カメラパラメータ取得装置およびカメラパラメータ取得方法
【課題】配線数が制限されるような場合であっても、カメラの内部パラメータを確実に取得することができ、カメラによる撮影映像を利用した良好な画像の表示を実現することができる「カメラパラメータ取得装置およびカメラパラメータ取得方法」を提供すること。
【解決手段】カメラ２内に、レンズ６の像高特性を示す像高特性情報を保持しておき、カメラ２に、通常の撮影環境では撮影されない映像を撮影させ、これを契機として、カメラ２からの情報の出力モードを像高特性出力モードへと切り替えさせ、像高特性出力モードにおいてカメラ２から出力された像高特性曲線映像を映像ライン５を介して取得し、取得された像高特性曲線映像から内部パラメータを算出して取得すること。
【解決手段】カメラ２内に、レンズ６の像高特性を示す像高特性情報を保持しておき、カメラ２に、通常の撮影環境では撮影されない映像を撮影させ、これを契機として、カメラ２からの情報の出力モードを像高特性出力モードへと切り替えさせ、像高特性出力モードにおいてカメラ２から出力された像高特性曲線映像を映像ライン５を介して取得し、取得された像高特性曲線映像から内部パラメータを算出して取得すること。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カメラパラメータ取得装置およびカメラパラメータ取得方法に係り、特に、カメラの内部パラメータを取得するのに好適なカメラパラメータ取得装置およびカメラパラメータ取得方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、カメラ技術および画像処理技術の進展にともない、カメラによる撮影映像を利用して種々の画像を生成してディスプレイに表示することが行われるようになった。
【０００３】
このようなカメラによる撮影映像を利用した画像の生成および表示を行う技術の一例としては、車両の周辺を監視するための車両周辺監視画像を車内のディスプレイに表示する車両周辺監視装置が採用されていた。
【０００４】
このような車両周辺監視装置においては、車両における互いに異なる位置に取り付けられた魚眼レンズを備えた複数台のカメラによって、車両の周辺をそれぞれ撮影するようになっていた。
【０００５】
そして、撮影された各カメラによる撮影映像を、マッピングテーブルと称される変換テーブルを用いてディスプレイ座標系上の画像へと座標変換し、座標変換後の画像を互いに合成する（繋ぎ合わせる）ことによって、車両周辺監視画像として、トップビュー画像と称される車両およびその周辺を車両の上方の仮想視点から見下ろした俯瞰画像を生成してディスプレイに表示するようになっていた。
【０００６】
ところで、このようなカメラによる撮影映像に基づく画像の生成・表示の際に、画像のずれ（トップビュー画像の場合には、座標変換後の画像同士の重なりや隙間）の少ない良好な画像を表示するには、カメラの製造時の誤差を示す内部パラメータを考慮して、誤差が補正された画像を生成することが重要となる。トップビュー画像の場合には、各カメラの内部パラメータを加味してマッピングテーブルを作成する必要がある。
【０００７】
そこで、これまでにも、前述した車両周辺監視装置に例示されるようなカメラによる撮影映像を用いた画像の表示を行うシステムにおいては、システムの製造時（換言すればカメラの最初の取り付け時）やカメラの交換時に、ＥＣＵ(Electric Control Unit)等のシステム本体においてカメラの内部パラメータを取得することが行われていた。
【０００８】
そのための具体的な方法として、従来は、カメラにおけるレンズの像高特性を示す像高特性情報をカメラの内部に保持しておくとともに、システム本体とカメラとを、カメラによる撮影映像の入出力に用いる映像ラインとは別個の制御ラインによって接続するようになっていた。そして、システム本体において、カメラの内部に保持された像高特性情報を、制御ラインを介した通信（像高特性情報の要求および応答）によって取得し、取得された像高特性情報に基づいて、内部パラメータを算出して取得するようになっていた。
【０００９】
【特許文献１】特許第３２８６３０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、カメラの取り付け位置によっては、制御ラインを設けることが困難な場合があった。例えば、車両周辺監視装置において、配線が困難な車両の可動部（例えば、ドアミラー）にカメラを取り付ける場合や、配線スペースが狭い車種の車両における所定の取り付け位置にカメラを取り付ける場合には、カメラによる撮影映像を出力するための映像ラインを配線するだけで精一杯となり、制御ラインを設けることが非常に困難な場合があった。
【００１１】
そこで、本発明は、このような問題点に鑑みなされたものであり、カメラの取り付け位置に応じて配線数が制限されるような場合であっても、カメラの内部パラメータを確実に取得することができ、ひいては、カメラによる撮影映像を利用した良好な画像の表示を実現することができるカメラパラメータ取得装置およびカメラパラメータ取得方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前述した目的を達成するため、本発明に係るカメラパラメータ取得装置は、カメラの内部パラメータを取得するためのカメラパラメータ取得装置であって、前記カメラに配設され、前記カメラにおけるレンズの像高特性を示す像高特性情報を保持する像高特性情報保持手段と、前記カメラに配設され、前記カメラからの情報の出力モードを、前記カメラによる撮影映像を出力するための通常出力モードと、前記像高特性情報保持手段によって保持された前記像高特性情報を映像化した像高特性曲線映像を出力するための像高特性出力モードとの間で切り替える出力モード切り替え手段と、前記カメラに映像ラインを介して接続され、前記通常出力モードにおいて前記カメラから出力された撮影映像または前記像高特性出力モードにおいて前記カメラから出力された前記像高特性曲線映像が、前記映像ラインを介して入力されるように形成され、前記像高特性曲線映像が入力された場合に、入力された前記像高特性曲線映像に基づいて前記カメラの内部パラメータを算出するように形成されたパラメータ算出手段とを備えたことを特徴としている。そして、このような構成によれば、パラメータ算出手段により、映像ラインを介してカメラから取得された像高特性曲線映像に基づいてカメラの内部パラメータを算出して取得することが可能となる。
【００１３】
また、本発明に係る他のカメラパラメータ取得装置は、前記出力モード切り替え手段が、前記カメラによって通常の撮影環境では撮影されない映像が撮影されたことを契機として、前記出力モードを前記通常出力モードから前記像高特性出力モードへと切り替えるように形成されていることを特徴としている。そして、このような構成によれば、カメラに通常の撮影環境では撮影されない映像を撮影させることによって、出力モードを通常出力モードから像高特性出力モードへと切り替えることが可能となる。
【００１４】
