(57)【要約】【課題】後方カメラの画像歪曲を補正する後方カメラの画像歪曲補正装置及び方法を提供する。【課題を解決するための手段】  本発明は、後方カメラの画像歪曲補正装置及び方法に係り、後方カメラの画像歪曲補正装置は車両後面に取り付けられたカメラの特性を分析し、カメラの特性値からカメラに対応する仮想カメラの撮影領域別のティルティング（ｔｉｌｔｉｎｇ）角度を設定するティルティング角度設定部、仮想カメラの撮影領域別のティルティング角度を適用して補正モデルを生成する補正モデル生成部、補正モデルに基づき仮想カメラをティルティングし、カメラを介して撮影された撮影画像を仮想カメラの撮影領域別に設定されたティルティング角度に従いビュー変換して補正画像を生成する画像補正部、及び画像補正部により生成された補正画像を出力する画像出力部を含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両後面に取り付けられたカメラの特性を分析し、前記カメラの特性値から前記カメラに対応する仮想カメラの撮影領域別のティルティング（ｔｉｌｔｉｎｇ）角度を設定するティルティング角度設定部、
前記仮想カメラの撮影領域別のティルティング角度を適用して補正モデルを生成する補正モデル生成部、
前記補正モデルに基づき前記仮想カメラをティルティングし、前記カメラを介して撮影された撮影画像を前記仮想カメラの撮影領域別に設定されたティルティング角度に従いビュー変換して補正画像を生成する画像補正部、及び
前記画像補正部により生成された補正画像を出力する画像出力部、
を含むことを特徴とする後方カメラの画像歪曲補正装置。
【請求項２】
前記ティルティング角度は、
地平線に水平な方向を０度にし、地平線で上側方向（−）又は下側方向（＋）に傾いた角度であることを特徴とする請求項１に記載の後方カメラの画像歪曲補正装置。
【請求項３】
前記ティルティング角度設定部は、
既に設定された基準角度を基準に、上側の固定領域に対してティルティング角度を前記基準角度に固定し、下側の可変領域に対してティルティング角度を前記基準角度から既に設定された最大角度の範囲内で可変的に設定することを特徴とする請求項１に記載の後方カメラの画像歪曲補正装置。
【請求項４】
前記ティルティング角度設定部は、
前記可変領域のティルティング角度設定時、前記可変領域を垂直方向に複数個の領域に分類して上部領域から下部領域の順にティルティング角度を増加させることを特徴とする請求項３に記載の後方カメラの画像歪曲補正装置。
【請求項５】
前記補正モデルは、
前記仮想カメラの撮影領域別に区分された形態を有し、各領域別に対応する撮影領域のピクセル値及びティルティング角度のうち少なくとも一つの設定値が格納されることを特徴とする請求項１に記載の後方カメラの画像歪曲補正装置。
【請求項６】
前記カメラの特性値は、
前記カメラが配置された位置及び撮影方向、前記カメラのレンズに対する焦点距離、画角及び光学中心点のうち少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項１に記載の後方カメラの画像歪曲補正装置。
【請求項７】
車両後面に取り付けられたカメラの特性を分析し、前記カメラの特性値から前記カメラに対応する仮想カメラの撮影領域別のティルティング（ｔｉｌｔｉｎｇ）角度を設定する段階と、
前記仮想カメラの撮影領域別のティルティング角度を適用して補正モデルを生成する段階と、
前記補正モデルに基づき前記仮想カメラをティルティングし、前記カメラを介して撮影された撮影画像を前記仮想カメラの撮影領域別に設定されたティルティング角度に従いビュー変換して補正画像を生成する段階と、
前記補正画像を生成する段階で生成された補正画像を出力する段階と、
を含むことを特徴とする後方カメラの画像歪曲補正方法。
【請求項８】
前記ティルティング角度は、
地平線に水平な方向を０度にし、地平線で上側（−）方向又は下側（＋）方向に傾いた角度であることを特徴とする請求項７に記載の後方カメラの画像歪曲補正方法。
【請求項９】
前記ティルティング角度を設定する段階は、
既に設定された基準角度を基準に、上側の固定領域に対してティルティング角度を前記基準角度に固定し、下側の可変領域に対してティルティング角度を前記基準角度から既に設定された最大角度の範囲内で可変的に設定することを特徴とする請求項７に記載の後方カメラの画像歪曲補正方法。
