JP7454461B2 - excavator - Google Patents
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Description
本発明は、ショベルに関する。 The present invention relates to an excavator.
従来、ショベルに搭載される障害物検出器の監視範囲内で作業者が検出された場合に警報音を発する周辺監視装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。また、ショベルの周囲に設定した作業エリア内に進入した作業者が共同作業者であるか否かをその作業者のヘルメットに取り付けられたＬＥＤの発光パターンから判断して警報音を出力させるか否かを決定する警報システムが知られている（例えば、特許文献２参照。）。また、フォークリフトとその近傍（周り）で作業を行う作業者との間で通信を行い、この通信に基づいて警報音の出力を制御する安全装置が知られている（例えば、特許文献３参照。）。 2. Description of the Related Art Conventionally, there has been known a surrounding monitoring device that emits an alarm when a worker is detected within the monitoring range of an obstacle detector mounted on an excavator (for example, see Patent Document 1). In addition, whether or not a worker who has entered the work area set around the excavator is a co-worker is determined from the light emission pattern of the LED attached to the worker's helmet, and whether or not an alarm is output. There is a known alarm system that determines whether the Furthermore, a safety device is known that communicates between a forklift and a worker working near the forklift and controls the output of an alarm sound based on this communication (for example, see Patent Document 3). ).
しかしながら、特許文献１～３の技術は何れも、所定範囲内に進入した作業者がショベル等の作業者から見て何れの方向に存在する場合であっても、同じブザー又はスピーカから警報音を出力する。そのため、ショベル等の操作者は、警報音を聞いたとしても、作業者が何れの方向に存在するのかを直感的に把握することができない。
However, in all of the techniques of
上述の点に鑑み、本発明は、ショベルの周囲に存在する物体の位置をショベルの操作者が直感的に把握できるようにすることを目的とする。 In view of the above-mentioned points, an object of the present invention is to enable an operator of an excavator to intuitively grasp the positions of objects existing around the excavator.
上述の目的を達成するために、本発明の実施例に係るショベルは、下部走行体と、前記下部走行体に旋回自在に搭載される上部旋回体と、前記上部旋回体に取り付けられ、アタッチメントに含まれるブームと、前記ブームに取り付けられ、前記アタッチメントに含まれるアームと、前記上部旋回体の左部に搭載され、前記上部旋回体の左斜め前方、左方、及び左斜め後方を撮像範囲に含む左側方カメラと、前記上部旋回体の右部に搭載され、前記上部旋回体の右斜め前方、右方、及び右斜め後方を撮像範囲に含む左側方カメラと、前記上部旋回体の後部に搭載され、前記上部旋回体の左斜め後方、後方、及び右斜め後方を撮像範囲に含む後方カメラと、前記上部旋回体に搭載される運転室と、前記運転室内に設置される表示部と、を備え、前記表示部に、前記左側方カメラ、前記右側方カメラ、及び前記後方カメラのうちの少なくとも一つの撮像範囲に対応する第１画像と、前記左側方カメラ、前記右側方カメラ、及び前記後方カメラの撮像画像を合成して生成される、前記下部走行体の向きとは無関係に、前記上部旋回体の左斜め前方、左方、左斜め後方、右斜め前方、右方、右斜め後方、及び後方の領域を同時に表示する、前記下部走行体に対して前記上部旋回体が旋回するときに旋回軸に対応する点を中心に回転する、前記上部旋回体の近傍を上空から見下ろした第２画像と、を同時に表示させ、前記第１画像が前記左側方カメラ又は前記右側方カメラの撮像範囲に対応する画像の場合、前記第１画像に映し出される空間の鉛直上方に対応する前記第１画像の上方は前記表示部の画面上方と一致し、前記第１画像が前記右側方カメラの撮像範囲に対応する画像の場合、前記第１画像は、前記右側方カメラが撮像する前記上部旋回体の右斜め前方、右方、及び右斜め後方を映し出す画像であり、前記第１画像が前記左側方カメラの撮像範囲に対応する画像の場合、前記第１画像は、前記左側方カメラが撮像する前記上部旋回体の左斜め前方、左方、及び左斜め後方を映し出す画像であり、前記左側方カメラ、前記右側方カメラ、及び前記後方カメラ、又は、前記左側方カメラ、前記右側方カメラ、及び前記後方カメラとは別に設けられるセンサの少なくとも一方により、物体の進入の有無を判定し、前記物体が進入してきた方向を含む、前記左側方カメラ、前記右側方カメラ、及び前記後方カメラのうちの少なくとも一つの撮像範囲に対応する前記第１画像を、前記第２画像の隣に表示させ、前記物体の進入の有無の判定結果に基づいて、前記第１画像に用いられる画像を切り換え、前記第１画像が前記左側方カメラ、前記右側方カメラ、及び、前記後方カメラのうちの一つの撮像範囲に対応する画像であるときの前記第２画像のサイズは、前記第１画像が前記左側方カメラ、前記右側方カメラ、及び、前記後方カメラのうちの二つの撮像範囲に対応する画像であるときの前記第２画像のサイズよりも大きく、前記物体の進入が無いときに表示される前記第２画像のサイズよりも小さい。
In order to achieve the above object, an excavator according to an embodiment of the present invention includes a lower traveling body, an upper rotating body rotatably mounted on the lower traveling body, and an upper rotating body attached to the upper rotating body and an attachment. a boom included, an arm attached to the boom and included in the attachment, and an arm mounted on the left part of the revolving upper structure, with the imaging range being diagonally forward to the left, to the left, and diagonally to the rear of the revolving upper structure; a left side camera that is mounted on the right side of the upper revolving body and whose imaging range includes the diagonally right front, right side, and right rear of the upper revolving body; a rear camera that is mounted and includes the diagonally left rear, the rear, and the diagonally right rear of the upper revolving body in an imaging range; a driver's cab mounted on the upper revolving body; and a display unit installed in the driver's cab; The display unit includes a first image corresponding to an imaging range of at least one of the left side camera, the right side camera, and the rear camera, and the left side camera, the right side camera, and the above. Regardless of the orientation of the lower traveling body, which is generated by combining images captured by rear cameras, the upper rotating body is diagonally left forward, leftward, diagonally left rearward, diagonally right forward, rightward, and diagonally right rearward of the upper rotating body. , and a region behind the rotating upper structure, which rotates around a point corresponding to a rotation axis when the upper rotating structure rotates relative to the lower traveling structure, and which looks down from the sky in the vicinity of the upper rotating structure. 2 images are simultaneously displayed, and if the first image is an image corresponding to the imaging range of the left side camera or the right side camera, the first image corresponds to the vertically upper part of the space projected in the first image. The upper part of the image corresponds to the upper part of the screen of the display unit, and if the first image is an image corresponding to the imaging range of the right camera, the first image is the upper part of the upper rotating body imaged by the right camera. If the first image is an image that corresponds to the imaging range of the left camera, the first image is an image that is captured by the left camera. It is an image showing the diagonally left front, left, and diagonally left rear of the upper revolving body, and the left camera, the right camera, and the rear camera, or the left camera, the right camera, and at least one of the sensors provided separately from the rear camera determines whether or not an object has entered, and includes the direction in which the object has entered, among the left camera, the right camera, and the rear camera. Displaying the first image corresponding to at least one imaging range next to the second image, switching the image used for the first image based on a determination result of whether or not the object has entered, When the first image is an image corresponding to an imaging range of one of the left side camera, the right side camera, and the rear camera, the size of the second image is such that the first image corresponds to the left side camera. The size of the second image is larger than the size of the second image when the image corresponds to the imaging range of two of the camera, the right side camera, and the rear camera, and the second image is displayed when the object does not enter. 2 smaller than the size of the image .
上述の手段により、ショベルの周囲に存在する物体の位置をショベルの操作者が直感的に把握できるようにするショベルを提供することができる。 With the above-described means, it is possible to provide a shovel that allows the shovel operator to intuitively grasp the positions of objects existing around the shovel.
以下、図面を参照しつつ、本発明を実施するための最良の形態の説明を行う。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.
図１は、本発明の実施例に係る画像生成装置１００の構成例を概略的に示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram schematically showing a configuration example of an
画像生成装置１００は、作業機械の周辺を監視する作業機械用周辺監視装置の１例であり、制御部１、カメラ２、入力部３、記憶部４、表示部５、人検出センサ６、及び警報出力部７で構成される。具体的には、画像生成装置１００は、作業機械に搭載されたカメラ２が撮像した入力画像に基づいて出力画像を生成しその出力画像を操作者に提示する。また、画像生成装置１００は、人検出センサ６の出力に基づいて、提示すべき出力画像の内容を切り換える。
The
図２は、画像生成装置１００が搭載される作業機械としてのショベル６０の構成例を示す図であり、ショベル６０は、クローラ式の下部走行体６１の上に、旋回機構６２を介して、上部旋回体６３を旋回軸ＰＶの周りで旋回自在に搭載している。
FIG. 2 is a diagram showing a configuration example of a
また、上部旋回体６３は、その前方左側部にキャブ（運転室）６４を備え、その前方中央部に掘削アタッチメントＥを備え、その右側面及び後面にカメラ２（右側方カメラ２Ｒ、後方カメラ２Ｂ）及び人検出センサ６（右側方人検出センサ６Ｒ、後方人検出センサ６Ｂ）を備えている。なお、キャブ６４内の操作者が視認し易い位置には表示部５が設置されている。また、キャブ６４内には、右側内壁及び後側内壁に警報出力部７（右側方警報出力部７Ｒ、後方警報出力部７Ｂ）が設置されている。
The upper revolving
次に、画像生成装置１００の各構成要素について説明する。
Next, each component of the
制御部１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ(Random Access Memory)、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＮＶＲＡＭ（Non-Volatile Random Access Memory）等を備えたコンピュータである。本実施例では、制御部１は、例えば、後述する座標対応付け手段１０、画像生成手段１１、人存否判定手段１２、及び警報制御手段１３のそれぞれに対応するプログラムをＲＯＭやＮＶＲＡＭに記憶し、一時記憶領域としてＲＡＭを利用しながら各手段に対応する処理をＣＰＵに実行させる。
The
カメラ２は、ショベル６０の周囲を映し出す入力画像を取得するための装置である。本実施例では、カメラ２は、例えば、キャブ６４にいる操作者の死角となる領域を撮像できるよう上部旋回体６３の右側面及び後面に取り付けられる右側方カメラ２Ｒ及び後方カメラ２Ｂである（図２参照。）。また、カメラ２は、ＣＣＤ(Charge Coupled Device)やＣＭＯＳ(Complementary Metal Oxide Semiconductor)等の撮像素子を備える。なお、カメラ２は、上部旋回体６３の右側面及び後面以外の位置（例えば、前面及び左側面である。）に取り付けられていてもよく、広い範囲を撮像できるよう広角レンズ又は魚眼レンズが装着されていてもよい。
The
また、カメラ２は、制御部１からの制御信号に応じて入力画像を取得し、取得した入力画像を制御部１に対して出力する。なお、カメラ２は、魚眼レンズ又は広角レンズを用いて入力画像を取得した場合には、それらレンズを用いることによって生じる見掛け上の歪曲やアオリを補正した補正済みの入力画像を制御部１に対して出力する。また、カメラ２は、その見掛け上の歪曲やアオリを補正していない入力画像をそのまま制御部１に対して出力してもよい。その場合には、制御部１がその見掛け上の歪曲やアオリを補正する。
Further, the
入力部３は、操作者が画像生成装置１００に対して各種情報を入力できるようにするための装置であり、例えば、タッチパネル、ボタンスイッチ、ポインティングデバイス、キーボード等である。
The
記憶部４は、各種情報を記憶するための装置であり、例えば、ハードディスク、光学ディスク、又は半導体メモリ等である。
The
表示部５は、画像情報を表示するための装置であり、例えば、ショベル６０のキャブ６４（図２参照。）内に設置された液晶ディスプレイ又はプロジェクタ等であって、制御部１が出力する各種画像を表示する。
The
人検出センサ６は、ショベル６０の周囲に存在する人を検出するための装置である。本実施例では、人検出センサ６は、例えば、キャブ６４にいる操作者の死角となる領域に存在する人を検出できるよう上部旋回体６３の右側面及び後面に取り付けられる（図２参照。）。
The
人検出センサ６は、人以外の物体から人を区別して検出するセンサであり、例えば、対応する監視空間内のエネルギ変化を検出するセンサであって、焦電型赤外線センサ、ボロメータ型赤外線センサ、赤外線カメラ等の出力信号を利用した動体検出センサを含む。本実施例では、人検出センサ６は、焦電型赤外線センサを用いたものであり、動体（移動する熱源）を人として検出する。また、右側方人検出センサ６Ｒの監視空間は、右側方カメラの撮像空間に含まれ、後方人検出センサ６Ｂの監視空間は、後方カメラ２Ｂの撮像空間に含まれる。
The
なお、人検出センサ６は、カメラ２と同様、上部旋回体６３の右側面及び後面以外の位置（例えば、前面及び左側面である。）に取り付けられてもよく、上部旋回体６３の前面、左側面、右側面、及び後面のうちの何れか１つに取り付けられていてもよく、全ての面に取り付けられていてもよい。
Note that, like the
警報出力部７は、ショベル６０の操作者に対する警報を出力する装置である。例えば、警報出力部７は、音及び光の少なくとも一方を出力する警報装置であり、ブザー、スピーカ等の音声出力装置、ＬＥＤ、フラッシュライト等の発光装置を含む。本実施例では、警報出力部７は、警報音を出力するブザーであり、キャブ６４の右側内壁に取り付けられる右側方警報出力部７Ｒ、及び、キャブ６４の後側内壁に取り付けられる後方警報出力部７Ｂで構成される（図２参照。）。
The
また、画像生成装置１００は、入力画像に基づいて処理対象画像を生成し、その処理対象画像に画像変換処理を施すことによって周囲の物体との位置関係や距離感を直感的に把握できるようにする出力画像を生成した上で、その出力画像を操作者に提示するようにしてもよい。
In addition, the
「処理対象画像」は、入力画像に基づいて生成される、画像変換処理（例えば、スケール変換処理、アフィン変換処理、歪曲変換処理、視点変換処理等である。）の対象となる画像である。具体的には、「処理対象画像」は、例えば、地表を上方から撮像するカメラによる入力画像であってその広い画角により水平方向の画像（例えば、空の部分である。）を含む入力画像から生成される、画像変換処理に適した画像である。より具体的には、その水平方向の画像が不自然に表示されないよう（例えば、空の部分が地表にあるものとして扱われないよう）その入力画像を所定の空間モデルに投影した上で、その空間モデルに投影された投影画像を別の二次元平面に再投影することによって生成される。なお、処理対象画像は、画像変換処理を施すことなくそのまま出力画像として用いられてもよい。 The "image to be processed" is an image that is generated based on an input image and is the subject of image conversion processing (e.g., scale conversion processing, affine transformation processing, distortion conversion processing, viewpoint conversion processing, etc.). Specifically, the "image to be processed" is an image suitable for image conversion processing, generated from an input image, for example, an input image taken by a camera capturing an image of the ground from above, which includes a horizontal image (e.g., the sky) due to its wide angle of view. More specifically, the input image is projected onto a specified spatial model so that the horizontal image is not displayed unnaturally (e.g., so that the sky is not treated as being on the ground), and the projected image projected onto the spatial model is then reprojected onto another two-dimensional plane. The image to be processed may be used as an output image without undergoing image conversion processing.