さらに、本発明に係る他のカメラパラメータ取得装置は、前記カメラが、車両に取り付けられたカメラとされ、前記カメラにおけるレンズが、超広角レンズとされていることを特徴としている。そして、このような構成によれば、パラメータ算出手段により、映像ラインを介して車両に取り付けられたカメラから取得された超広角レンズの像高特性曲線映像に基づいてカメラの内部パラメータを算出して取得することが可能となる。
【００１５】
さらにまた、本発明に係るカメラパラメータ取得方法は、カメラの内部パラメータを取得するためのカメラパラメータ取得方法であって、前記カメラ内に、前記カメラにおけるレンズの像高特性を示す像高特性情報を保持しておき、前記カメラに、通常の撮影環境では撮影されない映像を撮影させ、この撮影を契機として、前記カメラからの情報の出力モードを、前記カメラによる撮影映像を出力するための通常出力モードから、前記像高特性情報を映像化した像高特性曲線映像を出力するための像高特性出力モードへと切り替えさせ、前記像高特性出力モードにおいて前記カメラから出力された前記像高特性曲線映像を映像ラインを介して取得し、取得された前記像高特性曲線映像から前記カメラの内部パラメータを算出して取得することを特徴としている。そして、このような方法によれば、通常の撮影環境では撮影されない映像をカメラに撮影させ、これを契機として、カメラの出力モードを通常出力モードから像高特性出力モードへと切り替えさせ、この像高特性出力モードにおいてカメラから出力された像高特性曲線映像を映像ラインを介して取得し、取得された像高特性曲線映像に基づいてカメラの内部パラメータを算出して取得することが可能となる。
【００１６】
また、本発明に係る他のカメラパラメータ取得方法は、前記カメラを、車両に取り付け、前記カメラにおけるレンズとして、超広角レンズを用いることを特徴としている。そして、このような方法によれば、映像ラインを介して車両に取り付けられたカメラから取得された超広角レンズの像高特性曲線映像に基づいてカメラの内部パラメータを算出して取得することが可能となる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係るカメラパラメータ取得装置によれば、パラメータ算出手段により、映像ラインを介してカメラから取得された像高特性曲線映像に基づいてカメラの内部パラメータを算出して取得することができるので、カメラの取り付け位置に応じて配線数が制限され、制御ラインを設けることができない場合であっても、カメラの内部パラメータを確実に取得することができ、ひいては、カメラによる撮影映像を利用した良好な画像の表示を実現することができる。
【００１８】
また、本発明に係る他のカメラパラメータ取得装置によれば、カメラに通常の撮影環境では撮影されない映像を撮影させることによって、出力モードを通常出力モードから像高特性出力モードへと切り替えることができるので、制御ラインを用いたカメラの制御を要することなく、簡便な手法によってカメラの内部パラメータを確実に取得することができる。
【００１９】
さらに、本発明に係る他のカメラパラメータ取得装置によれば、パラメータ算出手段により、映像ラインを介して車両に取り付けられたカメラから取得された超広角レンズの像高特性曲線映像に基づいてカメラの内部パラメータを算出して取得することができるので、車両におけるカメラの取り付け位置に応じて配線数が制限され、制御ラインを設けることができない場合であっても、カメラの内部パラメータを確実に取得することができ、ひいては、カメラによる撮影映像を利用した良好な車両周辺監視画像の表示を実現することができる。
【００２０】
さらにまた、本発明に係るカメラパラメータ取得方法によれば、通常の撮影環境では撮影されない映像をカメラに撮影させ、これを契機として、カメラの出力モードを通常出力モードから像高特性出力モードへと切り替えさせ、この像高特性出力モードにおいてカメラから出力された像高特性曲線映像を映像ラインを介して取得し、取得された像高特性曲線映像に基づいてカメラの内部パラメータを算出して取得することができるので、カメラの取り付け位置に応じて配線数が制限され、制御ラインを設けることができない場合であっても、カメラの内部パラメータを確実に取得することができ、ひいては、カメラによる撮影映像を利用した良好な画像の表示を実現することができる。
【００２１】
また、本発明に係る他のカメラパラメータ取得方法によれば、車両におけるカメラの取り付け位置に応じて配線数が制限され、制御ラインを設けることができない場合であっても、カメラの内部パラメータを確実に取得することができ、ひいては、カメラによる撮影映像を利用した良好な車両周辺監視画像の表示を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明に係るカメラパラメータ取得装置の実施形態について、図１乃至図３を参照して説明する。
【００２３】
図１に示すように、本実施形態におけるカメラパラメータ取得装置１は、大別して、車両における所定の取り付け位置（例えば、ドアミラー）に取り付けられたカメラ２と、パラメータ算出手段としてのＥＣＵ３と、これらのカメラ２とＥＣＵ３とを接続する映像ライン５とによって構成されている。なお、前記カメラ２は、車両における互いに異なる取り付け位置に複数台取り付けられていてもよいことは勿論である。
【００２４】
カメラ２について詳述すると、図１に示すように、カメラ２は、魚眼レンズ等の超広角レンズ６を有しており、この超広角レンズ６は、車両の周辺の物体（路面等）から入射した光を集光するようになっている。
【００２５】
また、カメラ２は、ＣＣＤ（Charge Coupled Device：電荷結合素子）７を有しており、このＣＣＤ７の受光面には、超広角レンズ６によって集光された光が結合されるようになっている。
【００２６】
ＣＣＤ７は、受光面に結合された光を撮影映像のデータであるＲＡＷデータ（生データ）に光電変換してカメラ２のさらに内部に出力するようになっている。
【００２７】
ＣＣＤ７の出力側には、ＡＦＥ（Analog Front End）９が接続されており、このＡＦＥ９には、ＣＣＤ７から出力されたＲＡＷデータが入力されるようになっている。
【００２８】
ＡＦＥ９は、ＣＤＳ（Cor-related Double Sampling）回路１０と、このＣＤＳ回路１０の後段に接続されたＡＧＣ（Auto Gain Control）回路１１と、このＡＧＣ回路１１の後段に接続されたＡ−Ｄコンバータ（Ａ／Ｄ）１２と、ＴＧ（Timing Generator）１４とを有している。
【００２９】
ＣＤＳ回路１０は、ＣＣＤ７から入力されたＲＡＷデータに対してノイズを除去する処理を行い、処理後のＲＡＷデータをＡＧＣ回路１１に出力するようになっている。
【００３０】
ＡＧＣ回路１１は、後段のＡ／Ｄ１２がＲＡＷデータをＡ−Ｄ変換する際の入力ゲインを、所定の露出に応じた値に制御することによって、カメラ２の自動露出を行うようになっている。
【００３１】
Ａ／Ｄ１２は、ＡＧＣ回路１１による入力ゲインの制御の下でＲＡＷデータをＡ−Ｄ変換してＡＦＥ９から出力するようになっている。
【００３２】
ＴＧ１４は、ＣＣＤ７における水平ＣＣＤを駆動するようになっている。
