JP6234859B2 - Image processing system - Google Patents
Image processing system Download PDFInfo
- Publication number
- JP6234859B2 JP6234859B2 JP2014061712A JP2014061712A JP6234859B2 JP 6234859 B2 JP6234859 B2 JP 6234859B2 JP 2014061712 A JP2014061712 A JP 2014061712A JP 2014061712 A JP2014061712 A JP 2014061712A JP 6234859 B2 JP6234859 B2 JP 6234859B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- image
- viewpoint
- unit
- composite
- processing system
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Landscapes
- Processing Or Creating Images (AREA)
Description
本発明は、撮影画像を含む合成画像を形成する画像処理システムに関する。 The present invention relates to an image processing system that forms a composite image including a captured image.
カメラにより撮影された撮影画像は必ずしもその使用者にとって見易いものではない。
例えば、車両に設置された複数台のカメラから出力される個々の撮影画像は、運転者にとって見易いものではなく、監視対象物(例えば、車両の死角となる車両背後の道路)の状況が把握しづらいものとなっている場合がある。そこで、特許文献1に記載の技術では、これらのカメラにより得られた撮影画像に基づいて、監視対象物を運転者が最も把握しやすい特定の視点(仮想上の視点)から撮影したとしたならば形成されたであろう画像を合成する。例えば、車両の天井に配置した複数台のカメラの撮影画像を合成することにより、車両を上空から俯瞰したとしたならば得られたであろう合成画像を形成する。
The captured image captured by the camera is not always easy for the user to see.
For example, individual captured images output from a plurality of cameras installed in a vehicle are not easy to see for the driver, and the situation of a monitoring object (for example, a road behind the vehicle that becomes a blind spot of the vehicle) is grasped. It may be difficult. Therefore, in the technique described in Patent Document 1, if the monitoring object is photographed from a specific viewpoint (virtual viewpoint) that is most easily understood by the driver based on the captured image obtained by these cameras. Then, the image that would have been formed is synthesized. For example, by combining images taken by a plurality of cameras arranged on the ceiling of the vehicle, a combined image that would have been obtained if the vehicle was viewed from above is formed.
しかし、使用者の要求に応じて監視対象物が設定される画像処理システムにおいては、次の問題がある。すなわち、使用者が指定する監視対象物によって、監視対象物に対する最も見易い角度はそれぞれ異なるため、予め設定された所定の視点(例えば、撮影対象物を俯瞰することができる視点)からの合成画像だけでは、使用者の要求を十分に満たすことができない場合がある。 However, the image processing system in which the monitoring target is set according to the user's request has the following problems. That is, since the most easily viewable angle with respect to the monitoring target differs depending on the monitoring target specified by the user, only a composite image from a preset predetermined viewpoint (for example, a viewpoint capable of overlooking the shooting target) is used. In this case, the user's request may not be sufficiently satisfied.
例えば、市街地の交通状態や人の混雑状態を監視する監視システムの場合では、監視エリアの空中写真画像とカメラにより撮影した撮影画像とに基づいて、市街地の交通状況を示す合成画像を形成する。しかし、撮影対象となる街並みは一様ではないため、予め設定された所定の視点からの合成画像だけでは、街並みによっては監視対象物が視認し難くなる場合がある。 For example, in the case of a monitoring system that monitors the traffic state of a city area and the crowded state of a person, a composite image showing the traffic condition of the city area is formed based on an aerial photograph image of the monitoring area and a captured image taken by a camera. However, since the streets to be photographed are not uniform, the monitoring target may be difficult to visually recognize depending on the streets only with a composite image from a predetermined viewpoint set in advance.
また、上記技術、すなわちカメラの撮影画像と撮影画像の背景となる画像(エリア画像)とを合成する技術は、ゲーム等の映像産業分野にも活用される技術であるが、この場合においても同様の課題がある。例えば、人物を撮影対象としてカメラによって撮影された撮影画像とエリア画像とを合成する技術があるが、予め設定された所定の視点からの合成画像だけではこの画像を観る者の要求を満たさない場合がある。 In addition, the above-described technique, that is, the technique for synthesizing the image captured by the camera and the image (area image) as the background of the captured image is a technique that is also used in the video industry field such as a game. There is a problem. For example, there is a technology that combines a captured image captured by a camera with a person as an imaging target and an area image, but only a composite image from a predetermined viewpoint that does not satisfy the request of the viewer There is.
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、使用者の要求にあった視点の合成画像を出力することができる画像処理システムを提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide an image processing system capable of outputting a composite image of a viewpoint that meets a user's request.
上記課題を解決する画像処理システムは、カメラから出力された撮影画像の少なくとも一部を射影変換して得られた変換撮影画像と前記撮影画像の背景となるエリア画像とを合成することにより3次元空間上に合成モデルを形成する合成部と、前記合成モデルを、予め設定された第1視点または操作者により設定された第2視点からみた画像に変換することにより合成画像を形成する変換部と、前記第1視点に係る前記合成画像及び前記第2視点に係る前記合成画像のうちからいずれの画像を表示部に表示するかを選択する選択部とを備える。
例えば、カメラは、監視場所の周囲に設置される監視用のものである。または、カメラは、使用者の現在位置の周りの景色を撮影する携帯電話のカメラである。
An image processing system that solves the above-described problem is obtained by combining a converted photographed image obtained by projective transformation of at least a part of a photographed image output from a camera and an area image serving as a background of the photographed image. A combining unit that forms a combined model in space; and a converting unit that forms a combined image by converting the combined model into an image viewed from a preset first viewpoint or a second viewpoint set by an operator; And a selection unit that selects which image is to be displayed on the display unit from among the composite image related to the first viewpoint and the composite image related to the second viewpoint.
For example, the camera is for monitoring installed around a monitoring place. Alternatively, the camera is a mobile phone camera that captures a scene around the current position of the user.
この構成によれば、合成モデルに基づいて、予め設定された第1視点からみた画像(合成画像)、または操作者により設定された第2視点からみた画像(合成画像)を形成することができる。また、選択部を介して表示部に表示する画像を選択することができる。すなわち、この画像処理システムは、使用者の要求にあった視点の合成画像を出力することができる。 According to this configuration, an image viewed from the preset first viewpoint (synthesized image) or an image viewed from the second viewpoint set by the operator (synthesized image) can be formed based on the synthesized model. . In addition, an image to be displayed on the display unit can be selected via the selection unit. That is, this image processing system can output a composite image of viewpoints that meet the user's request.
なお、操作者とは、画像処理システムを操作する人を示す。操作者には、画像処理システムの使用者、使用者から依頼を受けて画像処理システムを操作して第2視点を設定する人が含まれる。 The operator means a person who operates the image processing system. The operator includes a user of the image processing system and a person who receives a request from the user and operates the image processing system to set the second viewpoint.
上記画像処理システムにおいて、前記第2視点を設定するための設定部を更に備え、前記設定部は、前記第2視点に関する視点情報を受け付け、前記視点情報に係る前記合成画像を前記変換部に形成させて、この合成画像を前記表示部に出力させることが好ましい。 The image processing system further includes a setting unit for setting the second viewpoint, and the setting unit receives viewpoint information related to the second viewpoint, and forms the composite image related to the viewpoint information in the conversion unit. It is preferable to output the composite image to the display unit.
画像処理システムがこのような設定部を有しない場合は、使用者の要求にあった視点を予め画像処理システムのプログラム上に組み込む必要があるが、上記構成によれば、設定部を介して使用者の要求に応じた視点を容易に設定することができる。 When the image processing system does not have such a setting unit, it is necessary to incorporate a viewpoint that meets the user's request in the program of the image processing system in advance. According to the above configuration, the viewpoint is used via the setting unit. It is possible to easily set the viewpoint according to the request of the person.
上記画像処理システムにおいて、前記設定部は、操作者の操作に基づく保存指令により、前記視点情報を前記選択部のスイッチに対応付けることが好ましい。この構成によれば、過去に設定した視点からの合成画像の表示を、簡単な操作により行うことができる。 In the image processing system, it is preferable that the setting unit associates the viewpoint information with a switch of the selection unit in accordance with a save command based on an operation by an operator. According to this configuration, it is possible to display a composite image from a viewpoint set in the past by a simple operation.
上記画像処理システムにおいて、前記設定部は、前記第2視点の設定のための操作が行われている最中は、前記合成部に、前記カメラから出力される前記撮影画像のうちの一枚の画像を用いて前記合成モデルを形成させることが好ましい。 In the image processing system, the setting unit is configured to output one of the photographed images output from the camera to the combining unit while an operation for setting the second viewpoint is being performed. It is preferable to form the synthetic model using an image.
