JP6974192B2 - Camera misalignment detection device and camera misalignment detection method - Google Patents
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Description
本発明は、カメラの位置ずれを検出する技術に関する。 The present invention relates to a technique for detecting a position shift of a camera.
従来、車載カメラを用いて、例えば車両の駐車支援等の運転支援が行われている。車載カメラは、車両を工場から出荷する前に、車両に固定状態で取り付けられる。しかしながら、車載カメラは、例えば不意の接触や経年変化等によって、工場出荷時の取付状態から位置ずれを起こすことがある。車載カメラの位置(車両のボディに対する車載カメラの相対位置)がずれると、カメラ画像を利用して判断されるハンドルの操舵量等に誤差が生じるために、車載カメラの位置ずれを検出することは重要である。 Conventionally, driving support such as vehicle parking support has been provided by using an in-vehicle camera. The dashcam is fixedly attached to the vehicle before it is shipped from the factory. However, the in-vehicle camera may be displaced from the factory-installed state due to, for example, unexpected contact or aging. If the position of the in-vehicle camera (the position of the in-vehicle camera relative to the body of the vehicle) deviates, an error occurs in the steering amount of the steering wheel determined by using the camera image. is important.
特許文献1には、車載カメラの光軸ずれを検出する技術が開示される。特許文献1における車載カメラの光軸ずれ検出装置は、画像処理手段と判断手段とを備える。画像処理手段は、運転支援する車体部上のマーキングを含む範囲を撮影する車載カメラの撮影画像から該マーキングの位置情報を検出する。判断手段は、初期設定されたマーキング位置情報と、新たに検出されたマーキングの位置情報とを比較することにより、撮影光軸ずれを判断する。 Patent Document 1 discloses a technique for detecting an optical axis deviation of an in-vehicle camera. The optical axis deviation detecting device of the vehicle-mounted camera in Patent Document 1 includes an image processing means and a determination means. The image processing means detects the position information of the marking from the image taken by the vehicle-mounted camera that captures the range including the marking on the vehicle body portion that supports driving. The determination means determines the shooting optical axis deviation by comparing the initially set marking position information with the newly detected position information of the marking.
車載カメラの撮影画像には、車両周囲の風景等が映るために、例えばマーキングがボンネットの一部の特定形状である場合、当該特定形状を簡単に抽出できないことがある。当該特定形状が誤検出されると、車載カメラの光軸ずれが正確に判断されない可能性がある。 Since the image taken by the vehicle-mounted camera reflects the scenery around the vehicle, for example, when the marking is a specific shape of a part of the bonnet, the specific shape may not be easily extracted. If the specific shape is erroneously detected, the optical axis deviation of the vehicle-mounted camera may not be accurately determined.
本発明は、上記課題に鑑みて、カメラの位置ずれの方向を精度良く検出できる技術を提供することを目的とする。 In view of the above problems, it is an object of the present invention to provide a technique capable of accurately detecting the direction of a position shift of a camera.
本発明のカメラずれ検出装置は、カメラで撮影された撮影画像を取得する取得部と、前記撮影画像内の第1の検出領域中の特徴点の動きを検出する第1の検出部と、前記第1の検出領域に含まれる前記第1の検出領域より小さい第2の検出領域中の特徴点の動きを検出する第2の検出部と、前記第1の検出部の検出結果に基づいて前記カメラの位置ずれの有無を判定する判定部と、前記判定部によって前記カメラの位置ずれがあると判定された場合に、前記第2の検出部の検出結果に基づいて前記カメラの位置ずれ方向を検出するカメラずれ方向検出部と、を備える構成(第1の構成)である。 The camera misalignment detection device of the present invention includes an acquisition unit that acquires a captured image captured by a camera, a first detection unit that detects the movement of a feature point in a first detection region in the captured image, and the above-mentioned. The second detection unit that detects the movement of a feature point in a second detection area smaller than the first detection area included in the first detection area, and the first detection unit based on the detection results of the first detection unit. When the determination unit determines whether or not the camera is misaligned and the determination unit determines that the camera is misaligned, the misalignment direction of the camera is determined based on the detection result of the second detection unit. It is a configuration (first configuration) including a camera shift direction detection unit for detection.
上記第1の構成のカメラずれ検出装置において、前記判定部によって前記カメラの位置ずれがないと判定された場合に、前記第2の検出部は前記第2の検出領域中の特徴点の動きを検出しない構成(第2の構成)であってもよい。 In the camera deviation detection device having the first configuration, when the determination unit determines that there is no positional deviation of the camera, the second detection unit moves the feature points in the second detection region. It may be a configuration that is not detected (second configuration).