【００３３】
ＴＧ１４とＣＣＤ７との間には、Ｖ−Ｄｒｉｖｅｒ１７が接続されており、このＶ−Ｄｒｉｖｅｒ１７は、ＴＧ１４の出力電圧の電圧レベルを変換し、変換後の電圧を用いることによって、ＣＣＤ７における垂直ＣＣＤを駆動するようになっている。
【００３４】
ＡＦＥ９には、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）１５が接続されており、このＤＳＰ１５には、Ａ／Ｄ１２から出力されたＡ−Ｄ変換後のＲＡＷデータが入力されるようになっている。
【００３５】
ＤＳＰ１５は、入力されたＲＡＷデータに対して信号の加工や補正（γ補正等）を行うことによって、ＲＡＷデータをＹＵＶ信号に変換して出力するようになっている。なお、この処理は、カメラ２からのデータの出力モードが、後述する通常出力モードに維持されまたは切り替えられている場合に行われることになる。
【００３６】
ＤＳＰ１５の出力側には、ビデオエンコーダ１６が接続されており、このビデオエンコーダ１６には、ＤＳＰ１５から出力されたＹＵＶ信号が入力されるようになっている。
【００３７】
そして、ビデオエンコーダ１６は、入力されたＹＵＶ信号をＤ−Ａ変換によってＮＴＳＣ（National Television Standards Committee）信号に変換してＥＣＵ３側に出力するようになっている。
【００３８】
このようにして、カメラ２による撮影映像のデータが、ＮＴＳＣ信号としてカメラ２から出力された後に、映像ライン５を介してＥＣＵ３に入力されるようになっている。
【００３９】
そして、本実施形態において、ＤＳＰ１５には、像高特性情報保持手段としての像高特性メモリ１８が接続されており、この像高特性メモリ１８には、カメラ２における超広角レンズ６の像高特性を示す像高特性情報が記憶されて保持されている。像高特性情報の一例としては、例えば、Ｋ１＝147.393093、Ｋ２＝13.856319、Ｋ３＝-36.794166、Ｋ４＝56.929522、Ｋ５＝-19.650417（各Ｋは、像高特性を表す）、ＣＣＤ７の受光面の中心を原点とした二次元座標系（ＸＹ座標系）におけるレンズの中心位置のＸ座標ｃｘ＝317.951558、および、当該二次元座標系におけるレンズの中心位置のＹ座標ｃｙ＝237.498172等を挙げることができる。
【００４０】
さらに、本実施形態において、ＤＳＰ１５は、出力モード切替手段として機能するようになっている。
【００４１】
すなわち、ＤＳＰ１５は、Ａ／Ｄ１２側から入力されたＲＡＷデータが、通常の撮影環境において撮影された撮影映像のデータであるか否かを判定する映像判定を行うようになっている。なお、この映像判定の判定基準としては、種々の基準を設けるようにしてもよく、例えば、映像全体が単一色を帯びている場合には、通常の撮影環境において撮影された撮影映像のデータではないと判定するようなものであってもよい。
【００４２】
そして、この映像判定の結果、Ａ／Ｄ１２側から入力されたＲＡＷデータが、通常の撮影環境において撮影された撮影映像のデータである場合には、ＤＳＰ１５は、カメラ２からのデータ（情報）の出力モードを、図２に示すようなカメラ２による撮影映像のデータを出力するための通常出力モードに維持するか、または、後述する像高特性出力モードから当該通常出力モードへと切り替えるようになっている。
【００４３】
この通常出力モードにおいて、ＤＳＰ１５は、Ａ／Ｄ１２側から入力されたＲＡＷデータを、前述のようにＹＵＶ信号に変換して出力するようになっている。一方、映像判定の結果、Ａ／Ｄ１２側から入力されたＲＡＷデータが、通常の撮影環境において撮影された撮影映像のデータではない場合、すなわち通常の撮影環境において撮影されない撮影映像のデータである場合には、ＤＳＰ１５は、カメラ２からのデータの出力モードを、像高特性出力モードに維持するか、または、通常出力モードから当該像高特性出力モードへと切り替えるようになっている。
【００４４】
この像高特性出力モードにおいて、ＤＳＰ１５は、Ａ／Ｄ１２側から入力されたＲＡＷデータを出力することはせず、代りに、像高特性メモリ１８に保持された像高特性情報を読み出すようになっている。
【００４５】
そして、ＤＳＰ１５は、像高特性メモリ１８から読み出された像高特性情報を、この像高特性情報を映像として示す像高特性曲線の映像（以下、像高特性曲線映像と称する）に変換（映像化）し、この像高特性曲線映像のデータを出力するようになっている。
【００４６】
なお、図３に示すように、像高特性曲線映像は、ＣＣＤ７の受光面上の結像点に結像された光が光軸との間になす角度である入射角度θ〔ｄｅｇ〕（図３における横軸）と、ＣＣＤ７の受光面における中心点からの当該結像点までの距離ｈ〔ピクセル〕との相関関係を示す曲線として知られている。
【００４７】
このＤＳＰ１５から出力された像高特性曲線映像のデータは、ビデオエンコーダ１６によってＮＴＳＣ信号に変換された上でカメラ２から出力され、その後、映像ライン５を介してＥＣＵ３に入力されるようになっている。
【００４８】
次に、ＥＣＵ３について詳述すると、このＥＣＵ３は、Ａ−Ｄコンバータ（Ａ／Ｄ）２０を有しており、このＡ／Ｄ２０には、カメラ２から出力されたデータが入力されるようになっている。そして、Ａ／Ｄ２０は、入力されたデータを、Ａ−Ｄ変換してＥＣＵ３のさらに内部に出力するようになっている。
【００４９】
Ａ／Ｄ２０には、マイコン２１が接続されており、このマイコン２１には、Ａ／Ｄ２０から出力されたデータが入力されるようになっている。
【００５０】
マイコン２１は、メモリ２３を有しており、このメモリ２３には、カメラ２の内部パラメータの計算式が記憶されている。この計算式は、例えば、カメラ２の内部パラメータとして、ＣＣＤ７の受光面上にとられた前述したレンズの中心位置（ｃｘ,ｃｙ）を原点（ｒ＝０,φ＝０）とみなした二次元極座標〔ｒ,φ〕における原点（ｒ＝０，φ＝０）から光の結像点までの距離ｒを求める計算式として、次式の情報が記憶されている。
【００５１】
ｒ＝Ｋ１×φ＋Ｋ２×φ２＋Ｋ３×φ３＋Ｋ４×φ４＋Ｋ５×φ５
【００５２】
ただし、Ｋ１〜Ｋ５は、前述した像高特性である。また、φは、前述した二次元極座標における光の結像点の角度である。
【００５３】
ＣＰＵ２２は、Ａ／Ｄ２０側から入力されたデータが、像高特性曲線映像のデータである場合には、メモリ２３からカメラ２の内部パラメータの計算式を読み出し、読み出された計算式に、像高特性曲線映像から抽出された像高特性情報を代入することによって、カメラ２の内部パラメータを算出するようになっている。
【００５４】
一方、ＣＰＵ２２は、Ａ／Ｄ２０側から入力されたデータが、カメラ２による撮影映像のデータである場合には、内部パラメータの算出は行わないようになっている。
【００５５】
したがって、本実施形態においては、映像ライン５を介して入力された像高特性曲線映像のデータに基づいて、カメラ２の内部パラメータを取得することができるようになっている。
【００５６】
次に、前述したカメラパラメータ取得装置１を適用した本発明に係るカメラパラメータ取得方法の実施形態について説明する。
【００５７】