第2視点の設定のための操作が行われている最中は画像処理システムが実行する演算処理数が増大するため、合成画像の形成において遅延が生じるおそれがある。
この点、上記構成では、カメラから出力される撮影画像のうちの一枚の画像を用いて合成モデルが形成される。これにより、撮影画像の更新の都度、合成モデルを形成しこの合成モデルに基づいて合成画像を形成する場合に比べて、所定期間内における合成モデル及び合成画像の形成に関連する演算処理数が少なくなる。この結果、合成画像の形成におけるその遅延の発生が抑制される。
While the operation for setting the second viewpoint is being performed, the number of arithmetic processes executed by the image processing system increases, and thus there is a possibility that a delay may occur in the formation of the composite image.
In this regard, in the above configuration, a composite model is formed using one image of the captured images output from the camera. Thus, the number of computation processes related to the formation of the composite model and the composite image within a predetermined period is smaller than when a composite model is formed each time a captured image is updated and a composite image is formed based on the composite model. Become. As a result, the occurrence of the delay in the formation of the composite image is suppressed.
上記画像処理システムにおいて、前記エリア画像は、前記カメラが撮影する撮影場所を含む空中写真地図画像であり、前記合成部は、前記撮影画像上において設定された幾何学的図形を有する設定領域と前記エリア画像上における前記設定領域に対応する部分とが外形上において一致するように前記撮影画像を射影変換することにより前記変換撮影画像を形成することが好ましい。 In the image processing system, the area image is an aerial photograph map image including a photographing location photographed by the camera, and the combining unit includes a setting region having a geometric figure set on the photographed image and the setting region. It is preferable that the converted photographed image is formed by projective transformation of the photographed image so that a portion corresponding to the setting region on the area image matches on the outer shape.
この構成によれば、撮影画像上の設定領域とエリア画像上における前記設定領域に対応する部分とが互いに一致するように撮影画像が射影変換されるため、変換撮影画像とエリア画像との境界における画像のずれが小さくなる。 According to this configuration, since the captured image is projectively transformed so that the setting area on the captured image and the portion corresponding to the setting area on the area image coincide with each other, at the boundary between the converted captured image and the area image Image shift is reduced.
上記画像処理システムは、使用者の要求にあった視点の合成画像を出力することができる。 The image processing system can output a composite image of a viewpoint that meets a user's request.
図1〜図10を参照して、本技術の実施形態の一例として、市街の一角を監視する監視システムについて説明する。
図1に示すように、監視システム1は、画像処理システム10と、1台または複数台のカメラ20とを備える。
With reference to FIGS. 1-10, the monitoring system which monitors the corner of a city is demonstrated as an example of embodiment of this technique.
As shown in FIG. 1, the monitoring system 1 includes an image processing system 10 and one or a plurality of cameras 20.
カメラ20は、通信ネットワーク100を介して画像処理システム10に接続される。通信ネットワーク100としては、例えば、LAN(ローカルエリアネットワーク)、インターネット、無線ネットLAN等が挙げられる。なお、カメラ20が、直接、画像処理システム10に接続される場合もある。 The camera 20 is connected to the image processing system 10 via the communication network 100. Examples of the communication network 100 include a LAN (Local Area Network), the Internet, and a wireless network LAN. Note that the camera 20 may be directly connected to the image processing system 10.
カメラ20は、予め設定された監視場所を上方から撮影する。例えば、カメラ20は、屋外または屋内に設置される。屋外では、カメラ20は、ビルの屋上やビルの外壁、電柱等に設置される。屋内では、カメラ20は、建物の天井面、壁面、柱等に設置される。 The camera 20 photographs a preset monitoring place from above. For example, the camera 20 is installed outdoors or indoors. Outdoors, the camera 20 is installed on the roof of a building, the outer wall of the building, a power pole, or the like. Indoors, the camera 20 is installed on the ceiling surface, wall surface, pillar, etc. of the building.
また、複数台のカメラ20を用いて、それぞれ異なる監視場所を監視する場合には、各カメラ20は異なる場所に設置される。
また、監視場所が広い場合には、カメラ20が撮影する範囲がその範囲の境界において互いに重なるように、カメラ20が設置される。
Further, when a plurality of cameras 20 are used to monitor different monitoring locations, the cameras 20 are installed at different locations.
In addition, when the monitoring place is wide, the camera 20 is installed so that the ranges captured by the camera 20 overlap each other at the boundary of the range.
カメラ20は、周期的または所定(または任意)のタイミングで、監視場所を連続的に撮影する。そして、カメラ20は、撮影画像FIをパケット化して出力する。監視場所を複数台のカメラ20を用いて監視する場合には、各カメラ20により撮影された撮影画像FIの関連性が維持されるように各カメラ20が制御される。例えば、各カメラ20が毎回、同じタイミングで(例えば、同時刻で)撮影するように、各カメラ20において撮影タイミングが設定される。 The camera 20 continuously shoots the monitoring place periodically or at a predetermined (or arbitrary) timing. Then, the camera 20 packetizes the captured image FI and outputs it. When the monitoring location is monitored using a plurality of cameras 20, each camera 20 is controlled so that the relevance of the captured image FI captured by each camera 20 is maintained. For example, the shooting timing is set in each camera 20 so that each camera 20 performs shooting at the same timing (for example, at the same time).
撮影画像FIの関連性とは、同時刻に撮影された撮影画像FIの関係を示す。複数の撮影画像FIに基づいて人や車両を追跡する場合には、撮影画像FIの関連性が維持されていることが好ましいため、各カメラ20の撮影タイミングが制御される。 The relevance of the captured image FI indicates the relationship between the captured images FI captured at the same time. When tracking a person or a vehicle based on a plurality of captured images FI, it is preferable that the relevance of the captured images FI is maintained, so that the capturing timing of each camera 20 is controlled.
画像処理システム10は、カメラ20から出力される撮影画像FIと地図画像MI(エリア画像)と基づいて、3次元空間上(3次元データ空間上)の構築される合成モデルSM(後述)と表示部17に表示する合成画像SI(後述)とを形成する。 The image processing system 10 displays a composite model SM (described later) constructed on a three-dimensional space (on a three-dimensional data space) based on a captured image FI and a map image MI (area image) output from the camera 20. A composite image SI (described later) to be displayed on the unit 17 is formed.
図2を参照して、画像処理システム10の構成を説明する。
画像処理システム10は、本体装置10Aと、本体装置10Aに接続される表示部17と、操作部18とを備える。
The configuration of the image processing system 10 will be described with reference to FIG.
The image processing system 10 includes a main device 10A, a display unit 17 connected to the main device 10A, and an operation unit 18.
表示部17は、例えば、液晶モニターにより構成される。操作部18は、キーボードやマウス(ポインティングデバイス)により構成される。なお、表示部17としてタッチパネルで構成することもできる。この場合、操作部18を省略することが可能である。 The display unit 17 is configured by a liquid crystal monitor, for example. The operation unit 18 includes a keyboard and a mouse (pointing device). The display unit 17 can also be configured with a touch panel. In this case, the operation unit 18 can be omitted.
本体装置10Aは、撮影画像FI等を蓄積する蓄積部11と、撮影画像FIを画像処理する画像処理部12と、地図画像MIを記憶する記憶部13と、合成モデルSMを形成する合成部14と、合成モデルSMを所定の視点から見た画像(以下、「合成画像SI」という。)に変換する変換部15とを備える。また、本体装置10Aは、合成モデルSMを見る視点を設定するための設定部16を備えることが好ましい。 The main body device 10A includes an accumulation unit 11 that accumulates captured images FI and the like, an image processing unit 12 that performs image processing on the captured images FI, a storage unit 13 that stores a map image MI, and a combining unit 14 that forms a combined model SM. And a conversion unit 15 that converts the composite model SM into an image viewed from a predetermined viewpoint (hereinafter referred to as “composite image SI”). Moreover, it is preferable that 10 A of main body apparatuses are provided with the setting part 16 for setting the viewpoint which sees the synthetic model SM.
画像処理部12は、歪み補正部12Aと、射影変換部12Bとを備える。
歪み補正部12Aは、カメラ20のレンズによって生じる撮影画像FIの歪みを補正する。具体的には、撮影画像FIにおいて光学中心軸から離れた部分にレンズによる歪みが生じるため、この部分の歪みがなくなるように、撮影画像FIの全体が補正される。この補正によれば、直線となるべき道路の境界線や建物の稜線が歪曲した状態で示されている場合、これらの境界線や稜線が直線に補正される。
The image processing unit 12 includes a distortion correction unit 12A and a projective conversion unit 12B.
The distortion correction unit 12 </ b> A corrects distortion of the captured image FI generated by the lens of the camera 20. Specifically, since a distortion caused by the lens occurs in a portion away from the optical center axis in the captured image FI, the entire captured image FI is corrected so that the distortion in this portion is eliminated. According to this correction, when the boundary line of a road or the ridge line of a building that should be a straight line is shown in a distorted state, the boundary line or the ridge line is corrected to a straight line.