上記第1又は第2の構成のカメラずれ検出装置において、前記第2の検出部は、前記第2の検出領域を複数設定し、前記カメラずれ方向検出部がPAN方向およびROLL方向のずれ方向を検出するときに用いる前記第2の検出部の検出結果と、前記カメラずれ方向検出部がTILT方向のずれ方向を検出するときに用いる前記第2の検出部の検出結果とが、異なる前記第2の検出領域における検出によって得られる構成(第3の構成)であってもよい。 In the camera deviation detection device having the first or second configuration, the second detection unit sets a plurality of the second detection areas, and the camera deviation direction detection unit sets the deviation directions in the PAN direction and the ROLL direction. The detection result of the second detection unit used for detection and the detection result of the second detection unit used when the camera deviation direction detection unit detects the deviation direction in the TILT direction are different from each other. It may be the configuration (third configuration) obtained by the detection in the detection region of.
上記第1〜第3いずれかの構成のカメラずれ検出装置において、前記第2の検出部は、前記第1の検出領域中の特徴点の分布に応じて前記第2の検出領域を設定する構成(第4の構成)であってもよい。 In the camera deviation detection device having any of the first to third configurations, the second detection unit sets the second detection region according to the distribution of feature points in the first detection region. (Fourth configuration) may be used.
本発明のカメラずれ検出方法は、カメラで撮影された撮影画像を取得する取得工程と、前記撮影画像内の第1の検出領域中の特徴点の動きを検出する第1の検出工程と、前記第1の検出領域に含まれる前記第1の検出領域より小さい第2の検出領域中の特徴点の動きを検出する第2の検出工程と、前記第1の検出工程の検出結果に基づいて前記カメラの位置ずれの有無を判定する判定工程と、前記判定工程によって前記カメラの位置ずれがあると判定された場合に、前記第2の検出工程の検出結果に基づいて前記カメラの位置ずれ方向を検出するカメラずれ方向検出工程と、を備える構成(第5の構成)である。 The camera deviation detection method of the present invention includes an acquisition step of acquiring a captured image captured by a camera, a first detection step of detecting the movement of a feature point in a first detection region in the captured image, and the above-mentioned. The second detection step of detecting the movement of a feature point in a second detection region smaller than the first detection region included in the first detection region, and the detection result of the first detection step are used. When it is determined by the determination step of determining whether or not the camera is misaligned and the determination process determines that the camera is misaligned, the misalignment direction of the camera is determined based on the detection result of the second detection step. It is a configuration (fifth configuration) including a camera shift direction detection step for detecting.
本発明によると、カメラの位置ずれの方向を精度良く検出できる技術を提供できる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, it is possible to provide a technique capable of accurately detecting the direction of a position shift of a camera.
以下、本発明の例示的な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。以下の説明では、車両の直進進行方向であって、運転席からハンドルに向かう方向を「前方向」とする。また、車両の直進進行方向であって、ハンドルから運転席に向かう方向を「後方向」とする。また、車両の直進進行方向及び鉛直線に垂直な方向であって、前方向を向いている運転者の右側から左側に向かう方向を「左方向」とする。また、車両の直進進行方向及び鉛直線に垂直な方向であって、前方向を向いている運転者の左側から右側に向かう方向を「右方向」とする。また、本明細書では、カメラの位置ずれのことを、単にカメラずれと表現する場合がある。 Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the following description, the direction in which the vehicle travels straight from the driver's seat to the steering wheel is referred to as "forward direction". Further, the direction in which the vehicle travels straight from the steering wheel to the driver's seat is defined as the "rear direction". Further, the direction from the right side to the left side of the driver facing forward, which is the direction perpendicular to the straight line and the vertical line of the vehicle, is defined as the "left direction". Further, the direction from the left side to the right side of the driver facing forward, which is the direction perpendicular to the straight line and the vertical direction of the vehicle, is defined as "right direction". Further, in the present specification, the misalignment of the camera may be simply referred to as the misalignment of the camera.
<1.カメラずれ検出装置の概略>
図1は、本実施の形態に係るカメラずれ検出装置1の構成を示すブロック図である。
<1. Outline of camera misalignment detection device>
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a camera deviation detecting device 1 according to the present embodiment.