【請求項１０】
前記ティルティング角度を設定する段階は、
前記可変領域のティルティング角度設定時、前記可変領域を垂直方向に複数個の領域に分類して上部領域から下部領域の順にティルティング角度を増加させることを特徴とする請求項８に記載の後方カメラの画像歪曲補正方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、後方カメラの画像歪曲補正装置及び方法に係り、より詳しくは、後方カメラの特性値に従い複数の撮影領域別に設定した仮想カメラのティルティング（ｔｉｌｔｉｎｇ）角度を適用して画像補正のための補正モデルを生成し、補正モデルに基づき後方カメラの撮影画像に対する歪曲を補正する後方カメラの画像歪曲補正装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車の後方カメラは、運転者が目で確認し難い後方領域の画像を提供する。特に、後方カメラは大きい画角を有する広角レンズや魚眼レンズ（ｆｉｓｈ−ｅｙｅ  ｌｅｎｓ）を利用してより広い領域を含む情報を運転者に提供する。広角レンズは標準レンズより焦点距離が短く、６０°から  １２０°程度の画角を有し、魚眼レンズ（ｆｉｓｈ−ｅｙｅ  ｌｅｎｓ）は超広角レンズであって１８０°又はそれ以上の画角を有する。特に、魚眼レンズは意図的に筒状の歪曲を生じさせ１８０°以上の画角全面に亘って均一な明るさと鮮鋭度を維持できるように作製したレンズであって、レンズ中心点部の被写体は極端に大きく撮影され、周辺の物は非常に小さく撮影される。即ち、魚眼レンズは広域の画像を獲得することができ、自動車の場合、魚眼レンズの大きい画角は運転者に一層多い車両後方の情報を提供することができる。さらに、魚眼レンズを適用する場合、短い距離で広い視野角を確保することができる。
【０００３】
しかし、広角レンズ又は魚眼レンズを取り付けた後方カメラで撮影された画像の場合、画像の歪曲が甚だしく、特に画像の中心部から外郭に行くほど歪曲程度が甚だしくなる。したがって、後方カメラを介して提供される歪曲された画像は運転者の現実感を低下させ、これにより運転者は車両後方の状況を正確に認識できない問題が発生する。
このようなレンズ歪曲を補正するための方法は、物理的補正方法としてレンズ歪曲を補正するための補正レンズをさらに設けるか、ソフトウェア的に歪曲された画像を補正する方法がある。ここで、物理的補正方法は補正レンズを追加しなければならない点でカメラの製造費用を上昇させる欠点があるのでソフトウェア的な補正が主に利用されている。
【０００４】
従来技術によれば、グリッド形態のテストパターンを選択しイメージが歪曲されないように表示されるまでカメラの歪曲補正係数を手動で補正することが可能であった。即ち、イメージの中心でテストイメージのコーナーを放射状にドラッギングしてイメージの輪郭を変形させ、イメージの内容を補正することを歪曲が消失する地点まで繰り返すようにしていた。
他の従来技術によれば、任意の画像の入力を受けて画像のレンズ歪曲変数（ｋ）の範囲を増減させながら一番小さい代表値を有するｋをレンズ歪曲変数に設定し、歪曲された原画像から歪曲補正された画像を獲得していた。
【０００５】
しかし、従来のデジタルイメージの幾何学的な歪曲補正に伴う技術は、テストパターン又は任意の画像にイメージが歪曲されないように表示されるまで運転者が画面上で操作するか選択しなければならないので、運転者が歪曲補正定数を手動で補正しなければならない煩わしさがあり、運転者の選択基準に従いイメージの幾何学的な歪曲補正の水準が変化する問題点があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１２−０８５０２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、後方カメラを介して撮影された画像の光学特性と後方カメラの取付特性に伴うカメラ特性値を適用して画像補正のための補正モデルを生成し、撮影画像を補正モデルに適用して後方カメラの画像歪曲を補正するようにする後方カメラの画像歪曲補正装置及び方法を提供することである。
