメラと、前
記自動車の運転状態を検出する運転状態検出手段と、前
記各カメラからの映像信号を前記運転状態検出手段から
の信号を基に複数選択する切り替え制御手段と、直交座
標のアドレス信号を発生するアドレス発生手段と、前記
アドレス発生手段からのアドレス信号に従って前記切り
替え制御手段から複数の映像信号を読み出して記憶する
画像メモリと、前記画像メモリに直交座標で書き込まれ
た複数の映像信号を透視座標に変換するROMで構成さ
れた座標変換手段と、前記座標変換された複数の映像信
号を一つの画像信号に合成する合成手段と、前記合成さ
れた画像信号を表示する画像表示手段とを備え、前記座
標変換手段は、前側方表示のときに前記画像表示手段に
より表示される画面の側方部の縮小率が、画面の中央部
の縮小率よりも大きくなるように変換する機能を備えて
いることを特徴とする車載カメラ映像合成透視装置。 - 【請求項2】 合成された画像信号を圧縮して記憶する
手段と、前記圧縮して記憶された画像信号を読み出して
伸長する手段とを備えた請求項1記載の車載メラ映像合
成透視装置。 - 【請求項3】 前記カメラが超広角レンズを備えた請求
項1または2記載の車載カメラ映像合成透視装置。
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