カメラずれ検出装置1は、車載カメラで撮影された撮影画像に基づいてカメラずれを検出する装置である。カメラずれ検出装置1は、車載カメラを搭載する車両ごとに備えられる。本実施の形態では、カメラずれ検出装置1は、撮影部2から撮影画像を取得して処理して、カメラずれの検出を行う。また、本実施の形態では、カメラずれ検出装置1は、センサ部3から情報を取得して、取得情報に基づいてカメラずれを検出する。
The camera misalignment detection device 1 is a device that detects camera misalignment based on a captured image taken by an in-vehicle camera. The camera deviation detecting device 1 is provided for each vehicle equipped with an in-vehicle camera. In the present embodiment, the camera deviation detection device 1 acquires a captured image from the photographing
撮影部2は、車両周辺の状況を監視する目的で設けられる。撮影部2は、4つのカメラ21〜24を備える。4つのカメラ21〜24は、車載カメラである。図2は、4つの車載カメラ21〜24が車両4に配置される位置を例示する図である。
The photographing
車載カメラ21は車両4の前端に設けられる。このため、車載カメラ21をフロントカメラ21とも呼ぶ。フロントカメラ21の光軸21aは上からの平面視で車両4の前後方向に沿っている。フロントカメラ21は車両4の前方向を撮影する。車載カメラ22は車両4の後端に設けられる。このため、車載カメラ22をバックカメラ22とも呼ぶ。バックカメラ22の光軸22aは上からの平面視で車両4の前後方向に沿っている。バックカメラ22は車両4の後方向を撮影する。フロントカメラ21及びバックカメラ22の取付位置は、車両4の左右中央であることが好ましいが、左右中央から左右方向に多少ずれた位置であってもよい。
The vehicle-mounted
車載カメラ23は車両4の左側ドアミラー41に設けられる。このため、車載カメラ23を左サイドカメラ23とも呼ぶ。左サイドカメラ23の光軸23aは上からの平面視で車両4の左右方向に沿っている。左サイドカメラ23は車両4の左方向を撮影する。車載カメラ24は車両4の右側ドアミラー42に設けられる。このため、車載カメラ24を右サイドカメラ24とも呼ぶ。右サイドカメラ24の光軸24aは上からの平面視で車両4の左右方向に沿っている。右サイドカメラ24は車両4の右方向を撮影する。なお、車両4がいわゆるドアミラーレス車である場合には、左サイドカメラ23は左サイドドアの回転軸(ヒンジ部)の周辺にドアミラーを介することなく取り付けられ、右サイドカメラ24は右サイドドアの回転軸(ヒンジ部)の周辺にドアミラーを介することなく取り付けられる。
The vehicle-mounted
各車載カメラ21〜24の水平方向の画角θは180度以上である。このため、車載カメラ21〜24によって、車両4の水平方向における全周囲を撮影することができる。また、車載カメラ21〜24によって撮影される画像には、車載カメラ21〜24を搭載する車両4のボディが映り込む。
The horizontal angle of view θ of each of the vehicle-mounted
なお、本実施の形態では、車載カメラの数を4つとしているが、この数は適宜変更されてよく、複数であっても単数であってもよい。例えば、車両4がバックで駐車することを支援する目的で車載カメラが搭載されている場合には、車載カメラは、バックカメラ22、左サイドカメラ23、右サイドカメラ24の3つで構成されてもよい。
In the present embodiment, the number of in-vehicle cameras is four, but this number may be changed as appropriate, and may be plural or singular. For example, when an in-vehicle camera is mounted for the purpose of assisting the vehicle 4 to park in the back, the in-vehicle camera is composed of a
図1に戻って、センサ部3は、車載カメラ21〜24が搭載される車両4に関する情報を検出する複数のセンサを有する。車両4に関する情報には、車両自体の情報と、車両周辺の情報とが含まれてよい。本実施の形態では、センサ部3は、例えば、車両の速度を検出する車速度センサ、ステアリングホイールの回転角を検出する舵角センサ、車両の変速装置のシフトレバーの操作位置を検出するシフトセンサ等を含む。本実施の形態では、センサ部3で検出された情報は、カメラずれ検出装置1に直接入力される構成としているが、これは例示にすぎない。例えば、センサ部3で検出された情報は、不図示の車両制御装置や運転支援装置を介してカメラずれ検出装置1に入力されてもよい。
Returning to FIG. 1, the
図3は、カメラずれ検出装置1によるカメラずれの検出フローの一例を示すフローチャートである。図3に示すように、例えば自動車メーカー等の工場において、各車両4に対して4つの車載カメラ21〜24が取り付けられる(ステップS1)。各車載カメラ21〜24は、所定の向きに光軸21a〜24aが合された状態で、所定の取付位置に固定される。
FIG. 3 is a flowchart showing an example of a camera deviation detection flow by the camera deviation detection device 1. As shown in FIG. 3, for example, in a factory such as an automobile manufacturer, four in-
また、工場においては、車載カメラの初期位置(車両のボディに対する車載カメラの相対初期位置)に関するデータが取得される(ステップS2)。車載カメラの初期位置に関するデータは、車載カメラ21〜24を搭載した車両4が市場に出された後において、車載カメラ21〜24の位置ずれが発生しているか否かの判定を行うために使用されるデータである。本実施の形態において、車載カメラの初期位置に関するデータは、カメラずれ検出装置1を用いて、各車載カメラ21〜24に対して取得される。取得された車載カメラの初期位置に関するデータは、カメラずれ検出装置1が備える後述の記憶部13に記憶される。