「空間モデル」は、入力画像の投影対象である。具体的には、「空間モデル」は、少なくとも、処理対象画像が位置する平面である処理対象画像平面以外の平面又は曲面を含む、一又は複数の平面若しくは曲面で構成される。処理対象画像が位置する平面である処理対象画像平面以外の平面又は曲面は、例えば、処理対象画像平面に平行な平面、又は、処理対象画像平面との間で角度を形成する平面若しくは曲面である。 The "spatial model" is the projection target of the input image. Specifically, the "spatial model" is composed of one or more planes or curved surfaces, including at least a plane or curved surface other than the processing target image plane where the processing target image is located. The plane or curved surface other than the processing target image plane, which is the plane on which the processing target image is located, is, for example, a plane parallel to the processing target image plane, or a plane or curved surface forming an angle with the processing target image plane. .
なお、画像生成装置１００は、処理対象画像を生成することなく、その空間モデルに投影された投影画像に画像変換処理を施すことによって出力画像を生成するようにしてもよい。また、投影画像は、画像変換処理を施すことなくそのまま出力画像として用いられてもよい。
Note that the
図３は、入力画像が投影される空間モデルＭＤの一例を示す図であり、図３左図は、ショベル６０を側方から見たときのショベル６０と空間モデルＭＤとの間の関係を示し、図３右図は、ショベル６０を上方から見たときのショベル６０と空間モデルＭＤとの間の関係を示す。
FIG. 3 is a diagram showing an example of a spatial model MD onto which an input image is projected, and the left diagram in FIG. 3 shows the relationship between the
図３で示されるように、空間モデルＭＤは、半円筒形状を有し、その底面内側の平面領域Ｒ１とその側面内側の曲面領域Ｒ２とを有する。 As shown in FIG. 3, the space model MD has a semi-cylindrical shape, and has a flat region R1 inside the bottom surface and a curved surface region R2 inside the side surface thereof.
また、図４は、空間モデルＭＤと処理対象画像平面との間の関係の一例を示す図であり、処理対象画像平面Ｒ３は、例えば、空間モデルＭＤの平面領域Ｒ１を含む平面である。なお、図４は、明確化のために、空間モデルＭＤを、図３で示すような半円筒形状ではなく、円筒形状で示しているが、空間モデルＭＤは、半円筒形状及び円筒形状の何れであってもよい。以降の図においても同様である。また、処理対象画像平面Ｒ３は、上述のように、空間モデルＭＤの平面領域Ｒ１を含む円形領域であってもよく、空間モデルＭＤの平面領域Ｒ１を含まない環状領域であってもよい。 Further, FIG. 4 is a diagram showing an example of the relationship between the spatial model MD and the processing target image plane R3, where the processing target image plane R3 is, for example, a plane including the plane region R1 of the spatial model MD. For clarity, FIG. 4 shows the space model MD in a cylindrical shape rather than a semi-cylindrical shape as shown in FIG. It may be. The same applies to subsequent figures. Furthermore, as described above, the processing target image plane R3 may be a circular area that includes the plane area R1 of the spatial model MD, or may be an annular area that does not include the plane area R1 of the spatial model MD.
次に、制御部１が有する各種手段について説明する。
Next, various means included in the
座標対応付け手段１０は、カメラ２が撮像した入力画像が位置する入力画像平面上の座標と、空間モデルＭＤ上の座標と、処理対象画像平面Ｒ３上の座標とを対応付けるための手段である。本実施例では、座標対応付け手段１０は、例えば、予め設定された、或いは、入力部３を介して入力されるカメラ２に関する各種パラメータと、予め決定された、入力画像平面、空間モデルＭＤ、及び処理対象画像平面Ｒ３の相互の位置関係とに基づいて、入力画像平面上の座標と、空間モデルＭＤ上の座標と、処理対象画像平面Ｒ３上の座標とを対応付ける。なお、カメラ２に関する各種パラメータは、例えば、カメラ２の光学中心、焦点距離、ＣＣＤサイズ、光軸方向ベクトル、カメラ水平方向ベクトル、射影方式等である。そして、座標対応付け手段１０は、それらの対応関係を記憶部４の入力画像・空間モデル対応マップ４０及び空間モデル・処理対象画像対応マップ４１に記憶する。
The coordinate associating
なお、座標対応付け手段１０は、処理対象画像を生成しない場合には、空間モデルＭＤ上の座標と処理対象画像平面Ｒ３上の座標との対応付け、及び、その対応関係の空間モデル・処理対象画像対応マップ４１への記憶を省略する。
Note that, when not generating a processing target image, the coordinate matching means 10 associates the coordinates on the spatial model MD with the coordinates on the processing target image plane R3, and creates a spatial model/processing target of the correspondence relationship. Storage in the
画像生成手段１１は、出力画像を生成するための手段である。本実施例では、画像生成手段１１は、例えば、処理対象画像にスケール変換、アフィン変換、又は歪曲変換を施すことによって、処理対象画像平面Ｒ３上の座標と出力画像が位置する出力画像平面上の座標とを対応付ける。そして、画像生成手段１１は、その対応関係を記憶部４の処理対象画像・出力画像対応マップ４２に記憶する。そして、画像生成手段１１は、入力画像・空間モデル対応マップ４０及び空間モデル・処理対象画像対応マップ４１を参照しながら、出力画像における各画素の値と入力画像における各画素の値とを関連付けて出力画像を生成する。各画素の値は、例えば、輝度値、色相値、彩度値等である。
The image generating means 11 is a means for generating an output image. In the present embodiment, the image generating means 11 performs scale transformation, affine transformation, or distortion transformation on the processing target image, for example, to calculate the coordinates on the processing target image plane R3 and the output image plane where the output image is located. Correlate with the coordinates. Then, the image generating means 11 stores the correspondence relationship in the processing target image/output
また、画像生成手段１１は、予め設定された、或いは、入力部３を介して入力される仮想カメラに関する各種パラメータに基づいて、処理対象画像平面Ｒ３上の座標と出力画像が位置する出力画像平面上の座標とを対応付ける。なお、仮想カメラに関する各種パラメータは、例えば、仮想カメラの光学中心、焦点距離、ＣＣＤサイズ、光軸方向ベクトル、カメラ水平方向ベクトル、射影方式等である。そして、画像生成手段１１は、その対応関係を記憶部４の処理対象画像・出力画像対応マップ４２に記憶する。そして、画像生成手段１１は、入力画像・空間モデル対応マップ４０及び空間モデル・処理対象画像対応マップ４１を参照しながら、出力画像における各画素の値と入力画像における各画素の値とを関連付けて出力画像を生成する。
The image generating means 11 also associates coordinates on the processing target image plane R3 with coordinates on the output image plane where the output image is located, based on various parameters related to the virtual camera that are set in advance or input via the
なお、画像生成手段１１は、仮想カメラの概念を用いることなく、処理対象画像のスケールを変更して出力画像を生成するようにしてもよい。 The image generating means 11 may generate an output image by changing the scale of the image to be processed without using the concept of a virtual camera.
また、画像生成手段１１は、処理対象画像を生成しない場合には、施した画像変換処理に応じて空間モデルＭＤ上の座標と出力画像平面上の座標とを対応付ける。そして、画像生成手段１１は、入力画像・空間モデル対応マップ４０を参照しながら、出力画像における各画素の値と入力画像における各画素の値とを関連付けて出力画像を生成する。この場合、画像生成手段１１は、処理対象画像平面Ｒ３上の座標と出力画像平面上の座標との対応付け、及び、その対応関係の処理対象画像・出力画像対応マップ４２への記憶を省略する。
Furthermore, when not generating a processing target image, the image generation means 11 associates coordinates on the spatial model MD with coordinates on the output image plane according to the image conversion processing performed. Then, the image generation means 11 generates an output image by associating the value of each pixel in the output image with the value of each pixel in the input image while referring to the input image/spatial
また、画像生成手段１１は、人存否判定手段１２の判定結果に基づいて出力画像の内容を切り換える。具体的には、画像生成手段１１は、例えば、人存否判定手段１２の判定結果に基づいて出力画像の生成に用いる入力画像を切り換える。なお、出力画像の生成に用いる入力画像の切り換え、及び、切り換えた入力画像に基づいて生成される出力画像についてはその詳細を後述する。 Further, the image generation means 11 switches the content of the output image based on the determination result of the presence/absence determination means 12. Specifically, the image generation means 11 switches the input image used to generate the output image based on the determination result of the presence/absence determination means 12, for example. Note that details regarding switching of input images used to generate an output image and output images generated based on the switched input images will be described later.
人存否判定手段１２は、作業機械の周囲に設定される複数の監視空間のそれぞれにおける人の存否を判定する手段である。本実施例では、人存否判定手段１２は、人検出センサ６の出力に基づいてショベル６０の周囲の人の存否を判定する。
The person presence/absence determination means 12 is a means for determining the presence or absence of a person in each of a plurality of monitoring spaces set around the work machine. In this embodiment, the person presence/absence determination means 12 determines the presence or absence of people around the
また、人存否判定手段１２は、カメラ２が撮像した入力画像に基づいて作業機械の周囲に設定される複数の監視空間のそれぞれにおける人の存否を判定してもよい。具体的には、人存否判定手段１２は、オプティカルフロー、パターンマッチング等の画像処理技術を用いて作業機械の周囲の人の存否を判定してもよい。なお、人存否判定手段１２は、カメラ２とは別の画像センサの出力に基づいて作業機械の周囲の人の存否を判定してもよい。
Further, the person presence/
或いは、人存否判定手段１２は、人検出センサ６の出力とカメラ２等の画像センサの出力とに基づいて作業機械の周囲に設定される複数の監視空間のそれぞれにおける人の存否を判定してもよい。
Alternatively, the person presence/
警報制御手段１３は、警報出力部７を制御する手段である。本実施例では、警報制御手段１３は、人存否判定手段１２の判定結果に基づいて警報出力部７を制御する。なお、警報制御手段１３による警報出力部７の制御についてはその詳細を後述する。
The alarm control means 13 is means for controlling the
次に、座標対応付け手段１０及び画像生成手段１１による具体的な処理の一例について説明する。 Next, an example of specific processing by the coordinate matching means 10 and the image generating means 11 will be explained.
座標対応付け手段１０は、例えば、ハミルトンの四元数を用いて、入力画像平面上の座標と空間モデル上の座標とを対応付けることができる。 The coordinate matching means 10 can use, for example, Hamilton's quaternion to match the coordinates on the input image plane and the coordinates on the spatial model.
図５は、入力画像平面上の座標と空間モデル上の座標との対応付けを説明するための図である。カメラ２の入力画像平面は、カメラ２の光学中心Ｃを原点とするＵＶＷ直交座標系における一平面として表される。空間モデルは、ＸＹＺ直交座標系における立体面として表される。
FIG. 5 is a diagram for explaining the correspondence between coordinates on the input image plane and coordinates on the spatial model. The input image plane of the
最初に、座標対応付け手段１０は、ＸＹＺ座標系の原点を光学中心Ｃ（ＵＶＷ座標系の原点）に並行移動させた上で、Ｘ軸をＵ軸に、Ｙ軸をＶ軸に、Ｚ軸を－Ｗ軸にそれぞれ一致させるようＸＹＺ座標系を回転させる。空間モデル上の座標（ＸＹＺ座標系上の座標）を入力画像平面上の座標（ＵＶＷ座標系上の座標）に変換するためである。なお、「－Ｗ軸」の符号「－」は、Ｚ軸の方向と－Ｗ軸の方向が逆であることを意味する。これは、ＵＶＷ座標系がカメラ前方を＋Ｗ方向とし、ＸＹＺ座標系が鉛直下方を－Ｚ方向としていることに起因する。 First, the coordinate matching means 10 moves the origin of the XYZ coordinate system in parallel to the optical center C (the origin of the UVW coordinate system), and then moves the X axis to the U axis, the Y axis to the V axis, and the Z axis. Rotate the XYZ coordinate system so that they coincide with the -W axis. This is to convert coordinates on the spatial model (coordinates on the XYZ coordinate system) to coordinates on the input image plane (coordinates on the UVW coordinate system). Note that the symbol "-" in "-W axis" means that the direction of the Z axis and the direction of the -W axis are opposite. This is because the UVW coordinate system has the front of the camera in the +W direction, and the XYZ coordinate system has the vertically downward direction in the -Z direction.
なお、カメラ２が複数存在する場合、カメラ２のそれぞれが個別のＵＶＷ座標系を有するので、座標対応付け手段１０は、複数のＵＶＷ座標系のそれぞれに対して、ＸＹＺ座標系を並行移動させ且つ回転させる。
Note that when there are
上述の変換は、カメラ２の光学中心ＣがＸＹＺ座標系の原点となるようにＸＹＺ座標系を並行移動させた後に、Ｚ軸が－Ｗ軸に一致するよう回転させ、更に、Ｘ軸がＵ軸に一致するよう回転させることによって実現される。そのため、座標対応付け手段１０は、この変換をハミルトンの四元数で記述することにより、それら二回の回転を一回の回転演算に纏めることができる。
The above conversion involves moving the XYZ coordinate system in parallel so that the optical center C of
ところで、あるベクトルＡを別のベクトルＢに一致させるための回転は、ベクトルＡとベクトルＢとが張る面の法線を軸としてベクトルＡとベクトルＢとが形成する角度だけ回転させる処理に相当する。そして、その角度をθとすると、ベクトルＡとベクトルＢとの内積から、角度θは、 By the way, the rotation to make one vector A coincide with another vector B corresponds to the process of rotating by the angle formed by vector A and vector B around the normal to the plane that vectors A and B span. . Then, if that angle is θ, then from the inner product of vector A and vector B, the angle θ is
で表される。
It is expressed as
また、ベクトルＡとベクトルＢとが張る面の法線の単位ベクトルＮは、ベクトルＡとベクトルＢとの外積から Also, the unit vector N of the normal to the plane that vectors A and B span is calculated from the cross product of vectors A and B.
で表されることとなる。
It will be expressed as
なお、四元数は、ｉ、ｊ、ｋをそれぞれ虚数単位とした場合、 In addition, when i, j, and k are each imaginary unit of quaternion,
を満たす超複素数であり、本実施例において、四元数Ｑは、実成分をｔ、純虚成分をａ、ｂ、ｃとして、
In this example, the quaternion Q is a supercomplex number that satisfies the following:
で表され、四元数Ｑの共役四元数は、
The conjugate quaternion of the quaternion Q is
で表される。
It is expressed as
四元数Ｑは、実成分ｔを０（ゼロ）としながら、純虚成分ａ、ｂ、ｃで三次元ベクトル（ａ，ｂ，ｃ）を表現することができ、また、ｔ、ａ、ｂ、ｃの各成分により任意のベクトルを軸とした回転動作を表現することもできる。 The quaternion Q can express a three-dimensional vector (a, b, c) with pure imaginary components a, b, c, while setting the real component t to 0 (zero). , c can also represent a rotational motion about an arbitrary vector.
更に、四元数Ｑは、連続する複数回の回転動作を統合して一回の回転動作として表現することができる。具体的には、四元数Ｑは、例えば、任意の点Ｓ（ｓｘ，ｓｙ，ｓｚ）を、任意の単位ベクトルＣ（ｌ，ｍ，ｎ）を軸としながら角度θだけ回転させたときの点Ｄ（ｅｘ，ｅｙ，ｅｚ）を以下のように表現することができる。 Furthermore, the quaternion Q can be expressed as a single rotational movement by integrating a plurality of consecutive rotational movements. Specifically, the quaternion Q is, for example, when an arbitrary point S (sx, sy, sz) is rotated by an angle θ around an arbitrary unit vector C (l, m, n). Point D (ex, ey, ez) can be expressed as follows.
