圖像處理設(shè)備、電子設(shè)備和圖像處理方法
【專利說明】圖像處理設(shè)備、電子設(shè)備和圖像處理方法
[0001]本申請是基于2011年11月29日進入中國國家階段的、申請?zhí)枮?01080023657.X、發(fā)明創(chuàng)造名稱為“圖像處理設(shè)備、電子設(shè)備和圖像處理方法”的國際申請的分案申請。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及用于在車輛上所安裝的顯示設(shè)備上顯示圖像的技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0003]通常，已知有這樣的設(shè)備，其能夠借助安裝在車輛上的多個攝像機獲取車輛周邊圖像并以自動方式或經(jīng)用戶操作將圖像顯示在顯示設(shè)備上，從而來進行車輛周邊監(jiān)視。還已知有這樣的設(shè)備，其提供能夠通過顯示從車輛正上方的虛擬視點向下觀看車輛的圖像來使用戶確認車輛整個外圍的安全性的裝置。另外，還已知有這樣的技術(shù)，其通過使用安裝在車輛上的多個攝像機來在預(yù)定高度的視點處拍攝圖像，并由兩個屏幕來實現(xiàn)對車輛周邊安全性的確認，其中兩個屏幕中的第一屏幕顯示由攝像機拍攝的圖像的視點位置以及車輛的全景，而兩個屏幕中的0LE_LINK1第二屏幕顯示與第一屏幕上所顯示的0LE_LINK1視點位置的移動相對應(yīng)的每個攝像機拍攝的每個圖像(例如，參見專利文件I)。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)
[0005]專利文件
[0006]專利文件1:日本專利申請公開第2008-219559號。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題
[0008]然而，在借助多個攝像機顯示車輛周邊圖像的現(xiàn)有技術(shù)中，必須識別出由多個攝像機拍攝的每一個圖像分別對應(yīng)于車輛的哪個方向。由于屏幕不顯示用戶的車輛，所以用戶不能容易地識別出車輛與車輛周圍障礙物之間的位置關(guān)系，比如距離。
[0009]在將從車輛正上方的虛擬視點俯視車輛的圖像顯示在屏幕上的現(xiàn)有技術(shù)中，用戶需要同時識別車輛整個外圍的較寬范圍。由于用戶要識別過多的信息，他/她可能在決定應(yīng)當(dāng)注意哪些觀察點方面遇到困難。
[0010]專利文件I所公開的技術(shù)中分開顯示了以下兩個屏幕，一個屏幕顯示了由攝像機拍攝的圖像的視點位置以及車輛的全景，另一個屏幕顯示了每一個與視點位置移動相對應(yīng)的攝像機的圖像。于是，由于用戶要將顯示在兩個屏幕上的信息彼此關(guān)聯(lián)起來，他/她無法容易地識別出車輛與障礙物之間的位置關(guān)系。
[0011]本發(fā)明是考慮現(xiàn)有問題而提出的，其目的是提供一種能使用戶直觀地識別出車輛與車輛周圍障礙物之間的位置關(guān)系的技術(shù)。
[0012]解決問題的手段
[0013]本發(fā)明的目的是通過下述構(gòu)造實現(xiàn)的。
[0014](I) 一種用于對安裝在車輛上的顯示設(shè)備上所要顯示的圖像進行處理的圖像處理設(shè)備，該圖像處理設(shè)備包括:接收部分，用于接收指令信號；合成圖像生成部分，其根據(jù)由多個攝像機拍攝的車輛周邊的多個圖像來生成多個第一合成圖像，這些第一合成圖像是從布置在車輛周圍和上方的多個虛擬視點觀看車輛所看到的圖像；以及輸出部分，其響應(yīng)于指令信號以使得虛擬視點連續(xù)做圓周運動的方式向顯示設(shè)備順序輸出多個第一合成圖像。
