(57)【要約】【課題】座標変換演算を行うことなく水平方向の補正を行うことのできる画像歪み補正装置を提供する。【解決手段】画像歪み補正装置は、取り込み画素範囲指定部１が、１ラインの画素数情報、画像データの水平・垂直位置情報および各ラインにおける画像の縮小の程度を示す縮小率情報にもとづいて取り込み画素範囲を指定し、各ラインの全画素データから、画素範囲指定部１により指定された取り込み画素範囲の画素データをラインメモリ２へ取り込み、拡大率算出部３が、縮小率情報にもとづいて各ラインの拡大率を算出し、拡大処理部４が、ラインメモリ２から読み出したデータに、拡大率算出部３により算出された拡大率に応じた拡大処理を施し、その処理結果をラインメモリ５へ格納する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像レンズの歪みにより各ラインの両端間の距離が中央へ向かって左右均等に縮小されて撮像された画像データが入力され、
１ラインの画素数情報、前記画像データの水平・垂直位置情報および各ラインにおける前記縮小の程度を示す縮小率情報にもとづいて取り込み画素範囲を指定する取り込み画素範囲指定手段と、
各ラインの全画素データから、前記取り込み画素範囲の画素データを取り込む第１のラインメモリと、
前記縮小率情報にもとづいて各ラインの拡大率を算出する拡大率算出手段と、
前記第１のラインメモリから読み出したデータに前記拡大率算出手段により算出された前記拡大率に応じた拡大処理を行う拡大処理手段と、
前記拡大処理の結果を格納する第２のラインメモリと
を備えることを特徴とする画像歪み補正装置。
【請求項２】
前記縮小率情報が、ラインごとの縮小率が記載されたテーブルから読み出される
ことを特徴とする請求項１に記載の画像歪み補正装置。
【請求項３】
前記テーブルが、前記撮像レンズの歪み特性に応じて差し替えられる
ことを特徴とする請求項２に記載の画像歪み補正装置。
【請求項４】
前記取り込み画素範囲指定手段が、
ライン中央画素を中心として、前記取り込み画素範囲を指定する
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像歪み補正装置。
【請求項５】
前記拡大処理手段が、
前記縮小率の逆数を前記拡大率として算出する
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像歪み補正装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像歪み補正装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、車両運転時の安全確保のため、例えば、車両後方にカメラを搭載して、後進時の運転者の視覚を補助することが行われている。このような車載カメラでは、できるだけ広範囲の画像が得られるように、広角レンズが使用される。
【０００３】
ところで、一般的に、広角レンズを使用した場合、周辺部の画像に歪みが生じ、人間の視覚とは見え方にずれがあり、画像を見る人に違和感を生じさせる。そこで、この視覚上の違和感を低減させるために、撮影画像の歪みを補正することが行われる。その際、水平方向、垂直方向ともに補正すると、よりよい改善効果が得られるが、そのためには、１フィールド分の画像データを格納するバッファメモリが必要となり、画像歪み補正装置のメモリ容量が増大するという問題が発生する。
【０００４】
この問題に対し、従来、水平方向の補正のみを行なうようにして、バッファメモリの容量を１ライン分の画像データを格納するだけの小容量にした画像歪み補正装置が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
車庫入れや駐車などのために後方をモニタする場合、自車の左右の余裕の確認が重要であり、左右方向の歪みが解消される水平方向の補正を行なうだけでも、視覚上の錯覚防止に効果がある。
【０００６】
しかし、特許文献１の画像歪み補正装置では、画像の歪み率を表すパラメータを用いた変換式により入力画像の座標と画像歪み補正後の画像の座標との間の座標変換の計算が行なわれ、その計算結果にもとづく線形補間により画像の補正が行なわれるため、その演算量が膨大になる、という問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平７−３７０７９号公報  （第３ページ、図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