なお、便宜上、初期状態においては、ＤＳＰ１５により、カメラ２からのデータの出力モードが、通常出力モードに維持されているものとする。また、カメラ２は、車両に取り付けられ、ＥＣＵ３に接続された直後の状態とされており、カメラ２による車両の周辺の撮影は未だに行われていないものとする。
【００５８】
そして、初期状態から、カメラ２の内部パラメータの取得を開始すると、まず、カメラ２に、通常の撮影環境では撮影されない映像を撮影させる。このような映像を撮影させる方法の一例としては、例えば、カメラ２を真っ赤なケースで囲むことによって、映像全体が赤みを帯びた撮影映像を撮影させるようにしてもよい。
【００５９】
カメラ２による撮影映像は、ＣＣＤ７から、ＣＤＳ回路１０、ＡＧＣ回路１１およびＡ／Ｄ１２を順次経た後に、ＲＡＷデータとしてＤＳＰ１５に入力される。
【００６０】
次いで、ＤＳＰ１５により、入力されたＲＡＷデータに対する映像判定を行い、このＲＡＷデータが、通常の撮影環境において撮影された撮影映像のデータではない旨の判定を行う。
【００６１】
次いで、ＤＳＰ１５により、カメラ２からのデータの出力モードを通常出力モードから像高特性出力モードへと切り替える。
【００６２】
そして、像高特性出力モードにおいて、ＤＳＰ１５により、像高特性メモリ１８から像高特性情報を読み出すとともに、読み出された像高特性情報を、像高特性曲線映像に変換して出力する。
【００６３】
次いで、ＤＳＰ１５から出力された像高特性曲線映像のデータを、ビデオエンコーダ１６によってＮＴＳＣ信号に変換した上でカメラ２から出力し、出力された像高特性曲線映像のデータを、映像ライン５を介してＥＣＵ３に入力する。
【００６４】
次いで、ＥＣＵ３に入力された像高特性曲線映像のデータを、ＥＣＵ３におけるＡ／Ｄ２０によってデジタル信号に変換し、変換されたデータを、ＥＣＵ３におけるマイコン２１に入力する。
【００６５】
次いで、マイコン２１におけるＣＰＵ２２により、マイコン２１に入力されたデータが、像高特性曲線映像のデータである旨の判定を行う。
【００６６】
次いで、ＣＰＵ２２により、入力された像高特性曲線映像のデータから像高特性情報を抽出するとともに、メモリ２３から、カメラ２の内部パラメータの計算式を読み出す。
【００６７】
そして、ＣＰＵ２２により、メモリ２３から読み出された計算式に、前記抽出された像高特性情報を当てはめることにより、カメラ２の内部パラメータを算出することができる。
【００６８】
以上述べたように、本実施形態によれば、ＥＣＵ３により、映像ライン５を介してカメラ２から取得された像高特性曲線映像に基づいてカメラ２の内部パラメータを算出して取得することができる。これにより、カメラ２の取り付け位置に応じて配線数が制限され、制御ラインを設けることができない場合であっても、カメラ２の内部パラメータを確実に取得することができ、ひいては、カメラ２による撮影映像を利用した良好な車両周辺監視画像の表示を実現することができる。
【００６９】
なお、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、必要に応じて種々の変更が可能である。
【００７０】
例えば、ＣＰＵ２２に、算出されたカメラ２の内部パラメータを用いて車両周辺監視画像を生成するためのマッピングテーブルを補正する機能や、マッピングテーブルを用いてカメラ２による撮影映像を変換して車両周辺監視画像を生成する機能を持たせてもよいことは勿論である。この場合には、たとえば、マイコン２１のメモリ２３内にマッピングテーブルを格納しておけばよい。
【００７１】
また、本発明は、トップビュー画像の生成のために複数台のカメラを備えた車両周辺監視装置に適用することができることは勿論である。
【００７２】
さらに、本発明は、システム本体（例えばＥＣＵ）側においてカメラの内部パラメータを取得することが前提となるカメラによる撮影映像に基づく画像の表示を行うシステムであれば、前述した車両周辺監視装置以外のシステムに適用するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明に係るカメラパラメータ取得装置の実施形態を示すブロック図
【図２】本発明に係るカメラパラメータ取得装置の実施形態において、通常出力モードにおいて出力されるカメラによる撮影映像の一例を示す図
【図３】本発明に係るカメラパラメータ取得装置の実施形態において、像高特性出力モードにおいて出力される像高特性曲線映像の一例を示す図
【符号の説明】
【００７４】
１ カメラパラメータ取得装置
２ カメラ
３ ＥＣＵ
５ 映像ライン
６ 超広角レンズ
１５ ＤＳＰ
１８ 像高特性メモリ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カメラパラメータ取得装置およびカメラパラメータ取得方法に係り、特に、カメラの内部パラメータを取得するのに好適なカメラパラメータ取得装置およびカメラパラメータ取得方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、カメラ技術および画像処理技術の進展にともない、カメラによる撮影映像を利用して種々の画像を生成してディスプレイに表示することが行われるようになった。
【０００３】
このようなカメラによる撮影映像を利用した画像の生成および表示を行う技術の一例としては、車両の周辺を監視するための車両周辺監視画像を車内のディスプレイに表示する車両周辺監視装置が採用されていた。
【０００４】
このような車両周辺監視装置においては、車両における互いに異なる位置に取り付けられた魚眼レンズを備えた複数台のカメラによって、車両の周辺をそれぞれ撮影するようになっていた。
【０００５】
そして、撮影された各カメラによる撮影映像を、マッピングテーブルと称される変換テーブルを用いてディスプレイ座標系上の画像へと座標変換し、座標変換後の画像を互いに合成する（繋ぎ合わせる）ことによって、車両周辺監視画像として、トップビュー画像と称される車両およびその周辺を車両の上方の仮想視点から見下ろした俯瞰画像を生成してディスプレイに表示するようになっていた。
【０００６】
ところで、このようなカメラによる撮影映像に基づく画像の生成・表示の際に、画像のずれ（トップビュー画像の場合には、座標変換後の画像同士の重なりや隙間）の少ない良好な画像を表示するには、カメラの製造時の誤差を示す内部パラメータを考慮して、誤差が補正された画像を生成することが重要となる。トップビュー画像の場合には、各カメラの内部パラメータを加味してマッピングテーブルを作成する必要がある。
【０００７】
そこで、これまでにも、前述した車両周辺監視装置に例示されるようなカメラによる撮影映像を用いた画像の表示を行うシステムにおいては、システムの製造時（換言すればカメラの最初の取り付け時）やカメラの交換時に、ＥＣＵ(Electric Control Unit)等のシステム本体においてカメラの内部パラメータを取得することが行われていた。
【０００８】
