[发明专利]俯瞰图像生成装置

说明书

技术领域

本发明涉及提高了远景部分的显示品质的俯瞰图像的生成装置，主要是涉及以驾驶辅助为目的将车载摄像装置的图像转换成俯瞰图像并显示的俯瞰图像生成装置的改进。

背景技术

以车辆后退时的驾驶辅助等为目的所使用的车载摄像装置具有如下功能：为了进行泊车辅助，对从车辆后部拍摄到的图像进行转换，并显示成假设从本车上空俯视作为目标的泊车框、本车后端所得到的俯瞰图像。在这样的俯瞰图像中存在如下问题：如果想要更广阔地显示车辆后方(背景)，则显示图像就会发生较大变形而变得不自然。

在专利文献1中，除了设定在地面上的假想投影面之外，通过另外设定相对于地面倾斜的假想投影面，从而在近景用的俯瞰图像的上侧显示地平线以上的远景图像。但是，该方法是在2个假想投影面进行三维坐标转换来生成俯瞰图像，因此存在以下这样的问题，即导致矩阵、逆矩阵运算等的计算处理的复杂化和处理量的增大，使负荷增大。

专利文献1：日本特许第4257356号公报

发明内容

发明要解决的问题

本发明是鉴于上述那样的实际情况而做成的，其目的在于提供一种俯瞰图像生成装置，其能够避免计算处理的复杂化、负荷的增大，并且能够插补远景区域的显示变形而生成将能够显示的范围放大了的转换图像。

用于解决问题的方案

为了解决上述课题，本发明是一种俯瞰图像生成装置，其具有：摄像单元2)，其对包含地表面在内从近景到远景进行拍摄；图像处理装置(4)，其从由上述摄像单元拍摄到的输入图像合成俯瞰图像；以及显示单元(6)，其用于显示上述俯瞰图像，该俯瞰图像生成装置的特征在于，上述图像处理装置具有存储单元，该存储单元收纳有像素参照用查找表(42)，该像素参照用查找表用于将上述输入图像(10)通过平面投影转换变换为俯瞰图像(20a)，并且在该俯瞰图像的远景侧放大并合成上述输入图像的远景区域(10b)，上述查找表对上述输入图像进行加权，使得从上述俯瞰图像的近景侧越朝向周边以及远景侧上述输入图像(10)的比率越高。

发明的效果

本发明的俯瞰图像生成装置利用上述结构而具有以下那样的效果。

利用二维的平面投影转换从输入图像合成俯瞰图像，因此，能够避免三维坐标转换时那样的计算的复杂化、处理量的增大。

在俯瞰图像的远景侧放大并合成输入图像，因此，能够抑制通常的俯瞰图像常见的变形、失真，从而得到能够自然地显示从近景到远景的俯瞰图像。

上述俯瞰图像的平面投影转换和远景区域的放大加权合成的处理参照预先准备的查找表来实施，因此能够进一步简化计算处理。

在本发明的优选的技术方案中，上述加权满足以上述俯瞰图像的近景侧为中心的同心超椭圆状的分布。从输入图像平面投影转换成的俯瞰图像从近景侧越朝向周边以及远景侧变形变得越大，因此，通过利用同心超椭圆状的分布，从近景俯瞰图像向远景输入图像转换而能够得到自然的图像。而且，超椭圆能以比较简单的数学式表现出来，并且通过增减其指数而使曲率变化，因此，还具有能够根据输出用途调整图像的特征的优点。

此外，在将上述输入图像通过平面投影转换变换为俯瞰图像时，上述加权是根据求出俯瞰图像的插值像素时上述输入图像的各像素被参照的次数与半径相关的同心超椭圆，通过近似和来平滑处理得到的加权图，从而满足上述同心超椭圆状的分布，这种技术方案中，根据俯瞰图像的变形、失真的程度对远景输入图像进行加权后被应用，因此，能够生成具有近景俯瞰图像和远景输入图像各自的特征的良好的合成图像。

在本发明的优选技术方案中，与用于将上述输入图像通过平面投影转换变换为上述俯瞰图像的俯视用查找表的各像素对应的登记值设为g(u，v)，与用于放大并合成上述输入图像的远景区域的背景用查找表的各像素对应的登记值设为h(u，v)，将根据上述加权图得到的加权系数设为α，其中0≤α≤1，将用于对上述像素参照用查找表的加权进行动态调整的控制用加权变量设为β，其中0≤β≤1，此时，上述像素参照用查找表的与由上述俯视用查找表和上述背景用查找表合成的合成查找表的各像素对应的登记值f(u，v)可由下式求出。

式：