ここで、本実施例において、Ｚ軸を－Ｗ軸に一致させる回転を表す四元数をＱｚとすると、ＸＹＺ座標系におけるＸ軸上の点Ｘは、点Ｘ'に移動させられるので、点Ｘ'は、
Here, in this example, if the quaternion representing the rotation that makes the Z axis coincide with the -W axis is Qz, the point X on the X axis in the XYZ coordinate system is moved to the point X', so the point X' is
で表される。
It is expressed as
また、本実施例において、Ｘ軸上にある点Ｘ'と原点とを結ぶ線をＵ軸に一致させる回転を表す四元数をＱｘとすると、「Ｚ軸を－Ｗ軸に一致させ、更に、Ｘ軸をＵ軸に一致させる回転」を表す四元数Ｒは、 In addition, in this example, if Qx is the quaternion that represents the rotation that makes the line connecting point X' on the , the quaternion R that represents the rotation that makes the X axis coincide with the U axis is
で表される。
It is expressed as
以上により、空間モデル（ＸＹＺ座標系）上の任意の座標Ｐを入力画像平面（ＵＶＷ座標系）上の座標で表現したときの座標Ｐ'は、 From the above, when an arbitrary coordinate P on the spatial model (XYZ coordinate system) is expressed as a coordinate on the input image plane (UVW coordinate system), the coordinate P' is
で表される。また、四元数Ｒがカメラ２のそれぞれで不変であることから、座標対応付け手段１０は、以後、この演算を実行するだけで空間モデル（ＸＹＺ座標系）上の座標を入力画像平面（ＵＶＷ座標系）上の座標に変換することができる。
It is expressed as In addition, since the quaternion R is unchanged for each
空間モデル（ＸＹＺ座標系）上の座標を入力画像平面（ＵＶＷ座標系）上の座標に変換した後、座標対応付け手段１０は、線分ＣＰ'と、カメラ２の光軸Ｇとが形成する入射角αを算出する。なお、線分ＣＰ'は、カメラ２の光学中心Ｃ（ＵＶＷ座標系上の座標）と空間モデル上の任意の座標ＰをＵＶＷ座標系で表した座標Ｐ'とを結ぶ線分である。
After converting the coordinates on the spatial model (XYZ coordinate system) to coordinates on the input image plane (UVW coordinate system), the coordinate matching means 10 converts the coordinates formed by the line segment CP' and the optical axis G of the
また、座標対応付け手段１０は、カメラ２の入力画像平面Ｒ４（例えば、ＣＣＤ面）に平行で且つ座標Ｐ'を含む平面Ｈにおける偏角φ、及び線分ＥＰ'の長さを算出する。なお、線分ＥＰ'は、平面Ｈと光軸Ｇとの交点Ｅと、座標Ｐ'とを結ぶ線分であり、偏角φは、平面ＨにおけるＵ'軸と線分ＥＰ'とが形成する角度である。 Further, the coordinate matching means 10 calculates the declination angle φ and the length of the line segment EP' in a plane H that is parallel to the input image plane R4 of the camera 2 (for example, the CCD plane) and includes the coordinate P'. Note that the line segment EP' is a line segment that connects the intersection E of the plane H and the optical axis G and the coordinate P', and the argument φ is the line segment formed by the U' axis in the plane H and the line segment EP'. This is the angle.
カメラの光学系は、通常、像高さｈが入射角α及び焦点距離ｆの関数となっている。そのため、座標対応付け手段１０は、通常射影（ｈ＝ｆｔａｎα）、正射影（ｈ＝ｆｓｉｎα）、立体射影（ｈ＝２ｆｔａｎ（α／２））、等立体角射影（ｈ＝２ｆｓｉｎ（α／２））、等距離射影（ｈ＝ｆα）等の適切な射影方式を選択して像高さｈを算出する。 In the optical system of a camera, the image height h is usually a function of the incident angle α and the focal length f. Therefore, the coordinate mapping means 10 uses normal projection (h=ftanα), orthogonal projection (h=fsinα), stereoscopic projection (h=2ftan(α/2)), and isometric solid angle projection (h=2fsin(α/2) )), an appropriate projection method such as equidistant projection (h=fα) is selected to calculate the image height h.
その後、座標対応付け手段１０は、算出した像高さｈを偏角φによりＵＶ座標系上のＵ成分及びＶ成分に分解し、入力画像平面Ｒ４の一画素当たりの画素サイズに相当する数値で除算する。これにより、座標対応付け手段１０は、空間モデルＭＤ上の座標Ｐ（Ｐ'）と入力画像平面Ｒ４上の座標とを対応付けることができる。 Thereafter, the coordinate matching means 10 decomposes the calculated image height h into a U component and a V component on the UV coordinate system using the argument φ, and calculates the calculated image height h into a U component and a V component on the UV coordinate system, and calculates the calculated image height h into a value corresponding to the pixel size per pixel of the input image plane R4. Divide. Thereby, the coordinate association means 10 can associate the coordinates P (P') on the spatial model MD with the coordinates on the input image plane R4.
なお、入力画像平面Ｒ４のＵ軸方向における一画素当たりの画素サイズをａＵとし、入力画像平面Ｒ４のＶ軸方向における一画素当たりの画素サイズをａＶとすると、空間モデルＭＤ上の座標Ｐ（Ｐ'）に対応する入力画像平面Ｒ４上の座標（ｕ，ｖ）は、 Note that if the pixel size per pixel in the U-axis direction of the input image plane R4 is aU , and the pixel size per pixel in the V-axis direction of the input image plane R4 is aV , then the coordinate P on the spatial model MD is The coordinates (u, v) on the input image plane R4 corresponding to (P') are:
で表される。
It is expressed as
このようにして、座標対応付け手段１０は、空間モデルＭＤ上の座標と、カメラ毎に存在する一又は複数の入力画像平面Ｒ４上の座標とを対応付け、空間モデルＭＤ上の座標、カメラ識別子、及び入力画像平面Ｒ４上の座標を関連付けて入力画像・空間モデル対応マップ４０に記憶する。
In this way, the coordinate association means 10 associates the coordinates on the spatial model MD with the coordinates on one or more input image planes R4 existing for each camera, and identifies the coordinates on the spatial model MD and the camera identifier. , and the coordinates on the input image plane R4 are stored in association with each other in the input image/spatial
また、座標対応付け手段１０は、四元数を用いて座標の変換を演算するので、オイラー角を用いて座標の変換を演算する場合と異なり、ジンバルロックを発生させることがないという利点を有する。しかしながら、座標対応付け手段１０は、四元数を用いて座標の変換を演算するものに限定されることはなく、オイラー角を用いて座標の変換を演算するようにしてもよい。 Further, since the coordinate matching means 10 calculates coordinate transformation using quaternions, it has the advantage that gimbal lock does not occur, unlike when calculating coordinate transformation using Euler angles. . However, the coordinate matching means 10 is not limited to calculating coordinate transformation using quaternions, and may calculate coordinate transformation using Euler angles.
なお、複数の入力画像平面Ｒ４上の座標への対応付けが可能な場合、座標対応付け手段１０は、空間モデルＭＤ上の座標Ｐ（Ｐ'）を、その入射角αが最も小さいカメラに関する入力画像平面Ｒ４上の座標に対応付けるようにしてもよく、操作者が選択した入力画像平面Ｒ４上の座標に対応付けるようにしてもよい。 Note that if it is possible to associate the coordinates with coordinates on a plurality of input image planes R4, the coordinate association means 10 associates the coordinates P (P') on the spatial model MD with the input related to the camera whose incident angle α is the smallest. It may be made to correspond to the coordinates on the image plane R4, or it may be made to correspond to the coordinates on the input image plane R4 selected by the operator.
次に、空間モデルＭＤ上の座標のうち、曲面領域Ｒ２上の座標（Ｚ軸方向の成分を持つ座標）を、ＸＹ平面上にある処理対象画像平面Ｒ３に再投影する処理について説明する。 Next, a process of reprojecting the coordinates on the curved surface area R2 (coordinates having a component in the Z-axis direction) among the coordinates on the spatial model MD onto the processing target image plane R3 on the XY plane will be described.
図６は、座標対応付け手段１０による座標間の対応付けを説明するための図である。Ｆ６Ａは、一例として通常射影（ｈ＝ｆｔａｎα）を採用するカメラ２の入力画像平面Ｒ４上の座標と空間モデルＭＤ上の座標との間の対応関係を示す図である。座標対応付け手段１０は、カメラ２の入力画像平面Ｒ４上の座標とその座標に対応する空間モデルＭＤ上の座標とを結ぶ線分のそれぞれがカメラ２の光学中心Ｃを通過するようにして、両座標を対応付ける。
FIG. 6 is a diagram for explaining the correspondence between coordinates by the coordinate correspondence means 10. F6A is a diagram showing the correspondence between the coordinates on the input image plane R4 of the
Ｆ６Ａの例では、座標対応付け手段１０は、カメラ２の入力画像平面Ｒ４上の座標Ｋ１を空間モデルＭＤの平面領域Ｒ１上の座標Ｌ１に対応付け、カメラ２の入力画像平面Ｒ４上の座標Ｋ２を空間モデルＭＤの曲面領域Ｒ２上の座標Ｌ２に対応付ける。このとき、線分Ｋ１－Ｌ１及び線分Ｋ２－Ｌ２は共にカメラ２の光学中心Ｃを通過する。
In the example of F6A, the coordinate association means 10 associates the coordinate K1 on the input image plane R4 of the
なお、カメラ２が通常射影以外の射影方式（例えば、正射影、立体射影、等立体角射影、等距離射影等である。）を採用する場合、座標対応付け手段１０は、それぞれの射影方式に応じて、カメラ２の入力画像平面Ｒ４上の座標Ｋ１、Ｋ２を空間モデルＭＤ上の座標Ｌ１、Ｌ２に対応付ける。
When the
具体的には、座標対応付け手段１０は、所定の関数（例えば、正射影（ｈ＝ｆｓｉｎα）、立体射影（ｈ＝２ｆｔａｎ（α／２））、等立体角射影（ｈ＝２ｆｓｉｎ（α／２））、等距離射影（ｈ＝ｆα）等である。）に基づいて、入力画像平面上の座標と空間モデルＭＤ上の座標とを対応付ける。この場合、線分Ｋ１－Ｌ１及び線分Ｋ２－Ｌ２がカメラ２の光学中心Ｃを通過することはない。
Specifically, the coordinate matching means 10 uses a predetermined function (for example, orthogonal projection (h=fsinα), stereoscopic projection (h=2ftan(α/2)), isometric solid angle projection (h=2fsin(α/2)), 2)), equidistant projection (h=fα), etc.), the coordinates on the input image plane are associated with the coordinates on the spatial model MD. In this case, the line segment K1-L1 and the line segment K2-L2 do not pass through the optical center C of the
Ｆ６Ｂは、空間モデルＭＤの曲面領域Ｒ２上の座標と処理対象画像平面Ｒ３上の座標との間の対応関係を示す図である。座標対応付け手段１０は、ＸＺ平面上に位置する平行線群ＰＬであって、処理対象画像平面Ｒ３との間で角度βを形成する平行線群ＰＬを導入する。そして、座標対応付け手段１０は、空間モデルＭＤの曲面領域Ｒ２上の座標とその座標に対応する処理対象画像平面Ｒ３上の座標とが共に平行線群ＰＬのうちの一つに乗るようにして、両座標を対応付ける。 F6B is a diagram showing the correspondence between the coordinates on the curved surface area R2 of the spatial model MD and the coordinates on the processing target image plane R3. The coordinate matching means 10 introduces a group of parallel lines PL located on the XZ plane and forming an angle β with the processing target image plane R3. Then, the coordinate matching means 10 causes the coordinates on the curved surface area R2 of the spatial model MD and the coordinates on the processing target image plane R3 corresponding to the coordinates to both lie on one of the parallel line group PL. , associate both coordinates.
Ｆ６Ｂの例では、座標対応付け手段１０は、空間モデルＭＤの曲面領域Ｒ２上の座標Ｌ２と処理対象画像平面Ｒ３上の座標Ｍ２とが共通の平行線に乗るとして、両座標を対応付ける。
In the example of F6B, the coordinate associating
なお、座標対応付け手段１０は、空間モデルＭＤの平面領域Ｒ１上の座標を曲面領域Ｒ２上の座標と同様に平行線群ＰＬを用いて処理対象画像平面Ｒ３上の座標に対応付けることも可能である。しかしながら、Ｆ６Ｂの例では、平面領域Ｒ１と処理対象画像平面Ｒ３とが共通の平面となっている。そのため、空間モデルＭＤの平面領域Ｒ１上の座標Ｌ１と処理対象画像平面Ｒ３上の座標Ｍ１とは同じ座標値を有する。 Note that the coordinate mapping means 10 can also map the coordinates on the plane region R1 of the spatial model MD to the coordinates on the processing target image plane R3 using the parallel line group PL in the same way as the coordinates on the curved surface region R2. be. However, in the example of F6B, the plane region R1 and the processing target image plane R3 are a common plane. Therefore, the coordinate L1 on the plane region R1 of the spatial model MD and the coordinate M1 on the processing target image plane R3 have the same coordinate value.
このようにして、座標対応付け手段１０は、空間モデルＭＤ上の座標と、処理対象画像平面Ｒ３上の座標とを対応付け、空間モデルＭＤ上の座標及び処理対象画像平面Ｒ３上の座標を関連付けて空間モデル・処理対象画像対応マップ４１に記憶する。
In this way, the coordinate association means 10 associates the coordinates on the spatial model MD with the coordinates on the processing target image plane R3, and associates the coordinates on the spatial model MD and the coordinates on the processing target image plane R3. and stored in the spatial model/processing target
Ｆ６Ｃは、処理対象画像平面Ｒ３上の座標と、一例として通常射影（ｈ＝ｆｔａｎα）を採用する仮想カメラ２Ｖの出力画像平面Ｒ５上の座標との間の対応関係を示す図である。画像生成手段１１は、仮想カメラ２Ｖの出力画像平面Ｒ５上の座標とその座標に対応する処理対象画像平面Ｒ３上の座標とを結ぶ線分のそれぞれが仮想カメラ２Ｖの光学中心ＣＶを通過するようにして、両座標を対応付ける。
F6C is a diagram showing the correspondence between the coordinates on the processing target image plane R3 and the coordinates on the output image plane R5 of the
Ｆ６Ｃの例では、画像生成手段１１は、仮想カメラ２Ｖの出力画像平面Ｒ５上の座標Ｎ１を処理対象画像平面Ｒ３（空間モデルＭＤの平面領域Ｒ１）上の座標Ｍ１に対応付け、仮想カメラ２Ｖの出力画像平面Ｒ５上の座標Ｎ２を処理対象画像平面Ｒ３上の座標Ｍ２に対応付ける。このとき、線分Ｍ１－Ｎ１及び線分Ｍ２－Ｎ２は共に仮想カメラ２Ｖの光学中心ＣＶを通過する。
In the example of F6C, the image generation means 11 associates the coordinate N1 on the output image plane R5 of the
なお、仮想カメラ２Ｖが通常射影以外の射影方式（例えば、正射影、立体射影、等立体角射影、等距離射影等である。）を採用する場合、画像生成手段１１は、それぞれの射影方式に応じて、仮想カメラ２Ｖの出力画像平面Ｒ５上の座標Ｎ１、Ｎ２を処理対象画像平面Ｒ３上の座標Ｍ１、Ｍ２に対応付ける。
Note that when the
具体的には、画像生成手段１１は、所定の関数（例えば、正射影（ｈ＝ｆｓｉｎα）、立体射影（ｈ＝２ｆｔａｎ（α／２））、等立体角射影（ｈ＝２ｆｓｉｎ（α／２））、等距離射影（ｈ＝ｆα）等である。）に基づいて、出力画像平面Ｒ５上の座標と処理対象画像平面Ｒ３上の座標とを対応付ける。この場合、線分Ｍ１－Ｎ１及び線分Ｍ２－Ｎ２が仮想カメラ２Ｖの光学中心ＣＶを通過することはない。
Specifically, the image generating means 11 generates a predetermined function (for example, orthogonal projection (h=fsinα), stereoscopic projection (h=2ftan(α/2)), isometric solid angle projection (h=2fsin(α/2) )), equidistant projection (h=fα), etc.), the coordinates on the output image plane R5 are associated with the coordinates on the processing target image plane R3. In this case, the line segment M1-N1 and the line segment M2-N2 do not pass through the optical center CV of the
このようにして、画像生成手段１１は、出力画像平面Ｒ５上の座標と、処理対象画像平面Ｒ３上の座標とを対応付け、出力画像平面Ｒ５上の座標及び処理対象画像平面Ｒ３上の座標を関連付けて処理対象画像・出力画像対応マップ４２に記憶する。そして、画像生成手段１１は、入力画像・空間モデル対応マップ４０及び空間モデル・処理対象画像対応マップ４１を参照しながら、出力画像における各画素の値と入力画像における各画素の値とを関連付けて出力画像を生成する。
In this way, the image generating means 11 associates the coordinates on the output image plane R5 with the coordinates on the processing target image plane R3, and the coordinates on the output image plane R5 and the coordinates on the processing target image plane R3. The images are stored in the processing target image/output
なお、Ｆ６Ｄは、Ｆ６Ａ～Ｆ６Ｃを組み合わせた図であり、カメラ２、仮想カメラ２Ｖ、空間モデルＭＤの平面領域Ｒ１及び曲面領域Ｒ２、並びに、処理対象画像平面Ｒ３の相互の位置関係を示す。
Note that F6D is a diagram combining F6A to F6C, and shows the mutual positional relationship of the
次に、図７を参照しながら、空間モデルＭＤ上の座標と処理対象画像平面Ｒ３上の座標とを対応付けるために座標対応付け手段１０が導入する平行線群ＰＬの作用について説明する。 Next, with reference to FIG. 7, the effect of the group of parallel lines PL introduced by the coordinate matching means 10 in order to match the coordinates on the spatial model MD and the coordinates on the processing target image plane R3 will be explained.