射影変換部12Bは、撮影画像FIのうちの地面上の幾何学的図形を有する設定領域と地図上における設定領域に対応する部分とが外形上において一致するように撮影画像FIを射影変換する。更に、射影変換部12Bは、射影変換された撮影画像FIから不要部分を除去する。例えば、監視対象領域が残されるように、これ以外の部分が除去される。射影変換された撮影画像FIにおいて不要部分がない場合には、このような除去処理は実行されない。以上のようにして形成された画像は、以降の説明で、「変換撮影画像CFI」という。 The projective conversion unit 12B performs projective conversion of the captured image FI so that a setting area having a geometric figure on the ground in the captured image FI matches a portion corresponding to the setting area on the map on the outer shape. Further, the projective conversion unit 12B removes unnecessary portions from the captured image FI subjected to the projective conversion. For example, the other parts are removed so that the monitoring target area remains. When there is no unnecessary portion in the projected image FI subjected to the projective transformation, such a removal process is not executed. The image formed as described above is referred to as “converted photographed image CFI” in the following description.
記憶部13は、地図画像MI等を記憶する。地図画像MIは、カメラ20が撮影する撮影場所を含む画像である。
地図画像MIとして、例えば、道路地図画像、空中写真地図画像、建築図面画像等が挙げられる。道路地図画像とは、少なくとも道路が記載された地図を示す。空中写真地図画像とは、上空から地上を撮影することにより得られた写真に基づいて作成された地図を示す。例えば、空中写真地図画像の例としては、航空機により撮影された写真に基づいて作成された航空写真地図画像や、人工衛星により撮影された写真に基づいて作成された衛星写真地図画像が挙げられる。
The storage unit 13 stores a map image MI and the like. The map image MI is an image including a shooting location taken by the camera 20.
Examples of the map image MI include a road map image, an aerial photograph map image, and an architectural drawing image. The road map image indicates a map on which at least roads are described. The aerial photograph map image indicates a map created based on a photograph obtained by photographing the ground from above. For example, examples of the aerial photograph map image include an aerial photograph map image created based on a photograph taken by an aircraft, and a satellite photograph map image created based on a photograph taken by an artificial satellite.
合成部14は、地図画像MIと変換撮影画像CFIとに基づいて3次元空間上に2次元の合成モデルSMを形成する(図6参照)。
具体的には、合成部14は、3次元空間上に地図画像MIを配置し、変換撮影画像CFIにおいて設定された4つの設定点と、地図画像MIにおいて設定された4つの対応点とがそれぞれ一致するように、地図画像MIに変換撮影画像CFIを重畳する(図4〜図6参照)。
The synthesizing unit 14 forms a two-dimensional synthetic model SM in the three-dimensional space based on the map image MI and the converted captured image CFI (see FIG. 6).
Specifically, the composition unit 14 arranges the map image MI in the three-dimensional space, and the four set points set in the converted photographed image CFI and the four corresponding points set in the map image MI are respectively set. The converted captured image CFI is superimposed on the map image MI so as to match (see FIGS. 4 to 6).
「重畳する」とは、元の画像の上に、他の画像を重ねることを示す。すなわち、重畳することにより得られた画像において元の画像の上に他の画像が重ねられた部分では、元の画像が透けて見えることがないように、元の画像(地図画像MI)の上に他の画像(変換撮影画像CFI)が重ねられる。 “Superimpose” indicates that another image is superimposed on the original image. In other words, in the image obtained by superimposing, in the portion where another image is superimposed on the original image, the original image (the map image MI) is not seen so that the original image is not seen through. Another image (converted image CFI) is superimposed on the image.
変換部15は、合成モデルSMを投影面PPPに透視投影変換する。具体的には、変換部15は、合成モデルSMを、この合成モデルSMと所定の視点との間に配置した投影面PPPに透視投影することにより、透視投影画像(合成画像SI)を形成する。この変換は、例えば、グラフィックスインターフェイスプログラムや所定の変換関数を用いて行われる。 The conversion unit 15 performs perspective projection conversion of the composite model SM on the projection plane PPP. Specifically, the conversion unit 15 forms a perspective projection image (synthesized image SI) by perspectively projecting the synthesized model SM on a projection plane PPP arranged between the synthesized model SM and a predetermined viewpoint. . This conversion is performed using, for example, a graphics interface program or a predetermined conversion function.
視点は、少なくとも次の3つのパラメータ(以下、各パラメータを「第1〜第3パラメータ」という。)により構成される。
なお、この3つのパラメータは視点情報ともいう。
・第1パラメータは、視点の位置を示す座標点(視点位置VP)である。
・第2パラメータは、視点に配置される仮想カメラが注視する点(注視点LAP)であり、3次元空間上に設定される座標点(x1,y1,z1)である。
・第3パラメータは、合成モデルSMが投影される投影面PPPの上下方向を示す単位ベクトルEVである。
The viewpoint is composed of at least the following three parameters (hereinafter, each parameter is referred to as “first to third parameters”).
These three parameters are also referred to as viewpoint information.
The first parameter is a coordinate point (viewpoint position VP) indicating the position of the viewpoint.
The second parameter is a point (gaze point LAP) at which the virtual camera placed at the viewpoint is gaze, and is a coordinate point (x1, y1, z1) set in the three-dimensional space.
The third parameter is a unit vector EV indicating the vertical direction of the projection plane PPP on which the composite model SM is projected.
これら3つのパラメータは、操作者により設定することができるパラメータとして構成される。
視点に関連するパラメータとして、投影面PPPの位置及び大きさ、仮想カメラの視野角等のパラメータがあるが、これらパラメータとしては、グラフィックスインターフェイスプログラムに設定されているデフォルト値が用いられる。なお、これらのパラメータを操作者による設定可能なパラメータとして構成することもできる。
These three parameters are configured as parameters that can be set by the operator.
Parameters relating to the viewpoint include parameters such as the position and size of the projection plane PPP and the viewing angle of the virtual camera, and default values set in the graphics interface program are used as these parameters. These parameters can also be configured as parameters that can be set by the operator.
代表的な視点として少なくとも一つの視点が記憶部13に記憶される。例えば、合成モデルSMを俯瞰するような視点が第1視点FFP(図6参照)として予め記憶部13に記憶される。操作者が視点を変更しなければ、合成モデルSMを第1視点FFPから見たときの画像(合成画像SI)が形成される。 At least one viewpoint is stored in the storage unit 13 as a representative viewpoint. For example, a viewpoint overlooking the synthesized model SM is stored in advance in the storage unit 13 as the first viewpoint FFP (see FIG. 6). If the operator does not change the viewpoint, an image (synthesized image SI) when the synthesized model SM is viewed from the first viewpoint FFP is formed.
設定部16は、予め設定された第1視点FFPとは別の視点(以下、「第2視点SFP」)を設定するためのユーザインターフェイスである。例えば、設定部16は次のように構成される。 The setting unit 16 is a user interface for setting a viewpoint (hereinafter, “second viewpoint SFP”) different from the preset first viewpoint FFP. For example, the setting unit 16 is configured as follows.
設定部16は、合成モデルSMを表示部17に表示させる第1表示指示機能と、操作部18を介して入力される視点情報を受け付ける受信機能と、視点情報に係る視点(以下、「入力視点」)を表示部17に表示する第2表示指示機能と、変換部15に合成モデルSMを入力視点からの画像に変換させる変換指示機能とを有する。更に、設定部16は、操作部18を介して入力される操作者の保存指令に基づいて視点情報を記憶部13に記憶させる保存機能を有する。 The setting unit 16 includes a first display instruction function for displaying the composite model SM on the display unit 17, a reception function for receiving viewpoint information input via the operation unit 18, and a viewpoint (hereinafter referred to as “input viewpoint”) related to viewpoint information. ”) On the display unit 17 and a conversion instruction function that causes the conversion unit 15 to convert the composite model SM into an image from the input viewpoint. Furthermore, the setting unit 16 has a storage function for storing viewpoint information in the storage unit 13 based on an operator's storage command input via the operation unit 18.
この設定部16は次のように動作する。
設定部16は、表示部17に、3次元座標軸及び合成モデルSMを表示させる。
また、設定部16は、操作部18を介して入力される視点情報を受信し、視点情報を受信したときに、表示部17に、その視点情報に基づいた入力視点を3次元座標上に表示させる。更に、設定部16は、変換部15に、合成モデルSMを入力視点から見た合成画像SIに変換する変換処理を実行させる。そして、設定部16は、表示部17に合成画像SIを表示させる。これにより、使用者(または操作者)は、合成モデルSMを入力視点からみたとすれば得られたであろう画像(合成画像SI)を確認することができる。
The setting unit 16 operates as follows.
The setting unit 16 causes the display unit 17 to display the three-dimensional coordinate axis and the synthesized model SM.