本発明の他の目的は、後方カメラに対応する仮想カメラの撮影領域を複数の領域に分離して各領域別にティルティング角度を設定することにより、後方カメラの死角地帯を最小化して運転者の可視領域を拡張させる後方カメラの画像歪曲補正装置及び方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る後方カメラの画像歪曲補正装置は、車両後面に取り付けられたカメラの特性を分析し、前記カメラの特性値から前記カメラに対応する仮想カメラの撮影領域別のティルティング（ｔｉｌｔｉｎｇ）角度を設定するティルティング角度設定部、前記仮想カメラの撮影領域別のティルティング角度を適用して補正モデルを生成する補正モデル生成部、前記補正モデルに基づき前記仮想カメラをティルティングし、前記カメラを介して撮影された撮影画像を前記仮想カメラの撮影領域別に設定されたティルティング角度に従いビュー変換して補正画像を生成する画像補正部、及び前記画像補正部により生成された補正画像を出力する画像出力部を含むことを特徴とする。
【０００９】
前記ティルティング角度は、地平線に水平な方向を０度にし、地平線で上側方向（−）又は下側方向（＋）に傾いた角度であることを特徴とする。
【００１０】
前記ティルティング角度設定部は、既に設定された基準角度を基準に、上側の固定領域に対してティルティング角度を前記基準角度に固定し、下側の可変領域に対してティルティング角度を前記基準角度から既に設定された最大角度の範囲内で可変的に設定することを特徴とする。
【００１１】
前記ティルティング角度設定部は、前記可変領域のティルティング角度設定時、前記可変領域を垂直方向に複数個の領域に分類して上部領域から下部領域の順にティルティング角度を増加させることを特徴とする。
【００１２】
前記補正モデルは、前記仮想カメラの撮影領域別に区分された形態を有し、各領域別に対応する撮影領域のピクセル値及びティルティング角度のうち少なくとも一つの設定値が格納されることを特徴とする。
【００１３】
前記カメラの特性値は、前記カメラが配置された位置及び撮影方向、前記カメラのレンズに対する焦点距離、画角及び光学中心点のうち少なくとも一つを含むことを特徴とする。
【００１４】
また、本発明に係る後方カメラの画像歪曲補正方法は、車両後面に取り付けられたカメラの特性を分析し、前記カメラの特性値から前記カメラに対応する仮想カメラの撮影領域別のティルティング（ｔｉｌｔｉｎｇ）角度を設定する段階、前記仮想カメラの撮影領域別のティルティング角度を適用して補正モデルを生成する段階、前記補正モデルに基づき前記仮想カメラをティルティングし、前記カメラを介して撮影された撮影画像を前記仮想カメラの撮影領域別に設定されたティルティング角度に従いビュー変換して補正画像を生成する段階、及び前記補正画像を生成する段階で生成された補正画像を出力する段階を含むことを特徴とする。
【００１５】
前記ティルティング角度を設定する段階は、既に設定された基準角度を基準に、上側の固定領域に対してティルティング角度を前記基準角度に固定し、下側の可変領域に対してティルティング角度を前記基準角度から既に設定された最大角度の範囲内で可変的に設定することを特徴とする。
【００１６】
前記ティルティング角度を設定する段階は、前記可変領域のティルティング角度設定時、前記可変領域を垂直方向に複数個の領域に分類して上部領域から下部領域の順にティルティング角度を増加させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、後方カメラで撮影された画像の光学特性と後方カメラの取付特性によるカメラ特性値を適用して画像補正のための補正モデルを生成することにより、撮影画像を補正モデルに適用することで撮影画像の歪曲を容易に補正することができる利点がある。
また、本発明は、後方カメラに対応する仮想カメラの撮影領域を複数の領域に分類して各領域別にティルティング角度を設定し、設定されたティルティング角度に従い各領域別に仮想カメラをティルティングすることにより、水平方向の地平線又は水平線や水平方向の線成分に対する撓みを補正することにより垂直物の歪曲を最小化し、原本画像の外郭部分の視野が広くなって死角領域を最小にできる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明に係る後方カメラの画像歪曲補正装置の構成の説明のために参照されるブロック図である。