図７左図は、ＸＺ平面上に位置する平行線群ＰＬと処理対象画像平面Ｒ３との間で角度βが形成される場合の図である。一方、図７右図は、ＸＺ平面上に位置する平行線群ＰＬと処理対象画像平面Ｒ３との間で角度β１（β１＞β）が形成される場合の図である。また、図７左図及び図７右図における空間モデルＭＤの曲面領域Ｒ２上の座標Ｌａ～Ｌｄのそれぞれは、処理対象画像平面Ｒ３上の座標Ｍａ～Ｍｄのそれぞれに対応する。また、図７左図における座標Ｌａ～Ｌｄのそれぞれの間隔は、図７右図における座標Ｌａ～Ｌｄのそれぞれの間隔と等しい。なお、平行線群ＰＬは、説明目的のためにＸＺ平面上に存在するものとしているが、実際には、Ｚ軸上の全ての点から処理対象画像平面Ｒ３に向かって放射状に延びるように存在する。なお、この場合のＺ軸を「再投影軸」と称する。 The left diagram in FIG. 7 is a diagram when an angle β is formed between the group of parallel lines PL located on the XZ plane and the processing target image plane R3. On the other hand, the right diagram in FIG. 7 is a diagram when an angle β1 (β1>β) is formed between the parallel line group PL located on the XZ plane and the processing target image plane R3. Further, each of the coordinates La to Ld on the curved surface region R2 of the spatial model MD in the left diagram of FIG. 7 and the right diagram of FIG. 7 correspond to the coordinates Ma to Md on the processing target image plane R3, respectively. Furthermore, the intervals between the coordinates La to Ld in the left diagram of FIG. 7 are equal to the intervals between the coordinates La to Ld in the right diagram of FIG. Note that the parallel line group PL is assumed to exist on the XZ plane for the purpose of explanation, but in reality, it exists so as to extend radially from all points on the Z axis toward the processing target image plane R3. do. Note that the Z axis in this case is referred to as a "reprojection axis."
図７左図及び図７右図で示されるように、処理対象画像平面Ｒ３上の座標Ｍａ～Ｍｄのそれぞれの間隔は、平行線群ＰＬと処理対象画像平面Ｒ３との間の角度が増大するにつれて線形的に減少する。すなわち、空間モデルＭＤの曲面領域Ｒ２と座標Ｍａ～Ｍｄのそれぞれとの間の距離とは関係なく一様に減少する。一方で、空間モデルＭＤの平面領域Ｒ１上の座標群は、図７の例では、処理対象画像平面Ｒ３上の座標群への変換が行われないので、座標群の間隔が変化することはない。 As shown in the left diagram of FIG. 7 and the right diagram of FIG. 7, the distance between the coordinates Ma to Md on the processing target image plane R3 increases as the angle between the parallel line group PL and the processing target image plane R3 increases. decreases linearly as That is, it uniformly decreases regardless of the distance between the curved surface area R2 of the spatial model MD and each of the coordinates Ma to Md. On the other hand, in the example of FIG. 7, the coordinate group on the plane region R1 of the spatial model MD is not converted to the coordinate group on the processing target image plane R3, so the interval between the coordinate groups does not change. .
これら座標群の間隔の変化は、出力画像平面Ｒ５（図６参照。）上の画像部分のうち、空間モデルＭＤの曲面領域Ｒ２に投影された画像に対応する画像部分のみが線形的に拡大或いは縮小されることを意味する。 The change in the interval between these coordinate groups is such that only the image portion corresponding to the image projected onto the curved surface area R2 of the spatial model MD is linearly expanded or means to be reduced.
次に、図８を参照しながら、空間モデルＭＤ上の座標と処理対象画像平面Ｒ３上の座標とを対応付けるために座標対応付け手段１０が導入する平行線群ＰＬの代替例について説明する。 Next, with reference to FIG. 8, an alternative example of the group of parallel lines PL introduced by the coordinate matching means 10 in order to match the coordinates on the spatial model MD and the coordinates on the processing target image plane R3 will be described.
図８左図は、ＸＺ平面上に位置する補助線群ＡＬの全てがＺ軸上の始点Ｔ１から処理対象画像平面Ｒ３に向かって延びる場合の図である。一方、図８右図は、補助線群ＡＬの全てがＺ軸上の始点Ｔ２（Ｔ２＞Ｔ１）から処理対象画像平面Ｒ３に向かって延びる場合の図である。また、図８左図及び図８右図における空間モデルＭＤの曲面領域Ｒ２上の座標Ｌａ～Ｌｄのそれぞれは、処理対象画像平面Ｒ３上の座標Ｍａ～Ｍｄのそれぞれに対応する。なお、図８左図の例では、座標Ｍｃ、Ｍｄは、処理対象画像平面Ｒ３の領域外となるため図示されていない。また、図８左図における座標Ｌａ～Ｌｄのそれぞれの間隔は、図８右図における座標Ｌａ～Ｌｄのそれぞれの間隔と等しい。なお、補助線群ＡＬは、説明目的のためにＸＺ平面上に存在するものとしているが、実際には、Ｚ軸上の任意の一点から処理対象画像平面Ｒ３に向かって放射状に延びるように存在する。なお、図７と同様、この場合のＺ軸を「再投影軸」と称する。 The left diagram in FIG. 8 is a diagram in which all the auxiliary line groups AL located on the XZ plane extend from the starting point T1 on the Z axis toward the processing target image plane R3. On the other hand, the right diagram in FIG. 8 is a diagram in which all the auxiliary line groups AL extend from the starting point T2 (T2>T1) on the Z-axis toward the processing target image plane R3. Further, each of the coordinates La to Ld on the curved surface area R2 of the spatial model MD in the left diagram in FIG. 8 and the right diagram in FIG. 8 corresponds to the coordinates Ma to Md on the processing target image plane R3, respectively. In the example shown in the left diagram of FIG. 8, the coordinates Mc and Md are not shown because they are outside the area of the processing target image plane R3. Further, the intervals between the coordinates La to Ld in the left diagram of FIG. 8 are equal to the intervals between the coordinates La to Ld in the right diagram of FIG. Although the auxiliary line group AL is assumed to exist on the XZ plane for the purpose of explanation, in reality, it exists so as to extend radially from an arbitrary point on the Z axis toward the processing target image plane R3. do. Note that, similarly to FIG. 7, the Z axis in this case is referred to as the "reprojection axis."
図８左図及び図８右図で示されるように、処理対象画像平面Ｒ３上の座標Ｍａ～Ｍｄのそれぞれの間隔は、補助線群ＡＬの始点と原点Ｏとの間の距離（高さ）が増大するにつれて非線形的に減少する。すなわち、空間モデルＭＤの曲面領域Ｒ２と座標Ｍａ～Ｍｄのそれぞれとの間の距離が大きいほど、それぞれの間隔の減少幅が大きくなる。一方で、空間モデルＭＤの平面領域Ｒ１上の座標群は、図８の例では、処理対象画像平面Ｒ３上の座標群への変換が行われないので、座標群の間隔が変化することはない。 As shown in the left diagram of FIG. 8 and the right diagram of FIG. decreases non-linearly as increases. That is, the greater the distance between the curved surface region R2 of the spatial model MD and each of the coordinates Ma to Md, the greater the decrease in the respective intervals. On the other hand, in the example of FIG. 8, the coordinate group on the plane region R1 of the spatial model MD is not converted to the coordinate group on the processing target image plane R3, so the interval between the coordinate groups does not change. .
これら座標群の間隔の変化は、平行線群ＰＬのときと同様、出力画像平面Ｒ５（図６参照。）上の画像部分のうち、空間モデルＭＤの曲面領域Ｒ２に投影された画像に対応する画像部分のみが非線形的に拡大或いは縮小されることを意味する。 As in the case of the parallel line group PL, the change in the interval between these coordinate groups corresponds to the image projected onto the curved surface area R2 of the spatial model MD in the image portion on the output image plane R5 (see FIG. 6). This means that only the image portion is non-linearly enlarged or reduced.
このようにして、画像生成装置１００は、空間モデルＭＤの平面領域Ｒ１に投影された画像に対応する出力画像の画像部分（例えば、路面画像である。）に影響を与えることなく、空間モデルＭＤの曲面領域Ｒ２に投影された画像に対応する出力画像の画像部分（例えば、水平画像である。）を線形的に或いは非線形的に拡大或いは縮小させることができる。そのため、画像生成装置１００は、ショベル６０の近傍の路面画像（ショベル６０を真上から見たときの仮想画像）に影響を与えることなく、ショベル６０の周囲に位置する物体（ショベル６０から水平方向に周囲を見たときの画像における物体）を迅速且つ柔軟に拡大或いは縮小させることができ、ショベル６０の死角領域の視認性を向上させることができる。
In this way, the
次に、図９を参照しながら、画像生成装置１００が処理対象画像を生成する処理（以下、「処理対象画像生成処理」とする。）、及び、生成した処理対象画像を用いて出力画像を生成する処理（以下、「出力画像生成処理」とする。）について説明する。なお、図９は、処理対象画像生成処理（ステップＳ１～ステップＳ３）及び出力画像生成処理（ステップＳ４～ステップＳ６）の流れを示すフローチャートである。また、カメラ２（入力画像平面Ｒ４）、空間モデル（平面領域Ｒ１及び曲面領域Ｒ２）、並びに、処理対象画像平面Ｒ３の配置は予め決定されている。
Next, referring to FIG. 9, the
最初に、制御部１は、座標対応付け手段１０により、処理対象画像平面Ｒ３上の座標と空間モデルＭＤ上の座標とを対応付ける（ステップＳ１）。
First, the
具体的には、座標対応付け手段１０は、平行線群ＰＬと処理対象画像平面Ｒ３との間に形成される角度を取得する。そして、座標対応付け手段１０は、処理対象画像平面Ｒ３上の一座標から延びる平行線群ＰＬの一つが空間モデルＭＤの曲面領域Ｒ２と交差する点を算出する。そして、座標対応付け手段１０は、算出した点に対応する曲面領域Ｒ２上の座標を、処理対象画像平面Ｒ３上のその一座標に対応する曲面領域Ｒ２上の一座標として導き出し、その対応関係を空間モデル・処理対象画像対応マップ４１に記憶する。なお、平行線群ＰＬと処理対象画像平面Ｒ３との間に形成される角度は、記憶部４等に予め記憶された値であってもよく、入力部３を介して操作者が動的に入力する値であってもよい。
Specifically, the coordinate matching means 10 acquires the angle formed between the group of parallel lines PL and the processing target image plane R3. Then, the coordinate matching means 10 calculates a point where one of the parallel lines PL extending from one coordinate on the processing target image plane R3 intersects with the curved surface area R2 of the spatial model MD. Then, the coordinate mapping means 10 derives the coordinate on the curved surface area R2 corresponding to the calculated point as one coordinate on the curved surface area R2 corresponding to that one coordinate on the processing target image plane R3, and calculates the correspondence relationship. It is stored in the spatial model/processing target
また、座標対応付け手段１０は、処理対象画像平面Ｒ３上の一座標が空間モデルＭＤの平面領域Ｒ１上の一座標と一致する場合には、平面領域Ｒ１上のその一座標を、処理対象画像平面Ｒ３上のその一座標に対応する一座標として導き出し、その対応関係を空間モデル・処理対象画像対応マップ４１に記憶する。
Furthermore, when one coordinate on the processing target image plane R3 matches one coordinate on the plane region R1 of the spatial model MD, the coordinate matching means 10 converts the one coordinate on the processing target image plane R1 into the processing target image. One coordinate corresponding to that one coordinate on the plane R3 is derived, and the correspondence relationship is stored in the spatial model/processing target