In addition, the setting unit 16 receives viewpoint information input via the operation unit 18, and when the viewpoint information is received, the input viewpoint based on the viewpoint information is displayed on the three-dimensional coordinates on the display unit 17. Let Furthermore, the setting unit 16 causes the conversion unit 15 to execute conversion processing for converting the composite model SM into a composite image SI viewed from the input viewpoint. Then, the setting unit 16 displays the composite image SI on the display unit 17. Thereby, the user (or operator) can confirm the image (synthesized image SI) that would have been obtained if the synthesized model SM was viewed from the input viewpoint.
また、設定部16は、操作部18から視点情報を保存するための保存指令を受け付けたときには、入力視点に係る視点情報を第2視点SFPとして記憶部13に記憶し、使用者(または操作者)が第1視点FFPと第2視点SFPのうちから選択することができるように、表示部17に表示される2個のボタンそれぞれに、これらの視点を対応付ける。これらのボタンは、操作部18の操作により表示部17の画面上で移動するポインタを介して、使用者(または操作者)に選択されうる。すなわち、表示部17及び操作部18は、第1視点FFP及び第2視点SFPのうちからいずれの視点を用いるかを選択するための選択部19として機能する。 In addition, when receiving a save command for saving viewpoint information from the operation unit 18, the setting unit 16 stores the viewpoint information related to the input viewpoint in the storage unit 13 as the second viewpoint SFP, and the user (or operator) ) Is associated with each of the two buttons displayed on the display unit 17 so that the user can select one of the first viewpoint FFP and the second viewpoint SFP. These buttons can be selected by a user (or an operator) via a pointer that moves on the screen of the display unit 17 by operating the operation unit 18. In other words, the display unit 17 and the operation unit 18 function as a selection unit 19 for selecting which viewpoint to use from the first viewpoint FFP and the second viewpoint SFP.
このため、使用者(または操作者)は、操作部18を介して、表示部17に示される2個のボタンのいずれか一方を選択することにより、合成モデルSMを第1視点FFPから見て得られる合成画像SIと合成モデルSMを第2視点SFPから見て得られる合成画像SIのうちのいずれかを表示部17に表示させることができる。 For this reason, the user (or operator) selects one of the two buttons shown on the display unit 17 via the operation unit 18 to view the composite model SM from the first viewpoint FFP. Any one of the synthesized images SI obtained by viewing the obtained synthesized image SI and the synthesized model SM from the second viewpoint SFP can be displayed on the display unit 17.
更に、設定部16は次の構成を備えることが好ましい。
画像処理システム10が、操作者が入力する視点情報を受け付けるときの状態(以下、この状態を「視点設定モード」という。)にあるとき(例えば、表示部17に合成モデルSMを表示するとき)、設定部16は、合成部14に、カメラ20から出力される撮影画像FIのうちの一枚の画像だけを用いて合成モデルSMを形成させる。
Furthermore, the setting unit 16 preferably has the following configuration.
When the image processing system 10 is in a state of receiving viewpoint information input by the operator (hereinafter, this state is referred to as “viewpoint setting mode”) (for example, when displaying the composite model SM on the display unit 17). The setting unit 16 causes the combining unit 14 to form the combined model SM using only one image of the captured images FI output from the camera 20.
これは次の理由による。
視点設定モードでは、本体装置10Aは、3次元座標軸とともに合成モデルSMを表示したり、3次元座標上に視点を表示したり、合成画像SIを表示したりと、様々な演算処理を実行する。これらは、本体装置10Aの演算処理数を増大させる。このため、蓄積部11に新たな変換撮影画像CFIが蓄積される都度、合成部14に変換撮影画像CFIと地図画像MIに基づいて合成モデルSMを形成させるとすると、本体装置10Aの演算処理数がその演算能力を超える虞がある。一方、視点設定モードでは、視点を設定することだけを目的としているため、カメラ20から出力される撮影画像FIの最新の情報(例えば、撮影場所における混雑度合等)は必要とされない。このようなことから、視点設定モードにおいては、設定部16は、合成部14に、カメラ20から出力される撮影画像FIのうちの一枚の画像だけを用いて合成モデルSMを形成させる。これにより、本体装置10Aにかかる演算負担が軽減するため、本体装置10Aの演算処理数がその演算能力を超えるといった事態の発生が抑制される。
This is due to the following reason.
In the viewpoint setting mode, the main body apparatus 10A executes various arithmetic processes such as displaying the synthesized model SM together with the three-dimensional coordinate axis, displaying the viewpoint on the three-dimensional coordinates, and displaying the synthesized image SI. These increase the number of arithmetic processes of the main device 10A. Therefore, each time a new converted captured image CFI is stored in the storage unit 11, the combined unit SM is formed based on the converted captured image CFI and the map image MI. There is a risk of exceeding its computing power. On the other hand, in the viewpoint setting mode, since the purpose is only to set the viewpoint, the latest information (for example, the degree of congestion at the shooting location) of the captured image FI output from the camera 20 is not required. For this reason, in the viewpoint setting mode, the setting unit 16 causes the combining unit 14 to form the combined model SM using only one image of the captured image FI output from the camera 20. As a result, the calculation burden on the main unit 10A is reduced, and the occurrence of a situation in which the number of calculation processes of the main unit 10A exceeds the calculation capability is suppressed.
図3を参照して、合成画像SIの合成のフローを説明する。
合成部14は、記憶部13から地図画像MIを取得し、この地図画像MIに変換撮影画像CFIを重畳する。変換撮影画像CFIが複数ある場合には、図3に示すように、変換撮影画像CFIを順に重畳する。このようにして、合成部14は合成モデルSMを形成する。
With reference to FIG. 3, the flow of synthesis of the composite image SI will be described.
The synthesizing unit 14 acquires the map image MI from the storage unit 13 and superimposes the converted captured image CFI on the map image MI. When there are a plurality of converted captured images CFI, the converted captured images CFI are sequentially superimposed as shown in FIG. In this way, the synthesis unit 14 forms a synthesis model SM.
また、時間の経過とともにカメラ20から出力される撮影画像FIに基づいて新たな変換撮影画像CFIが形成され、この変換撮影画像CFIが蓄積部11(または記憶部13)に蓄積される。このため、新たな変換撮影画像CFIが蓄積される都度(または変換撮影画像CFIが蓄積されるタイミングとは異なる所定のタイミングで)、上記処理(地図画像MIに変換撮影画像CFIを重畳する処理)が実行される。そして、新たな合成モデルSMが形成される都度、変換部15は合成モデルSMを透視投影変換して合成画像SIを形成する。表示部17は、合成画像SIが形成される都度、新たな合成画像SIを画面に表示する。これにより、表示部17の画面には、合成画像SIの一部(変換撮影画像CFIに対応する部分)が動画のように表示される。 Also, a new converted captured image CFI is formed based on the captured image FI output from the camera 20 over time, and this converted captured image CFI is stored in the storage unit 11 (or the storage unit 13). For this reason, each time a new converted captured image CFI is accumulated (or at a predetermined timing different from the timing at which the converted captured image CFI is accumulated), the above process (a process of superimposing the converted captured image CFI on the map image MI). Is executed. Each time a new composite model SM is formed, the conversion unit 15 performs perspective projection conversion on the composite model SM to form a composite image SI. The display unit 17 displays a new composite image SI on the screen every time the composite image SI is formed. Thereby, a part of the composite image SI (a part corresponding to the converted photographed image CFI) is displayed on the screen of the display unit 17 like a moving image.
図4及び図5を参照して、撮影画像FIの射影変換について説明する。
図4(a)は、カメラ20により撮影された撮影画像FIを示す。なお、この撮影画像FIは、歪み補正後の画像である。図4(b)は、撮影場所を含む地図画像MIを示す。図4(a)に示される点p1〜点p4は、地図画像MIの点P1〜点P4(図4(b)上の点)にそれぞれ対応する。なお、図4(a)に示される点p1〜点p4に囲まれる領域が設定領域である。
Projective transformation of the captured image FI will be described with reference to FIGS.
FIG. 4A shows a captured image FI captured by the camera 20. The captured image FI is an image after distortion correction. FIG. 4B shows a map image MI including a shooting location. Points p1 to p4 shown in FIG. 4A correspond to points P1 to P4 (points on FIG. 4B) of the map image MI, respectively. A region surrounded by the points p1 to p4 shown in FIG. 4A is a setting region.
カメラ20等、レンズを介して撮影された撮影対象の撮影画像FIは、中心投影法により形成される画像とみなすことが出来る。このような撮影画像FIでは、射影変換により、撮影画像FIに含まれる平面上の幾何学的図形要素と、地図画像MI上においてこの幾何学的図形要素に対応する平面上の図形要素とを一致させることができる。 A captured image FI to be captured, which is captured through a lens such as the camera 20, can be regarded as an image formed by the central projection method. In such a photographed image FI, the geometric figure element on the plane included in the photographed image FI and the figure element on the plane corresponding to the geometric figure element on the map image MI are matched by projective transformation. Can be made.