そこで、本発明の目的は、座標変換演算を行うことなく水平方向の補正を行うことのできる画像歪み補正装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一態様によれば、撮像レンズの歪みにより各ラインの両端間の距離が中央へ向かって左右均等に縮小されて撮像された画像データが入力され、１ラインの画素数情報、前記画像データの水平・垂直位置情報および各ラインにおける前記縮小の程度を示す縮小率情報にもとづいて取り込み画素範囲を指定する取り込み画素範囲指定手段と、各ラインの全画素データから、前記取り込み画素範囲の画素データを取り込む第１のラインメモリと、前記縮小率情報にもとづいて各ラインの拡大率を算出する拡大率算出手段と、前記第１のラインメモリから読み出したデータに前記拡大率算出手段により算出された前記拡大率に応じた拡大処理を行う拡大処理手段と、前記拡大処理の結果を格納する第２のラインメモリとを備えることを特徴とする画像歪み補正装置が提供される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、画像歪みの補正に要する演算量を少なくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施例に係る画像歪み補正装置の構成の例を示すブロック図。
【図２】撮像レンズの歪みによる画像歪みの例を示す図。
【図３】本発明の実施例で用いる縮小率を説明するための図。
【図４】縮小率情報テーブルの例を示す図。
【図５】本発明の実施例におけるラインメモリへの画像データの取り込み動作を説明するための図。
【図６】本発明の実施例の拡大処理部の動作を説明するための図。
【図７】本発明の実施例による歪み補正後の画像の例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する。なお、図中、同一または相当部分には同一の符号を付して、その説明は繰り返さない。
【実施例】
【００１３】
図１は、本発明の実施例に係る画像歪み補正装置の構成の例を示すブロック図である。
【００１４】
本実施例の画像歪み補正装置は、１ラインの画素数情報、画像データの水平・垂直位置情報および各ラインにおける画像の縮小の程度を示す縮小率情報にもとづいて取り込み画素範囲を指定する取り込み画素範囲指定部１と、各ラインの全画素データから、画素範囲指定部１により指定された取り込み画素範囲の画素データを取り込むラインメモリ２と、上述の縮小率情報にもとづいて各ラインの拡大率を算出する拡大率算出部３と、ラインメモリ２から読み出したデータに、拡大率算出部３により算出された拡大率に応じた拡大処理を施す拡大処理部４と、拡大処理部４による拡大処理の結果を格納するラインメモリ５と、を備える。
【００１５】
図２に、本実施例の画像歪み補正装置に入力される画像の歪みの例を示す。
【００１６】
図２（ａ）の歪みのない画像に対して、本実施例の画像歪み補正装置には、広角レンズを用いて撮影された画像が入力されるため、その画像は、図２（ｂ）に示すような、樽型の歪みを有する。樽型の歪みの場合、周辺部の画像が内側へ縮むように湾曲する。
【００１７】
本実施例では、この樽型歪みによる湾曲を、それぞれのラインごとの縮小率による画像の縮小と捉え、画像の歪み率を各ラインの縮小率で表すものとする。
【００１８】
図３を用いて、本実施例における縮小率算出の方法について説明する。
【００１９】
いま、図３（ａ）に示すように、撮像画面がマトリックス状の画素で構成されているものとして、その両端の画素位置に撮影位置がある２つの直線状の被写体を撮影したものとする。
【００２０】
この場合、この２つの直線状の被写体のライン上の距離を、画素数を単位として、Ｍ画素と表す。
【００２１】
これに対して、入力画像データでは、上述の２つの直線状の被写体のライン上の距離が、撮像レンズの歪みの影響を受けて変動する。
【００２２】
例えば、１ライン目では、図３（ｂ）に示すように、２つの直線状の被写体のライン上の距離がｍ１画素となる。このとき、レンズの歪みが左右対称であるため、ｍ１画素の範囲は、中央画素Ｃ１を中心として左右均等となる。
【００２３】
また、２ライン目では、図３（ｃ）に示すように、２つの直線状の被写体のライン上の距離がｍ２画素となる。この場合、ｍ２画素の範囲は、中央画素Ｃ２を中心として左右均等となる。
【００２４】
このように、両端画素位置に撮影位置がある被写体間のライン上の距離が、１ライン目ではＭ画素からｍ１画素へ縮小され、２ライン目ではＭ画素からｍ２画素へ縮小されたものとみなせる。
【００２５】
また、見方を変えると、上述の２つの被写体間の画像情報が、１ライン目ではｍ１画素範囲内に存在し、２ライン目ではｍ２画素範囲内に存在する、とも言える。
【００２６】
そこで、本実施例では、両端画素位置に撮影位置がある被写体間のライン上の距離がｍ画素であるラインの縮小率ｓを、１ラインの画素数Ｍに対する比
ｓ＝ｍ／Ｍ
で表すようにする。
【００２７】
これにより、図３（ｂ）、図３（ｃ）に示す例の場合、１ライン目、２ライン目の縮小率をそれぞれｓ１、ｓ２とすると、
ｓ１＝ｍ１／Ｍ