その後、制御部１は、座標対応付け手段１０により、上述の処理によって導き出された空間モデルＭＤ上の一座標と入力画像平面Ｒ４上の座標とを対応付ける（ステップＳ２）。
After that, the
具体的には、座標対応付け手段１０は、通常射影（ｈ＝ｆｔａｎα）を採用するカメラ２の光学中心Ｃの座標を取得する。そして、座標対応付け手段１０は、空間モデルＭＤ上の一座標から延びる線分であり、光学中心Ｃを通過する線分が入力画像平面Ｒ４と交差する点を算出する。そして、座標対応付け手段１０は、算出した点に対応する入力画像平面Ｒ４上の座標を、空間モデルＭＤ上のその一座標に対応する入力画像平面Ｒ４上の一座標として導き出し、その対応関係を入力画像・空間モデル対応マップ４０に記憶する。
Specifically, the coordinate matching means 10 acquires the coordinates of the optical center C of the
その後、制御部１は、処理対象画像平面Ｒ３上の全ての座標を空間モデルＭＤ上の座標及び入力画像平面Ｒ４上の座標に対応付けたか否かを判定する（ステップＳ３）。そして、制御部１は、未だ全ての座標を対応付けていないと判定した場合には（ステップＳ３のＮＯ）、ステップＳ１及びステップＳ２の処理を繰り返す。
After that, the
一方、制御部１は、全ての座標を対応付けたと判定した場合には（ステップＳ３のＹＥＳ）、処理対象画像生成処理を終了させた上で出力画像生成処理を開始させる。そして、制御部１は、画像生成手段１１により、処理対象画像平面Ｒ３上の座標と出力画像平面Ｒ５上の座標とを対応付ける（ステップＳ４）。
On the other hand, if the
具体的には、画像生成手段１１は、処理対象画像にスケール変換、アフィン変換、又は歪曲変換を施すことによって出力画像を生成する。そして、画像生成手段１１は、施したスケール変換、アフィン変換、又は歪曲変換の内容によって定まる、処理対象画像平面Ｒ３上の座標と出力画像平面Ｒ５上の座標との間の対応関係を処理対象画像・出力画像対応マップ４２に記憶する。
Specifically, the
或いは、画像生成手段１１は、仮想カメラ２Ｖを用いて出力画像を生成する場合には、採用した射影方式に応じて処理対象画像平面Ｒ３上の座標から出力画像平面Ｒ５上の座標を算出し、その対応関係を処理対象画像・出力画像対応マップ４２に記憶するようにしてもよい。
Alternatively, when generating an output image using the
或いは、画像生成手段１１は、通常射影（ｈ＝ｆｔａｎα）を採用する仮想カメラ２Ｖを用いて出力画像を生成する場合には、その仮想カメラ２Ｖの光学中心ＣＶの座標を取得する。そして、画像生成手段１１は、出力画像平面Ｒ５上の一座標から延びる線分であり、光学中心ＣＶを通過する線分が処理対象画像平面Ｒ３と交差する点を算出する。そして、画像生成手段１１は、算出した点に対応する処理対象画像平面Ｒ３上の座標を、出力画像平面Ｒ５上のその一座標に対応する処理対象画像平面Ｒ３上の一座標として導き出す。このようにして、画像生成手段１１は、その対応関係を処理対象画像・出力画像対応マップ４２に記憶するようにしてもよい。
Alternatively, when generating an output image using the
その後、制御部１の画像生成手段１１は、入力画像・空間モデル対応マップ４０、空間モデル・処理対象画像対応マップ４１、及び処理対象画像・出力画像対応マップ４２を参照する。そして、画像生成手段１１は、入力画像平面Ｒ４上の座標と空間モデルＭＤ上の座標との対応関係、空間モデルＭＤ上の座標と処理対象画像平面Ｒ３上の座標との対応関係、及び処理対象画像平面Ｒ３上の座標と出力画像平面Ｒ５上の座標との対応関係を辿る。そして、画像生成手段１１は、出力画像平面Ｒ５上の各座標に対応する入力画像平面Ｒ４上の座標が有する値（例えば、輝度値、色相値、彩度値等である。）を取得し、その取得した値を、対応する出力画像平面Ｒ５上の各座標の値として採用する（ステップＳ５）。なお、出力画像平面Ｒ５上の一座標に対して複数の入力画像平面Ｒ４上の複数の座標が対応する場合、画像生成手段１１は、それら複数の入力画像平面Ｒ４上の複数の座標のそれぞれの値に基づく統計値を導き出し、出力画像平面Ｒ５上のその一座標の値としてその統計値を採用してもよい。統計値は、例えば、平均値、最大値、最小値、中間値等である。
Thereafter, the image generation means 11 of the
その後、制御部１は、出力画像平面Ｒ５上の全ての座標の値を入力画像平面Ｒ４上の座標の値に対応付けたか否かを判定する（ステップＳ６）。そして、制御部１は、未だ全ての座標の値を対応付けていないと判定した場合には（ステップＳ６のＮＯ）、ステップＳ４及びステップＳ５の処理を繰り返す。
After that, the
一方、制御部１は、全ての座標の値を対応付けたと判定した場合には（ステップＳ６のＹＥＳ）、出力画像を生成して、この一連の処理を終了させる。
On the other hand, if the
なお、画像生成装置１００は、処理対象画像を生成しない場合には、処理対象画像生成処理を省略する。この場合、出力画像生成処理におけるステップＳ４の"処理対象画像平面上の座標"は、"空間モデル上の座標"で読み替えられる。
Note that the
以上の構成により、画像生成装置１００は、ショベル６０の周囲の物体とショベル６０との位置関係を操作者に直感的に把握させることが可能な処理対象画像及び出力画像を生成することができる。
With the above configuration, the
また、画像生成装置１００は、処理対象画像平面Ｒ３から空間モデルＭＤを経て入力画像平面Ｒ４に遡るように座標の対応付けを実行する。これにより、画像生成装置１００は、処理対象画像平面Ｒ３上の各座標を入力画像平面Ｒ４上の一又は複数の座標に確実に対応させることができる。そのため、画像生成装置１００は、入力画像平面Ｒ４から空間モデルＭＤを経て処理対象画像平面Ｒ３に至る順番で座標の対応付けを実行する場合と比べ、より良質な処理対象画像を迅速に生成することができる。入力画像平面Ｒ４から空間モデルＭＤを経て処理対象画像平面Ｒ３に至る順番で座標の対応付けを実行する場合には、入力画像平面Ｒ４上の各座標を処理対象画像平面Ｒ３上の一又は複数の座標に確実に対応させることができる。しかしながら、処理対象画像平面Ｒ３上の座標の一部が、入力画像平面Ｒ４上の何れの座標にも対応付けられない場合があり、その場合にはそれら処理対象画像平面Ｒ３上の座標の一部に補間処理等を施す必要がある。
Furthermore, the
また、画像生成装置１００は、空間モデルＭＤの曲面領域Ｒ２に対応する画像のみを拡大或いは縮小する場合には、平行線群ＰＬと処理対象画像平面Ｒ３との間に形成される角度を変更して空間モデル・処理対象画像対応マップ４１における曲面領域Ｒ２に関連する部分のみを書き換えるだけで、入力画像・空間モデル対応マップ４０の内容を書き換えることなく、所望の拡大或いは縮小を実現させることができる。
Furthermore, when enlarging or reducing only the image corresponding to the curved surface region R2 of the spatial model MD, the
また、画像生成装置１００は、出力画像の見え方を変更する場合には、スケール変換、アフィン変換又は歪曲変換に関する各種パラメータの値を変更して処理対象画像・出力画像対応マップ４２を書き換えるだけで、入力画像・空間モデル対応マップ４０及び空間モデル・処理対象画像対応マップ４１の内容を書き換えることなく、所望の出力画像（スケール変換画像、アフィン変換画像又は歪曲変換画像）を生成することができる。
Furthermore, when changing the appearance of the output image, the
同様に、画像生成装置１００は、出力画像の視点を変更する場合には、仮想カメラ２Ｖの各種パラメータの値を変更して処理対象画像・出力画像対応マップ４２を書き換えるだけで、入力画像・空間モデル対応マップ４０及び空間モデル・処理対象画像対応マップ４１の内容を書き換えることなく、所望の視点から見た出力画像（視点変換画像）を生成することができる。
Similarly, when changing the viewpoint of the output image, the
図１０は、ショベル６０に搭載された二台のカメラ２（右側方カメラ２Ｒ及び後方カメラ２Ｂ）の入力画像を用いて生成される出力画像を表示部５に表示させたときの表示例である。
FIG. 10 is a display example when the output image generated using the input images of the two cameras 2 (the
画像生成装置１００は、それら二台のカメラ２のそれぞれの入力画像を空間モデルＭＤの平面領域Ｒ１及び曲面領域Ｒ２上に投影した上で処理対象画像平面Ｒ３に再投影して処理対象画像を生成する。そして、画像生成装置１００は、その生成した処理対象画像に画像変換処理（例えば、スケール変換、アフィン変換、歪曲変換、視点変換処理等である。）を施すことによって出力画像を生成する。このようにして、画像生成装置１００は、ショベル６０の近傍を上空から見下ろした画像（平面領域Ｒ１における画像）と、ショベル６０から水平方向に周囲を見た画像（処理対象画像平面Ｒ３における画像）とを同時に表示する出力画像を生成する。以下では、このような出力画像を周辺監視用仮想視点画像と称する。
The
なお、周辺監視用仮想視点画像は、画像生成装置１００が処理対象画像を生成しない場合には、空間モデルＭＤに投影された画像に画像変換処理（例えば、視点変換処理である。）を施すことによって生成される。
Note that when the
また、周辺監視用仮想視点画像は、ショベル６０が旋回動作を行う際の画像を違和感なく表示できるよう、円形にトリミングされ、その円の中心ＣＴＲが空間モデルＭＤの円筒中心軸上で、且つ、ショベル６０の旋回軸ＰＶ上となるように生成される。そのため、周辺監視用仮想視点画像は、ショベル６０の旋回動作に応じてその中心ＣＴＲを軸に回転するように表示される。この場合、空間モデルＭＤの円筒中心軸は、再投影軸と一致するものであってもよく、一致しないものであってもよい。
Further, the virtual viewpoint image for surroundings monitoring is trimmed into a circle so that the image when the
なお、空間モデルＭＤの半径は、例えば、５メートルである。また、平行線群ＰＬが処理対象画像平面Ｒ３との間で形成する角度、又は、補助線群ＡＬの始点高さは、ショベル６０の旋回中心から掘削アタッチメントＥの最大到達距離（例えば１２メートルである。）だけ離れた位置に物体（例えば、作業者である。）が存在する場合にその物体が表示部５で十分大きく（例えば、７ミリメートル以上である。）表示されるように、設定され得る。
Note that the radius of the spatial model MD is, for example, 5 meters. In addition, the angle formed between the parallel line group PL and the processing target image plane R3 or the starting point height of the auxiliary line group AL is the maximum reachable distance of the excavation attachment E from the turning center of the shovel 60 (for example, 12 meters). The setting is such that when an object (for example, a worker) is located at a distance of 7 mm or more, the object is displayed sufficiently large (for example, 7 mm or more) on the
更に、周辺監視用仮想視点画像は、ショベル６０のＣＧ画像を、ショベル６０の前方が表示部５の画面上方と一致し、且つ、その旋回中心が中心ＣＴＲと一致するように配置してもよい。ショベル６０と出力画像に現れる物体との間の位置関係をより分かり易くするためである。なお、周辺監視用仮想視点画像は、方位等の各種情報を含む額縁画像をその周囲に配置してもよい。
Furthermore, in the virtual viewpoint image for surroundings monitoring, the CG image of the
次に、図１１～図１４を参照しながら、画像生成装置１００が生成する周辺監視用仮想視点画像の詳細について説明する。
Next, details of the surroundings monitoring virtual viewpoint image generated by the
図１１は、画像生成装置１００を搭載するショベル６０の上面図である。図１１に示す実施例では、ショベル６０は、３台のカメラ２（左側方カメラ２Ｌ、右側方カメラ２Ｒ、及び後方カメラ２Ｂ）と３台の人検出センサ６（左側方人検出センサ６Ｌ、右側方人検出センサ６Ｒ、及び後方人検出センサ６Ｂ）とを備える。なお、図１１の一点鎖線で示す領域ＣＬ、ＣＲ、ＣＢは、それぞれ、左側方カメラ２Ｌ、右側方カメラ２Ｒ、後方カメラ２Ｂの撮像空間を示す。また、図１１の点線で示す領域ＺＬ、ＺＲ、ＺＢは、それぞれ、左側方人検出センサ６Ｌ、右側方人検出センサ６Ｒ、後方人検出センサ６Ｂの監視空間を示す。また、ショベル６０は、キャブ６４内に、表示部５と、３台の警報出力部７（左側方警報出力部７Ｌ、右側方警報出力部７Ｒ、及び後方警報出力部７Ｂ）とを備える。
FIG. 11 is a top view of the
なお、本実施例では、人検出センサ６の監視空間がカメラ２の撮像空間よりも狭いが、人検出センサ６の監視空間は、カメラ２の撮像空間と同じでもよく、カメラ２の撮像空間より広くてもよい。また、人検出センサ６の監視空間は、カメラ２の撮像空間内において、ショベル６０の近傍に位置するが、ショベル６０からより遠い領域にあってもよい。また、人検出センサ６の監視空間は、カメラ２の撮像空間が重複する部分において、重複部分を有する。例えば、右側方カメラ２Ｒの撮像空間ＣＲと後方カメラ２Ｂの撮像空間ＣＢとの重複部分において、右側方人検出センサ６Ｒの監視空間ＺＲは、後方人検出センサ６Ｂの監視空間ＺＢと重複する。しかしながら、人検出センサ６の監視空間は、重複が生じないように配置されてもよい。
In this embodiment, the monitoring space of the
図１２は、ショベル６０に搭載された３台のカメラ２のそれぞれの入力画像と、それら入力画像を用いて生成される出力画像とを示す図である。
FIG. 12 is a diagram showing input images of the three
画像生成装置１００は、３台のカメラ２のそれぞれの入力画像を空間モデルＭＤの平面領域Ｒ１及び曲面領域Ｒ２上に投影した上で処理対象画像平面Ｒ３に再投影して処理対象画像を生成する。また、画像生成装置１００は、生成した処理対象画像に画像変換処理（例えば、スケール変換、アフィン変換、歪曲変換、視点変換処理等である。）を施すことによって出力画像を生成する。その結果、画像生成装置１００は、ショベル６０の近傍を上空から見下ろした画像（平面領域Ｒ１における画像）と、ショベル６０から水平方向に周囲を見た画像（処理対象画像平面Ｒ３における画像）とを同時に表示する周辺監視用仮想視点画像を生成する。なお、周辺監視用仮想視点画像の中央に表示される画像は、ショベル６０のＣＧ画像６０ＣＧである。
The
図１２において、右側方カメラ２Ｒの入力画像、及び、後方カメラ２Ｂの入力画像はそれぞれ、右側方カメラ２Ｒの撮像空間と後方カメラ２Ｂの撮像空間との重複部分内に人物を捉えている（右側方カメラ２Ｒの入力画像における二点鎖線で囲まれる領域Ｒ１０、及び、後方カメラ２Ｂの入力画像における二点鎖線で囲まれる領域Ｒ１１参照。）。
In FIG. 12, the input image of the
しかしながら、出力画像平面上の座標が入射角の最も小さいカメラに関する入力画像平面上の座標に対応付けられるものとすると、出力画像は、重複部分内の人物を消失させてしまう（出力画像内の一点鎖線で囲まれる領域Ｒ１２参照。）。 However, if the coordinates on the output image plane are associated with the coordinates on the input image plane for the camera with the smallest angle of incidence, the output image will eliminate the person in the overlapped area (one point in the output image will disappear). (See region R12 surrounded by a chain line.)
そこで、画像生成装置１００は、重複部分に対応する出力画像部分において、後方カメラ２Ｂの入力画像平面上の座標が対応付けられる領域と、右側方カメラ２Ｒの入力画像平面上の座標が対応付けられる領域とを混在させ、重複部分内の物体が消失するのを防止する。
Therefore, the
図１３は、２つのカメラのそれぞれの撮像空間の重複部分における物体の消失を防止する画像消失防止処理の一例であるストライプパタン処理を説明するための図である。 FIG. 13 is a diagram for explaining stripe pattern processing, which is an example of image loss prevention processing that prevents objects from disappearing in overlapping portions of imaging spaces of two cameras.