そのための具体的な方法として、従来は、カメラにおけるレンズの像高特性を示す像高特性情報をカメラの内部に保持しておくとともに、システム本体とカメラとを、カメラによる撮影映像の入出力に用いる映像ラインとは別個の制御ラインによって接続するようになっていた。そして、システム本体において、カメラの内部に保持された像高特性情報を、制御ラインを介した通信（像高特性情報の要求および応答）によって取得し、取得された像高特性情報に基づいて、内部パラメータを算出して取得するようになっていた。
【０００９】
【特許文献１】特許第３２８６３０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、カメラの取り付け位置によっては、制御ラインを設けることが困難な場合があった。例えば、車両周辺監視装置において、配線が困難な車両の可動部（例えば、ドアミラー）にカメラを取り付ける場合や、配線スペースが狭い車種の車両における所定の取り付け位置にカメラを取り付ける場合には、カメラによる撮影映像を出力するための映像ラインを配線するだけで精一杯となり、制御ラインを設けることが非常に困難な場合があった。
【００１１】
そこで、本発明は、このような問題点に鑑みなされたものであり、カメラの取り付け位置に応じて配線数が制限されるような場合であっても、カメラの内部パラメータを確実に取得することができ、ひいては、カメラによる撮影映像を利用した良好な画像の表示を実現することができるカメラパラメータ取得装置およびカメラパラメータ取得方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前述した目的を達成するため、本発明に係るカメラパラメータ取得装置は、カメラの内部パラメータを取得するためのカメラパラメータ取得装置であって、前記カメラに配設され、前記カメラにおけるレンズの像高特性を示す像高特性情報を保持する像高特性情報保持手段と、前記カメラに配設され、前記カメラからの情報の出力モードを、前記カメラによる撮影映像を出力するための通常出力モードと、前記像高特性情報保持手段によって保持された前記像高特性情報を映像化した像高特性曲線映像を出力するための像高特性出力モードとの間で切り替える出力モード切り替え手段と、前記カメラに映像ラインを介して接続され、前記通常出力モードにおいて前記カメラから出力された撮影映像または前記像高特性出力モードにおいて前記カメラから出力された前記像高特性曲線映像が、前記映像ラインを介して入力されるように形成され、前記像高特性曲線映像が入力された場合に、入力された前記像高特性曲線映像に基づいて前記カメラの内部パラメータを算出するように形成されたパラメータ算出手段とを備えたことを特徴としている。そして、このような構成によれば、パラメータ算出手段により、映像ラインを介してカメラから取得された像高特性曲線映像に基づいてカメラの内部パラメータを算出して取得することが可能となる。
【００１３】
また、本発明に係る他のカメラパラメータ取得装置は、前記出力モード切り替え手段が、前記カメラによって通常の撮影環境では撮影されない映像が撮影されたことを契機として、前記出力モードを前記通常出力モードから前記像高特性出力モードへと切り替えるように形成されていることを特徴としている。そして、このような構成によれば、カメラに通常の撮影環境では撮影されない映像を撮影させることによって、出力モードを通常出力モードから像高特性出力モードへと切り替えることが可能となる。
【００１４】
さらに、本発明に係る他のカメラパラメータ取得装置は、前記カメラが、車両に取り付けられたカメラとされ、前記カメラにおけるレンズが、超広角レンズとされていることを特徴としている。そして、このような構成によれば、パラメータ算出手段により、映像ラインを介して車両に取り付けられたカメラから取得された超広角レンズの像高特性曲線映像に基づいてカメラの内部パラメータを算出して取得することが可能となる。
【００１５】
さらにまた、本発明に係るカメラパラメータ取得方法は、カメラの内部パラメータを取得するためのカメラパラメータ取得方法であって、前記カメラ内に、前記カメラにおけるレンズの像高特性を示す像高特性情報を保持しておき、前記カメラに、通常の撮影環境では撮影されない映像を撮影させ、この撮影を契機として、前記カメラからの情報の出力モードを、前記カメラによる撮影映像を出力するための通常出力モードから、前記像高特性情報を映像化した像高特性曲線映像を出力するための像高特性出力モードへと切り替えさせ、前記像高特性出力モードにおいて前記カメラから出力された前記像高特性曲線映像を映像ラインを介して取得し、取得された前記像高特性曲線映像から前記カメラの内部パラメータを算出して取得することを特徴としている。そして、このような方法によれば、通常の撮影環境では撮影されない映像をカメラに撮影させ、これを契機として、カメラの出力モードを通常出力モードから像高特性出力モードへと切り替えさせ、この像高特性出力モードにおいてカメラから出力された像高特性曲線映像を映像ラインを介して取得し、取得された像高特性曲線映像に基づいてカメラの内部パラメータを算出して取得することが可能となる。
【００１６】
また、本発明に係る他のカメラパラメータ取得方法は、前記カメラを、車両に取り付け、前記カメラにおけるレンズとして、超広角レンズを用いることを特徴としている。そして、このような方法によれば、映像ラインを介して車両に取り付けられたカメラから取得された超広角レンズの像高特性曲線映像に基づいてカメラの内部パラメータを算出して取得することが可能となる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係るカメラパラメータ取得装置によれば、パラメータ算出手段により、映像ラインを介してカメラから取得された像高特性曲線映像に基づいてカメラの内部パラメータを算出して取得することができるので、カメラの取り付け位置に応じて配線数が制限され、制御ラインを設けることができない場合であっても、カメラの内部パラメータを確実に取得することができ、ひいては、カメラによる撮影映像を利用した良好な画像の表示を実現することができる。
【００１８】
また、本発明に係る他のカメラパラメータ取得装置によれば、カメラに通常の撮影環境では撮影されない映像を撮影させることによって、出力モードを通常出力モードから像高特性出力モードへと切り替えることができるので、制御ラインを用いたカメラの制御を要することなく、簡便な手法によってカメラの内部パラメータを確実に取得することができる。
【００１９】
さらに、本発明に係る他のカメラパラメータ取得装置によれば、パラメータ算出手段により、映像ラインを介して車両に取り付けられたカメラから取得された超広角レンズの像高特性曲線映像に基づいてカメラの内部パラメータを算出して取得することができるので、車両におけるカメラの取り付け位置に応じて配線数が制限され、制御ラインを設けることができない場合であっても、カメラの内部パラメータを確実に取得することができ、ひいては、カメラによる撮影映像を利用した良好な車両周辺監視画像の表示を実現することができる。
【００２０】
