JP4710653B2 - 車載画像処理装置及び車両用画像処理方法 - Google Patents
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Description
記憶手段に記憶させるアドレス変換テーブルを作成するステップでは、初期状態のアドレス変換テーブルにおける入力アドレス情報を、カメラモジュールの車両に対する取付誤差を修正するパラメータに従って変更して、記憶手段に記憶させるアドレス変換テーブルとし、カメラモジュールの車両に対する取付誤差であるカメラ座標系のヨー角の誤差量に応じたパラメータに従って、初期状態のアドレス変換テーブルにおける入力アドレス情報が指定するアドレス位置を画像座標系の横方向にシフトさせる。または、記記憶手段に記憶させるアドレス変換テーブルを作成するステップでは、カメラモジュールの車両に対する取付誤差であるカメラ座標系のピッチ角の誤差量に応じたパラメータに従って、初期状態のアドレス変換テーブルにおける入力アドレス情報が指定するアドレス位置を画像座標系の縦方向にシフトさせる。あるいは、記憶手段に記憶させるアドレス変換テーブルを作成するステップでは、カメラモジュールの車両に対する取付誤差であるカメラ座標系のロール角の誤差量に応じたパラメータに従って、初期状態のアドレス変換テーブルにおける入力アドレス情報が指定するアドレス位置を、画像座標系の任意の座標を回転中心とする回転方向に移動させる。
以下、本発明の第1の実施形態について図面を参照して説明する。
この車載画像処理装置1を含む車両周囲表示システムは、図1に示すように、車載画像処理装置1に、4台のカメラモジュール2A,2B,2C,2D(以下、総称する場合には、単に「カメラモジュール2」と呼ぶ。)及びモニタ3を接続して構成されている。この車載画像処理装置1は、カメラモジュール2A,2B,2C,2Dのそれぞれで撮像したカメラ画像データを入力とし、当該それぞれのカメラ画像データを組み合わせて、車両上方から見た場合の俯瞰画像30を作成するものである。本例では、上述したように車体の前方、後方、右側方、左側方をそれぞれの撮像方向とした4台のカメラモジュール2A,2B,2C,2Dが設けられており、自車両の上方を視点とした俯瞰画像30を作成する場合について説明する。
sy1=(y1−oy)*cos(−r)−(x1−ox)*sin(−r)+oy (式2)
回転後座標(x1,y1)に対してx方向で隣り合った回転後座標(x1+1,y)にも、上記の式1,2が適用できるので、回転前の座標(sx1, sy1)に対してx方向で隣り合った回転前座標(sx2, sy2)は、
sx2=(x1+1−ox)*cos(−r)+(y1−oy)*sin(−r)+ox (式3)
sy2=(y1−oy)*cos(−r)+(x1+1−ox)*sin(−r)+oy (式4)
と表現される。
dxx=sx2−sx1=cos(−r) (式5)
dyx=sy2−sy1= −sin(−r) (式6)
となる。すると、x方向に連続した座標(x1+n,y1)の回転後の座標は、sx1,sy1,dxx,dyxを用いて表現すると、
sx=sx1+dxx*n (式7)
sy=sy1+dyx*n (式8)
となる。したがって、座標(x1+n,y1)の回転後の座標は、sx1,sy1にそれぞれdxy,dyyを加算していくことで計算できることがわかる。ここで、式7,8は、式5,6のように三角関数を含むために、小数値を含む回転量dθ[deg]となる。
sx3=(x1−ox)*cos(−r)+(y1+1−oy)*sin(−r)+ox (式9)
sy3=(y1+1−oy)*cos(−r)−(x1−ox)*sin(−r)+oy (式10)
と表現される。ここで、dxy=sx3−sx1, dyy=sy3−sy1とおくと、dxy、dyyはそれぞれ、上記式9,式10を用いて、
dxx=sx3−sx1=sin(−r)
dyx=sy3−sy1=cos(−r)
となり、y方向に連続した座標(x1,y1+n)の回転後の座標は、sx1,sy1にそれぞれdxy,dyyを加算していくことで計算できる。また、このように求めた回転後の座標は、小数値を含む回転量dθ[deg]となる。
Addr=(defAddr+dx)+Xi・dy
という単純な加減算で表現できる。
以上詳細に説明したように、本発明を適用した第1の実施形態の車載画像処理装置1によれば、車両周囲を撮像する複数のカメラモジュール2の何れかに自車両に対する取付誤差が生じていたとしても、テーブル記憶部15に記憶されているデフォルトのアドレス変換テーブルを再構成することにより、取付誤差に起因する画像間のずれや歪みが効果的に抑制された車両周囲の俯瞰画像をモニタ3に表示させることができる。