Ｆ１３Ａは、右側方カメラ２Ｒの撮像空間と後方カメラ２Ｂの撮像空間との重複部分に対応する出力画像部分を示す図であり、図１２の点線で示す矩形領域Ｒ１３に対応する。
F13A is a diagram showing an output image portion corresponding to the overlapping portion of the imaging space of the
また、Ｆ１３Ａにおいて、灰色で塗り潰された領域ＰＲ１は、後方カメラ２Ｂの入力画像部分が配置される画像領域であり、領域ＰＲ１に対応する出力画像平面上の各座標には後方カメラ２Ｂの入力画像平面上の座標が対応付けられる。
In addition, in F13A, a gray-filled area PR1 is an image area where the input image portion of the
一方、白色で塗り潰された領域ＰＲ２は、右側方カメラ２Ｒの入力画像部分が配置される画像領域であり、領域ＰＲ２に対応する出力画像平面上の各座標には右側方カメラ２Ｒの入力画像平面上の座標が対応付けられる。
On the other hand, the area PR2 filled in white is an image area where the input image part of the
本実施例では、領域ＰＲ１と領域ＰＲ２とが縞模様（ストライプパタン処理）を形成するように配置され、領域ＰＲ１と領域ＰＲ２とが縞状に交互に並ぶ部分の境界線は、ショベル６０の旋回中心を中心とする水平面上の同心円によって定められる。
In this embodiment, the region PR1 and the region PR2 are arranged to form a striped pattern (stripe pattern processing), and the boundary line of the portion where the region PR1 and the region PR2 are arranged alternately in a striped pattern is determined by the rotation of the
Ｆ１３Ｂは、ショベル６０の右斜め後方の空間領域の状況を示す上面図であり、後方カメラ２Ｂ及び右側方カメラ２Ｒの双方によって撮像される空間領域の現在の状況を示す。また、Ｆ１３Ｂは、ショベル６０の右斜め後方に棒状の立体物ＯＢが存在することを示す。
F13B is a top view showing the situation of the space area diagonally to the right rear of the
Ｆ１３Ｃは、Ｆ１３Ｂが示す空間領域を後方カメラ２Ｂ及び右側方カメラ２Ｒで実際に撮像して得られた入力画像に基づいて生成される出力画像の一部を示す。
F13C indicates a part of the output image generated based on the input image obtained by actually capturing the spatial region indicated by F13B with the
具体的には、画像ＯＢ１は、後方カメラ２Ｂの入力画像における立体物ＯＢの画像が、路面画像を生成するための視点変換によって、後方カメラ２Ｂと立体物ＯＢとを結ぶ線の延長方向に伸長されたものを表す。すなわち、画像ＯＢ１は、後方カメラ２Ｂの入力画像を用いて出力画像部分における路面画像を生成した場合に表示される立体物ＯＢの画像の一部である。
Specifically, the image OB1 is obtained by expanding the image of the three-dimensional object OB in the input image of the
また、画像ＯＢ２は、右側方カメラ２Ｒの入力画像における立体物ＯＢの画像が、路面画像を生成するための視点変換によって、右側方カメラ２Ｒと立体物ＯＢとを結ぶ線の延長方向に伸長されたものを表す。すなわち、画像ＯＢ２は、右側方カメラ２Ｒの入力画像を用いて出力画像部分における路面画像を生成した場合に表示される立体物ＯＢの画像の一部である。
Image OB2 represents an image of the three-dimensional object OB in the input image of the
このように、画像生成装置１００は、重複部分において、後方カメラ２Ｂの入力画像平面上の座標が対応付けられる領域ＰＲ１と、右側方カメラ２Ｒの入力画像平面上の座標が対応付けられる領域ＰＲ２とを混在させる。その結果、画像生成装置１００は、１つの立体物ＯＢに関する２つの画像ＯＢ１及び画像ＯＢ２の双方を出力画像上に表示させ、立体物ＯＢが出力画像から消失するのを防止する。
In this way, the
図１４は、図１２の出力画像と、図１２の出力画像に画像消失防止処理（ストライプパタン処理）を適用することで得られる出力画像との違いを表す対比図であり、図１４上図が図１２の出力画像を示し、図１４下図が画像消失防止処理（ストライプパタン処理）を適用した後の出力画像を示す。図１４上図における一点鎖線で囲まれる領域Ｒ１２では人物が消失しているのに対し、図１４下図における一点鎖線で囲まれる領域Ｒ１４では人物が消失せずに表示されている。 FIG. 14 is a comparison diagram showing the difference between the output image in FIG. 12 and the output image obtained by applying image loss prevention processing (stripe pattern processing) to the output image in FIG. The output image of FIG. 12 is shown, and the lower part of FIG. 14 shows the output image after applying the image loss prevention processing (stripe pattern processing). While the person has disappeared in the region R12 surrounded by the dashed-dotted line in the upper diagram of FIG. 14, the person is displayed without disappearing in the region R14 surrounded by the dashed-dotted line in the lower diagram of FIG.
なお、画像生成装置１００は、ストライプパタン処理の代わりに、メッシュパタン処理、平均化処理等を適用して重複部分内の物体の消失を防止してもよい。具体的には、画像生成装置１００は、平均化処理により、２つのカメラのそれぞれの入力画像における対応する画素の値（例えば、輝度値である。）の平均値を、重複部分に対応する出力画像部分の画素の値として採用する。或いは、画像生成装置１００は、メッシュパタン処理により、重複部分に対応する出力画像部分において、一方のカメラの入力画像における画素の値が対応付けられる領域と、他方のカメラの入力画像における画素の値が対応付けられる領域とを網模様（メッシュパタン）を形成するように配置させる。これにより、画像生成装置１００は、重複部分内の物体が消失するのを防止する。
Note that the
次に、図１５～図１７を参照して、画像生成手段１１が、人存否判定手段１２の判定結果に基づいて複数の入力画像から出力画像の生成に用いる入力画像を決定する処理（以下、「第１入力画像決定処理」とする。）について説明する。なお、図１５は、ショベル６０に搭載された３台のカメラ２のそれぞれの入力画像と、それら入力画像を用いて生成される出力画像とを示す図であり、図１２に対応する。また、図１６は、人存否判定手段１２の判定結果と、出力画像の生成に用いる入力画像との対応関係を示す対応表である。また、図１７は、第１入力画像決定処理で決定された入力画像に基づいて生成される出力画像の表示例である。
Next, with reference to FIGS. 15 to 17, the image generation means 11 performs a process (hereinafter referred to as (hereinafter referred to as "first input image determination processing") will be explained. Note that FIG. 15 is a diagram showing input images of each of the three
図１５に示すように、画像生成装置１００は、３台のカメラ２のそれぞれの入力画像を空間モデルＭＤの平面領域Ｒ１及び曲面領域Ｒ２上に投影した上で処理対象画像平面Ｒ３に再投影して処理対象画像を生成する。また、画像生成装置１００は、生成した処理対象画像に画像変換処理（例えば、スケール変換、アフィン変換、歪曲変換、視点変換処理等である。）を施すことによって出力画像を生成する。その結果、画像生成装置１００は、ショベル６０の近傍を上空から見下ろした画像と、ショベル６０から水平方向に周囲を見た画像とを同時に表示する周辺監視用仮想視点画像を生成する。
As shown in FIG. 15, the
また、図１５において、左側方カメラ２Ｌ、後方カメラ２Ｂ、及び右側方カメラ２Ｒのそれぞれの入力画像は、作業者が３人ずつ存在する状態を示す。また、出力画像は、ショベル６０の周囲に９人の作業者が存在する状態を示す。
Moreover, in FIG. 15, each input image of the
ここで、図１６の対応表を参照して、人存否判定手段１２の判定結果と、出力画像の生成に用いる入力画像との対応関係について説明する。なお、○印は、人存否判定手段１２により人が存在すると判定されたことを表し、×印は、人が存在しないと判定されたことを表す。
Here, with reference to the correspondence table of FIG. 16, the correspondence between the determination result of the presence/
パターン１は、左側方監視空間ＺＬのみで人が存在すると判定され、後方監視空間ＺＢ及び右側方監視空間ＺＲでは人が存在しないと判定された場合に、左側方カメラ２Ｌの入力画像を用いて出力画像が生成されることを表す。このパターン１は、例えば、ショベル６０の左側方のみに作業者（この例では３人）が存在する場合に採用される。画像生成手段１１は、図１７の出力画像Ｄ１で示すように、３人の作業者を捉えた左側方カメラ２Ｌの入力画像をそのまま出力画像として出力する。なお、以下では、入力画像をそのまま用いた出力画像を「スルー画像」と称する。
パターン２は、後方監視空間ＺＢのみで人が存在すると判定され、左側方監視空間ＺＬ及び右側方監視空間ＺＲでは人が存在しないと判定された場合に、後方カメラ２Ｂの入力画像を用いて出力画像が生成されることを表す。このパターン２は、例えば、ショベル６０の後方のみに作業者（この例では３人）が存在する場合に採用される。画像生成手段１１は、図１７の出力画像Ｄ２で示すように、３人の作業者を捉えた後方カメラ２Ｂの入力画像をそのまま出力画像として出力する。
パターン３は、右側方監視空間ＺＲのみで人が存在すると判定され、左側方監視空間ＺＬ及び後方監視空間ＺＢでは人が存在しないと判定された場合に、右側方カメラ２Ｒの入力画像を用いて出力画像が生成されることを表す。このパターン３は、例えば、ショベル６０の右側方のみに作業者（この例では３人）が存在する場合に採用される。画像生成手段１１は、図１７の出力画像Ｄ３で示すように、３人の作業者を捉えた右側方カメラ２Ｒの入力画像をそのまま出力画像として出力する。
パターン４は、左側方監視空間ＺＬ及び後方監視空間ＺＢで人が存在すると判定され、右側方監視空間ＺＲでは人が存在しないと判定された場合に、３つ全ての入力画像を用いて出力画像が生成されることを表す。このパターン４は、例えば、ショベル６０の左側方及び後方に作業者（この例では３人ずつ合計６人）が存在する場合に採用される。画像生成手段１１は、図１７の出力画像Ｄ４で示すように、３つの入力画像に基づいて生成する６人の作業者を捉えた周辺監視用仮想視点画像を出力画像として出力する。
パターン５は、後方監視空間ＺＢ及び右側方監視空間ＺＲで人が存在すると判定され、左側方監視空間ＺＬでは人が存在しないと判定された場合に、３つ全ての入力画像を用いて出力画像が生成されることを表す。このパターン５は、例えば、ショベル６０の後方及び右側方に作業者（この例では３人ずつ合計６人）が存在する場合に採用される。画像生成手段１１は、図１７の出力画像Ｄ５で示すように、３つの入力画像に基づいて生成する６人の作業者を捉えた周辺監視用仮想視点画像を出力画像として出力する。
パターン６は、左側方監視空間ＺＬ及び右側方監視空間ＺＲで人が存在すると判定され、後方監視空間ＺＢでは人が存在しないと判定された場合に、３つ全ての入力画像を用いて出力画像が生成されることを表す。このパターン６は、例えば、ショベル６０の左側方及び右側方に作業者（この例では３人ずつ合計６人）が存在する場合に採用される。画像生成手段１１は、図１７の出力画像Ｄ６で示すように、３つの入力画像に基づいて生成する６人の作業者を捉えた周辺監視用仮想視点画像を出力画像として出力する。
パターン７は、左側方監視空間ＺＬ、後方監視空間ＺＢ、及び右側方監視空間ＺＲの全てで人が存在すると判定された場合に、３つ全ての入力画像を用いて出力画像が生成されることを表す。このパターン７は、例えば、ショベル６０の左側方、後方、及び右側方に作業者（この例では３人ずつ合計９人）が存在する場合に採用される。画像生成手段１１は、図１５の出力画像で示すように、３つの入力画像に基づいて生成する９人の作業者を捉えた周辺監視用仮想視点画像を出力画像として出力する。
パターン８は、左側方監視空間ＺＬ、後方監視空間ＺＢ、及び右側方監視空間ＺＲの全てで人が存在しないと判定された場合に、３つ全ての入力画像を用いて出力画像が生成されることを表す。このパターン８は、例えば、ショベル６０の左側方、後方、及び右側方に作業者が存在しない場合に採用される。画像生成手段１１は、図１７の出力画像Ｄ７で示すように、３つの入力画像に基づいて生成する、周囲に作業者が存在しない状態を映し出す周辺監視用仮想視点画像を出力画像として出力する。
In
上述のように、画像生成手段１１は、３つの監視空間のうちの１つのみで人が存在すると判定された場合には、対応するカメラのスルー画像を出力画像として出力する。監視空間に存在する人を表示部５上にできるだけ大きく表示させるためである。一方で、画像生成手段１１は、３つの監視空間の２つ以上で人が存在すると判定された場合には、スルー画像を出力することなく周辺監視用仮想視点画像を出力する。１つのスルー画像のみではショベル６０の周囲に存在する全ての人を表示部５上に表示させることができないためであり、また、周辺監視用仮想視点画像を出力すればショベル６０の周囲に存在する全ての人を表示部５上に表示させることができるためである。また、画像生成手段１１は、３つの監視空間の何れにも人が存在しないと判定された場合には、スルー画像を出力することなく周辺監視用仮想視点画像を出力する。拡大表示すべき人が存在しないためであり、また、ショベル６０の周囲に存在する人以外の他の物体を広く監視できるようにするためである。
As described above, when it is determined that a person is present in only one of the three monitoring spaces, the image generating means 11 outputs the through image of the corresponding camera as the output image. This is to display people present in the monitoring space on the
また、画像生成手段１１は、スルー画像を表示する場合には、何れの入力画像が用いられたかが分かるようなテキストメッセージを表示してもよい。 Further, when displaying a through image, the image generating means 11 may display a text message that allows the user to know which input image was used.