Further, in the factory, data regarding the initial position of the vehicle-mounted camera (the relative initial position of the vehicle-mounted camera with respect to the vehicle body) is acquired (step S2). The data regarding the initial position of the in-vehicle camera is used to determine whether or not the in-
本実施の形態においては、車載カメラ21〜24を搭載した車両4が市場に出された後、カメラずれ検出装置1によってカメラずれが検出される。カメラずれの検出処理は、各車載カメラ21〜24に対して行われる。カメラずれ検出装置1は、カメラずれの検出処理を開始するタイミングか否かを判断する(ステップS3)。カメラずれ検出装置1は、ステップS3でNoの場合、カメラずれの検出処理を開始するタイミングか否かの判断を繰り返す。
In the present embodiment, after the vehicle 4 equipped with the in-
カメラずれの検出処理を開始するタイミングは、例えば車両4が所定の速度(例えば5km/h)以下で前方又は後方に直進しているときにすればよい。これより、車両4の移動量をセンサ3の出力に基づいて精度良く推定できる条件下で、カメラずれの検出処理を開始することができる。
The timing for starting the camera deviation detection process may be, for example, when the vehicle 4 is traveling straight ahead or backward at a predetermined speed (for example, 5 km / h) or less. As a result, the camera deviation detection process can be started under the condition that the movement amount of the vehicle 4 can be estimated accurately based on the output of the
カメラずれ検出装置1は、カメラずれの検出処理を開始するタイミングであると判断すると(ステップS3でYes)、検出処理を実行する(ステップS4)。 When the camera deviation detection device 1 determines that it is time to start the camera deviation detection process (Yes in step S3), the camera deviation detection device 1 executes the detection process (step S4).
検出処理を実行した結果、車載カメラ21〜24の位置ずれが発生していないと判定された場合(ステップS5でYes)、カメラずれ検出装置1は、ステップS3に戻り、次のカメラずれの検出処理開始タイミングを検出した場合にカメラずれの検出処理を繰り返す。カメラの位置ずれが発生していないと判定された場合、カメラずれ検出装置1は、例えば不図示の車両制御装置や運転支援装置等に車載カメラが正常であることを通知してもよい。
When it is determined that the position shift of the in-
車載カメラ21〜24の位置ずれが発生していると判定された場合(ステップS5でNo)、カメラずれ検出装置1は、車載カメラ21〜24の位置ずれが発生したことを位置ずれの方向と合わせて報知する(ステップS6)。本実施の形態では、カメラずれ検出装置1は、車載カメラ21〜24の位置ずれが発生したこと及び位置ずれの方向を不図示の表示装置によって報知する。カメラの位置ずれ発生の報知には、音声等が使用されてもよい。さらに、カメラずれ検出装置1は、車両4に搭載されている不図示の通信装置を利用して、ドライバーが所持するスマートフォン等の外部機器にカメラの位置ずれ発生を報知する表示信号や音声信号を送信してもよい。また、カメラずれ検出装置1は、運転支援装置6に車載カメラ21〜24の位置ずれの発生を通知して、運転支援装置6による運転支援を停止させる。なお、本実施の形態では、4つの車載カメラ21〜24が存在するが、4つの車載カメラ21〜24のうちの1つでも位置ずれが発生した場合には、上記報知処理及び停止処理が行われることが好ましい。
When it is determined that the in-
なお、車載カメラ21〜24の位置ずれが発生していると判定された場合(ステップS5でNo)、自動運転制御部の制御によって、判定開始タイミングを検出した時点の位置に車両4を戻しておくことが好ましい。判定開始タイミングを検出した時点の位置が車両4の安全を確保できる場所(例えば駐車枠内)である可能性が高いからである。
If it is determined that the in-
カメラずれの発生に伴い、車両のユーザは、例えばディーラにカメラの取付調整を依頼する。これに応じて、ディーラは、車載カメラの取付調整を行う(ステップS7)。また、ディーラは、カメラずれ検出装置1を用いて、上述した車載カメラの初期位置に関するデータの再取得処理を行う(ステップS8)。この後は、ステップS3に戻って、カメラずれ検出装置1は、判定開始タイミングを検出すると、再取得した車載カメラの初期位置に関するデータに基づいて、カメラの位置ずれを判定する。 Due to the occurrence of camera misalignment, the vehicle user requests, for example, a dealer to adjust the mounting of the camera. In response to this, the dealer adjusts the mounting of the vehicle-mounted camera (step S7). Further, the dealer reacquires the data regarding the initial position of the vehicle-mounted camera described above by using the camera deviation detecting device 1 (step S8). After that, returning to step S3, when the camera shift detection device 1 detects the determination start timing, the camera shift detection device 1 determines the position shift of the camera based on the re-acquired data regarding the initial position of the vehicle-mounted camera.
