图像生成设备、图像显示系统、参数获取设备、图像生成方法和参数获取方法_4

文档序号:8270308阅读:来源:国知局
图像获取单元21配置为获取通过多个摄像机5 (包括设置在车辆9的侧镜93L、93R中的侧面摄像机5L、5R)获得的多个捕获图像,图像合成单元22配置为通过使用所述多个捕获图像的各目标区域TA,生成指示从虚拟视点观看到的车辆9周围的合成图像CP。同样,状态获取单元20b配置为获取侧镜93L、93R的展开/折叠状态,图像合成单元22配置为根据侧镜93L、93R的展开/折叠状态改变目标区域TA。这样,由于根据侧镜93L、93R的状态改变在由侧面摄像机5L、5R获得的捕获图像中的目标区域TA,因此能够即使当侧镜93L、93R处于展开状态和折叠状态的任意状态下时,仍生成相匹配地合成拍摄对象图像的合成图像CP。
[0119]〈2.第二示例实施例〉
[0120]<2-1.概述〉
[0121]随后,描述了第二示例实施例。由于根据第二示例实施例的图像显示系统1A的配置和操作与第一示例实施例的图像显示系统10实质上相同,因此下文主要描述与第一示例实施例的区别。利用相同的附图标记表示具有相同或等同配置或功能的元素,并不再对其进行赘述。图像显示系统1A配置为通过使用在校准处理中获得的指示各摄像机5的光轴方向的误差的光轴参数,生成合成图像CP。
[0122]当将摄像机5设置在车辆9内时,在摄像机5的光轴相对车辆9的方向与设计方向之间存在轻微误差(安装误差)。由于该误差,在摄像机5获得的捕获图像中包括的拍摄对象图像的位置与设计时假定的位置偏离。因此,如果使用在设计时定义的捕获图像的目标区域TA来生成合成图像CP,而不考虑该偏差,则可能不匹配地合成拍摄对象图像。
[0123]具体地,当通过混合两个捕获图像,来在合成图像CP的捕获图像之间生成边界部分时,其中边界部分夹在两个捕获图像之间,如果不匹配地合成所述拍摄对象的图像,则相同对象的图像可能出现在合成图像CP的混合部分的不同位置处。视觉上识别所述合成图像CP的用户可能误解在车辆9周围存在的对象的数目或位置。
[0124]因此,图像显示系统1A配置为执行校准处理,从而获取与每个摄像机5的光轴的实际方向有关的光轴参数。光轴参数指示摄像机5的光轴相对车辆9的方向与设计方向之间的误差,例如包括滚动角、倾斜角、摇摄角等。图像显示系统1A配置为使用所获得的光轴参数,从而校正捕获图像中的目标区域TA的位置,所述目标区域TA用于生成合成图像CP。因此,图像显示系统1A可以生成考虑到所述误差的合成图像CP。
[0125]同样,随着侧镜93L、93R旋转,侧面摄像机5L、5R的光轴的位置和方向也发生改变。对于侧镜93L、93R的旋转,旋转角度等同样也发生了个体差异。因此,关于侧面摄像机5L、5R的光轴的方向,在侧面摄像机5L、5R的展开状态和折叠状态下分别发生独立误差。因此,图像显示系统1A配置为获取侧镜93L、93R的实际展开状态和实际折叠状态中的每个状态下指示侧面摄像机5L、5R的光轴方向的误差的光轴参数。
[0126]图像显示系统1A的图像生成设备2具有在校准处理中导出光轴参数的功能。因此,可以看出:图像生成设备2是配置为获取与设置在车辆9中的摄像机5相关的参数的参数获取设备。当在车辆工厂或车辆维修站将多个摄像机5附连到车辆9时,图像显示系统1A执行所述校准处理。将在校准过程中获得的光轴参数存储在图像生成设备2中。当图像生成设备2生成合成图像CP时,使用所述光轴参数。
[0127]如图11所示,除了图1所示的第一示例实施例的配置之外,图像显示系统1A还具有配置为导出光轴参数的参数导出单元20c。参数导出单元20c是当控制单元20的CPU响应于所述程序27a执行计算处理时实现的功能单元的一部分。
[0128]此外,存储单元27配置为在其中存储多个光轴参数27c以及程序27a和多个对应表27b。由于通过校准处理获得所述光轴参数27c,因此在执行所述校准处理之前,不在存储单元27中存储光轴参数。
[0129]在摄像机5的每个摄像机中提供光轴参数27c。此外,考虑到侧面摄像机5L、5R,在侧镜93L、93R的展开和折叠状态中的每个状态下分别提供光轴参数27c。
[0130]<2-2.校准处理〉
[0131]图12示出了当执行校准处理时车辆9的情况。如图12所示,将四个标记部件7布置在用于执行校准处理的工作场所,例如,车辆工程和车辆维修站。
[0132]如图13所示,四个标记部件7中的每个标记部件具有可弹出的立方形。标记部件7具有被弹出的板状部件79,例如塑料板。板状部件79的主表面形成有具有预定图案的标记70,其中主表面面向车辆9。例如,标记70的图案是所检查的图案。形成图案的两个颜色之一是深色(例如,黑色),另一颜色是相对较亮的颜色(例如,白色)。
[0133]当执行校准处理时,如图12所示,车辆9通过使用面对设备(confrontat1napparatus)等停在工作场所的预定位置。因此,四个标记部件7与车辆9的相对位置是恒定的。四个标记部件7分别被布置在车辆9的左前方、右前方、左后方和右后方的各区域A1、A2、A3、A4中。因此,可以通过四个摄像机5中的两个摄像机5来交叠式地捕获所有四个标记部件7 (参照图2)。