さらにまた、本発明に係るカメラパラメータ取得方法によれば、通常の撮影環境では撮影されない映像をカメラに撮影させ、これを契機として、カメラの出力モードを通常出力モードから像高特性出力モードへと切り替えさせ、この像高特性出力モードにおいてカメラから出力された像高特性曲線映像を映像ラインを介して取得し、取得された像高特性曲線映像に基づいてカメラの内部パラメータを算出して取得することができるので、カメラの取り付け位置に応じて配線数が制限され、制御ラインを設けることができない場合であっても、カメラの内部パラメータを確実に取得することができ、ひいては、カメラによる撮影映像を利用した良好な画像の表示を実現することができる。
【００２１】
また、本発明に係る他のカメラパラメータ取得方法によれば、車両におけるカメラの取り付け位置に応じて配線数が制限され、制御ラインを設けることができない場合であっても、カメラの内部パラメータを確実に取得することができ、ひいては、カメラによる撮影映像を利用した良好な車両周辺監視画像の表示を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明に係るカメラパラメータ取得装置の実施形態について、図１乃至図３を参照して説明する。
【００２３】
図１に示すように、本実施形態におけるカメラパラメータ取得装置１は、大別して、車両における所定の取り付け位置（例えば、ドアミラー）に取り付けられたカメラ２と、パラメータ算出手段としてのＥＣＵ３と、これらのカメラ２とＥＣＵ３とを接続する映像ライン５とによって構成されている。なお、前記カメラ２は、車両における互いに異なる取り付け位置に複数台取り付けられていてもよいことは勿論である。
【００２４】
カメラ２について詳述すると、図１に示すように、カメラ２は、魚眼レンズ等の超広角レンズ６を有しており、この超広角レンズ６は、車両の周辺の物体（路面等）から入射した光を集光するようになっている。
【００２５】
また、カメラ２は、ＣＣＤ（Charge Coupled Device：電荷結合素子）７を有しており、このＣＣＤ７の受光面には、超広角レンズ６によって集光された光が結合されるようになっている。
【００２６】
ＣＣＤ７は、受光面に結合された光を撮影映像のデータであるＲＡＷデータ（生データ）に光電変換してカメラ２のさらに内部に出力するようになっている。
【００２７】
ＣＣＤ７の出力側には、ＡＦＥ（Analog Front End）９が接続されており、このＡＦＥ９には、ＣＣＤ７から出力されたＲＡＷデータが入力されるようになっている。
【００２８】
ＡＦＥ９は、ＣＤＳ（Cor-related Double Sampling）回路１０と、このＣＤＳ回路１０の後段に接続されたＡＧＣ（Auto Gain Control）回路１１と、このＡＧＣ回路１１の後段に接続されたＡ−Ｄコンバータ（Ａ／Ｄ）１２と、ＴＧ（Timing Generator）１４とを有している。
【００２９】
ＣＤＳ回路１０は、ＣＣＤ７から入力されたＲＡＷデータに対してノイズを除去する処理を行い、処理後のＲＡＷデータをＡＧＣ回路１１に出力するようになっている。
【００３０】
ＡＧＣ回路１１は、後段のＡ／Ｄ１２がＲＡＷデータをＡ−Ｄ変換する際の入力ゲインを、所定の露出に応じた値に制御することによって、カメラ２の自動露出を行うようになっている。
【００３１】
Ａ／Ｄ１２は、ＡＧＣ回路１１による入力ゲインの制御の下でＲＡＷデータをＡ−Ｄ変換してＡＦＥ９から出力するようになっている。
【００３２】
ＴＧ１４は、ＣＣＤ７における水平ＣＣＤを駆動するようになっている。
【００３３】
ＴＧ１４とＣＣＤ７との間には、Ｖ−Ｄｒｉｖｅｒ１７が接続されており、このＶ−Ｄｒｉｖｅｒ１７は、ＴＧ１４の出力電圧の電圧レベルを変換し、変換後の電圧を用いることによって、ＣＣＤ７における垂直ＣＣＤを駆動するようになっている。
【００３４】
ＡＦＥ９には、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）１５が接続されており、このＤＳＰ１５には、Ａ／Ｄ１２から出力されたＡ−Ｄ変換後のＲＡＷデータが入力されるようになっている。
【００３５】
ＤＳＰ１５は、入力されたＲＡＷデータに対して信号の加工や補正（γ補正等）を行うことによって、ＲＡＷデータをＹＵＶ信号に変換して出力するようになっている。なお、この処理は、カメラ２からのデータの出力モードが、後述する通常出力モードに維持されまたは切り替えられている場合に行われることになる。
【００３６】
ＤＳＰ１５の出力側には、ビデオエンコーダ１６が接続されており、このビデオエンコーダ１６には、ＤＳＰ１５から出力されたＹＵＶ信号が入力されるようになっている。
【００３７】
そして、ビデオエンコーダ１６は、入力されたＹＵＶ信号をＤ−Ａ変換によってＮＴＳＣ（National Television Standards Committee）信号に変換してＥＣＵ３側に出力するようになっている。
【００３８】
このようにして、カメラ２による撮影映像のデータが、ＮＴＳＣ信号としてカメラ２から出力された後に、映像ライン５を介してＥＣＵ３に入力されるようになっている。
【００３９】
そして、本実施形態において、ＤＳＰ１５には、像高特性情報保持手段としての像高特性メモリ１８が接続されており、この像高特性メモリ１８には、カメラ２における超広角レンズ６の像高特性を示す像高特性情報が記憶されて保持されている。像高特性情報の一例としては、例えば、Ｋ１＝147.393093、Ｋ２＝13.856319、Ｋ３＝-36.794166、Ｋ４＝56.929522、Ｋ５＝-19.650417（各Ｋは、像高特性を表す）、ＣＣＤ７の受光面の中心を原点とした二次元座標系（ＸＹ座標系）におけるレンズの中心位置のＸ座標ｃｘ＝317.951558、および、当該二次元座標系におけるレンズの中心位置のＹ座標ｃｙ＝237.498172等を挙げることができる。
【００４０】
さらに、本実施形態において、ＤＳＰ１５は、出力モード切替手段として機能するようになっている。
【００４１】
すなわち、ＤＳＰ１５は、Ａ／Ｄ１２側から入力されたＲＡＷデータが、通常の撮影環境において撮影された撮影映像のデータであるか否かを判定する映像判定を行うようになっている。なお、この映像判定の判定基準としては、種々の基準を設けるようにしてもよく、例えば、映像全体が単一色を帯びている場合には、通常の撮影環境において撮影された撮影映像のデータではないと判定するようなものであってもよい。
【００４２】
そして、この映像判定の結果、Ａ／Ｄ１２側から入力されたＲＡＷデータが、通常の撮影環境において撮影された撮影映像のデータである場合には、ＤＳＰ１５は、カメラ２からのデータ（情報）の出力モードを、図２に示すようなカメラ２による撮影映像のデータを出力するための通常出力モードに維持するか、または、後述する像高特性出力モードから当該通常出力モードへと切り替えるようになっている。
【００４３】
この通常出力モードにおいて、ＤＳＰ１５は、Ａ／Ｄ１２側から入力されたＲＡＷデータを、前述のようにＹＵＶ信号に変換して出力するようになっている。一方、映像判定の結果、Ａ／Ｄ１２側から入力されたＲＡＷデータが、通常の撮影環境において撮影された撮影映像のデータではない場合、すなわち通常の撮影環境において撮影されない撮影映像のデータである場合には、ＤＳＰ１５は、カメラ２からのデータの出力モードを、像高特性出力モードに維持するか、または、通常出力モードから当該像高特性出力モードへと切り替えるようになっている。