なお、本実施の形態では、カメラずれが発生していると判定された場合に、車載カメラの取付調整が行われる構成としているが、これは例示にすぎない。カメラずれが発生していると判定した場合に、カメラずれ検出装置1は、車載カメラの位置ずれを補正して撮影画像を用いる構成としてもよい。例えば、車載カメラの取付調整を前提とした、ずれ発生の報知処理や、運転支援の停止処理は、車載カメラのずれ状態が不明な場合にのみ行う構成としてもよい。カメラのずれ状態が不明とは、例えば、カメラがどの程度位置ずれや角度ずれを起しているかが不明な状態を指す。車載カメラのずれ状態が明確で補正して使用できる場合には、カメラずれ検出装置1は、ずれ発生の報知処理や、運転支援の停止処理を行わない構成としてよい。 In the present embodiment, when it is determined that the camera is displaced, the mounting adjustment of the in-vehicle camera is performed, but this is only an example. When it is determined that the camera deviation has occurred, the camera deviation detecting device 1 may be configured to correct the positional deviation of the vehicle-mounted camera and use the captured image. For example, the notification processing of the occurrence of the deviation and the stop processing of the driving support on the premise of the mounting adjustment of the in-vehicle camera may be performed only when the deviation state of the in-vehicle camera is unknown. The state in which the camera is displaced is unknown, for example, refers to a state in which it is unknown how much the camera is displaced or angled. When the deviation state of the in-vehicle camera is clear and can be corrected and used, the camera deviation detection device 1 may be configured not to perform the deviation occurrence notification process or the driving support stop process.
<2.カメラずれ検出装置の詳細>
図1に戻って、カメラずれ検出装置1は、取得部11、マイコン12、及び記憶部13を含んで構成される。マイコン12は、不図示のCPU(Central Processing Unit)、RAM(Random Access Memory)、及びROM(Read Only Memory)を含む。記憶部13は、不揮発性のメモリである。マイコン12は、記憶部13に記憶されたプログラムに基づいて情報の処理及び送受信を行う。マイコン12は、有線又は無線で、撮影部2及びセンサ部3に接続される。
<2. Details of camera misalignment detector>
Returning to FIG. 1, the camera deviation detecting device 1 includes an
取得部11は、車載カメラ21〜24からアナログ又はデジタルの撮影画像を所定の周期(例えば、1/30秒周期)で時間的に連続して取得する。すなわち、取得部11によって取得される撮影画像の集合体が車載カメラ21〜24で撮影された動画像である。そして、取得した撮影画像がアナログの場合には、取得部11は、そのアナログの撮影画像をデジタルの撮影画像に変換(A/D変換)する。取得部11は、取得した撮影画像、或いは、取得及び変換した撮影画像をマイコン12に出力する。取得部11から出力される1つの撮影画像が1つのフレーム画像となる。
The
マイコン12は、第1の検出部121と、第2の検出部122と、判定部123と、カメラずれ方向検出部124と、を備える。マイコン12が備えるこれらの各部121〜124の機能は、プログラムに従ってCPUが演算処理を行うことによって実現される。
The
第1の検出部121は、車載カメラ21〜24で撮影された撮影画像内の第1のROI(Region of Interest)中の特徴点の動き(オプティカルフロー)を検出する。例えば、第1のROI中の全ての特徴点の動きをヒストグラム化し、ヒストグラムでの平均値を、第1のROI中の特徴点の動きとすればよい。ここで、「ROI」とは、「カメラで撮影された撮影画像内の特徴点の動きを検出する領域である検出領域」を意味している。本実施の形態では、車載カメラ21〜24の数は4つであり、第1の検出部121による検出処理は、各車載カメラ21〜24ごとに行われる。
The