[0134]在图12所示的状态下,当操作员通过触摸面板31等执行预定操作时,执行所述校准过程。在校准处理中,安装在车辆9上的摄像机5捕获包括标记部件7的车辆9周围,以便获取捕获图像。图像生成设备2基于这种方式获取的捕获图像,获取指示摄像机5的光轴方向的误差的光轴参数。
[0135]图14示出了图像显示系统1A的校准处理的流程。在校准处理中,在侧镜93L、93R的实际展开状态和实际折叠状态中的每个状态下,获取光轴参数。
[0136]首先,图像生成设备2的状态获取单元20b获取侧镜93L、93R的展开状态或折叠状态,确认侧镜93L、93R是否处于实际展开状态(步骤S21)。此时,如果侧镜93L、93R处于折叠状态,则图像显示系统1A进行等待,直到实际展开侧镜93L、93R为止。
[0137]另一方面,如果侧镜93L、93R处于折叠状态,则显示设备3可以显示警报等以便促使用户展开侧镜93L、93R。同样,如果侧镜93L、93R处于折叠状态,则图像生成设备2的控制单元20可以向镜子驱动单元92发送预定信号,以便自动将侧镜93L、93R转变为展开状??τ O
[0138]如果侧镜93L、93R处于实际展开状态(步骤S21中的是),则参数导出单元20c选择四个摄像机5中的一个摄像机5,作为“注目摄像机”,即,处理目标(步骤S22)。
[0139]随后,注目摄像机5捕获车辆9的周围区域,以便获取捕获图像(步骤S23),其中车辆9的周围区域包括两个标记部件7的标记70。图15示出了以这种方式得到的校正处理的捕获图像GC的示例。如图所示,捕获图像GC包括两个标记70的图像(下文中,称作“标记图像”)71&、72&。
[0140]然后,如图14所示,参数导出单元20c基于捕获图像GC,获取对注目摄像机5的光轴方向的误差加以指示的光轴参数(步骤S24)。参数导出单元20c首先指定在捕获图像GC中包括的两个标记图像71a、72a的位置,并基于该位置,导出例如摇摄角、倾斜角和滚动角等光轴参数。
[0141]参数导出单元20c通过使用诸如Harris算子等公知角点检测方法(cornerdetect1n method),来指定捕获图像GC中的两个标记图像71a、72a的位置。此外,参数导出单元20c分别根据捕获图像GC中两个标记图像71a、72a的左右位置导出左右旋转角,根据两个标记图像71a、72a的上下位置导出倾斜角,并根据捕获图像GC中的两个标记图像71a、72a的高度之间的差值导出滚动角。与此同时,可以由操作员手动地指定捕获图像GC中两个标记图像71a、72a的位置。
[0142]参数导出单元20c将获取的光轴参数与注目摄像机5相关联,并将其存储在存储单元27中。
[0143]然后,参数导出单元20c确定是否获取了所有的四个摄像机5的光轴参数(步骤S25)。如果存在还没有获取光轴参数的摄像机5 (步骤S25中的否),则将没有被设置为注目摄像机5的另一摄像机5设置为新的注目摄像机5,并重复上述处理。
[0144]重复处理,使得获取四个摄像机5的所有光轴参数,并将其存储在存储单元27中。在处理中获取的两个侧面摄像机5L、5R的光轴参数是在侧镜93L、93R的实际展开状态下获取的光轴参数,下文中被称作“展开时的参数”。所述“展开时的参数”指示在侧镜93L、93R的实际展开状态下,侧面摄像机5L、5R的光轴方向相对于设计方向的误差。
[0145]这样,当获取了四个摄像机5的光轴参数时(步骤S25中的是),状态获取单元20b获取侧镜93L、93R是的展开状态或折叠状态。然后,图像显示系统1A进行等待直到侧镜93L、93R实际折叠为止(步骤S26)。
[0146]与此同时,此时显示设备3显示警报等以便促使用户折叠侧镜93L、93R。此外,图像生成设备2的控制单元20向镜子驱动单元92发送预定信号,以便自动将侧镜93L、93R转变到折叠状态。
[0147]当侧镜93L、93R处于实际折叠状态下时(步骤S26中的是),参数导出单元20c选择两个左右侧摄像机5L、5R之一,作为“注目摄像机”,即,处理目标(步骤S27)。
[0148]随后,注目摄像机5捕获车辆9的周围区域,以便获取捕获图像(步骤S28),其中车辆9的周围区域包括两个标记部件7的标记70。所获得的捕获图像GC还包括两个标记图像 71a、72a。
[0149]然后,参数导出单元20c基于捕获到的图像GC,获取对注目摄像机5的光轴方向的误差加以指示的光轴参数(步骤S29)。参数导出单元20c指定在捕获图像GC中包括的两个标记图像71a、72a的位置,并基于该位置,导出光轴参数。参数导出单元20c将获得的光轴参数与注目摄像机5相关联,并将其存储在存储单元27中。
[0150]然后,参数导出单元20c确定是否获取了两个左右侧摄像机5L、5R的光轴参数(步骤S30)。如果存在还没有获得光轴参数的摄像机5 (步骤S30中的否),则将没有被设置为注目摄像机5的另一
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