画像の射影変換は、次の式により表される。
X=(a1・x+b1・y+c1)/(a3・x+b3・y+c3)・・・(1)
Y=(a2・x+b2・y+c2)/(a3・x+b3・y+c3)・・・(2)
ここで、x,yは、撮影画像FIの座標を示す(図5(a)参照)。X,Yは、地図画像MIの座標を示す(図5(b)参照)。a1,b1,c1,a2,b2,c2,a3,b3,c3は定数である。c3は、任意に設定可能である。c3を除く残りの定数(8個のパラメータ)は、撮影画像FIにおいて設定された4つの座標点p1〜p4と、これに対応する地図画像MI上の4つの座標点P1〜P4とを(1)式及び(2)式に代入して得られた式の連立方程式を解くことにより、導出される。
The projective transformation of the image is expressed by the following equation.
X = (a1 · x + b1 · y + c1) / (a3 · x + b3 · y + c3) (1)
Y = (a2 x x b2 y y c2) / (a3 x x b3 y y c3) (2)
Here, x and y indicate the coordinates of the captured image FI (see FIG. 5A). X and Y indicate the coordinates of the map image MI (see FIG. 5B). a1, b1, c1, a2, b2, c2, a3, b3, and c3 are constants. c3 can be set arbitrarily. The remaining constants (eight parameters) excluding c3 are the four coordinate points p1 to p4 set in the captured image FI and the corresponding four coordinate points P1 to P4 on the map image MI (1). ) And the simultaneous equations of the equations obtained by substituting into the equations (2) are derived.
図5(a)に、撮影画像FI上における4つの座標点p1〜p4の設定例を示す。
図5(b)に、地図画像MIにおいて、撮影画像FI上における4つの座標点p1〜p4に対応する4つの座標点P1〜P4を示す。
FIG. 5A shows an example of setting four coordinate points p1 to p4 on the captured image FI.
FIG. 5B shows four coordinate points P1 to P4 corresponding to the four coordinate points p1 to p4 on the captured image FI in the map image MI.
図5(a)に示されるように、撮影画像FI上の4つの座標点は、いずれの3つの点も一直線上に並ばないように、設定される。また、撮影画像FI上の4つの座標点は、地図画像MI上において表される点(例えば、道路の角や道路上に描画されたラインの端)に対応するように設定される(図5(b)参照)。図5(a)の撮影画像FI上に設定された設定点とこの設定点に対応して設定された図5(b)の地図画像MI上の対応点とに基づいて射影変換に係る式(1)及び式(2)が導出される。なお、これらの式は予め導出され、記憶部13に記憶され、射影変換部12Bにおいて用いられる。 As shown in FIG. 5A, the four coordinate points on the captured image FI are set so that none of the three points are aligned on a straight line. In addition, the four coordinate points on the captured image FI are set so as to correspond to points (for example, road corners or line ends drawn on the road) represented on the map image MI (FIG. 5). (See (b)). Based on the set point set on the captured image FI in FIG. 5A and the corresponding point on the map image MI in FIG. 1) and equation (2) are derived. These equations are derived in advance, stored in the storage unit 13, and used in the projective transformation unit 12B.
図6は、合成部14により形成される合成モデルSMの模式図である。また、図6には、第1視点FFPと第2視点SFPが示されている。
合成モデルSMは、上記したように、3次元空間上の2次元の画像として構成される。図6に示されている合成モデルSMは、2次元の地図画像MIに、2台のカメラ20それぞれから出力される撮影画像FIに基づいて形成された2枚の変換撮影画像CFIを重畳することにより得られたものである。
FIG. 6 is a schematic diagram of the synthesis model SM formed by the synthesis unit 14. FIG. 6 shows a first viewpoint FFP and a second viewpoint SFP.
As described above, the composite model SM is configured as a two-dimensional image in a three-dimensional space. The composite model SM shown in FIG. 6 superimposes the two converted photographed images CFI formed based on the photographed images FI output from the two cameras 20 on the two-dimensional map image MI. Is obtained.
図6では、第1視点FFPは、合成モデルSMを俯瞰する視点として設定されている。第1視点FFPは、Z軸上かつ原点から離れた視点位置VP(0,0,α)と、3次元座標の原点に設定された注視点LAP(0,0,0)と、Y軸に平行な単位ベクトルEV(0,1,0)とにより構成されている。 In FIG. 6, the first viewpoint FFP is set as a viewpoint overlooking the composite model SM. The first viewpoint FFP includes a viewpoint position VP (0, 0, α) on the Z axis and away from the origin, a gazing point LAP (0, 0, 0) set at the origin of the three-dimensional coordinate, and the Y axis. It consists of parallel unit vectors EV (0, 1, 0).
第2視点SFPは、合成モデルSMを斜めから見る視点として設定されている。この第2視点SFPは、変換撮影画像CFIが配置された部分の上方に設定された視点位置VP(β1,β2,β3)と、変換撮影画像CFIが配置された部分付近に設定された注視点LAP(γ1,γ2,0)と、単位ベクトルEV(ε1,ε2,ε3)とにより構成されている。 The second viewpoint SFP is set as a viewpoint for viewing the composite model SM from an oblique direction. The second viewpoint SFP includes a viewpoint position VP (β1, β2, β3) set above the portion where the converted photographed image CFI is arranged, and a gazing point set near the portion where the converted photographed image CFI is arranged. It is composed of LAP (γ1, γ2, 0) and unit vector EV (ε1, ε2, ε3).
図7に、第1視点FFPからみた合成画像SIを示す。この合成画像SIは、市街地の撮影画像FIに基づいて形成された合成モデルSMを第1視点FFPから見た透視投影画像である。 FIG. 7 shows the composite image SI viewed from the first viewpoint FFP. The composite image SI is a perspective projection image obtained by viewing the composite model SM formed based on the captured image FI in the urban area from the first viewpoint FFP.
合成画像SIは、俯瞰画像のように表示されるため、空中写真地図上において監視場所(カメラ20により撮影された部分)の状況を把握することができる。例えば、どの場所で渋滞が生じているかを合成画像SIから容易に把握することができる。 Since the composite image SI is displayed like a bird's-eye view image, it is possible to grasp the status of the monitoring place (portion taken by the camera 20) on the aerial photograph map. For example, it can be easily grasped from the composite image SI where traffic congestion has occurred.
図8に、第2視点SFPからみた合成画像SIを示す。
この合成画像SIは、図7の合成画像SIの元となる合成モデルSMを第2視点SFPから見た透視投影画像である。
FIG. 8 shows the composite image SI viewed from the second viewpoint SFP.
This composite image SI is a perspective projection image obtained by viewing the composite model SM that is the basis of the composite image SI in FIG. 7 from the second viewpoint SFP.
図7に示す俯瞰画像では、監視場所の細部が把握しにくい。これは、第1視点FFPが合成モデルSMから遠く離れた位置に設定されていることにより、合成画像SIでは変換撮影画像CFIに対応する部分が圧縮された状態で表示されるためである。すなわち、図7に示す俯瞰画像では変換撮影画像CFIの画像情報が十分に表示されない。 In the bird's-eye view image shown in FIG. 7, it is difficult to grasp details of the monitoring place. This is because the first viewpoint FFP is set at a position far away from the synthesized model SM, so that the portion corresponding to the converted photographed image CFI is displayed in a compressed state in the synthesized image SI. That is, the image information of the converted captured image CFI is not sufficiently displayed in the overhead view image shown in FIG.
これに対して、図8では、第2視点SFPが、変換撮影画像CFIが配置された部分に近い位置に設定されているため、第1視点FFPに係る合成画像SIに比べて変換撮影画像CFIに対応する部分が拡大されて表示される。これにより、監視場所の細部が把握し易くなる。 On the other hand, in FIG. 8, since the second viewpoint SFP is set at a position close to the portion where the converted photographed image CFI is arranged, the converted photographed image CFI is compared with the synthesized image SI related to the first viewpoint FFP. The part corresponding to is enlarged and displayed. Thereby, it becomes easy to grasp the details of the monitoring place.
図9に、図7に示した場所とは別の場所について、第1視点FFPからみた合成画像SIを示す。この合成画像SIは、建物の周囲の撮影画像FIに基づいて形成された合成モデルSMを第1視点FFPから見た透視投影画像である。 FIG. 9 shows a composite image SI as seen from the first viewpoint FFP in a place different from the place shown in FIG. This composite image SI is a perspective projection image obtained by viewing the composite model SM formed based on the captured image FI around the building from the first viewpoint FFP.