なお、特徴点とは、際立って検出できる点であり、例えば、路面に描かれた白線のエッジ、路面上のヒビ、路面上のシミ、路面上の砂利等を挙げることができる。第1の検出部121は、特徴点を検出した後、検出した特徴点を見失わないように、検出した特徴点が第1のROIから外れるまで検出した特徴点を追跡する。
The feature points are points that can be detected conspicuously, and examples thereof include edges of white lines drawn on the road surface, cracks on the road surface, stains on the road surface, and gravel on the road surface. After detecting the feature points, the
第2の検出部122は、第1のROIに含まれる第1のROIより小さい第2のROI中の特徴点の動きを検出する。例えば、第2のROI中の全ての特徴点の動きをヒストグラム化し、ヒストグラムでの平均値を、第2のROI中の特徴点の動きとすればよい。本実施の形態では、車載カメラ21〜24の数は4つであり、第2の検出部122による検出処理も、第1の検出部121による検出処理と同様に、各車載カメラ21〜24ごとに行われる。なお、第2の検出部122による検出処理では、第2のROI中の特徴点の動きを一から検出するのではなく、第1の検出部121の検出結果を再構成して、第2のROI中の特徴点の動きを検出することが望ましい。
The
判定部123は、第1の検出部121の検出結果に基づいて車載カメラ21〜24の位置ずれの有無を判定する。例えば、第1のROI中の特徴点の動きから推定される車両4の移動量と、センサ部3の出力から推定される車両4の移動量との差が所定量以上であれば、位置ずれがあると判定すればよい。第1のROI中の特徴点の動きから車両4の移動量を推定する際には、第1のROI中の特徴点が路面上の特徴点であることを前提として、車両4の移動量を推定すればよい。
The
本実施の形態では、車載カメラ21〜24の数は4つであり、判定部123による判定処理も、第1の検出部121による検出処理及び第2の検出部122による検出処理と同様に、各車載カメラ21〜24ごとに行われる。なお、センサ部3の出力から推定される車両4の移動量の代わりに、判定対象である車載カメラ以外のカメラによって撮影された画像から求まる特徴点の動きから推定される移動量を用いてもよい。複数のカメラが同時に位置ずれを起こす可能性は低いからである。
In the present embodiment, the number of vehicle-mounted
カメラずれ方向検出部124は、判定部123によって車載カメラ21〜24の位置ずれがあると判定された場合に、第2の検出部122の検出結果に基づいて車載カメラ21〜24の位置ずれ方向を検出する。カメラずれ方向検出部124による検出処理は、位置ずれがあると判定されたカメラごとに行われる。
When the
カメラの位置ずれには、カメラが鉛直軸回りに回転するPAN(パン)、カメラが水平軸回りに回転するTILT(チルト)、及びカメラが光軸又は光軸に平行な軸回りに回転するROLL(ロール)からなる3つの方向のずれが存在する。 For camera misalignment, PAN (pan) where the camera rotates around the vertical axis, TILT (tilt) where the camera rotates around the horizontal axis, and ROLL where the camera rotates around the optical axis or the axis parallel to the optical axis. There are three directional deviations consisting of (rolls).
図4は、フロントカメラ21で撮影した撮影画像P1の一例を示す模式図である。フロントカメラ21は、画角θが180度以上であり、図4に示すように、撮影画像P1には、車両4のボディ40が映り込む。図4(a)は、フロントカメラ21が初期位置のまま固定されている状態で撮影された画像である。すなわち、フロントカメラ21が正常な状態で撮影された画像である。図4(b)は、フロントカメラ21が初期位置からPAN方向にずれ、光軸が車両の右側に傾いた状態で撮影された画像である。図4(c)は、フロントカメラ21が初期位置からTILT方向にずれ光軸が上向きに傾いた状態で撮影された画像である。図4(d)は、フロントカメラ21が初期位置からROLL方向にずれ撮影領域が反時計回りに回転した状態で撮影された画像である。
FIG. 4 is a schematic diagram showing an example of a photographed image P1 photographed by the
<3.カメラずれの検出処理の詳細>
図5は、カメラずれの検出処理の詳細、すなわち図3のステップS4の詳細を示すフローチャートである。
<3. Details of camera misalignment detection processing>
FIG. 5 is a flowchart showing the details of the camera deviation detection process, that is, the details of step S4 in FIG.