次に、本発明の第2の実施形態について図面を参照して説明する。
CPU13は、図12に示すように、第1の実施形態で説明したテーブル再構成手段43に代えて、入力バッファ12上のカメラ画像データを調整する画像調整部44を備える。なお、誤差検出部41やパラメータ算出部42は、基本的には第1の実施形態と同様であるが、本実施形態におけるパラメータ算出部42は、誤差検出部41で検出されるカメラモジュール2の取付誤差に応じて、各カメラモジュール2のカメラ画像データを入力バッファ12上で調整するためのパラメータを算出する。
以上詳細に説明したように、本発明を適用した第2の実施形態の車載画像処理装置50によれば、車両周囲を撮像する複数のカメラモジュール2の何れかに自車両に対する取付誤差が生じていたとしても、当該カメラモジュール2のカメラ画像データを入力バッファ12上で調整することにより、テーブル記憶部15に記憶されているデフォルトのアドレス変換テーブルを用いて、取付誤差に起因する画像間のずれや歪みが効果的に抑制された車両周囲の俯瞰画像を作成してモニタ3に表示させることができる。
2A,2B,2C,2D カメラモジュール
3 モニタ
12A,12B,12C,12D 入力バッファ
13 CPU
14 画像変換部
15 テーブル記憶部
16 出力バッファ
30 俯瞰画像
41 誤差検出部
42 パラメータ算出部
43 テーブル再構成部
44 画像調整部
Claims (12)
- 車両周囲を撮像してカメラ画像データを生成する複数のカメラモジュールと接続され、当該カメラ画像データのそれぞれを視点変換して、車両周囲の俯瞰画像を表示手段に表示させる車載画像処理装置であって、
前記複数のカメラモジュールで生成されたカメラ画像データを格納する複数の入力バッファを備える入力手段と、
前記複数の入力バッファのそれぞれから取り出されたカメラ画像データを用いて作成された俯瞰画像を格納する出力バッファを備え、当該俯瞰画像を前記表示手段に出力する出力手段と、
前記カメラモジュールに対応した入力バッファを指定するカメラ番号と、前記俯瞰画像を作成するためのカメラ画像データを取り出す前記入力バッファ上のアドレスを指定する入力アドレス情報と、当該入力バッファ上のアドレスから取り出したカメラ画像データを格納する出力バッファ上のアドレスを指定する出力アドレス情報との対応関係を記述したアドレス変換テーブルを記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶されたアドレス変換テーブルに従って前記入力バッファからカメラ画像データを取り出し、当該カメラ画像データを、前記記憶手段に記憶されたアドレス変換テーブルに従って前記出力バッファに格納して、前記俯瞰画像を作成する画像処理手段とを備え、
前記記憶手段に記憶されているアドレス変換テーブルは、前記カメラモジュールの前記車両に対する取付誤差が無い状態でのカメラ画像データを用いて前記俯瞰画像を作成するための初期状態のアドレス変換テーブルを、前記カメラモジュールの前記車両に対する取付誤差を修正するパラメータに従って再構成させたアドレス変換テーブルであり、
前記初期状態のアドレス変換テーブルを、前記カメラモジュールの前記車両に対する取付誤差を修正するパラメータに従って再構成させて前記記憶手段に記憶させるテーブル再構成手段を備え、
前記テーブル再構成手段は、前記初期状態のアドレス変換テーブルにおける前記入力アドレス情報を、前記カメラモジュールの前記車両に対する取付誤差を修正するパラメータに従って変更して、前記記憶手段に記憶させるアドレス変換テーブルを再構成し、前記カメラモジュールの前記車両に対する取付誤差であるカメラ座標系のヨー角の誤差量に応じたパラメータに従って、前記初期状態のアドレス変換テーブルにおける前記入力アドレス情報が指定するアドレス位置を画像座標系の横方向にシフトさせることを特徴とする車載画像処理装置。 - 車両周囲を撮像してカメラ画像データを生成する複数のカメラモジュールと接続され、当該カメラ画像データのそれぞれを視点変換して、車両周囲の俯瞰画像を表示手段に表示させる車載画像処理装置であって、
前記複数のカメラモジュールで生成されたカメラ画像データを格納する複数の入力バッファを備える入力手段と、