【００４４】
この像高特性出力モードにおいて、ＤＳＰ１５は、Ａ／Ｄ１２側から入力されたＲＡＷデータを出力することはせず、代りに、像高特性メモリ１８に保持された像高特性情報を読み出すようになっている。
【００４５】
そして、ＤＳＰ１５は、像高特性メモリ１８から読み出された像高特性情報を、この像高特性情報を映像として示す像高特性曲線の映像（以下、像高特性曲線映像と称する）に変換（映像化）し、この像高特性曲線映像のデータを出力するようになっている。
【００４６】
なお、図３に示すように、像高特性曲線映像は、ＣＣＤ７の受光面上の結像点に結像された光が光軸との間になす角度である入射角度θ〔ｄｅｇ〕（図３における横軸）と、ＣＣＤ７の受光面における中心点からの当該結像点までの距離ｈ〔ピクセル〕との相関関係を示す曲線として知られている。
【００４７】
このＤＳＰ１５から出力された像高特性曲線映像のデータは、ビデオエンコーダ１６によってＮＴＳＣ信号に変換された上でカメラ２から出力され、その後、映像ライン５を介してＥＣＵ３に入力されるようになっている。
【００４８】
次に、ＥＣＵ３について詳述すると、このＥＣＵ３は、Ａ−Ｄコンバータ（Ａ／Ｄ）２０を有しており、このＡ／Ｄ２０には、カメラ２から出力されたデータが入力されるようになっている。そして、Ａ／Ｄ２０は、入力されたデータを、Ａ−Ｄ変換してＥＣＵ３のさらに内部に出力するようになっている。
【００４９】
Ａ／Ｄ２０には、マイコン２１が接続されており、このマイコン２１には、Ａ／Ｄ２０から出力されたデータが入力されるようになっている。
【００５０】
マイコン２１は、メモリ２３を有しており、このメモリ２３には、カメラ２の内部パラメータの計算式が記憶されている。この計算式は、例えば、カメラ２の内部パラメータとして、ＣＣＤ７の受光面上にとられた前述したレンズの中心位置（ｃｘ,ｃｙ）を原点（ｒ＝０,φ＝０）とみなした二次元極座標〔ｒ,φ〕における原点（ｒ＝０，φ＝０）から光の結像点までの距離ｒを求める計算式として、次式の情報が記憶されている。
【００５１】
ｒ＝Ｋ１×φ＋Ｋ２×φ２＋Ｋ３×φ３＋Ｋ４×φ４＋Ｋ５×φ５
【００５２】
ただし、Ｋ１〜Ｋ５は、前述した像高特性である。また、φは、前述した二次元極座標における光の結像点の角度である。
【００５３】
ＣＰＵ２２は、Ａ／Ｄ２０側から入力されたデータが、像高特性曲線映像のデータである場合には、メモリ２３からカメラ２の内部パラメータの計算式を読み出し、読み出された計算式に、像高特性曲線映像から抽出された像高特性情報を代入することによって、カメラ２の内部パラメータを算出するようになっている。
【００５４】
一方、ＣＰＵ２２は、Ａ／Ｄ２０側から入力されたデータが、カメラ２による撮影映像のデータである場合には、内部パラメータの算出は行わないようになっている。
【００５５】
したがって、本実施形態においては、映像ライン５を介して入力された像高特性曲線映像のデータに基づいて、カメラ２の内部パラメータを取得することができるようになっている。
【００５６】
次に、前述したカメラパラメータ取得装置１を適用した本発明に係るカメラパラメータ取得方法の実施形態について説明する。
【００５７】
なお、便宜上、初期状態においては、ＤＳＰ１５により、カメラ２からのデータの出力モードが、通常出力モードに維持されているものとする。また、カメラ２は、車両に取り付けられ、ＥＣＵ３に接続された直後の状態とされており、カメラ２による車両の周辺の撮影は未だに行われていないものとする。
【００５８】
そして、初期状態から、カメラ２の内部パラメータの取得を開始すると、まず、カメラ２に、通常の撮影環境では撮影されない映像を撮影させる。このような映像を撮影させる方法の一例としては、例えば、カメラ２を真っ赤なケースで囲むことによって、映像全体が赤みを帯びた撮影映像を撮影させるようにしてもよい。
【００５９】
カメラ２による撮影映像は、ＣＣＤ７から、ＣＤＳ回路１０、ＡＧＣ回路１１およびＡ／Ｄ１２を順次経た後に、ＲＡＷデータとしてＤＳＰ１５に入力される。
【００６０】
次いで、ＤＳＰ１５により、入力されたＲＡＷデータに対する映像判定を行い、このＲＡＷデータが、通常の撮影環境において撮影された撮影映像のデータではない旨の判定を行う。
【００６１】
次いで、ＤＳＰ１５により、カメラ２からのデータの出力モードを通常出力モードから像高特性出力モードへと切り替える。
【００６２】
そして、像高特性出力モードにおいて、ＤＳＰ１５により、像高特性メモリ１８から像高特性情報を読み出すとともに、読み出された像高特性情報を、像高特性曲線映像に変換して出力する。
【００６３】
次いで、ＤＳＰ１５から出力された像高特性曲線映像のデータを、ビデオエンコーダ１６によってＮＴＳＣ信号に変換した上でカメラ２から出力し、出力された像高特性曲線映像のデータを、映像ライン５を介してＥＣＵ３に入力する。
【００６４】
次いで、ＥＣＵ３に入力された像高特性曲線映像のデータを、ＥＣＵ３におけるＡ／Ｄ２０によってデジタル信号に変換し、変換されたデータを、ＥＣＵ３におけるマイコン２１に入力する。
【００６５】
次いで、マイコン２１におけるＣＰＵ２２により、マイコン２１に入力されたデータが、像高特性曲線映像のデータである旨の判定を行う。
【００６６】
次いで、ＣＰＵ２２により、入力された像高特性曲線映像のデータから像高特性情報を抽出するとともに、メモリ２３から、カメラ２の内部パラメータの計算式を読み出す。
【００６７】
そして、ＣＰＵ２２により、メモリ２３から読み出された計算式に、前記抽出された像高特性情報を当てはめることにより、カメラ２の内部パラメータを算出することができる。
【００６８】
以上述べたように、本実施形態によれば、ＥＣＵ３により、映像ライン５を介してカメラ２から取得された像高特性曲線映像に基づいてカメラ２の内部パラメータを算出して取得することができる。これにより、カメラ２の取り付け位置に応じて配線数が制限され、制御ラインを設けることができない場合であっても、カメラ２の内部パラメータを確実に取得することができ、ひいては、カメラ２による撮影映像を利用した良好な車両周辺監視画像の表示を実現することができる。
【００６９】
なお、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、必要に応じて種々の変更が可能である。
【００７０】
例えば、ＣＰＵ２２に、算出されたカメラ２の内部パラメータを用いて車両周辺監視画像を生成するためのマッピングテーブルを補正する機能や、マッピングテーブルを用いてカメラ２による撮影映像を変換して車両周辺監視画像を生成する機能を持たせてもよいことは勿論である。この場合には、たとえば、マイコン２１のメモリ２３内にマッピングテーブルを格納しておけばよい。
【００７１】
また、本発明は、トップビュー画像の生成のために複数台のカメラを備えた車両周辺監視装置に適用することができることは勿論である。
【００７２】