ステップS4の処理が開始されると、まず第1の検出部121が、車載カメラ21〜24で撮影された撮影画像内の第1のROI中の特徴点の動きを検出する(ステップS41)。
When the process of step S4 is started, the
その後、判定部123は、第1の検出部121の検出結果に基づいて車載カメラ21〜24の位置ずれの有無を判定する(ステップS42)。
After that, the
位置ずれが無いと判定されれば、そのままステップS4の処理を終了する。一方、位置ずれがあると判定されれば、第2の検出部122が、車載カメラ21〜24で撮影された撮影画像内の第2のROI中の特徴点の動きを検出する(ステップS43)。
If it is determined that there is no misalignment, the process of step S4 is terminated as it is. On the other hand, if it is determined that there is a misalignment, the
ステップS43に続くステップS44において、カメラずれ方向検出部124が、第2の検出部122の検出結果に基づいて車載カメラ21〜24の位置ずれ方向を検出し、その後、ステップS4の処理を終了する。
In step S44 following step S43, the camera shift
上述した図5に示すフローチャートでは、判定部123によって位置ずれが無いと判定されているときに、言い換えれば、第2の検出部122による第2のROI中の特徴点の動きの検出が不要なときに、第2の検出部122が第2のROI中の特徴点の動きを検出しない。これにより、カメラずれ検出装置1の処理負荷を軽くすることができる。
In the flowchart shown in FIG. 5 described above, when it is determined by the
車載カメラ21〜24の位置ずれは非常に稀にしか起こらない。このため、第2の検出部122による第2のROI中の特徴点の動きの検出が不要なときに、第2の検出部122が第2のROI中の特徴点の動きを検出しないことによる処理負荷の軽減効果は、非常に大きい。
The misalignment of the vehicle-mounted
また、上述した図5に示すフローチャートでは、判定部123によって位置ずれがあると判定されているときに、第2の検出部122が第1のROIに含まれる第1のROIより小さい第2のROI中の特徴点の動きを検出する。第1のROI中の特徴点の動きの検出結果からはカメラの位置ずれの方向が検出し難い場合があるが、そのような場合でも第2のROI中の特徴点の動きの検出結果からカメラの位置ずれの方向を精度良く検出することができる。
Further, in the flowchart shown in FIG. 5 described above, when the
例えば図6に示すように第1のROI5を設定した場合、特徴点が第1のROI5全体にほぼ均一に分布していると、カメラの位置ずれの方向にPAN方向やROLL方向が含まれていても、第1のROI5の左半分に位置する特徴点の動きと第1のROI5の右半分に位置する特徴点の動きとが打ち消しあってヒストグラムでの平均値が小さくなってしまう。
For example, when the
したがって、例えば図7に示すように撮影画像の左側領域に第2のROI61を設定し、撮影画像の右側領域に第2のROI62を設定した場合、第2のROI61の特徴点の動きの平均値と第2のROI62の特徴点の動きの平均とによって、カメラの位置ずれの方向に含まれ得るPAN方向やROLL方向を精度良く検出することできる。
Therefore, for example, when the
例えば図6に示すように第1のROI5を設定した場合、特徴点が第1のROI5の上側よりも下側の方に密に分布していると、カメラの位置ずれの方向にTILT方向が含まれていても、ヒストグラムでの平均値が小さくなってしまう。
For example, when the
したがって、例えば図8に示すように撮影画像の中央領域に第2のROI63を設定した場合、第2のROI63の特徴点の動きの平均値によって、カメラの位置ずれの方向に含まれ得るTILT方向を精度良く検出することできる。 Therefore, for example, when the second ROI63 is set in the central region of the captured image as shown in FIG. 8, the TILT direction that can be included in the direction of the position shift of the camera due to the average value of the movements of the feature points of the second ROI63. Can be detected with high accuracy.
つまり、カメラずれ方向検出部124がPAN方向およびROLL方向のずれ方向を検出するときに用いる第2の検出部122の検出結果と、カメラずれ方向検出部124がTILT方向のずれ方向を検出するときに用いる第2の検出部122の検出結果とを、異なる第2のROIにおける検出によって得ることが望ましい。なお、上述した図8に示すように、第2のROI61及び62と第2のROI63とは一部が重複していてもよい。当然の事ながら、図9に示すように、第2のROI61及び62と第2のROI63とは全く重複していなくてもよい。
That is, when the detection result of the
また、第2の検出部122は、第1のROI中の特徴点の分布に応じて第2のROIを設定、より詳細には第2のROIの大きさや位置を設定することが望ましい。これにより、第2のROI中に特徴点が含まれていない等の不具合を防止することができる。第2のROIは、予め定められた複数の第2のROI候補の中から第2の検出部122が第1のROI中の特徴点の分布に応じて選択してもよく、第2の検出部122が第1のROI中の特徴点の分布に応じて任意に大きさや位置を決めてもよい。なお、カメラは、必ずしも自動車に搭載される必要はなく、自動車のほか、二輪車、鉄道、船舶等の移動体に用いられるものであればよい。
Further, it is desirable that the
<4.変形例等>
本明細書中に開示されている種々の技術的特徴は、上記実施形態のほか、その技術的創作の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えることが可能である。また、本明細書中に示される複数の実施形態及び変形例は可能な範囲で組み合わせて実施されてよい。
<4. Modification example>
In addition to the above embodiments, the various technical features disclosed herein can be modified in various ways without departing from the spirit of the technical creation. In addition, a plurality of embodiments and modifications shown in the present specification may be combined and implemented to the extent possible.