[0015](2)在上述(I)所描述的圖像處理設(shè)備中，合成圖像生成部分生成一個從基本上布置在車輛中心正上方的虛擬視點觀看車輛所看到的第二合成圖像。輸出部分以使得虛擬視點在多個第一合成圖像與第二合成圖像之間連續(xù)移動的方式向顯示設(shè)備順序輸出所述多個第一合成圖像和所述第二合成圖像。
[0016](3)在上述(2)所描述的圖像處理設(shè)備中，輸出部分在輸出多個第一合成圖像之后輸出第二合成圖像。
[0017](4)在上述(I)至(3)任意一個所描述的圖像處理設(shè)備中，合成圖像生成部分以使得虛擬視點繞著車輛位置做圓周運動的方式生成多個第一合成圖像。
[0018](5)在上述(I)至(3)任意一個所描述的圖像處理設(shè)備中，合成圖像生成部分以使得虛擬視點繞著用戶指定的車輛位置做圓周運動的方式生成多個第一合成圖像。
[0019](6)在上述(I)至(5)任意一個所描述的圖像處理設(shè)備中，接收部分在圖像處理設(shè)備啟動時接收指令信號。
[0020](7) 一種用于對安裝在車輛上的顯示設(shè)備上所要顯示的圖像進行處理的圖像處理設(shè)備，該圖像處理設(shè)備包括:操作部分，用于輸出指令信號；接收部分，用于接收指令信號；合成圖像生成部分，其根據(jù)由多個攝像機拍攝的車輛周邊的多個圖像來生成合成圖像，該合成圖像是從布置在車輛周圍和上方的虛擬視點觀看車輛所看到的圖像，該虛擬視點連續(xù)做圓周運動；以及輸出部分，其響應(yīng)于指令信號向顯示設(shè)備輸出所述合成圖像。
[0021](8)在上述(7)所描述的圖像處理設(shè)備中，還包括顯示設(shè)備，用于顯示從輸出部分輸出的合成圖像。
[0022](9) 一種用于對安裝在車輛上的顯示設(shè)備上所要顯示的圖像進行處理的圖像處理方法，該圖像處理方法包括:接收指令信號；根據(jù)由多個攝像機拍攝的車輛周邊的多個圖像來生成多個合成圖像，這些合成圖像是從布置在車輛周圍和上方的多個虛擬視點觀看車輛所觀看到的圖像；以及響應(yīng)于指令信號來以使得虛擬視點連續(xù)做圓周運動的方式向顯示設(shè)備順序輸出所述多個合成圖像。
[0023]發(fā)明的效果
[0024]根據(jù)上述(I)至(9)的構(gòu)造，顯示設(shè)備對表現(xiàn)為在俯視車輛的狀態(tài)下沿車輛外圍移動的多個合成圖像進行顯示。從而，用戶從在他/她眼前觀看車輛的視點來監(jiān)視車輛的整個外圍，因此用戶能夠從一個屏幕上直觀地識別出車輛與障礙物之間的位置關(guān)系。
[0025]根據(jù)上述(2)的構(gòu)造，虛擬視點連續(xù)移動，從而表現(xiàn)出繞著車輛按圓周移動的多個合成圖像以及從車輛上方觀看的合成圖像都能被顯示。從而，用戶能夠從一個屏幕上直觀地識別出車輛與障礙物之間的位置關(guān)系。能夠從車輛周圍和上方的多個視點來確認車輛周邊的安全性。
[0026]根據(jù)上述(3)的構(gòu)造，即使有用戶從車輛周邊的圖像中忽視掉的關(guān)于障礙物或其他事物的信息，也可以通過車輛周邊圖像之后所順序顯示的車輛頂部的圖像來再次確認安全性。用戶不需要同時識別車輛整個外圍的較寬范圍。在車輛周邊有限范圍的圖像之后會順序顯示從車輛頂部觀看的整個車輛的較寬范圍的圖像，從而用戶能夠從一個屏幕上更穩(wěn)妥地確認車輛周邊的安全性。
[0027]根據(jù)上述(4)的構(gòu)造，生成了從繞著車輛位置順序移動的視點觀看到的合成圖像，從而用戶能夠從一個屏幕上直觀地識別出在車輛整個外圍周圍的障礙物。
[0028]根據(jù)上述(5)的構(gòu)造，用戶在車輛附近指定一個位置，使得用戶能夠根據(jù)用戶期望確認的車輛附近的任何一個位置來從一個屏幕上確認安全性。
[0029]根據(jù)上述(6)的構(gòu)造，用戶能夠在圖像處理設(shè)備啟動時從一個屏幕上監(jiān)視車輛的周邊。
【附圖說明】
[0030]圖1是圖像顯示系統(tǒng)的框圖。