前記複数の入力バッファのそれぞれから取り出されたカメラ画像データを用いて作成された俯瞰画像を格納する出力バッファを備え、当該俯瞰画像を前記表示手段に出力する出力手段と、
前記カメラモジュールに対応した入力バッファを指定するカメラ番号と、前記俯瞰画像を作成するためのカメラ画像データを取り出す前記入力バッファ上のアドレスを指定する入力アドレス情報と、当該入力バッファ上のアドレスから取り出したカメラ画像データを格納する出力バッファ上のアドレスを指定する出力アドレス情報との対応関係を記述したアドレス変換テーブルを記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶されたアドレス変換テーブルに従って前記入力バッファからカメラ画像データを取り出し、当該カメラ画像データを、前記記憶手段に記憶されたアドレス変換テーブルに従って前記出力バッファに格納して、前記俯瞰画像を作成する画像処理手段とを備え、
前記記憶手段に記憶されているアドレス変換テーブルは、前記カメラモジュールの前記車両に対する取付誤差が無い状態でのカメラ画像データを用いて前記俯瞰画像を作成するための初期状態のアドレス変換テーブルを、前記カメラモジュールの前記車両に対する取付誤差を修正するパラメータに従って再構成させたアドレス変換テーブルであり、
前記初期状態のアドレス変換テーブルを、前記カメラモジュールの前記車両に対する取付誤差を修正するパラメータに従って再構成させて前記記憶手段に記憶させるテーブル再構成手段を備え、
前記テーブル再構成手段は、前記初期状態のアドレス変換テーブルにおける前記入力アドレス情報を、前記カメラモジュールの前記車両に対する取付誤差を修正するパラメータに従って変更して、前記記憶手段に記憶させるアドレス変換テーブルを再構成し、前記カメラモジュールの前記車両に対する取付誤差であるカメラ座標系のピッチ角の誤差量に応じたパラメータに従って、前記初期状態のアドレス変換テーブルにおける前記入力アドレス情報が指定するアドレス位置を画像座標系の縦方向にシフトさせることを特徴とする車載画像処理装置。 - 車両周囲を撮像してカメラ画像データを生成する複数のカメラモジュールと接続され、当該カメラ画像データのそれぞれを視点変換して、車両周囲の俯瞰画像を表示手段に表示させる車載画像処理装置であって、
前記複数のカメラモジュールで生成されたカメラ画像データを格納する複数の入力バッファを備える入力手段と、
前記複数の入力バッファのそれぞれから取り出されたカメラ画像データを用いて作成された俯瞰画像を格納する出力バッファを備え、当該俯瞰画像を前記表示手段に出力する出力手段と、
前記カメラモジュールに対応した入力バッファを指定するカメラ番号と、前記俯瞰画像を作成するためのカメラ画像データを取り出す前記入力バッファ上のアドレスを指定する入力アドレス情報と、当該入力バッファ上のアドレスから取り出したカメラ画像データを格納する出力バッファ上のアドレスを指定する出力アドレス情報との対応関係を記述したアドレス変換テーブルを記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶されたアドレス変換テーブルに従って前記入力バッファからカメラ画像データを取り出し、当該カメラ画像データを、前記記憶手段に記憶されたアドレス変換テーブルに従って前記出力バッファに格納して、前記俯瞰画像を作成する画像処理手段とを備え、
前記記憶手段に記憶されているアドレス変換テーブルは、前記カメラモジュールの前記車両に対する取付誤差が無い状態でのカメラ画像データを用いて前記俯瞰画像を作成するための初期状態のアドレス変換テーブルを、前記カメラモジュールの前記車両に対する取付誤差を修正するパラメータに従って再構成させたアドレス変換テーブルであり、
前記初期状態のアドレス変換テーブルを、前記カメラモジュールの前記車両に対する取付誤差を修正するパラメータに従って再構成させて前記記憶手段に記憶させるテーブル再構成手段を備え、
前記テーブル再構成手段は、前記初期状態のアドレス変換テーブルにおける前記入力アドレス情報を、前記カメラモジュールの前記車両に対する取付誤差を修正するパラメータに従って変更して、前記記憶手段に記憶させるアドレス変換テーブルを再構成し、前記カメラモジュールの前記車両に対する取付誤差であるカメラ座標系のロール角の誤差量に応じたパラメータに従って、前記初期状態のアドレス変換テーブルにおける前記入力アドレス情報が指定するアドレス位置を、画像座標系の任意の座標を回転中心とする回転方向に移動させることを特徴とする車載画像処理装置。 - 前記テーブル再構成手段は、前記カメラモジュールの前記車両に対する取付誤差であるカメラ座標系のピッチ角の誤差量に応じたパラメータに従って、前記初期状態のアドレス変換テーブルにおける前記入力アドレス情報が指定するアドレス位置を画像座標系の縦方向にシフトさせることを特徴とする請求項1に記載の車載画像処理装置。