次に、図１８～図２０を参照して、人存否判定手段１２の判定結果に基づいて複数の入力画像から出力画像の生成に用いる入力画像を決定する処理の別の例（以下、「第２入力画像決定処理」とする。）について説明する。なお、図１８は、人検出センサ６の別の配置例を示す、ショベル６０の上面図であり、図１１に対応する。また、図１９は、人存否判定手段１２の判定結果と、出力画像の生成に用いる入力画像との対応関係を示す対応表であり、図１６に対応する。また、図２０は、第２入力画像決定処理で決定された入力画像に基づいて生成される出力画像の表示例である。
Next, with reference to FIGS. 18 to 20, another example of the process of determining an input image to be used for generating an output image from a plurality of input images based on the determination result of the presence/absence determining means 12 (hereinafter referred to as "No. 2-input image determination processing) will be explained. Note that FIG. 18 is a top view of the
図１８に示す実施例では、ショベル６０は、２台のカメラ２（右側方カメラ２Ｒ及び後方カメラ２Ｂ）と３台の人検出センサ６（右側方人検出センサ６Ｒ、右後方人検出センサ６ＢＲ、後方人検出センサ６Ｂ）とを備える。なお、図１８の一点鎖線で示す領域ＣＲ、ＣＢは、それぞれ、右側方カメラ２Ｒ、後方カメラ２Ｂの撮像空間を示す。また、図１８の点線で示す領域ＺＲ、ＺＢＲ、ＺＢは、それぞれ、右側方人検出センサ６Ｒ、右後方人検出センサ６ＢＲ、後方人検出センサ６Ｂの監視空間を示す。また、図１８の斜線ハッチングで示す領域Ｘは、撮像空間ＣＲと撮像空間ＣＢの重複部分（以下、「重複撮像空間Ｘ」とする。）を示す。
In the embodiment shown in FIG. 18, the
図１８の配置例は、監視空間ＺＲ及び監視空間ＺＢが重複部分を有しない点、及び、重複撮像空間Ｘを含む監視空間ＺＢＲを有する右後方人検出センサ６ＢＲを備える点において図１１の配置例と相違する。 The arrangement example of FIG. 18 is the arrangement example of FIG. 11 in that the monitoring space ZR and the monitoring space ZB do not have an overlapping part, and that the right rear person detection sensor 6BR is provided with the monitoring space ZBR including the overlapping imaging space X. It differs from
人検出センサ６のこの配置により、画像生成装置１００は、重複撮像空間Ｘに人が存在するか否かを判定することができる。そして、画像生成装置１００は、出力画像の生成に用いる入力画像の決定にその判定結果を利用し、より適切に出力画像の内容を切り換えることができる。
This arrangement of the
ここで、図１９の対応表を参照して、人存否判定手段１２の判定結果と、出力画像の生成に用いる入力画像との対応関係について説明する。
Here, with reference to the correspondence table of FIG. 19, the correspondence between the determination result of the presence/
パターンＡは、後方監視空間ＺＢ、右後方監視空間ＺＢＲ、及び右側方監視空間ＺＲの全てで人が存在しないと判定された場合に、後方カメラ２Ｂ及び右側方カメラ２Ｒの入力画像を用いて出力画像が生成されることを表す。このパターンＡは、例えば、ショベル６０の周囲に作業者が存在しない場合に採用される。画像生成手段１１は、図１７の出力画像Ｄ７で示すように、周囲に作業者が存在しない状態を映し出す周辺監視用仮想視点画像を２つの入力画像に基づいて生成し且つ出力する。
Pattern A is output using the input images of the
パターンＢは、後方監視空間ＺＢのみで人が存在すると判定され、右後方監視空間ＺＢＲ及び右側方監視空間ＺＲでは人が存在しないと判定された場合に、後方カメラ２Ｂの入力画像を用いて出力画像が生成されることを表す。このパターンＢは、例えば、ショベル６０の後方に１人の作業者Ｐ１が存在する場合に採用される。画像生成手段１１は、図２０の出力画像Ｄ１０で示すように、作業者Ｐ１を捉えた後方カメラ２Ｂの入力画像をそのまま出力画像として出力する。
Pattern B is output using the input image of the
パターンＣは、右側方監視空間ＺＲのみで人が存在すると判定され、後方監視空間ＺＢ及び右後方監視空間ＺＢＲでは人が存在しないと判定された場合に、右側方カメラ２Ｒの入力画像を用いて出力画像が生成されることを表す。このパターンＣは、例えば、ショベル６０の右側方に１人の作業者Ｐ２が存在する場合に採用される。画像生成手段１１は、図２０の出力画像Ｄ１１で示すように、作業者Ｐ２を捉えた右側方カメラ２Ｒの入力画像をそのまま出力画像として出力する。
Pattern C uses the input image of the
パターンＤは、右後方監視空間ＺＢＲのみで人が存在すると判定され、後方監視空間ＺＢ及び右側方監視空間ＺＲでは人が存在しないと判定された場合に、後方カメラ２Ｂ及び右側方カメラ２Ｒの入力画像を用いて出力画像が生成されることを表す。このパターンＤは、例えば、ショベル６０の右後方の重複撮像空間Ｘ内に１人の作業者Ｐ３が存在する場合に採用される。画像生成手段１１は、図２０の出力画像Ｄ１２で示すように、作業者Ｐ３を捉えた後方カメラ２Ｂの入力画像をそのまま第１出力画像（図中左側）として出力し、同じ作業者Ｐ３を捉えた右側方カメラ２Ｒの入力画像をそのまま第２出力画像（図中右側）として出力する。
Pattern D is the input of the
パターンＥは、後方監視空間ＺＢ及び右後方監視空間ＺＢＲで人が存在すると判定され、右側方監視空間ＺＲでは人が存在しないと判定された場合に、後方カメラ２Ｂ及び右側方カメラ２Ｒの入力画像を用いて出力画像が生成されることを表す。このパターンＥは、例えば、ショベル６０の後方に１人の作業者Ｐ４が存在し、且つ、ショベル６０の右後方の重複撮像空間Ｘ内に１人の作業者Ｐ５が存在する場合に採用される。画像生成手段１１は、図２０の出力画像Ｄ１３で示すように、作業者Ｐ４及び作業者Ｐ５を捉えた後方カメラ２Ｂの入力画像をそのまま第１出力画像（図中左側）として出力し、作業者Ｐ４のみを捉えた右側方カメラ２Ｒの入力画像をそのまま第２出力画像（図中右側）として出力する。
Pattern E is the input image of the
パターンＦは、後方監視空間ＺＢ及び右側方監視空間ＺＲで人が存在すると判定され、右後方監視空間ＺＢＲでは人が存在しないと判定された場合に、後方カメラ２Ｂ及び右側方カメラ２Ｒの入力画像を用いて出力画像が生成されることを表す。このパターンＦは、例えば、ショベル６０の後方に１人の作業者Ｐ６が存在し、且つ、ショベル６０の右側方に別の１人の作業者Ｐ７が存在する場合に採用される。画像生成手段１１は、図２０の出力画像Ｄ１４で示すように、作業者Ｐ６を捉えた後方カメラ２Ｂの入力画像をそのまま第１出力画像（図中左側）として出力し、作業者Ｐ７を捉えた右側方カメラ２Ｒの入力画像をそのまま第２出力画像（図中右側）として出力する。
Pattern F is an input image of the
パターンＧは、右後方監視空間ＺＢＲ及び右側方監視空間ＺＲで人が存在すると判定され、後方監視空間ＺＢでは人が存在しないと判定された場合に、後方カメラ２Ｂ及び右側方カメラ２Ｒの入力画像を用いて出力画像が生成されることを表す。このパターンＧは、例えば、ショベル６０の右後方の重複撮像空間Ｘ内に１人の作業者Ｐ８が存在し、且つ、ショベル６０の右側方に別の１人の作業者Ｐ９が存在する場合に採用される。画像生成手段１１は、図２０の出力画像Ｄ１５で示すように、作業者Ｐ８を捉えた後方カメラ２Ｂの入力画像をそのまま第１出力画像（図中左側）として出力し、作業者Ｐ８及び作業者Ｐ９を捉えた右側方カメラ２Ｒの入力画像をそのまま第２出力画像（図中右側）として出力する。
Pattern G is the input image of the
パターンＨは、後方監視空間ＺＢ、右後方監視空間ＺＢＲ、及び右側方監視空間ＺＲの全てで人が存在すると判定された場合に、後方カメラ２Ｂ及び右側方カメラ２Ｒの入力画像を用いて出力画像が生成されることを表す。このパターンＨは、例えば、ショベル６０の右後方の重複撮像空間Ｘ内に１人の作業者Ｐ１０が存在し、ショベル６０の後方に別の１人の作業者Ｐ１１が存在し、且つ、ショベル６０の右側方にさらに別の１人の作業者Ｐ１２が存在する場合に採用される。画像生成手段１１は、図２０の出力画像Ｄ１６で示すように、作業者Ｐ１０及び作業者Ｐ１１を捉えた後方カメラ２Ｂの入力画像をそのまま第１出力画像（図中左側）として出力し、作業者Ｐ１０及び作業者Ｐ１２を捉えた右側方カメラ２Ｒの入力画像をそのまま第２出力画像（図中右側）として出力する。
Pattern H is an output image using the input images of the
第２入力画像決定処理では、画像生成手段１１は、１つのカメラの入力画像のみに人が写っている場合には、対応するカメラのスルー画像を出力画像として出力する。監視空間に存在する人を表示部５上にできるだけ大きく表示させるためである。一方で、画像生成手段１１は、２つのカメラの入力画像の何れにも人が写っている場合には、２つのカメラのそれぞれのスルー画像を同時に且つ個別に出力する。１つのスルー画像のみではショベル６０の周囲に存在する全ての人を表示部５上に表示させることができないためであり、また、周辺監視用仮想視点画像を出力すればスルー画像を出力する場合に比べて作業者を視認し難くしてしまうためである。また、画像生成手段１１は、３つの監視空間の何れにも人が存在しないと判定された場合には、スルー画像を出力することなく周辺監視用仮想視点画像を出力する。拡大表示すべき人が存在しないためであり、また、ショベル６０の周囲に存在する人以外の他の物体を広く監視できるようにするためである。
In the second input image determination process, if a person is captured in only the input image of one camera, the image generation means 11 outputs the through image of the corresponding camera as the output image. This is to display people present in the monitoring space on the
また、画像生成手段１１は、スルー画像を表示する場合には、第１入力画像決定処理のときと同様に、何れの入力画像が用いられたかが分かるようなテキストメッセージを表示してもよい。 In addition, when displaying a through image, the image generating means 11 may display a text message that makes it clear which input image was used, as in the first input image determination process.
次に、図２１を参照して、第１入力画像決定処理又は第２入力画像決定処理で決定された入力画像に基づいて生成される出力画像の別の表示例について説明する。 Next, with reference to FIG. 21, another display example of an output image generated based on the input image determined in the first input image determination process or the second input image determination process will be described.
図２１に示すように、画像生成手段１１は、周辺監視用仮想視点画像とスルー画像とを同時に表示してもよい。例えば、画像生成手段１１は、ショベル６０の後方に作業者が存在する場合、図２１の出力画像Ｄ２０で示すように、周辺監視用仮想視点画像を第１出力画像とし、後方カメラ２Ｂのスルー画像を第２出力画像として表示してもよい。この場合、スルー画像は、周辺監視用仮想視点画像の下側に表示される。ショベル６０の後方に作業者がいることをショベル６０の操作者に直感的に把握させるためである。また、画像生成手段１１は、ショベル６０の左側方に作業者が存在する場合、図２１の出力画像Ｄ２１で示すように、周辺監視用仮想視点画像を第１出力画像とし、左側方カメラ２Ｌのスルー画像を第２出力画像として表示してもよい。この場合、スルー画像は、周辺監視用仮想視点画像の左側に表示される。同様に、画像生成手段１１は、ショベル６０の右側方に作業者が存在する場合、図２１の出力画像Ｄ２２で示すように、周辺監視用仮想視点画像を第１出力画像とし、右側方カメラ２Ｒのスルー画像を第２出力画像として表示してもよい。この場合、スルー画像は、周辺監視用仮想視点画像の右側に表示される。
As shown in FIG. 21, the image generating means 11 may simultaneously display the virtual viewpoint image for surroundings monitoring and the through image. For example, when there is a worker behind the
或いは、画像生成手段１１は、周辺監視用仮想視点画像と複数のスルー画像とを同時に表示してもよい。例えば、画像生成手段１１は、ショベル６０の後方及び右側方に作業者が存在する場合、図２１の出力画像Ｄ２３で示すように、周辺監視用仮想視点画像を第１出力画像とし、後方カメラ２Ｂのスルー画像を第２出力画像とし、右側方カメラ２Ｒのスルー画像を第３出力画像として表示してもよい。この場合、後方カメラ２Ｂのスルー画像は、周辺監視用仮想視点画像の下側に表示され、右側方カメラ２Ｒのスルー画像は、周辺監視用仮想視点画像の右側に表示される。
Alternatively, the image generating means 11 may display the virtual viewpoint image for surroundings monitoring and a plurality of through images at the same time. For example, when there is a worker behind and on the right side of the
なお、画像生成手段１１は、複数の出力画像を同時に表示する場合、出力画像の内容を表す情報を表示してもよい。例えば、画像生成手段１１は、後方カメラ２Ｂのスルー画像の上或いはその周辺に「後方カメラスルー画像」等のテキストを表示してもよい。
Note that when displaying a plurality of output images at the same time, the image generation means 11 may display information representing the content of the output images. For example, the image generating means 11 may display text such as "rear camera through image" on or around the through image of the
また、画像生成手段１１は、複数の出力画像を同時に表示する場合、周辺監視用仮想視点画像の上に１又は複数のスルー画像をポップアップ表示させてもよい。 Furthermore, when displaying a plurality of output images simultaneously, the image generation means 11 may pop-up display one or more through-the-lens images on the virtual viewpoint image for peripheral monitoring.