[0031]圖2是示出要被安裝在車輛上的多個攝像機在車輛上布置的位置的示圖。
[0032]圖3是用于生成從某一虛擬視點觀看到的合成圖像的方法的說明示圖。
[0033]圖4是示出圖像處理部分的處理流程的示圖。
[0034]圖5是示出第一實施例中合成圖像的圖像轉(zhuǎn)換的示圖。
[0035]圖6是示出顯示部分的顯示處理流程的示圖。
[0036]圖7是示出第二實施例中合成圖像的圖像轉(zhuǎn)換的示圖。
[0037]圖8是示出圖像處理部分的處理的變型實施例1的示圖。
[0038]圖9是示出圖像處理部分的處理的變型實施例2的示圖。
[0039]圖10是第三實施例的圖像顯示系統(tǒng)的框圖。
[0040]圖11是示出第三實施例的圖像處理部分的處理流程的示圖。
[0041]圖12是示出第三實施例中合成圖像的圖像轉(zhuǎn)換的示圖。
[0042]圖13是示出第三實施例的圖像處理部分的處理的變型實施例1的示圖。
[0043]圖14是示出第三實施例的圖像處理部分的處理的變型實施例2的示圖。
【具體實施方式】
[0044]下面將參考附圖來描述本發(fā)明的實施例。
[0045]〈1.第一實施例>
[0046]<1-1.構(gòu)造〉
[0047]圖1是第一實施例的圖像顯示系統(tǒng)100的框圖。圖像顯示系統(tǒng)100是安裝在車輛(在第一實施例中是汽車)上的電子設(shè)備。該電子設(shè)備具有對車輛周邊進行拍攝、生成車輛周邊的圖像并在車輛內(nèi)部顯示這些圖像的功能。使用該圖像顯示系統(tǒng)100的用戶(S卩，該車輛的駕駛者)能夠容易地監(jiān)視車輛的周邊。
[0048]如圖1所示，圖像顯示系統(tǒng)100包括圖像處理部分10和用于拍攝車輛周邊的拍攝部分5。圖像顯示系統(tǒng)100還包括諸如液晶顯示器之類的顯示部分21，其被設(shè)置在儀表盤或其他地方以使得駕駛者能夠看到該顯示部分21的屏幕。圖像處理部分10對將要顯示在顯示部分21上的圖像進行處理。拍攝部分5電連接到圖像處理部分10并根據(jù)來自圖像處理部分10的信號進行操作。顯示部分21具有觸摸面板的功能并能夠從用戶接收各種指令。
[0049]拍攝部分5包括安裝在車輛上的前方攝像機51、側(cè)面攝像機52、以及后方攝像機53。車載攝像機51、52和53包括透鏡和成像元件，并用來通過電子手段拍攝圖像。
[0050]圖2是示出車載攝像機51、52和53布置在車輛上的位置的示圖。如圖2所示，前方攝像機51被設(shè)置在車輛9前端的前保險杠91上左右方向的大致中心位置。前方攝像機51的光軸朝向車輛9的正前方。側(cè)面攝像機52分別設(shè)置在左右門鏡93上。側(cè)面攝像機52的光軸朝向與上述正前方向垂直的車輛9的向外方向。后方攝像機53設(shè)置在車輛9后端的后保險杠92上左右方向的大致中心位置。后方攝像機53的光軸指向車輛9的正前方向的反向。
[0051]對于車載攝像機51、52和53的透鏡，采用的是魚眼透鏡。車載攝像機51、52和53具有至少180°的視角α。因此，如果使用了四個車載透鏡51、52和53，則可以對車輛9的整個周圍進行拍攝。
[0052]由于車載透鏡51、52和52具有至少180°的視角α，因此存在攝像機所拍攝的范圍彼此重疊的重疊范圍β。在重疊范圍內(nèi)，同一物體以不同方向被顯示。因此，在對重疊范圍的圖像進行處理的過程中，可以通過調(diào)整兩個攝像機的圖像的重疊部分的穿透比(例如50% )以它們彼此重疊的方式來對兩個攝像機的圖像進行顯示，或者可以從重疊部分中移除這些圖像的某一范圍。
[0053]返回圖1，圖像處理部分10包括用于對拍攝部分5所獲取的圖像進行處理并將該圖像轉(zhuǎn)換成顯示圖像的圖像轉(zhuǎn)換部分3、用于執(zhí)行各種計算處理的CPU 1、和用于與顯示部分21進行通信的通信部分42。在圖像轉(zhuǎn)換部分3中生成的圖像被從通信部分42輸出到