JP5299296B2 - 車両周辺画像表示装置及び車両周辺画像表示方法 - Google Patents
車両周辺画像表示装置及び車両周辺画像表示方法 Download PDFInfo
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Description
車両の車室内に設けられた表示装置と、
車両に搭載され、車両周辺の画像を撮影する撮影手段と、
撮影手段によって撮影された画像に基づいて、車両の運転者へ提示するための提示画像を生成する画像生成手段と、
画像生成手段によって生成された提示画像を表示装置に表示する表示制御手段と、を備えたものであって、
さらに、撮影手段によって撮影された画像を用い、その画像において、地面から高さ方向に伸びる3次元構造体が映し出されている領域を特定する3次元構造体抽出手段を有し、
画像生成手段は、
3次元構造体抽出手段によって特定された3次元構造体の領域を除いて、撮影手段によって撮影された画像を、地面を基準面とする鳥瞰画像に変換する第1の画像変換を行なう第1画像変換手段と、
第1画像変換手段による第1の画像変換とは異なるものであって、第1の画像変換にて3次元構造体を鳥瞰画像に変換した場合よりも、3次元構造体の歪みが軽減される第2の画像変換を適用して3次元構造体を画像変換する第2画像変換手段と、を含み
第1画像変換手段と、第2画像変換手段とにより変換された画像を統合して提示画像を生成するものであり、
第2画像変換手段が行なう第2の画像変換は、撮影手段によって撮影された画像を用いて3次元構造体の各所の地面からの高さを算出し、算出した高さに相当する高さを基準面とする鳥瞰画像に変換するものであることを特徴とする。
まず、本発明の第1実施形態について、図面に基づいて詳細に説明する。図1は、本発明の第1実施形態による車両周辺画像表示装置の構成を示す構成図である。本実施形態においては、撮影手段としてのCCDカメラが車両後部に搭載されて車両後方の様子を撮影する例について説明する。
Z=f・B/d
なお、数式1において、Bはカメラ間距離、fはCCDカメラ10a,10bの焦点距離である。
h=H×(1−Z/Z0)
CCDカメラ10aによって撮影された画像の各画素に関して求められた距離のそれぞれを用いて、数式2の演算を行なうことにより、各画素が映し出している撮影対象の地面からの高さhを算出することができる。そして、算出した撮影対象の高さhが、地面の高さよりも高いか否かを判定する閾値よりも高ければ、その撮影対象は、地面ではなく、地面から高さ方向に伸びる3次元構造体の一部であるとみなすことができる。すなわち、算出した撮影対象の高さhにより、撮影対象が地面であるか、3次元構造体であるかを判別することができ、これにより、撮影された画像において、3次元構造体が映し出されている領域を特定することができる。
20 画像処理ECU
30 表示装置
100 車両周辺画像表示装置
Claims (14)
- 車両の車室内に設けられた表示装置と、
車両に搭載され、車両周辺の画像を撮影する撮影手段と、
前記撮影手段によって撮影された画像に基づいて、車両の運転者へ提示するための提示画像を生成する画像生成手段と、
前記画像生成手段によって生成された提示画像を前記表示装置に表示する表示制御手段と、を備えた車両周辺画像表示装置において、
前記撮影手段によって撮影された画像を用い、その画像において、地面から高さ方向に伸びる3次元構造体が映し出されている領域を特定する3次元構造体抽出手段を有し、
前記画像生成手段は、
前記3次元構造体抽出手段によって特定された前記3次元構造体の領域を除いて、前記撮影手段によって撮影された画像を、地面を基準面とする鳥瞰画像に変換する第1の画像変換を行なう第1画像変換手段と、
前記第1画像変換手段による第1の画像変換とは異なるものであって、前記第1の画像変換にて前記3次元構造体を鳥瞰画像に変換した場合よりも、前記3次元構造体の歪みが軽減される第2の画像変換を適用して前記3次元構造体を画像変換する第2画像変換手段と、を含み
前記第1画像変換手段と、前記第2画像変換手段とにより変換された画像を統合して前記提示画像を生成するものであり、
前記第2画像変換手段が行なう第2の画像変換は、前記撮影手段によって撮影された画像を用いて前記3次元構造体の各所の地面からの高さを算出し、算出した高さに相当する高さを基準面とする鳥瞰画像に変換するものであることを特徴とする車両周辺画像表示装置。 - 前記第2画像変換手段は、前記3次元構造体を鳥瞰画像に変換する際に、地面からの高さが低い箇所から高い箇所の順に画像変換を行なうことを特徴とする請求項1に記載の車両周辺画像表示装置。
- 前記第2画像変換手段は、前記3次元構造体を複数の小領域に分割し、高さ方向に隣接する小領域の高さの差に制限を加えつつ、前記3次元構造体の各所の地面からの高さを算出することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の車両周辺画像表示装置。