合成画像SIを形成するための第1視点FFPは建物の上空に設定されている。このような設定の合成画像SIは俯瞰画像として構成される。このため、使用者は監視場所(カメラ20により撮影された部分)の状況を容易に把握することができる。従来では、複数台のモニターに映し出される撮影画像FIを見比べて状況を把握する必要があり、複数台の車両が同時に移動しているときはその状況を全体的に把握することが困難であったが、この合成画像SIであればその状況を全体的に把握することが容易である。また、カメラ20から遠くに離れたところに駐車している車両の移動も容易に把握することができる。 The first viewpoint FFP for forming the composite image SI is set above the building. The composite image SI having such settings is configured as an overhead image. For this reason, the user can easily grasp the situation of the monitoring place (portion taken by the camera 20). Conventionally, it is necessary to compare the captured images FI displayed on a plurality of monitors to grasp the situation, and when a plurality of vehicles are moving at the same time, it is difficult to grasp the situation as a whole. However, with this composite image SI, it is easy to grasp the situation as a whole. In addition, it is possible to easily grasp the movement of a vehicle parked far away from the camera 20.
図10に、第2視点SFPからみた合成画像SIを示す。
この合成画像SIは、図9の合成画像SIの元となる合成モデルSMを第2視点SFPから見た透視投影画像である。合成画像SIを形成するための第2視点SFPは、カメラ20の設置高さに対応する位置に設定されている。
FIG. 10 shows the composite image SI viewed from the second viewpoint SFP.
This composite image SI is a perspective projection image obtained by viewing the composite model SM that is the basis of the composite image SI in FIG. 9 from the second viewpoint SFP. The second viewpoint SFP for forming the composite image SI is set at a position corresponding to the installation height of the camera 20.
図9の合成画像SIでは、カメラ20の設置位置から離れた部分が大きく歪み、撮影対象物(車両等)が分かりにくくなっているため、この合成画像SIは使用者に違和感を与える。この点、図10に示す合成画像SIは、カメラ20の設置高さに対応する位置に第2視点SFPが設定されているため、このような歪みが抑制される。このため、この第2視点SFPからの合成画像SIによれば使用者に与える違和感を緩和することができる。 In the composite image SI of FIG. 9, the portion away from the installation position of the camera 20 is greatly distorted, and it is difficult to understand the object to be photographed (vehicle or the like). Therefore, the composite image SI gives the user a sense of incongruity. In this regard, in the composite image SI shown in FIG. 10, since the second viewpoint SFP is set at a position corresponding to the installation height of the camera 20, such distortion is suppressed. For this reason, according to the composite image SI from the second viewpoint SFP, the uncomfortable feeling given to the user can be alleviated.
このように、上記画像処理システム10は、予め設定された第1視点FFPとは別の視点として設定可能な第2視点SFPを有するため、この画像処理システム10によれば、使用者の要求を満たすことができる。また、第1視点FFPの合成画像SIと第2視点SFPの合成画像SIとは使用者により選択可能となっているため、使用者は、その時々の要求に応じて合成画像SIを選択することができる。例えば、使用者が、カメラ20から遠くに離れたところに駐車している車両の移動も含めて全体的に車両の移動を把握したいと望むときには、第1視点FFPが選択されうる。一方、違和感のない自然な画像で監視場所を監視したいと望むときには、第2視点SFPが選択されうる。 Thus, since the image processing system 10 has the second viewpoint SFP that can be set as a viewpoint different from the preset first viewpoint FFP, according to the image processing system 10, the user's request can be made. Can be satisfied. Further, since the composite image SI of the first viewpoint FFP and the composite image SI of the second viewpoint SFP can be selected by the user, the user selects the composite image SI according to the occasional request. Can do. For example, when the user wants to grasp the movement of the vehicle as a whole including the movement of the vehicle parked far away from the camera 20, the first viewpoint FFP can be selected. On the other hand, the second viewpoint SFP can be selected when it is desired to monitor the monitoring location with a natural image without a sense of incongruity.
以上に説明したように、本実施形態に係る画像処理システム10は次の効果を奏する。
(1)本実施形態に係る画像処理システム10は変換部15を備える。この変換部15は、合成モデルSMを、予め設定された第1視点FFPまたは操作者により設定された第2視点SFPからみた画像に変換することにより、合成画像SIを形成する。また、画像処理システム10は、第1視点FFPに係る合成画像SI及び第2視点SFPに係る合成画像SIのうちからいずれの画像を表示部17に表示するかを選択する選択部19を備える。このような構成により、この画像処理システム10は、使用者の要求にあった第2視点SFPの合成画像SIを出力することができる。
As described above, the image processing system 10 according to the present embodiment has the following effects.
(1) The image processing system 10 according to the present embodiment includes a conversion unit 15. The conversion unit 15 forms the composite image SI by converting the composite model SM into an image viewed from the first viewpoint FFP set in advance or the second viewpoint SFP set by the operator. In addition, the image processing system 10 includes a selection unit 19 that selects which image is to be displayed on the display unit 17 from the composite image SI related to the first viewpoint FFP and the composite image SI related to the second viewpoint SFP. With this configuration, the image processing system 10 can output the composite image SI of the second viewpoint SFP that meets the user's request.
(2)上記実施形態では、画像処理システム10において、第2視点SFPを設定するための設定部16を更に備える。この設定部16は、第2視点SFPに関する視点情報を受け付け、合成モデルSMを第2視点SFPから見たときに得られるであろう合成画像SIを変換部15に形成させて、合成画像SIを表示部17に出力させる。 (2) In the above embodiment, the image processing system 10 further includes the setting unit 16 for setting the second viewpoint SFP. The setting unit 16 receives viewpoint information regarding the second viewpoint SFP, causes the conversion unit 15 to form a composite image SI that will be obtained when the composite model SM is viewed from the second viewpoint SFP, and generates the composite image SI. The data is output to the display unit 17.
画像処理システム10がこのような設定部16を有しない場合は、使用者の要求にあった視点を予め画像処理システム10に組み込む必要があるが、上記構成によれば、設定部16を介して使用者の要求に応じた視点を容易に設定することができる。 When the image processing system 10 does not have such a setting unit 16, it is necessary to incorporate a viewpoint that meets the user's request in the image processing system 10 in advance. The viewpoint according to the user's request can be easily set.
(3)上記実施形態では、画像処理システム10において、設定部16は、操作者の操作に基づく保存指令により、第2視点SFPに係る視点情報を選択部19のボタン(スイッチ)に対応付けることが好ましい。この構成によれば、過去に設定した第2視点SFPからの合成画像SIの表示を、簡単な操作により行うことができる。 (3) In the above embodiment, in the image processing system 10, the setting unit 16 may associate the viewpoint information related to the second viewpoint SFP with the button (switch) of the selection unit 19 in accordance with a save command based on the operation of the operator. preferable. According to this configuration, it is possible to display the composite image SI from the second viewpoint SFP set in the past by a simple operation.
(4)上記実施形態では、画像処理システム10において、設定部16は、第2視点SFPの設定のための操作が行われている最中は、合成部14に、カメラ20から出力される撮影画像FIのうちの一枚の画像を用いて合成モデルSMを形成させる。 (4) In the above-described embodiment, in the image processing system 10, the setting unit 16 captures an image output from the camera 20 to the combining unit 14 while an operation for setting the second viewpoint SFP is being performed. A composite model SM is formed using one image of the image FI.
第2視点SFPの設定のための操作が行われている最中は画像処理システム10が実行する演算処理数が増大するため、合成画像SIの形成において遅延が生じるおそれがある。この点、上記構成では、カメラ20から出力される撮影画像FIのうちの一枚の画像を用いて合成モデルSMが形成される。これにより、所定期間内における合成モデルSM及び合成画像SIの形成に関連する演算処理数が少なくなる。この結果、合成画像SIの形成においてその遅延の発生が抑制される。 While the operation for setting the second viewpoint SFP is being performed, the number of calculation processes executed by the image processing system 10 increases, and thus there is a possibility that a delay may occur in the formation of the composite image SI. In this regard, in the above configuration, the composite model SM is formed using one image of the captured image FI output from the camera 20. As a result, the number of computation processes related to the formation of the composite model SM and the composite image SI within a predetermined period is reduced. As a result, the occurrence of the delay in the formation of the composite image SI is suppressed.
(5)上記実施形態では、画像処理システム10において、地図画像MI(エリア画像)として空中写真地図画像が用いられる。合成部14は、撮影画像FI上において設定された幾何学的図形を有する設定領域と地図画像MI上における設定領域に対応する部分とが外形上において一致するように撮影画像FIを射影変換することにより変換撮影画像CFIを形成する。このため、変換撮影画像CFIと地図画像MIとの境界における画像のずれが小さくなる。 (5) In the above embodiment, an aerial photograph map image is used as the map image MI (area image) in the image processing system 10. The synthesizing unit 14 performs projective transformation on the photographed image FI so that the setting area having the geometric figure set on the photographed image FI and the part corresponding to the setting area on the map image MI coincide on the outer shape. Thus, the converted photographed image CFI is formed. For this reason, the image shift at the boundary between the converted captured image CFI and the map image MI is reduced.
(変形例)
なお、上記実施形態は以下のように変更することができる。
・上記実施形態の設定部16は、予め設定された第1視点FFPとは別の第2視点SFPを設定するものであるが、複数の第2視点SFP(互いに異なる使用者設定の視点)を設定することができるものとして設定部16を構成してもよい。
(Modification)
In addition, the said embodiment can be changed as follows.