【図２】本発明に係る後方カメラの特性値を抽出する動作の説明のために参照される例示図である。
【図３】本発明に係る補正モデルの実施形態を示す図である。
【図４】本発明に係る補正モデルを適用して撮影画像をビュー変換する実施形態を示す図である。
【図５】本発明に係る補正モデルを適用して撮影画像の歪曲を補正する実施形態を示す図である。
【図６】本発明に係る補正モデルを適用して撮影画像の歪曲を補正する実施形態を示す図である。
【図７】本発明に係る後方カメラの画像歪曲補正方法の動作の流れを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施形態を詳細に説明する。
図１は、本発明に係る後方カメラの画像歪曲補正装置の構成を説明するブロック図である。
図１に示す通り、本発明に係る後方カメラの画像歪曲補正装置（以下、「画像歪曲補正装置」と称する）１０は、制御部１１、画像入力部１２、画像出力部１３、格納部１４、カメラ特性抽出部１５、ティルティング角度設定部１６、補正モデル生成部１７及び画像補正部１８を含む。ここで、制御部１１は画像歪曲補正装置１０の各部の動作を制御する。
画像入力部１２は、車両の後面に配置されたカメラ、即ち、後方カメラ１と連結され、後方カメラ１を介して撮影される画像がリアルタイムで入力される。このとき、画像入力部１２を介して入力される画像は後方カメラ１を介して撮影された原本画像である。
【００２０】
画像出力部１３は、車両に備えられたモニター、ナビゲーションなどのディスプレイ手段５と連結され、画像補正部１８により最終生成された補正画像をディスプレイ手段５に出力する。
格納部１４は、車両に取り付けられた後方カメラ１の特性情報、画像歪曲を補正するための補正係数及び設定値などが格納される。さらに、格納部１４には補正モデル生成部１７により生成された補正モデルが格納される。
カメラ特性抽出部１５は、既に設定された数学的モデルに基づき車両後面に取り付けられたカメラの特性を分析し、当該カメラの特性値を抽出する。
【００２１】
カメラ特性抽出部１５は当該カメラの特性値を抽出する際、カメラの取付特性（例えば、カメラ取付位置及び撮影方向に対する方向座標（ｘ、ｙ、ｚ）など）及び光学特性（例えば、後方カメラのレンズ画角、焦点距離及び光学中心点など）を考慮してカメラの特性値を抽出する。このとき、抽出されたカメラの特性値は、カメラに対応する仮想カメラの生成に利用され、仮想カメラの撮影領域別のティルティング角度の設定に利用される。
ティルティング角度設定部１６は、カメラ特性抽出部１５で抽出されたカメラの特性値を適用して仮想カメラの撮影領域別にティルティング角度を設定する。
仮想カメラの撮影領域は、既に設定された基準角度を基準に、上側の固定領域と下側の可変領域とに区分することができ、可変領域は再び複数個の領域に区分することができる。一方、ティルティング角度は地平線に水平な方向を０度にし、地平線で上側方向（−）又は下側方向（＋）に傾いた角度である。
【００２２】
ティルティング角度設定部１６は固定領域のティルティング角度を既に設定された基準角度に固定されるように設定し、可変領域のティルティング角度を基準角度乃至既に設定された最大角度の範囲内で可変的に設定する。  基準角度は−１０度乃至５度の間で何れか一つの角度に設定されるのが好ましいが、これに限定されるものではない。但し、以下の実施形態では基準角度が０度を例にして説明する。
この場合、仮想カメラの撮影領域のうち上側に該当する固定領域のティルティング角度は基準角度に固定されるため、撮影画像上の垂直物の歪曲を最小化することができ水平方向の線成分に対する撓みを最小化し、外郭部分の視野が広くなる。
【００２３】
ティルティング角度設定部１６は、可変領域のティルティング角度の設定において、複数個の領域に区分された可変領域に対し上部領域から下部領域の順にティルティング角度を増加させる。したがって、仮想カメラの撮影領域のうち下側に該当する可変領域は下部領域に行くほどティルティング角度が大きくなるため、短い距離で広い視野角を確保することができる。