- 前記第2画像変換手段は、前記3次元構造体を鳥瞰画像に変換する際に、地面に対して垂直な方向から所定の角度だけ傾いた方向から見た鳥瞰画像となるように、前記3次元構造体の画像変換を行なうことを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の車両周辺画像表示装置。
- 前記画像生成手段は、前記3次元構造体抽出手段によって前記3次元構造体が抽出される以前は、画像全体を第1画像変換手段によって地面を基準面とする鳥瞰画像に変換し、この鳥瞰画像を前記提示画像とすることを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の車両周辺画像表示装置。
- 地面に相当する高さから所定の高さ範囲おきに、前記撮影手段により撮影された画像の各画素を前記提示画像のいずれの画素にマッピングするかを示すマッピングテーブルを記憶した記憶手段を備え、
前記第1画像変換手段及び前記第2画像変換手段は、前記マッピングテーブルを参照して、第1及び第2の画像変換を行なうことを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれかに記載の車両周辺画像表示装置。 - 前記撮影手段により撮影された画像において、前記3次元構造体の裏側に位置していたため、前記提示画像において画像情報が欠損する欠損領域に対して、画像を補完する補完手段を有することを特徴とする請求項1乃至請求項6のいずれかに記載の車両周辺画像表示装置。
- 車両に搭載され、車両周辺の画像を撮影する撮影手段からの画像を取得する画像取得ステップと、
前記画像取得ステップにより取得された画像に基づいて、車両の運転者へ提示するための提示画像を生成する画像生成ステップと、
前記画像生成ステップにより生成された提示画像を車両の乗員に対して表示する表示ステップと、を備えた車両周辺画像表示方法であって、
前記画像取得ステップにより取得された画像を用い、その画像において、地面から高さ方向に伸びる3次元構造体が映し出されている領域を特定する3次元構造体抽出ステップを有し、
前記画像生成ステップは、
前記3次元構造体抽出ステップにおいて特定された前記3次元構造体の領域を除いて、前記画像取得ステップにより取得された画像を、地面を基準面とする鳥瞰画像に変換する第1の画像変換を行なう第1画像変換ステップと、
前記第1画像変換ステップにおける第1の画像変換とは異なるものであって、前記第1の画像変換にて前記3次元構造体を鳥瞰画像に変換した場合よりも、前記3次元構造体の歪みが軽減される第2の画像変換を適用して前記3次元構造体を画像変換する第2画像変換ステップと、を含み、
前記第1画像変換ステップと、前記第2画像変換ステップとにより変換された画像を統合して前記提示画像を生成し、
前記第2の画像変換は、前記画像取得ステップにより取得された画像を用いて前記3次元構造体の各所の地面からの高さを算出し、算出した高さに相当する高さを基準面とする鳥瞰画像に変換するものであることを特徴とする車両周辺画像表示方法。 - 前記第2画像変換ステップでは、前記3次元構造体を鳥瞰画像に変換する際に、地面からの高さが低い箇所から高い箇所の順に画像変換を行なうことを特徴とする請求項8に記載の車両周辺画像表示方法。
- 前記第2画像変換ステップでは、前記3次元構造体を複数の小領域に分割し、高さ方向に隣接する小領域の高さの差に制限を加えつつ、前記3次元構造体の各所の地面からの高さを算出することを特徴とする請求項8又は請求項9に記載の車両周辺画像表示方法。
- 前記第2画像変換ステップでは、前記3次元構造体を鳥瞰画像に変換する際に、地面に対して垂直な方向から所定の角度だけ傾いた方向から見た鳥瞰画像となるように、前記3次元構造体の画像変換を行なうことを特徴とする請求項8乃至請求項10のいずれかに記載の車両周辺画像表示方法。
- 前記画像生成ステップでは、前記3次元構造体抽出ステップによって前記3次元構造体が抽出される以前は、画像全体を第1の画像変換によって地面を基準面とする鳥瞰画像に変換し、この鳥瞰画像を前記提示画像とすることを特徴とする請求項8乃至請求項11のいずれかに記載の車両周辺画像表示方法。
- 地面に相当する高さから所定の高さ範囲おきに、前記画像取得ステップにより取得された画像の各画素を前記提示画像のいずれの画素にマッピングするかを示すマッピングテーブルを記憶した記憶手段を備え、
前記第1画像変換手段及び前記第2画像変換手段は、前記マッピングテーブルを参照して、第1及び第2の画像変換を行なうことを特徴とする請求項8乃至請求項12のいずれかに記載の車両周辺画像表示方法。 - 前記画像取得ステップにより取得された画像において、前記3次元構造体の裏側に位置
していたため、前記提示画像において画像情報が欠損する欠損領域に対して、画像を補完
する補完ステップを有することを特徴とする請求項8乃至請求項13のいずれかに記載の車両周辺画像表示方法。
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