-Although the setting part 16 of the said embodiment sets the 2nd viewpoint SFP different from the preset 1st viewpoint FFP, several 2nd viewpoints SFP (viewpoints of a user setting mutually different) are set. You may comprise the setting part 16 as what can be set.
・上記実施形態では、設定部16は、第2視点SFPを、第1視点FFPとは別の視点位置に設定するが、第2視点SFPの構成はこれに限定されない。例えば、別形態に係る第2視点SFPは、第1視点FFPと同一の視点位置VPと、第1視点FFPと同一の注視点LAPと、第1視点FFPと同一の単位ベクトルと、表示部に表示する部分を指定するクリッピング範囲とにより構成される。クリッピング範囲は、注視点LAPを基準点として合成モデル上に設定される範囲である。この場合、第1視点FFPとは異なる視点情報だけが操作者により設定される。すなわち、クリッピング範囲が設定可能とされる。 In the above embodiment, the setting unit 16 sets the second viewpoint SFP to a viewpoint position different from the first viewpoint FFP, but the configuration of the second viewpoint SFP is not limited to this. For example, the second viewpoint SFP according to another embodiment includes the same viewpoint position VP as the first viewpoint FFP, the same gazing point LAP as the first viewpoint FFP, the same unit vector as the first viewpoint FFP, and the display unit. It consists of a clipping range that specifies the part to be displayed. The clipping range is a range set on the composite model with the gazing point LAP as a reference point. In this case, only the viewpoint information different from the first viewpoint FFP is set by the operator. That is, a clipping range can be set.
この構成の場合、合成部14は、上記実施形態と同様に合成モデルSMを形成する。そして、変換部15は合成モデルSMを別形態に係る第2視点SFPの投影面PPPに透視投影変換し、更に、クリッピング範囲のみを抽出し、こうして得られた画像を合成画像SIとする。 In the case of this configuration, the synthesis unit 14 forms a synthesis model SM as in the above embodiment. Then, the conversion unit 15 performs perspective projection conversion of the combined model SM on the projection plane PPP of the second viewpoint SFP according to another form, extracts only the clipping range, and sets the image thus obtained as the combined image SI.
このような第2視点SFPの設定によれば、使用者は、この第2視点SFPの選択により、第1視点FFPから見た画像の所定範囲(クリッピング範囲)を容易に拡大することができる。すなわち、使用者は、視点の方向を変えずに、監視要部(使用者の指定により予め設定された所定範囲)を拡大して視認することが可能となる。 According to such setting of the second viewpoint SFP, the user can easily expand the predetermined range (clipping range) of the image viewed from the first viewpoint FFP by selecting the second viewpoint SFP. That is, the user can enlarge and visually recognize the main monitoring part (a predetermined range set in advance by the user's designation) without changing the viewpoint direction.
・上記実施形態では、画像処理システム10は、好ましい例として、合成モデルSMを見る視点を設定するための設定部16を備えるが、この設定部16を画像処理システム10とは別の装置(例えば、PC(personal computer))に設けることもできる。この場合、この装置は、地図画像MIと変換撮影画像CFIとに基づいて3次元空間上に2次元の合成モデルSMを形成し、これを画面上に表示する。そして、この装置は、実施形態に係る設定部16と同様に、操作者が入力する視点情報を受信して、この視点情報に係る入力視点を画面に表示し、更に、この入力視点から見た合成画像SIを表示する。また、この装置は、操作者の操作により視点情報を保存する。 In the above-described embodiment, the image processing system 10 includes the setting unit 16 for setting a viewpoint for viewing the composite model SM as a preferable example, but the setting unit 16 is different from the image processing system 10 (for example, PC (personal computer)). In this case, this apparatus forms a two-dimensional composite model SM in a three-dimensional space based on the map image MI and the converted photographed image CFI, and displays this on the screen. And this apparatus receives the viewpoint information which an operator inputs similarly to the setting part 16 which concerns on embodiment, displays the input viewpoint which concerns on this viewpoint information on a screen, and also saw from this input viewpoint The composite image SI is displayed. In addition, this apparatus stores viewpoint information by an operation of the operator.
この構成において、画像処理システム10は、視点情報を第2視点SFPとして組み込む機能を有する。組み込み機能は、使用者に利用可能にするためにボタン等に第2視点SFPを対応付けるための機能である。第2視点SFPを設定するための視点情報は、画像処理システム10に直接入力されるか、または通信ネットワーク100を介して遠隔操作により入力される。このような構成の場合、画像処理システム10は、設定部16を有しない分、装置が簡略化される。 In this configuration, the image processing system 10 has a function of incorporating viewpoint information as the second viewpoint SFP. The built-in function is a function for associating the second viewpoint SFP with a button or the like to make it available to the user. The viewpoint information for setting the second viewpoint SFP is input directly to the image processing system 10 or by remote operation via the communication network 100. In the case of such a configuration, the image processing system 10 is simplified because the setting unit 16 is not included.
・上記実施形態では、表示部17に表示される2個のボタンが合成モデルSMの視点を切り替えるボタンとして用いられているが、これらのボタンに代えて、操作部18の2個のキーを用いることもできる。 In the above embodiment, the two buttons displayed on the display unit 17 are used as buttons for switching the viewpoint of the composite model SM, but instead of these buttons, the two keys of the operation unit 18 are used. You can also.
・上記実施形態では、合成部14において、地図画像MIに変換撮影画像CFIを重畳するが、この重畳の前に、地図画像MIの前加工として、地図画像MIと変換撮影画像CFIとが視覚的に識別可能なように地図画像MIを画像処理してもよい。例えば、地図画像MIを、変換撮影画像CFIとは異なる色調の画像または、変換撮影画像CFIよりも低解像度の画像に変換する。これにより、このような前加工を行って形成された合成モデルSMまたは合成画像SIにおいて変換撮影画像CFI(すなわち使用者が監視する部分または使用者が注視する部分)の部分が容易に判別されるようになる。 In the above embodiment, the composite captured image CFI is superimposed on the map image MI in the combining unit 14, but before this superimposition, the map image MI and the converted captured image CFI are visually processed as preprocessing of the map image MI. The map image MI may be subjected to image processing so that it can be identified. For example, the map image MI is converted into an image having a color tone different from that of the converted captured image CFI or an image having a lower resolution than the converted captured image CFI. Thereby, in the composite model SM or the composite image SI formed by performing such preprocessing, the portion of the converted photographed image CFI (that is, the portion monitored by the user or the portion watched by the user) is easily discriminated. It becomes like this.
・上記実施形態では、合成部14は、撮影画像FIを射影変換した変換撮影画像CFIと地図画像MI(エリア画像)とに基づいて2次元の合成モデルSMを形成するが、3次元の合成モデルSMを形成してもよい。例えば、3次元空間上に撮影対象をモデル化したオブジェクトを形成する。更に、オブジェクトを構成するポリゴンに対応するように撮影画像FIを分割して、それぞれを射影変換することにより、変換撮影画像CFIを形成する。一方、オブジェクトを構成するポリゴンに対応するように空中写真地図画像(地図画像MI)を分割し、空中写真地図画像の分割片を所定のポリゴンに貼り付ける。このようにして3次元の合成モデルSMが構成される。3次元の合成モデルSMは変換部15により合成画像SIに変換される。 In the above embodiment, the synthesis unit 14 forms the two-dimensional synthesis model SM based on the converted photographed image CFI obtained by projective transformation of the photographed image FI and the map image MI (area image). An SM may be formed. For example, an object that models a subject to be photographed is formed in a three-dimensional space. Further, the captured image FI is divided so as to correspond to the polygons constituting the object, and each is subjected to projective transformation to form a converted captured image CFI. On the other hand, the aerial photograph map image (map image MI) is divided so as to correspond to the polygons constituting the object, and the divided pieces of the aerial photograph map image are pasted on predetermined polygons. In this way, a three-dimensional synthesis model SM is configured. The three-dimensional composite model SM is converted into a composite image SI by the converter 15.
・本技術は、カメラ20により得られた撮影画像FIを用いて合成画像SIを形成するものであるが、撮影画像FIを形成するカメラ20についてその構造は特に限定されない。例えば、撮影画像FIを形成するためのカメラ20として、監視用カメラ、広角カメラ、パノラマカメラ(例えば、魚眼レンズを有するカメラ、曲面ミラーを介して撮影対象を撮影するカメラ等が挙げられる。)等が挙げられる。 In the present technology, the composite image SI is formed using the captured image FI obtained by the camera 20, but the structure of the camera 20 that forms the captured image FI is not particularly limited. For example, as the camera 20 for forming the captured image FI, there are a monitoring camera, a wide-angle camera, a panoramic camera (for example, a camera having a fisheye lens, a camera that captures an object to be photographed through a curved mirror, and the like). Can be mentioned.