一例として、基準角度が０度であり、可変領域が三つの領域に区分された状態で最上位領域は１領域、その下の領域は２領域、そして最下位の領域は３領域であると仮定すれば、固定領域のティルティング角度は基準角度である０度に固定され、可変領域で１領域は５度、２領域は１１度、そして３領域は１８度に設定される。勿論、最大角度は１８度以上であり、ティルティング角度は車両の後方に備えられたカメラの特性値に従い変わる。
【００２４】
補正モデル生成部１７は、ティルティング角度設定部１６により設定された撮影領域別のティルティング角度に対応して補正モデルを生成する。ここで、固定領域のティルティング角度は基準角度である０度に固定され、可変領域は下側に行くほどティルティング角度が大きくなるため、補正モデルは下側が屈曲したシリンダー形態を有する。基準角度が０度未満の場合、補正モデルは下側だけでなく上側もともに屈曲したシリンダー形態になる。補正モデルの具体的な実施形態は図３に示す。
画像補正部１８は、後方カメラ１を介して撮影された撮影画像を補正モデル生成部１７により生成された補正モデルに適用して撮影画像のビューを変換し、ビュー変換された補正画像を生成する。このとき、画像補正部１８は、補正モデルに基づき後方カメラ１に対応して生成された仮想カメラを制御し、画像補正部１８の制御により仮想カメラはそれぞれの撮影領域別に設定されたティルティング角度に従いティルティングすることにより、撮影領域別にビュー変換された補正画像を獲得する。
【００２５】
一例として、基準角度が０度であり、最大角度が２５度であると仮定したとき、後方カメラ１を介して撮影された撮影画像が垂直方向に６個の領域に区分された状態で、仮想カメラは１、２領域に対してはティルティング角度を０度にしてビュー変換し、３領域に対してはティルティング角度を５度にしてビュー変換し、４領域に対してはティルティング角度を１１度にしてビュー変換し、５領域に対してはティルティング角度を１７度にしてビュー変換し、６領域に対してはティルティング角度を２５度にしてビュー変換する。したがって、画像補正部１８は１乃至６領域に対しそれぞれビュー変換された補正画像を獲得することになる。    画像補正部１８で獲得された補正画像は、画像出力部１３を介して自動車のディスプレイ手段５に出力され、運転者は画像出力部１３を介してディスプレイされた補正画像を確認することにより車両後方の状態を正確に把握することができる。
【００２６】
図２は、本発明に係る後方カメラの特性値を抽出する動作を説明する図である。
図２に示す通り、（ａ）は自動車の後面に取り付けられる後方カメラを表したものである。このとき、画像歪曲補正装置は、（ａ）の後方カメラを（ｂ）に示す数学的モデルに基づき、（ｃ）のようにカメラの取付位置及び姿勢情報に伴う特性を分析する。さらに、画像歪曲補正装置は（ｄ）のように広角カメラのセンサー及びレンズの特性を分析する。
画像歪曲補正装置は、（ｃ）と（ｄ）の分析結果に基づき（ｅ）のように当該カメラの特性値を抽出する。ここで、カメラの取付位置及び姿勢情報に伴う特性値は座標情報（ｘ、ｙ、ｚ）及び撮影方向情報などを含むことができ、カメラのセンサー及びレンズに対する特性はレンズ画角、焦点距離及び光学中心点情報などを含むことができる。
【００２７】
図３は、本発明に係る補正モデルの実施形態を示した例示図である。
図３に示す通り、補正モデルはシリンダー形モデルで、基準角度が０度に設定され下側が屈曲した形態を有する。言い換えれば、画像歪曲補正装置は仮想カメラの撮影領域別にティルティング角度を設定するが、固定領域はティルティング角度を基準角度である０度に設定し、可変領域は０度から既に設定された最大角度であるαの間で可変的に設定する。
このとき、可変領域は再び複数個の領域に区分して各領域別に異なるティルティング角度を設定することができ、上部から下部の方向に行くほどティルティング角度を大きく設定する。
【００２８】
一例として、最大角度であるαが２５度であると仮定したとき、可変領域を四つの撮影領域に区分し、上部から下部の方向に１領域のティルティング角度は０度、２領域のティルティング角度は５度、３領域のティルティング角度は１５度、そして４領域のティルティング角度は２５度に設定することができる。したがって、補正モデルは下側に行くほど次第に傾きが大きくなるため、下側が屈曲したシリンダー形態を有することになる。勿論、前記で説明したように基準角度が０度未満の場合、補正モデルは下側だけでなく上側もともに屈曲したシリンダー形態になる。    補正モデルは仮想カメラの撮影領域別に区分された形態を有し、各領域別に対応する撮影領域のピクセル値、ティルティング角度などの設定値が格納される。
【００２９】
図４は、図３の補正モデルを適用して撮影領域別のビュー変換動作の実施形態を表した図である。
図４に示す通り、画像歪曲補正装置は、後方カメラを介して画像が撮影されると、図３の補正モデル（Ｍ）に基づき仮想カメラをティルティングして撮影画像を領域別にビュー変換する。
一例として、可変領域のうち上部から下部の方向に１領域のティルティング角度は０度、２領域のティルティング角度は５度、３領域のティルティング角度は１５度、そして４領域のティルティング角度は２５度に設定されたものと仮定すれば、仮想カメラは補正モデル（Ｍ）に基づき撮影画像のうち固定領域に該当する領域の画像を傾斜度が０度になるようにビュー変換する。
【００３０】
一方、仮想カメラは補正モデル（Ｍ）に基づき、撮影画像で可変領域の１領域の画像を傾斜度が０度になるようにビュー変換する。さらに、仮想カメラは補正モデル（Ｍ）に基づき、撮影画像で可変領域の２領域に該当する領域の画像を傾斜度が５度になるようにビュー変換し、可変領域の３領域に該当する領域の画像を傾斜度が１５度になるようにビュー変換する。さらに、仮想カメラは補正モデル（Ｍ）に基づき、撮影画像で可変領域の４領域に該当する領域の画像を傾斜度が２５度になるようにビュー変換する。
したがって、画像歪曲補正装置は撮影画像に対して固定領域、可変領域の１領域、２領域、３領域及び４領域でビュー変換された最終画像を補正画像として獲得することになる。
【００３１】
図５及び図６は、本発明に係る補正モデルを適用して撮影画像の歪曲を補正する実施形態を示した例示図である。
図５及び図６に示す通り、（ａ）は後方カメラを介して撮影された原本画像であり、（ｂ）は原本画像の補正画像である。ここに、図５は補正画像の細部補正項目を表した図である。
図５及び図６の（ａ）に示す通り、原本画像内の垂直物体（例えば、人、安全台、三角台など）は地表面或いは底面を基準に垂直に立っているのが正常であるが、広角レンズの特性上原本画像では人が地平面或いは底面に垂直に立っているのではなく傾いた状態で撓んで表示される。同様に、地表面の境界線、即ち、地平線は水平方向に直線をなしているのが正常であるが、中心部から左右側面に進められるほど撓んだ状態で表示される。
【００３２】
この場合、中心部は視野が確保されるが、左側及び右側端は視野が狭くなり運転者が正確な状態を確認することができなくなる。したがって、画像歪曲補正装置は図５及び図６の（ａ）のような原本画像から発生する問題を解決すべく、原本画像の垂直物体、地平線などの形状及び位置を補正するための補正モデルを生成する。
このために、画像歪曲補正装置は後方カメラに対応する仮想カメラの撮影領域を複数個の領域に分類し、後方カメラの特性値、即ち、位置及び姿勢による特性値と光学特性値などに基づき各撮影領域別にティルティングするための角度を設定する。このとき、画像歪曲補正装置は、仮想カメラの撮影領域別に設定されたティルティング角度に基づき補正モデルを生成する。
【００３３】
結局、画像歪曲補正装置は、補正モデルに従い後方カメラに対応する仮想カメラをティルティングして原本画像を各撮影領域別にビュー変換することにより、図５及び図６の（ｂ）のように歪曲が補正された画像を獲得することになる。
このとき、画像歪曲補正装置は、補正モデルで仮想カメラの撮影領域別にティルティング角度を別に設定し、具体的に固定領域はティルティング角度を基準角度に固定されるように設定することにより、固定領域に対して原本画像に比べ垂直物と地平線などの傾き及び撓みなどを補完した補正画像を獲得することになる。
即ち、図５の（ｂ）ように、補正画像では(1)のように垂直物、即ち、人が垂直に立っている形態に補正され、(2)のように地平線が水平な一直線形態に補正されたことを確認することができる。
【００３４】