さらに、本発明は、システム本体（例えばＥＣＵ）側においてカメラの内部パラメータを取得することが前提となるカメラによる撮影映像に基づく画像の表示を行うシステムであれば、前述した車両周辺監視装置以外のシステムに適用するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明に係るカメラパラメータ取得装置の実施形態を示すブロック図
【図２】本発明に係るカメラパラメータ取得装置の実施形態において、通常出力モードにおいて出力されるカメラによる撮影映像の一例を示す図
【図３】本発明に係るカメラパラメータ取得装置の実施形態において、像高特性出力モードにおいて出力される像高特性曲線映像の一例を示す図
【符号の説明】
【００７４】
１ カメラパラメータ取得装置
２ カメラ
３ ＥＣＵ
５ 映像ライン
６ 超広角レンズ
１５ ＤＳＰ
１８ 像高特性メモリ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
カメラの内部パラメータを取得するためのカメラパラメータ取得装置であって、
前記カメラに配設され、前記カメラにおけるレンズの像高特性を示す像高特性情報を保持する像高特性情報保持手段と、
前記カメラに配設され、前記カメラからの情報の出力モードを、前記カメラによる撮影映像を出力するための通常出力モードと、前記像高特性情報保持手段によって保持された前記像高特性情報を映像化した像高特性曲線映像を出力するための像高特性出力モードとの間で切り替える出力モード切り替え手段と、
前記カメラに映像ラインを介して接続され、前記通常出力モードにおいて前記カメラから出力された撮影映像または前記像高特性出力モードにおいて前記カメラから出力された前記像高特性曲線映像が、前記映像ラインを介して入力されるように形成され、前記像高特性曲線映像が入力された場合に、入力された前記像高特性曲線映像に基づいて前記カメラの内部パラメータを算出するように形成されたパラメータ算出手段と
を備えたことを特徴とするカメラパラメータ取得装置。
【請求項２】
前記出力モード切り替え手段が、前記カメラによって通常の撮影環境では撮影されない映像が撮影されたことを契機として、前記出力モードを前記通常出力モードから前記像高特性出力モードへと切り替えるように形成されていること
を特徴とする請求項１に記載のカメラパラメータ取得装置。
【請求項３】
前記カメラが、車両に取り付けられたカメラとされ、
前記カメラにおけるレンズが、超広角レンズとされていること
を特徴とする請求項１または請求項２に記載のカメラパラメータ取得装置。
【請求項４】
カメラの内部パラメータを取得するためのカメラパラメータ取得方法であって、
前記カメラ内に、前記カメラにおけるレンズの像高特性を示す像高特性情報を保持しておき、
前記カメラに、通常の撮影環境では撮影されない映像を撮影させ、この撮影を契機として、前記カメラからの情報の出力モードを、前記カメラによる撮影映像を出力するための通常出力モードから、前記像高特性情報を映像化した像高特性曲線映像を出力するための像高特性出力モードへと切り替えさせ、
前記像高特性出力モードにおいて前記カメラから出力された前記像高特性曲線映像を映像ラインを介して取得し、取得された前記像高特性曲線映像に基づいて前記カメラの内部パラメータを算出して取得すること
を特徴とするカメラパラメータ取得方法。
【請求項５】
前記カメラを、車両に取り付け、
前記カメラにおけるレンズとして、超広角レンズを用いること
を特徴とする請求項４に記載のカメラパラメータ取得方法。
【請求項１】
カメラの内部パラメータを取得するためのカメラパラメータ取得装置であって、
前記カメラに配設され、前記カメラにおけるレンズの像高特性を示す像高特性情報を保持する像高特性情報保持手段と、
前記カメラに配設され、前記カメラからの情報の出力モードを、前記カメラによる撮影映像を出力するための通常出力モードと、前記像高特性情報保持手段によって保持された前記像高特性情報を映像化した像高特性曲線映像を出力するための像高特性出力モードとの間で切り替える出力モード切り替え手段と、
前記カメラに映像ラインを介して接続され、前記通常出力モードにおいて前記カメラから出力された撮影映像または前記像高特性出力モードにおいて前記カメラから出力された前記像高特性曲線映像が、前記映像ラインを介して入力されるように形成され、前記像高特性曲線映像が入力された場合に、入力された前記像高特性曲線映像に基づいて前記カメラの内部パラメータを算出するように形成されたパラメータ算出手段と
を備えたことを特徴とするカメラパラメータ取得装置。
【請求項２】
前記出力モード切り替え手段が、前記カメラによって通常の撮影環境では撮影されない映像が撮影されたことを契機として、前記出力モードを前記通常出力モードから前記像高特性出力モードへと切り替えるように形成されていること
を特徴とする請求項１に記載のカメラパラメータ取得装置。
【請求項３】
前記カメラが、車両に取り付けられたカメラとされ、
前記カメラにおけるレンズが、超広角レンズとされていること
を特徴とする請求項１または請求項２に記載のカメラパラメータ取得装置。
【請求項４】
カメラの内部パラメータを取得するためのカメラパラメータ取得方法であって、
前記カメラ内に、前記カメラにおけるレンズの像高特性を示す像高特性情報を保持しておき、
前記カメラに、通常の撮影環境では撮影されない映像を撮影させ、この撮影を契機として、前記カメラからの情報の出力モードを、前記カメラによる撮影映像を出力するための通常出力モードから、前記像高特性情報を映像化した像高特性曲線映像を出力するための像高特性出力モードへと切り替えさせ、
前記像高特性出力モードにおいて前記カメラから出力された前記像高特性曲線映像を映像ラインを介して取得し、取得された前記像高特性曲線映像に基づいて前記カメラの内部パラメータを算出して取得すること
を特徴とするカメラパラメータ取得方法。
【請求項５】
前記カメラを、車両に取り付け、
前記カメラにおけるレンズとして、超広角レンズを用いること
を特徴とする請求項４に記載のカメラパラメータ取得方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００８−１７７９８８（Ｐ２００８−１７７９８８Ａ）
【公開日】平成２０年７月３１日（２００８．７．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１１２７３（Ｐ２００７−１１２７３）
【出願日】平成１９年１月２２日（２００７．１．２２）
【出願人】（０００１０１７３２）アルパイン株式会社 (2,424)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年７月３１日（２００８．７．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１月２２日（２００７．１．２２）
【出願人】（０００１０１７３２）アルパイン株式会社 (2,424)
【Ｆターム（参考）】
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