以上に示した実施形態では、プログラムに従ったCPUの演算処理によってソフトウェア的にマイコンの各種の機能が実現されていると説明したが、これらの機能のうちの少なくとも一部は電気的なハードウェア回路により実現されてもよい。また逆に、ハードウェア回路によって実現されるとした機能のうちの少なくとも一部は、ソフトウェア的に実現されてもよい。 In the embodiment shown above, it has been explained that various functions of the microcomputer are realized by software by the arithmetic processing of the CPU according to the program, but at least a part of these functions is electric hardware. It may be realized by a circuit. On the contrary, at least a part of the functions realized by the hardware circuit may be realized by software.
1 カメラずれ検出装置
21 フロントカメラ(車載カメラ)
22 バックカメラ(車載カメラ)
23 左サイドカメラ(車載カメラ)
24 右サイドカメラ(車載カメラ)
121 第1の検出部
122 第2の検出部
123 判定部
124 カメラずれ方向検出部
1
22 Back camera (vehicle-mounted camera)
23 Left side camera (vehicle-mounted camera)
24 Right side camera (vehicle-mounted camera)
121
Claims (5)
前記撮影画像内の第1の検出領域中の特徴点の動きを検出する第1の検出部と、
前記第1の検出領域に含まれる前記第1の検出領域より小さい第2の検出領域中の特徴点の動きを検出する第2の検出部と、
前記第1の検出部の検出結果に基づいて前記カメラの位置ずれの有無を判定する判定部と、
前記判定部によって前記カメラの位置ずれがあると判定された場合に、前記第2の検出部の検出結果に基づいて前記カメラの位置ずれ方向を検出するカメラずれ方向検出部と、
を備える、カメラずれ検出装置。 The acquisition unit that acquires the captured image taken by the camera,
A first detection unit that detects the movement of a feature point in the first detection area in the captured image, and a first detection unit.
A second detection unit that detects the movement of a feature point in a second detection area smaller than the first detection area included in the first detection area, and a second detection unit.
A determination unit that determines whether or not the camera is misaligned based on the detection result of the first detection unit.
When the determination unit determines that the camera is misaligned, the camera misalignment direction detection unit that detects the misalignment direction of the camera based on the detection result of the second detection unit, and the camera misalignment direction detection unit.
A camera misalignment detection device.
前記カメラずれ方向検出部がPAN方向およびROLL方向のずれ方向を検出するときに用いる前記第2の検出部の検出結果と、
前記カメラずれ方向検出部がTILT方向のずれ方向を検出するときに用いる前記第2の検出部の検出結果とが、異なる前記第2の検出領域における検出によって得られる、請求項1又は請求項2に記載のカメラずれ検出装置。 The second detection unit sets a plurality of the second detection areas, and sets the second detection area.
The detection result of the second detection unit used when the camera deviation direction detection unit detects the deviation direction in the PAN direction and the ROLL direction, and
Claim 1 or claim 2 that the detection result of the second detection unit used when the camera deviation direction detection unit detects the deviation direction in the TILT direction is obtained by detection in the second detection region different from that of the second detection unit. The camera misalignment detection device described in.
前記撮影画像内の第1の検出領域中の特徴点の動きを検出する第1の検出工程と、
前記第1の検出領域に含まれる前記第1の検出領域より小さい第2の検出領域中の特徴点の動きを検出する第2の検出工程と、
前記第1の検出工程の検出結果に基づいて前記カメラの位置ずれの有無を判定する判定工程と、
前記判定工程によって前記カメラの位置ずれがあると判定された場合に、前記第2の検出工程の検出結果に基づいて前記カメラの位置ずれ方向を検出するカメラずれ方向検出工程と、
を備える、カメラずれ検出方法。 The acquisition process to acquire the captured image taken by the camera,
A first detection step of detecting the movement of a feature point in the first detection region in the captured image, and a first detection step.
A second detection step of detecting the movement of a feature point in a second detection area smaller than the first detection area included in the first detection area, and a second detection step.
A determination step of determining whether or not the camera is displaced based on the detection result of the first detection step, and a determination step.
A camera misalignment direction detection step of detecting the misalignment direction of the camera based on the detection result of the second detection step when it is determined by the determination step that there is a misalignment of the camera.
A camera misalignment detection method.
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