以上の構成により、画像生成装置１００は、人存否判定手段１２の判定結果に基づいて出力画像の内容を切り換える。具体的には、画像生成装置１００は、例えば、個別の入力画像の内容を縮小し且つ変更して表示する周辺監視用仮想視点画像と、個別の入力画像の内容をそのまま表示するスルー画像とを切り換える。このように、画像生成装置１００は、ショベル６０の周辺に作業者を検出した場合にスルー画像を表示することによって、周辺監視用仮想視点画像のみを表示するときに比べ、ショベル６０の操作者がその作業者を見落とすのをより確実に防止できる。作業者が大きく且つ分かり易く表示されるためである。
With the above configuration, the
また、上述の実施例では、画像生成手段１１は、１つのカメラの入力画像に基づいて出力画像を生成する場合、そのカメラのスルー画像を出力画像とする。しかしながら、本発明はこの構成に限定されるものではない。例えば、画像生成手段１１は、後方カメラ２Ｂの入力画像に基づいて後方監視用仮想視点画像を出力画像として生成してもよい。
Furthermore, in the above-described embodiment, when the image generating means 11 generates an output image based on an input image of one camera, the image generating means 11 uses a through image of that camera as the output image. However, the present invention is not limited to this configuration. For example, the image generation means 11 may generate a rearward monitoring virtual viewpoint image as an output image based on the input image of the
また、上述の実施例では、画像生成装置１００は、１つのカメラの撮像空間に１つの人検出センサの監視空間を対応させるが、複数のカメラの撮像空間に１つの人検出センサの監視空間を対応させてもよく、１つのカメラの撮像空間に複数の人検出センサの監視空間を対応させてもよい。
Furthermore, in the above-described embodiment, the
また、上述の実施例では、画像生成装置１００は、隣接する２つの人検出センサの監視空間の一部を重複させるが、監視空間を重複させないようにしてもよい。また、画像生成装置１００は、１つの人検出センサの監視空間が別の人検出センサの監視空間に完全に含まれるようにしてもよい。
Further, in the above-described embodiment, the
また、上述の実施例では、画像生成装置１００は、人存否判定手段１２の判定結果が変わった瞬間に出力画像の内容を切り換える。しかしながら、本発明はこの構成に限定されるものではない。例えば、画像生成装置１００は、人存否判定手段１２の判定結果が変わってから出力画像の内容を切り換えるまでに所定の遅延時間を設定してもよい。出力画像の内容が頻繁に切り換えられるのを抑制するためである。
Furthermore, in the above-described embodiment, the
次に、図２２及び図２３を参照しながら、警報制御手段１３が人存否判定手段１２の判定結果に基づいて警報出力部７を制御する処理（以下、「警報制御処理」とする。）について説明する。なお、図２２は、警報制御処理の流れを示すフローチャートであり、図２３は、警報制御処理中に表示される出力画像の推移の一例である。また、警報制御手段１３は、所定周期で繰り返しこの警報制御処理を実行する。また、画像生成装置１００は、図１１に示すショベル６０に搭載される。
Next, with reference to FIGS. 22 and 23, a process in which the alarm control means 13 controls the
最初に、人存否判定手段１２は、ショベル６０の周囲に人が存在するか否かを判定する（ステップＳ１１）。このとき、画像生成手段１１は、例えば、図２３の出力画像Ｄ３１に示すような周辺監視用仮想視点画像を生成して表示する。
First, the person presence/
ショベル６０の周囲に人が存在すると判定した場合（ステップＳ１１のＹＥＳ）、人存否判定手段１２は、左側方監視空間ＺＬ、後方監視空間ＺＢ、及び右側方監視空間ＺＲのうちの何れの監視空間に人が存在するかを判定する（ステップＳ１２）。
When it is determined that there is a person around the excavator 60 (YES in step S11), the person presence/
そして、人存否判定手段１２は、左側方監視空間ＺＬのみに人が存在すると判定した場合（ステップＳ１２の左側方）、警報制御手段１３に対して左側方検出信号を出力する。そして、左側方検出信号を受けた警報制御手段１３は、左側方警報出力部７Ｌに対して警報開始信号を出力し、左側方警報出力部７Ｌから警報を出力させる（ステップＳ１３）。また、画像生成手段１１は、例えば、図２３の出力画像Ｄ３２に示すような左側方カメラ２Ｌのスルー画像を出力画像として表示する。或いは、画像生成手段１１は、例えば、図２３の出力画像Ｄ３３に示すように、周辺監視用仮想視点画像を第１出力画像（図中右側の画像）とし、左側方カメラ２Ｌのスルー画像を第２出力画像（図中左側の画像）として表示してもよい。
When the person presence/
また、人存否判定手段１２は、後方監視空間ＺＢのみに人が存在すると判定した場合（ステップＳ１２の後方）、警報制御手段１３に対して後方検出信号を出力する。そして、後方検出信号を受けた警報制御手段１３は、後方警報出力部７Ｂに対して警報開始信号を出力し、後方警報出力部７Ｂから警報を出力させる（ステップＳ１４）。また、画像生成手段１１は、例えば、後方カメラ２Ｂのスルー画像を出力画像として表示する。或いは、画像生成手段１１は、周辺監視用仮想視点画像を第１出力画像とし、後方カメラ２Ｂのスルー画像を第２出力画像として表示してもよい。
Further, when determining that there is a person only in the rear monitoring space ZB (rear of step S12), the person presence/absence determining means 12 outputs a rear detection signal to the alarm control means 13. Then, the alarm control means 13 that receives the rear detection signal outputs an alarm start signal to the rear
また、人存否判定手段１２は、右側方監視空間ＺＲのみに人が存在すると判定した場合（ステップＳ１２の右側方）、警報制御手段１３に対して右側方検出信号を出力する。そして、右側方検出信号を受けた警報制御手段１３は、右側方警報出力部７Ｒに対して警報開始信号を出力し、右側方警報出力部７Ｒから警報を出力させる（ステップＳ１５）。また、画像生成手段１１は、例えば、右側方カメラ２Ｒのスルー画像を出力画像として表示する。或いは、画像生成手段１１は、周辺監視用仮想視点画像を第１出力画像とし、右側方カメラ２Ｒのスルー画像を第２出力画像として表示してもよい。
Further, when determining that there is a person only in the right side monitoring space ZR (right side in step S12), the person presence/absence determining means 12 outputs a right side detection signal to the alarm control means 13. Then, the alarm control means 13 that receives the right side detection signal outputs an alarm start signal to the right side
一方、ショベル６０の周囲に人が存在しないと判定した場合（ステップＳ１１のＮＯ）、人存否判定手段１２は、警報制御手段１３に対して検出信号を出力することなく、今回の警報制御処理を終了する。
On the other hand, if it is determined that there is no person around the excavator 60 (NO in step S11), the person presence/
なお、警報制御手段１３は、人存否判定手段１２により左側方監視空間ＺＬ、後方監視空間ＺＢ、及び右側方監視空間ＺＲのうちの２つ以上の監視空間で人が存在すると判定された場合には、左側方警報出力部７Ｌ、後方警報出力部７Ｂ、及び右側方警報出力部７Ｒのうちの対応する２つ以上の警報出力部から警報を出力させる。また、画像生成手段１１は、人存否判定手段１２により左側方監視空間ＺＬ、後方監視空間ＺＢ、及び右側方監視空間ＺＲのうちの２つ以上の監視空間で人が存在すると判定された場合には、上述の実施例で説明されたような方法で出力画像を表示する。具体的には、画像生成手段１１は、図２３の出力画像Ｄ３４で示すように周辺監視用仮想視点画像のみを表示してもよい。また、画像生成手段１１は、図２３の出力画像Ｄ３５で示すように２つ以上のスルー画像を同時に表示してもよい。また、画像生成手段１１は、図２３の出力画像Ｄ３６で示すように周辺監視用仮想視点画像と２つ以上のスルー画像とを同時に表示してもよい。
It should be noted that the alarm control means 13 operates when the person presence/
また、画像生成装置１００は、警報出力部７から警報音を出力する構成では、左側方警報出力部７Ｌ、後方警報出力部７Ｂ、及び右側方警報出力部７Ｒのそれぞれの警報音の内容（高低、出力間隔等）を異ならせるようにしてもよい。同様に、画像生成装置１００は、警報出力部７から光を出力する構成では、左側方警報出力部７Ｌ、後方警報出力部７Ｂ、及び右側方警報出力部７Ｒのそれぞれの光の内容（色、発光間隔等）を異ならせるようにしてもよい。警報の内容の違いによりショベル６０の周辺に存在する人の大まかな位置をショベル６０の操作者がより直感的に認識できるようにするためである。
In addition, in the configuration in which the
以上の構成により、画像生成装置１００は、ショベル６０の周囲に存在する作業者の大まかな位置をショベル６０の操作者が直感的に把握できるようにする。例えば、画像生成装置１００は、作業者の正確な位置を検出しなくとも、ショベル６０の左側方、後方、右側方の何れに作業者が存在するかを判定しさえすれば、その判定した方向をショベル６０の操作者に直感的に伝えることができる。
With the above configuration, the
なお、上述の実施例では、警報出力部７は、独立した３つのブザーで構成されるが、複数のスピーカを含むサラウンドシステムを用いて音を定位させてもよい。
In the above embodiment, the
以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなしに上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。 Although the preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited to the embodiments described above, and various modifications and substitutions can be made to the embodiments described above without departing from the scope of the present invention. can be added.
例えば、上述の実施例において、画像生成装置１００は、空間モデルとして円筒状の空間モデルＭＤを採用するが、多角柱等の他の柱状の形状を有する空間モデルを採用してもよく、底面及び側面の二面から構成される空間モデルを採用してもよく、或いは、側面のみを有する空間モデルを採用してもよい。
For example, in the above-described embodiment, the
また、画像生成装置１００は、バケット、アーム、ブーム、旋回機構等の可動部材を備えながら自走するショベルに、カメラ及び人検出センサと共に搭載される。そして、画像生成装置１００は、周囲画像をその操作者に提示しながらそのショベルの移動及びそれら可動部材の操作を支援する操作支援システムを構成する。しかしながら、画像生成装置１００は、フォークリフト、アスファルトフィニッシャ等のように旋回機構を有しない作業機械に、カメラ及び人検出センサと共に搭載されてもよい。或いは、画像生成装置１００は、産業用機械若しくは固定式クレーン等のように可動部材を有するが自走はしない作業機械に、カメラ及び人検出センサと共に搭載されてもよい。そして、画像生成装置１００は、それら作業機械の操作を支援する操作支援システムを構成してもよい。
Further, the
また、周辺監視装置は、カメラ２及び表示部５を含む画像生成装置１００を１例として説明されたが、カメラ２、表示部５等による画像表示機能を含まない装置として構成されてもよい。例えば、警報制御処理を実行する装置としての周辺監視装置１００Ａは、図２４に示すように、カメラ２、入力部３、記憶部４、表示部５、座標対応付け手段１０、及び画像生成手段１１を省略してもよい。
Further, although the surrounding monitoring device has been described using the
１・・・制御部 ２・・・カメラ ２Ｌ・・・左側方カメラ ２Ｒ・・右側方カメラ ２Ｂ・・後方カメラ ３・・・入力部 ４・・・記憶部 ５・・・表示部 ６・・・人検出センサ ６Ｌ・・・左側方人検出センサ ６Ｒ・・・右側方人検出センサ ６Ｂ・・・後方人検出センサ ７・・・警報出力部 ７Ｌ・・・左側方警報出力部 ７Ｂ・・・後方警報出力部 ７Ｒ・・・右側方警報出力部 １０・・・座標対応付け手段 １１・・・画像生成手段 １２・・・人存否判定手段 １３・・・警報制御手段 ４０・・・入力画像・空間モデル対応マップ ４１・・・空間モデル・処理対象画像対応マップ ４２・・・処理対象画像・出力画像対応マップ ６０・・・ショベル ６１・・・下部走行体 ６２・・・旋回機構 ６３・・・上部旋回体 ６４・・・キャブ １００・・・画像生成装置 １００Ａ・・・周辺監視装置
1...
Claims (4)
前記下部走行体に旋回自在に搭載される上部旋回体と、
前記上部旋回体に取り付けられ、アタッチメントに含まれるブームと、
前記ブームに取り付けられ、前記アタッチメントに含まれるアームと、
前記上部旋回体の左部に搭載され、前記上部旋回体の左斜め前方、左方、及び左斜め後方を撮像範囲に含む左側方カメラと、
前記上部旋回体の右部に搭載され、前記上部旋回体の右斜め前方、右方、及び右斜め後方を撮像範囲に含む右側方カメラと、
前記上部旋回体の後部に搭載され、前記上部旋回体の左斜め後方、後方、及び右斜め後方を撮像範囲に含む後方カメラと、
前記上部旋回体に搭載される運転室と、
前記運転室内に設置される表示部と、を備え、
前記表示部に、
前記左側方カメラ、前記右側方カメラ、及び前記後方カメラのうちの少なくとも一つの撮像範囲に対応する第１画像と、
前記左側方カメラ、前記右側方カメラ、及び前記後方カメラの撮像画像を合成して生成される、前記下部走行体の向きとは無関係に、前記上部旋回体の左斜め前方、左方、左斜め後方、右斜め前方、右方、右斜め後方、及び後方の領域を同時に表示する、前記下部走行体に対して前記上部旋回体が旋回するときに旋回軸に対応する点を中心に回転する、前記上部旋回体の近傍を上空から見下ろした第２画像と、
を同時に表示させることができ、
前記第１画像が前記左側方カメラ又は前記右側方カメラの撮像範囲に対応する画像の場合、前記第１画像に映し出される空間の鉛直上方に対応する前記第１画像の上方は前記表示部の画面上方と一致し、
前記第１画像が前記右側方カメラの撮像範囲に対応する画像の場合、前記第１画像は、前記右側方カメラが撮像する前記上部旋回体の右斜め前方、右方、及び右斜め後方を映し出す画像であり、
前記第１画像が前記左側方カメラの撮像範囲に対応する画像の場合、前記第１画像は、前記左側方カメラが撮像する前記上部旋回体の左斜め前方、左方、及び左斜め後方を映し出す画像であり、
前記左側方カメラ、前記右側方カメラ、及び前記後方カメラ、又は、前記左側方カメラ、前記右側方カメラ、及び前記後方カメラとは別に設けられるセンサの少なくとも一方により、物体の進入の有無を判定し、前記物体が進入してきた方向を含む、前記左側方カメラ、前記右側方カメラ、及び前記後方カメラのうちの少なくとも一つの撮像範囲に対応する前記第１画像を、前記第２画像の隣に表示させ、
前記物体の進入の有無の判定結果に基づいて、前記第１画像に用いられる画像を切り換え、
前記第１画像が前記左側方カメラ、前記右側方カメラ、及び、前記後方カメラのうちの一つの撮像範囲に対応する画像であるときの前記第２画像のサイズは、前記第１画像が前記左側方カメラ、前記右側方カメラ、及び、前記後方カメラのうちの二つの撮像範囲に対応する画像であるときの前記第２画像のサイズよりも大きく、前記物体の進入が無いときに表示される前記第２画像のサイズよりも小さい、
ショベル。 a lower running body;
an upper rotating body rotatably mounted on the lower traveling body;
a boom attached to the upper revolving body and included in an attachment;
an arm attached to the boom and included in the attachment;
a left side camera mounted on the left side of the upper revolving body, whose imaging range includes the diagonally left front, left, and left diagonally rear of the upper revolving body;
a right side camera that is mounted on the right side of the upper revolving body and whose imaging range includes the diagonally right front, right side, and right rear of the upper revolving body;
a rear camera mounted on the rear part of the upper revolving body, whose imaging range includes the left diagonal rear, the rear, and the right diagonal rear of the upper revolving body;
a driver's cab mounted on the upper revolving body;
a display section installed in the driver's cab,
In the display section,
a first image corresponding to an imaging range of at least one of the left side camera, the right side camera, and the rear camera;
Regardless of the orientation of the lower traveling body, which is generated by combining the captured images of the left side camera, the right side camera, and the rear camera, the left diagonal forward, leftward, and left diagonal of the upper rotating body Rotating around a point corresponding to a pivot axis when the upper rotating body turns with respect to the lower traveling body, simultaneously displaying rear, right diagonally forward, right, right diagonally rear, and rear areas; a second image looking down on the vicinity of the upper revolving structure from above;
can be displayed simultaneously,
If the first image is an image corresponding to the imaging range of the left side camera or the right side camera, the screen of the display unit is above the first image, which corresponds to the vertically above the space projected in the first image. coincides with the upper
When the first image is an image corresponding to the imaging range of the right side camera, the first image shows the diagonally right front, right side, and right diagonally rear of the upper rotating body imaged by the right side camera. is an image,
When the first image corresponds to the imaging range of the left side camera, the first image shows the diagonally left front, left, and left diagonally rear of the upper revolving body imaged by the left side camera. is an image,
Determining whether an object has entered by at least one of the left camera, the right camera, and the rear camera, or a sensor provided separately from the left camera, the right camera, and the rear camera. , displaying the first image corresponding to an imaging range of at least one of the left side camera, the right side camera, and the rear camera, including the direction in which the object has entered, next to the second image. let me,
Switching the image used for the first image based on the determination result of whether or not the object has entered,
When the first image is an image corresponding to an imaging range of one of the left side camera, the right side camera, and the rear camera, the size of the second image is such that the first image is an image corresponding to the imaging range of one of the left side camera, the right side camera, and the rear camera. The size of the second image is larger than the size of the second image when the image corresponds to the imaging range of two of the front camera, the right side camera, and the rear camera, and is displayed when the object does not enter. smaller than the size of the second image ,
shovel.
請求項１に記載のショベル。 When the first image is an image corresponding to the imaging range of the right side camera, the first image is displayed on the display unit so as to be located on the right side of the second image.
The excavator according to claim 1 .
請求項１に記載のショベル。 If the first image is an image corresponding to an imaging range of the left side camera, the first image is displayed on the display unit so as to be located to the left of the second image.
The excavator according to claim 1 .
請求項１に記載のショベル。 When the first image is an image corresponding to an imaging range of the rear camera, the first image is displayed on the display unit so as to be located below the second image.
The excavator according to claim 1 .
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|---|---|---|---|---|
| WO2006106685A1 (en) | 2005-03-31 | 2006-10-12 | Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. | Surrounding monitor device for construction machine |
| JP2006341641A (en) | 2005-06-07 | 2006-12-21 | Nissan Motor Co Ltd | Image display apparatus and image display method |
| JP2010183170A (en) | 2009-02-03 | 2010-08-19 | Denso Corp | Display apparatus for vehicle |
| WO2012053105A1 (en) | 2010-10-22 | 2012-04-26 | 日立建機株式会社 | Work machine peripheral monitoring device |
| WO2012164712A1 (en) | 2011-06-02 | 2012-12-06 | 日立建機株式会社 | Device for monitoring area around working machine |
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Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006106685A1 (en) | 2005-03-31 | 2006-10-12 | Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. | Surrounding monitor device for construction machine |
| JP2006341641A (en) | 2005-06-07 | 2006-12-21 | Nissan Motor Co Ltd | Image display apparatus and image display method |
| JP2010183170A (en) | 2009-02-03 | 2010-08-19 | Denso Corp | Display apparatus for vehicle |
| WO2012053105A1 (en) | 2010-10-22 | 2012-04-26 | 日立建機株式会社 | Work machine peripheral monitoring device |
| WO2012164712A1 (en) | 2011-06-02 | 2012-12-06 | 日立建機株式会社 | Device for monitoring area around working machine |
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