- 前記テーブル再構成手段は、前記カメラモジュールの前記車両に対する取付誤差であるカメラ座標系のロール角の誤差量に応じたパラメータに従って、前記初期状態のアドレス変換テーブルにおける前記入力アドレス情報が指定するアドレス位置を、画像座標系の任意の座標を回転中心とする回転方向に移動させることを特徴とする請求項1,2,4の何れか1項に記載の車載画像処理装置。
- 前記テーブル再構成手段は、前記カメラ座標系のヨー角の誤差量に応じたパラメータに従って前記初期状態のアドレス変換テーブルにおける前記入力アドレス情報が指定するアドレス位置を画像座標系の横方向にシフトさせる処理及び/又は前記カメラ座標系のピッチ角の誤差量に応じたパラメータに従って前記初期状態のアドレス変換テーブルにおける前記入力アドレス情報が指定するアドレス位置を画像座標系の縦方向にシフトさせる処理を行った後に、前記カメラ座標系のロール角の誤差量に応じたパラメータに従って、前記初期状態のアドレス変換テーブルにおける前記入力アドレス情報が指定するアドレス位置を、画像座標系の任意の座標を回転中心とする回転方向に移動させる処理を行うことを特徴とする請求項3又は5に記載の車載画像処理装置。
- 車両周囲を撮像する複数のカメラモジュールで生成されたカメラ画像データのそれぞれを視点変換して、車両周囲の俯瞰画像を表示手段に表示させる車両用画像処理方法であって、
前記カメラ画像データを用いて前記俯瞰画像を作成するためのアドレス変換テーブルであって、前記カメラモジュールの前記車両に対する取付誤差が無い状態でのカメラ画像データを用いて前記俯瞰画像を作成するための初期状態のアドレス変換テーブルを、前記カメラモジュールの前記車両に対する取付誤差を修正するパラメータに従って再構成させたアドレス変換テーブルを記憶手段に記憶させるステップと、
前記複数のカメラモジュールで生成されたカメラ画像データを、各カメラモジュールに対応した複数の入力バッファにそれぞれ格納するステップと、
前記記憶手段に記憶されたアドレス変換テーブルに従って前記入力バッファからカメラ画像データを取り出し、当該カメラ画像データを、前記記憶手段に記憶されたアドレス変換テーブルに従って出力バッファに格納して、前記俯瞰画像を作成するステップと、
前記初期状態のアドレス変換テーブルを、前記カメラモジュールの前記車両に対する取付誤差を修正するパラメータに従って再構成させて、前記記憶手段に記憶させるアドレス変換テーブルを作成するステップを有し、
前記記憶手段に記憶させるアドレス変換テーブルを作成するステップでは、前記初期状態のアドレス変換テーブルにおける前記入力アドレス情報を、前記カメラモジュールの前記車両に対する取付誤差を修正するパラメータに従って変更して、前記記憶手段に記憶させるアドレス変換テーブルとし、前記カメラモジュールの前記車両に対する取付誤差であるカメラ座標系のヨー角の誤差量に応じたパラメータに従って、前記初期状態のアドレス変換テーブルにおける前記入力アドレス情報が指定するアドレス位置を画像座標系の横方向にシフトさせることを特徴とする車両用画像処理方法。 - 車両周囲を撮像する複数のカメラモジュールで生成されたカメラ画像データのそれぞれを視点変換して、車両周囲の俯瞰画像を表示手段に表示させる車両用画像処理方法であって、
前記カメラ画像データを用いて前記俯瞰画像を作成するためのアドレス変換テーブルであって、前記カメラモジュールの前記車両に対する取付誤差が無い状態でのカメラ画像データを用いて前記俯瞰画像を作成するための初期状態のアドレス変換テーブルを、前記カメラモジュールの前記車両に対する取付誤差を修正するパラメータに従って再構成させたアドレス変換テーブルを記憶手段に記憶させるステップと、
前記複数のカメラモジュールで生成されたカメラ画像データを、各カメラモジュールに対応した複数の入力バッファにそれぞれ格納するステップと、
前記記憶手段に記憶されたアドレス変換テーブルに従って前記入力バッファからカメラ画像データを取り出し、当該カメラ画像データを、前記記憶手段に記憶されたアドレス変換テーブルに従って出力バッファに格納して、前記俯瞰画像を作成するステップと、