ｓ２＝ｍ２／Ｍ
と表される。
【００２８】
本実施例では、各ラインの縮小率が予め求められ、縮小率情報テーブル６として用意されている。
【００２９】
図４に、縮小率情報テーブル６の例を示す。
【００３０】
図４に示す例では、各ラインのライン番号とそのラインの縮小率が１組のペアとしてテーブルが形成されている。
【００３１】
この縮小率情報テーブル６は、撮像レンズの歪み率の違いに応じて複数用意されており、使用する撮像レンズによって、縮小率情報テーブル６は差し替えられる。
【００３２】
取り込み画素範囲指定部１は、１ラインの画素数情報、画像データの水平・垂直位置情報および縮小率情報テーブル６から読み出した縮小率情報にもとづいて、入力画像データからラインメモリ２へ取り込む画素の範囲を指定する。
【００３３】
１ラインの画素数情報とは、例えば、図３（ａ）に示した画素数Ｍのことである。
【００３４】
また、画像データの水平・垂直位置情報は、画像データとともに撮像装置（非図示）から入力される情報であり、入力されている画像データが、何ライン目の何画素目のデータであるかを示す。
【００３５】
すなわち、取り込み画素範囲指定部１は、入力画像データのライン位置から、そのラインの縮小率ｓを縮小率情報テーブル６から読み取り、そのラインで取り込む画素数ｍをｍ＝ｓ×Ｍとして求め、そのラインの中央画素を中心とするｍ画素をラインメモリ２へ取り込む画素の範囲として指定する。
【００３６】
図５に、ラインメモリ２への画像データ取り込みの例を示す。
【００３７】
図５（ａ）は、図３（ｂ）に示した１ライン目に対する画像データの取り込みの例である。この場合、１ライン目の縮小率ｓ１から、取り込み画素数ｍ１＝ｓ１×Ｍが求められ、中央画素Ｃ１を中心とするｍ１個の画素データがラインメモリ２へ取り込まれる。
【００３８】
同様に、図５（ｂ）は、図３（ｃ）に示した２ライン目に対する画像データの取り込みの例である。この場合、２ライン目の縮小率ｓ２から、取り込み画素数ｍ２＝ｓ２×Ｍが求められ、中央画素Ｃ２を中心とするｍ２個の画素データがラインメモリ２へ取り込まれる。
【００３９】
これにより、ラインメモリ２へは、図３（ｂ）に示すような湾曲した２つの被写体間の領域の画像データのみが取り込まれる。
【００４０】
そこで、ラインメモリ２へ取り込まれたデータをＭ画素まで拡大すれば、本来の画素位置へ戻すことができる。
【００４１】
そのために、拡大率算出部３は、縮小率情報テーブル６から読み出した縮小率情報にもとづいて各ラインの拡大率を算出する。
【００４２】
ここでは、各ラインの縮小率ｓの逆数をとって、各ラインの拡大率ｋを算出する。すなわち、
ｋ＝１／ｓ
として、各ラインの拡大率ｋを算出する。
【００４３】
拡大処理部４は、ラインメモリ２から読み出したデータに、拡大率算出部３により算出された拡大率ｋに応じた拡大処理を施す。
【００４４】
図６に、拡大処理部４による拡大処理のイメージを模式的に示す。
【００４５】
図６（ａ）は、図３（ｂ）に示した１ライン目の画像データに対する拡大処理の様子を示す。この場合、中央画素Ｃ１を中心に左右均等にＭ画素まで拡大される。
【００４６】
同様に、図６（ｂ）は、図３（ｃ）に示した２ライン目の画像データに対する拡大処理の様子を示す。この場合、中央画素Ｃ２を中心に左右均等にＭ画素まで拡大される。
【００４７】
この拡大処理部４による各ラインに対する拡大処理の結果は、ラインメモリ５へ順次格納され、補正後画像データとして出力される。
【００４８】
図７に、補正後画像データの例を示す。
【００４９】
ここでは、図３（ａ）に示した歪みのある被写体画像に対する補正結果を示す。図７に示すように、画像の歪みが補正され、本来の被写体位置である各ラインの両端に補正画像データが出力される。
【００５０】
これにより、例えば、車両後方モニタ画像の補正を行った場合、自車の左右の余裕の確認などを的確に行うことができ、車両運転上の安全性が向上する。
【００５１】
このような本実施例によれば、各ラインの縮小率情報にもとづいて各ラインの画素データの切り出しおよび拡大処理を行うのみで画像の歪みを補正することができる。したがって、補正画素位置算出のための座標変換演算を行う必要がなく、補正処理に要する演算量を少なくすることができる。
【符号の説明】
【００５２】
１  取り込み画素範囲指定部
２、５  ラインメモリ
３  拡大率算出部
４  拡大処理部
６  縮小率情報テーブル
【図１】
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【図２】
2011008587.tif 000004
【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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