さらに、画像歪曲補正装置は固定領域のティルティング角度を基準角度に固定されるように設定する傍ら、基準角度を基準に下側の可変領域に対してはティルティング角度を基準角度乃至最大角度の間で可変的に設定し、下方に行くほどティルティング角度を大きくすることにより光学カメラの長所である広い画角の画像を獲得することができるようにする。即ち、図５の（ｂ）のように、補正画像では(3)のように原本画像に比べ左、右側の外郭部分に対する視野が広くなった形態に補正されたことを確認することができる。この場合、運転者に一層広い範囲の画像を提供することができるので死角地帯を最小にすることができる。
したがって、運転者は図５及び図６の（ｂ）に示す補正画像を介して後方状況をより正確に確認することができる。
【００３５】
以下、本発明に係る後方カメラの画像歪曲補正装置の動作の流れをより詳しく説明する。
図７は、本発明に係る後方カメラの画像歪曲補正方法に対する動作の流れを示したフローチャートである。
図７に示す通り、本発明に係る後方カメラの画像歪曲補正装置は、既に設定された数学的モデルに基づき車両後面に取り付けられたカメラの特性を分析し（Ｓ１００）、後方カメラに対するカメラの特性値を抽出する（Ｓ１１０）。このとき、「Ｓ１００」過程では後方カメラのカメラ取付位置及び方向に伴う取付特性と、広角レンズ及びセンサーなどの装備に対する光学特性を分析する。したがって、「Ｓ１１０」過程で原本画像に対する領域別のビュー変換角度の算出のためのカメラの特性値を抽出する。
【００３６】
次いで、画像歪曲補正装置は「Ｓ１１０」過程で抽出されたカメラ特性値等を適用し、後方カメラに対応する仮想カメラの撮影領域別のティルティング角度を設定する（Ｓ１２０）。
ここで、仮想カメラの撮影領域別のティルティング角度は、地平線に水平な方向を０度にし、地平線で上側（−）方向又は下側（＋）方向に傾いた角度を言う。このとき、「Ｓ１２０」過程は仮想カメラの撮影領域を基準角度を基準に固定領域と可変領域に分類した状態で、固定領域のティルティング角度は基準角度、可変領域のティルティング角度は基準角度から既に設定された最大角度の範囲内で可変的に設定する。さらに詳しくは、可変領域のティルティング角度設定時、可変領域を垂直方向に複数個の領域に分類し、上部領域から下部領域の順にティルティング角度を増加させる。
【００３７】
「Ｓ１２０」過程で算出された仮想カメラの撮影領域別のティルティング角度を適用し、撮影画像を補正するための補正モデルを生成する（Ｓ１３０）。
したがって、画像歪曲補正装置はカメラの撮影画像を「Ｓ１３０」過程で生成された補正モデルに適用し（Ｓ１４０）、撮影画像の歪曲を補正する（Ｓ１５０）。ここで、「Ｓ１５０」過程は補正モデルに基づき仮想カメラを撮影領域別にティルティングし、仮想カメラのティルティングにより撮影画像を各撮影領域別にビュー変換することで撮影画像を補正することになる。
次いで、画像歪曲補正装置は「Ｓ１５０」過程で獲得された補正画像を車両に備えられたディスプレイ手段などを介して出力する（Ｓ１６０）。
図７には示していないが、画像歪曲補正装置は「Ｓ１５０」過程で撮影画像の歪曲を補正する場合に発生する異質感を償うための補償モデルをさらに生成し、補正画像を補償モデルに適用することにより最終出力画像を生成することもできる。
【００３８】
以上、本発明に関する好ましい実施形態を説明したが、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の属する技術分野を逸脱しない範囲での全ての変更が含まれる。
【符号の説明】
【００３９】
１    後方カメラ                            
５    ディスプレイ手段
１０    画像歪曲補正装置                    
１１    制御部
１２    画像入力部                          
１３    画像出力部
１４    格納部                              
１５    カメラ特性抽出部
１６    ティルティング角度設定部                    
１７    補正モデル生成部
１８    画像補正部                          
Ｍ    補正モデル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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