前記初期状態のアドレス変換テーブルを、前記カメラモジュールの前記車両に対する取付誤差を修正するパラメータに従って再構成させて、前記記憶手段に記憶させるアドレス変換テーブルを作成するステップを有し、
前記記憶手段に記憶させるアドレス変換テーブルを作成するステップでは、前記初期状態のアドレス変換テーブルにおける前記入力アドレス情報を、前記カメラモジュールの前記車両に対する取付誤差を修正するパラメータに従って変更して、前記記憶手段に記憶させるアドレス変換テーブルとし、前記カメラモジュールの前記車両に対する取付誤差であるカメラ座標系のピッチ角の誤差量に応じたパラメータに従って、前記初期状態のアドレス変換テーブルにおける前記入力アドレス情報が指定するアドレス位置を画像座標系の縦方向にシフトさせることを特徴とする車両用画像処理方法。 - 車両周囲を撮像する複数のカメラモジュールで生成されたカメラ画像データのそれぞれを視点変換して、車両周囲の俯瞰画像を表示手段に表示させる車両用画像処理方法であって、
前記カメラ画像データを用いて前記俯瞰画像を作成するためのアドレス変換テーブルであって、前記カメラモジュールの前記車両に対する取付誤差が無い状態でのカメラ画像データを用いて前記俯瞰画像を作成するための初期状態のアドレス変換テーブルを、前記カメラモジュールの前記車両に対する取付誤差を修正するパラメータに従って再構成させたアドレス変換テーブルを記憶手段に記憶させるステップと、
前記複数のカメラモジュールで生成されたカメラ画像データを、各カメラモジュールに対応した複数の入力バッファにそれぞれ格納するステップと、
前記記憶手段に記憶されたアドレス変換テーブルに従って前記入力バッファからカメラ画像データを取り出し、当該カメラ画像データを、前記記憶手段に記憶されたアドレス変換テーブルに従って出力バッファに格納して、前記俯瞰画像を作成するステップと、
前記初期状態のアドレス変換テーブルを、前記カメラモジュールの前記車両に対する取付誤差を修正するパラメータに従って再構成させて、前記記憶手段に記憶させるアドレス変換テーブルを作成するステップを有し、
前記記憶手段に記憶させるアドレス変換テーブルを作成するステップでは、前記初期状態のアドレス変換テーブルにおける前記入力アドレス情報を、前記カメラモジュールの前記車両に対する取付誤差を修正するパラメータに従って変更して、前記記憶手段に記憶させるアドレス変換テーブルとし、前記カメラモジュールの前記車両に対する取付誤差であるカメラ座標系のロール角の誤差量に応じたパラメータに従って、前記初期状態のアドレス変換テーブルにおける前記入力アドレス情報が指定するアドレス位置を、画像座標系の任意の座標を回転中心とする回転方向に移動させることを特徴とする車両用画像処理方法。 - 前記記憶手段に記憶させるアドレス変換テーブルを作成するステップでは、前記カメラモジュールの前記車両に対する取付誤差であるカメラ座標系のピッチ角の誤差量に応じたパラメータに従って、前記初期状態のアドレス変換テーブルにおける前記入力アドレス情報が指定するアドレス位置を画像座標系の縦方向にシフトさせることを特徴とする請求項7に記載の車両用画像処理方法。
- 前記記憶手段に記憶させるアドレス変換テーブルを作成するステップでは、前記カメラモジュールの前記車両に対する取付誤差であるカメラ座標系のロール角の誤差量に応じたパラメータに従って、前記初期状態のアドレス変換テーブルにおける前記入力アドレス情報が指定するアドレス位置を、画像座標系の任意の座標を回転中心とする回転方向に移動させることを特徴とする請求項7,8,10の何れか1項に記載の車両用画像処理方法。
- 前記記憶手段に記憶させるアドレス変換テーブルを作成するステップでは、前記カメラ座標系のヨー角の誤差量に応じたパラメータに従って前記初期状態のアドレス変換テーブルにおける前記入力アドレス情報が指定するアドレス位置を画像座標系の横方向にシフトさせる処理及び/又は前記カメラ座標系のピッチ角の誤差量に応じたパラメータに従って前記初期状態のアドレス変換テーブルにおける前記入力アドレス情報が指定するアドレス位置を画像座標系の縦方向にシフトさせる処理を行った後に、前記カメラ座標系のロール角の誤差量に応じたパラメータに従って、前記初期状態のアドレス変換テーブルにおける前記入力アドレス情報が指定するアドレス位置を、画像座標系の任意の座標を回転中心とする回転方向に移動させる処理を行うことを特徴とする請求項9又は11に記載の車両用画像処理方法。
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