・本技術の用途は、監視システム1への適用だけに限定されない。本技術は、背景となるエリア画像に対してカメラ20により撮影された撮影画像FIを重畳することにより合成画像SIを形成する技術に対して適用可能である。例えば、ゲーム機において、背景画(エリア画像)として撮影画像FIに類似する風景画像が用いられる場合に、本技術における課題と同様の課題が生じ得る。このため、このような映像産業分野において本技術を適用することができる。この場合においても、上記実施形態に示した効果に準じた効果が得られる。 -The use of this technique is not limited to the application to the monitoring system 1 only. The present technology can be applied to a technology for forming a composite image SI by superimposing a captured image FI captured by the camera 20 on an area image serving as a background. For example, in a game machine, when a landscape image similar to the captured image FI is used as a background image (area image), a problem similar to the problem in the present technology may occur. Therefore, the present technology can be applied in such a video industry field. Even in this case, an effect according to the effect shown in the embodiment can be obtained.
・本技術は、携帯電話等における地図検索技術に対しても適用されうる。
例えば、携帯電話の表示装置に空中写真地図画像(エリア画像)を表示させつつ、携帯電話のカメラにより周辺を撮影して、両者を合成させることにより、周りの景色と表示装置に表示される撮影画像FIとから使用者に現在位置(特に、建物に対する自身の位置)を容易に把握させることができる。この技術において、表示部に表示される合成画像SIとしては、俯瞰画像よりも使用者が見る実際の風景(または街並み)に合った画像であることが好ましい。そこで、俯瞰画像を示す第1視点FFPとは別に、使用者が風景(または街並み)を見る視線に合致した第2視点SFPによる合成画像SIの表示があることが好ましい。このようなことから、本実施形態に係る技術が携帯電話等における地図検索技術に対して好適に適用される。
-This technology can also be applied to map search technology in mobile phones and the like.
For example, while displaying an aerial photograph map image (area image) on a display device of a mobile phone, the surroundings are photographed by the camera of the mobile phone, and the surroundings are photographed and displayed on the display device. From the image FI, the user can easily grasp the current position (in particular, his / her own position with respect to the building). In this technique, the composite image SI displayed on the display unit is preferably an image that matches the actual landscape (or cityscape) seen by the user rather than the overhead image. Therefore, it is preferable that there is a display of the composite image SI by the second viewpoint SFP that matches the line of sight of the user looking at the landscape (or the cityscape) separately from the first viewpoint FFP indicating the overhead image. For this reason, the technology according to the present embodiment is preferably applied to the map search technology in a mobile phone or the like.
1…監視システム、10…画像処理システム、11…蓄積部、12…画像処理部、12A…歪み補正部、12B…射影変換部、13…記憶部、14…合成部、15…変換部、16…設定部、17…表示部、18…操作部、19…選択部、20…カメラ、100…通信ネットワーク。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Monitoring system, 10 ... Image processing system, 11 ... Accumulation part, 12 ... Image processing part, 12A ... Distortion correction part, 12B ... Projection conversion part, 13 ... Memory | storage part, 14 ... Composition part, 15 ... Conversion part, 16 ... setting part, 17 ... display part, 18 ... operation part, 19 ... selection part, 20 ... camera, 100 ... communication network.
Claims (5)
前記合成モデルを、予め設定された第1視点または操作者により設定された第2視点からみた画像に変換することにより合成画像を形成する変換部と、
前記第1視点に係る前記合成画像及び前記第2視点に係る前記合成画像のうちからいずれの画像を表示部に表示するかを選択する選択部とを備える
画像処理システム。 By combining the converted photographed image obtained by projective transformation of at least a part of the photographed image output from the surveillance camera installed around the surveillance place and the area image as the background of the photographed image, 3 A synthesis unit that forms a synthesis model corresponding to the monitoring location in a dimensional space;
A conversion unit that forms a composite image by converting the composite model into an image viewed from a preset first viewpoint or a second viewpoint set by an operator;
An image processing system comprising: a selection unit that selects which image is to be displayed on a display unit from among the composite image related to the first viewpoint and the composite image related to the second viewpoint.
前記合成モデルを、予め設定された第1視点または操作者により設定された第2視点からみた画像に変換することにより合成画像を形成する変換部と、
前記第1視点に係る前記合成画像及び前記第2視点に係る前記合成画像のうちからいずれの画像を表示部に表示するかを選択する選択部とを備える
画像処理システム。 The converted image obtained by projective transformation of at least a part of the captured image output from the camera of the mobile phone that captures the scenery around the current position of the user and the area image that is the background of the captured image are combined. A synthesis unit that forms a synthesis model corresponding to the scenery at the current position in a three-dimensional space;
A conversion unit that forms a composite image by converting the composite model into an image viewed from a preset first viewpoint or a second viewpoint set by an operator;
An image processing system comprising: a selection unit that selects which image is to be displayed on a display unit from among the composite image related to the first viewpoint and the composite image related to the second viewpoint.
前記設定部は、前記第2視点に関する視点情報を受け付け、前記視点情報に係る前記合成画像を前記変換部に形成させて、この合成画像を前記表示部に出力させる
請求項1または2に記載の画像処理システム。 A setting unit for setting the second viewpoint;
The setting unit receives the viewpoint information on the second viewpoint, the composite image according to the viewpoint information by forming the conversion unit, according to claim 1 or 2 and outputs the composite image on the display unit Image processing system.
操作者の操作に基づく保存指令により、前記視点情報を前記選択部のスイッチに対応付ける
請求項3に記載の画像処理システム。 The setting unit
Associating the viewpoint information with the switch of the selection unit according to a save command based on the operation of the operator
The image processing system according to claim 3 .
前記第2視点の設定のための操作が行われている最中は、前記合成部に、前記カメラから出力される前記撮影画像のうちの一枚の画像を用いて前記合成モデルを形成させる
請求項3または請求項4に記載の画像処理システム。 The setting unit
While the operation for setting the second viewpoint is being performed, the synthesis unit is configured to form the synthesis model using one of the captured images output from the camera.
The image processing system according to claim 3 or 4 .
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2014061712A JP6234859B2 (en) | 2014-03-25 | 2014-03-25 | Image processing system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2014061712A JP6234859B2 (en) | 2014-03-25 | 2014-03-25 | Image processing system |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2015184985A JP2015184985A (en) | 2015-10-22 |
| JP6234859B2 true JP6234859B2 (en) | 2017-11-22 |
Family
ID=54351420
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2014061712A Active JP6234859B2 (en) | 2014-03-25 | 2014-03-25 | Image processing system |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP6234859B2 (en) |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3468656B2 (en) * | 1997-02-25 | 2003-11-17 | 株式会社日立製作所 | Map display system, map display device, storage medium, and map display method |
| JP2004102544A (en) * | 2002-09-06 | 2004-04-02 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Traffic condition display method and traffic condition display device |
| JP2008219390A (en) * | 2007-03-02 | 2008-09-18 | Victor Co Of Japan Ltd | Image reader |
-
2014
- 2014-03-25 JP JP2014061712A patent/JP6234859B2/en active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2015184985A (en) | 2015-10-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6587113B2 (en) | Image processing apparatus and image processing method | |
| CN104272726B (en) | Display image forming apparatus and display image forming method | |
| JP5835383B2 (en) | Information processing method, information processing apparatus, and program | |
| US20160086306A1 (en) | Image generating device, image generating method, and program | |
| JP5861499B2 (en) | Movie presentation device | |
| US10681276B2 (en) | Virtual reality video processing to compensate for movement of a camera during capture | |
| JP2012048597A (en) | Mixed reality display system, image providing server, display device and display program | |
| JP7378243B2 (en) | Image generation device, image display device, and image processing method | |
| WO2020084951A1 (en) | Image processing device and image processing method | |
| JP7163498B2 (en) | Display control device, display control method, and program | |
| EP4016464A1 (en) | Apparatus, system, method, and carrier means | |
| JP2018109946A (en) | Display device, program, and display method | |
| JP6350695B2 (en) | Apparatus, method, and program | |
| CN205318020U (en) | Head -wearing display equipment | |
| JPWO2017145483A1 (en) | Image processing apparatus, image processing system, and program | |
| JP2017199958A (en) | Imaging apparatus, control method thereof, and control program | |
| JP6234859B2 (en) | Image processing system | |
| JP5509986B2 (en) | Image processing apparatus, image processing system, and image processing program | |
| JP2012191380A (en) | Camera, image conversion apparatus, and image conversion method | |
| JP6128185B2 (en) | Apparatus, method, and program | |
| JP6312464B2 (en) | Image processing system and image processing program | |
| JP2014165866A (en) | Image processing device, control method therefor and program | |
| JP2018109740A (en) | Display device, program, and display method | |
| JP2019204560A (en) | program | |
| JP2019139697A (en) | Display device, video display system, and video display method |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20161011 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20170802 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20170815 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20170925 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20171010 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20171025 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6234859 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |