(57)【要約】【課題】  一台の広角撮像手段によって取得された広角画像に基づいて、複数の視線方向における所定方向視画像を歪みが補正された状態で同時に出力することができる多方向画像出力装置および多方向画像出力プログラムを提供する。【解決手段】  二以上の視線方向における視野範囲を含む画角を有するように設置された広角撮像手段１０から広角画像を取得する広角画像取得部３３と、前記広角画像における複数の前記視野範囲の歪みをそれぞれ補正して、複数の前記視線方向のそれぞれにおける所定方向視画像を取得する所定方向視画像変換部３５と、を有する。【選択図】  図２
2016167792.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
二以上の視線方向における視野範囲を含む画角を有するように設置された広角撮像手段から広角画像を取得する広角画像取得部と、
前記広角画像における複数の前記視野範囲の歪みをそれぞれ補正して、複数の前記視線方向のそれぞれにおける所定方向視画像を取得する所定方向視画像変換部と、
を有する、多方向画像出力装置。
【請求項２】
前記広角撮像手段は、俯瞰視に相当する俯瞰視野範囲および水平視に相当する水平視野範囲を含む画角を有するように設置されており、
前記所定方向視画像変換部は、前記広角画像における前記俯瞰視野範囲の歪みを補正して俯瞰視画像を取得するとともに、前記広角画像における前記水平視野範囲の歪みを補正して水平視画像を取得する、請求項１に記載の多方向画像出力装置。
【請求項３】
前記広角画像から前記所定方向視画像へ画像変換するための変換座標テーブルを記憶する変換座標テーブル記憶部を有している、請求項１または請求項２に記載の多方向画像出力装置。
【請求項４】
前記広角画像から前記所定方向視画像へ画像変換するための変換座標を算出する変換座標計算部を有している、請求項１または請求項２に記載の多方向画像出力装置。
【請求項５】
前記視野範囲を任意に設定可能な視野範囲設定部を有している、請求項１から請求項４のいずれかに記載の多方向画像出力装置。
【請求項６】
前記視野範囲内における前記所定方向視画像の視線方向を任意に設定可能な視線方向設定部を有している、請求項１から請求項５のいずれかに記載の多方向画像出力装置。
【請求項７】
複数の前記広角画像から得られた水平視画像を繋ぎ合わせて水平パノラマ画像を生成するステッチング部を有している、請求項２に記載の多方向画像出力装置。
【請求項８】
複数の前記広角画像から得られた俯瞰視画像を繋ぎ合わせてアラウンドビュー画像を生成するステッチング部を有している、請求項２または請求項７に記載の多方向画像出力装置。
【請求項９】
二以上の視線方向における視野範囲を含む画角を有するように設置された広角撮像手段から広角画像を取得する広角画像取得部と、
前記広角画像における複数の前記視野範囲の歪みをそれぞれ補正して、複数の前記視線方向のそれぞれにおける所定方向視画像を取得する所定方向視画像変換部と、
してコンピュータを機能させる、多方向画像出力プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一台の広角撮像手段によって取得された広角画像に基づいて、俯瞰視画像や水平視画像等のように、多方向からの画像を同時に出力可能な多方向画像出力装置および多方向画像出力プログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車等に設置したカメラによって車両の周囲を撮影し、その撮影された画像に基づいて、当該自動車を仮想的に上方から見下ろすような、いわゆる俯瞰視画像を生成する画像処理技術が提案されている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−７４３５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した俯瞰視画像は、運転に不慣れな運転手であっても、駐車や車庫入れを安全かつスムーズに行えるようにアシストするものとして近年需要が高まっている。また、俯瞰視画像のみならず、自動車の側方を見渡すような、いわゆる水平視画像についても、通常の運転時等におけるサポートとして表示させたいという要望が存在する。
【０００５】
しかしながら、俯瞰視画像および水平視画像の両方を表示させるには、垂直下方に向けたカメラと、水平方向に向けたカメラとの２台のカメラが必要となる。また、近年では、車両の周囲全体を把握できるように、車体の前後左右にカメラを設置するケースが多い。このため、上記のようなケースでは、少なくとも合計８台のカメラが必要となり、コストがかかる上、設置スペースも確保しにくいという問題がある。
【０００６】
また、俯瞰視画像や水平視画像は、画角の広い広角カメラで撮影されることが多いが、当該広角カメラで撮影された画像中の立体物には歪みが発生する。このため、各画像を表示させる際には、一般的に、当該歪みを補正する画像処理が施されている。しなしながら、カメラが多くなるほど、上記画像処理に要する計算量が膨大となるため、リアルタイムでの動画像表示が困難になってしまうという問題もある。
【０００７】
本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであって、一台の広角撮像手段によって取得された広角画像に基づいて、複数の視線方向における所定方向視画像を歪みが補正された状態で同時に出力することができる多方向画像出力装置および多方向画像出力プログラムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る多方向画像出力装置は、二以上の視線方向における視野範囲を含む画角を有するように設置された広角撮像手段から広角画像を取得する広角画像取得部と、前記広角画像における複数の前記視野範囲の歪みをそれぞれ補正して、複数の前記視線方向のそれぞれにおける所定方向視画像を取得する所定方向視画像変換部と、を有する。
【０００９】
また、本発明の一態様として、前記広角撮像手段は、俯瞰視に相当する俯瞰視野範囲および水平視に相当する水平視野範囲を含む画角を有するように設置されており、前記所定方向視画像変換部は、前記広角画像における前記俯瞰視野範囲の歪みを補正して俯瞰視画像を取得するとともに、前記広角画像における前記水平視野範囲の歪みを補正して水平視画像を取得してもよい。
【００１０】
さらに、本発明の一態様として、前記広角画像から前記所定方向視画像へ画像変換するための変換座標テーブルを記憶する変換座標テーブル記憶部を有していてもよい。
【００１１】
また、本発明の一態様として、前記広角画像から前記所定方向視画像へ画像変換するための変換座標を算出する変換座標計算部を有していてもよい。
【００１２】
さらに、本発明の一態様として、前記視野範囲を任意に設定可能な視野範囲設定部を有していてもよい。
【００１３】
また、本発明の一態様として、前記視野範囲内における前記所定方向視画像の視線方向を任意に設定可能な視線方向設定部を有していてもよい。
【００１４】
さらに、本発明の一態様として、複数の前記広角画像から得られた水平視画像を繋ぎ合わせて水平パノラマ画像を生成するステッチング部や、複数の前記広角画像から得られた俯瞰視画像を繋ぎ合わせてアラウンドビュー画像を生成するステッチング部を有していてもよい。
【００１５】
また、本発明に係る多方向画像出力プログラムは、二以上の視線方向における視野範囲を含む画角を有するように設置された広角撮像手段から広角画像を取得する広角画像取得部と、前記広角画像における複数の前記視野範囲の歪みをそれぞれ補正して、複数の前記視線方向のそれぞれにおける所定方向視画像を取得する所定方向視画像変換部と、してコンピュータを機能させる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、一台の広角撮像手段によって取得された広角画像に基づいて、複数の視線方向における所定方向視画像を歪みが補正された状態で同時に出力することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明に係る多方向画像出力装置および多方向画像出力プログラムを搭載した自動車の第１実施形態を示す図である。
【図２】本第１実施形態の多方向画像出力装置および多方向画像出力プログラムを示すブロック図である。
【図３】俯瞰視画像および水平視画像に対して設定される視野範囲および視線方向を説明する図である。
【図４】本第１実施形態において、広角画像における複数点の座標と、画像変換後の画像における複数点の座標との対応関係を示す図である。
【図５】図４の画像変換に用いられる変換座標テーブルの一例である。
【図６】本第１実施形態の変換座標テーブルを算出する際の説明図である。
【図７】本第１実施形態において、ステッチング部により行われるアラウンドビュー画像および水平パノラマ画像の生成処理を示す概念図である。
【図８】本第１実施形態の多方向画像出力装置および多方向画像出力プログラムが実行する処理を示すフローチャートである。
【図９】本第２実施形態の多方向画像出力装置および多方向画像出力プログラムを示すブロック図である。
【図１０】本第２実施形態の多方向画像出力装置および多方向画像出力プログラムが実行する処理を示すフローチャートである。
【図１１】本実施例１で用いた広角画像である。
【図１２】図１１の広角画像から得られた水平視画像である。
【図１３】図１１の広角画像から得られた俯瞰視画像である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明に係る多方向画像出力装置および多方向画像出力プログラムの一実施形態について図面を用いて説明する。
【００１９】
本第１実施形態の多方向画像出力装置１Ａは、図１に示すように、自動車のサイドミラー等に設けられた広角撮像手段１０から広角画像を取得し、当該広角画像から俯瞰視画像および水平視画像という二方向からの画像を出力し、車内に設けられた表示手段１１に表示させるためのものである。以下、各構成について詳細に説明する。
【００２０】
なお、以下の実施形態では、本発明に係る多方向画像出力装置１Ａおよび多方向画像出力プログラム１ａを自動車に搭載しているが、この構成に限定されるものではない。例えば、監視カメラを備えたセキュリティシステムのように、多方向からの画像を必要とする全てのシステムに適用可能である。
【００２１】
広角撮像手段１０は、広角カメラ等のように広角な画角を備えたカメラによって構成されており、広角画像を撮影するものである。本第１実施形態において、広角撮像手段１０は、図１に示すように、水平視に相当する水平視野範囲および俯瞰視に相当する俯瞰視野範囲を含む画角を有するように、光軸を斜め下向きに向けた状態で設置される。
【００２２】
なお、本第１実施形態では、水平視画像および俯瞰視画像という二方向からの画像を出力させるため、広角撮像手段１０を上記のように設置しているが、この構成に限定されるものではない。すなわち、広角撮像手段１０は、二以上の視線方向における視野範囲を含む画角を有するように設置されていればよい。
【００２３】
また、本第１実施形態において、広角撮像手段１０は、図１に示すように、自動車の前後左右に４台設置されているが、この構成に限定されるものではなく、必要に応じて適宜増減してもよい。さらに、本発明において、広角画像とは、静止画像および動画像の双方を含む概念である。
【００２４】
表示手段１１は、タッチディスプレイ等によって構成されており、俯瞰視画像や水平視画像等のように、多方向における所定方向視画像を表示するものである。本第１実施形態では、後述するとおり、複数の俯瞰視画像を繋ぎ合わせたアラウンドビュー画像や、複数の水平視画像を繋ぎ合わせた水平パノラマ画像を表示させるようになっている。
【００２５】
多方向画像出力装置１Ａは、画像処理可能なコンピュータ等によって構成されており、図２に示すように、各種のデータを記憶するとともに演算処理手段３が演算処理を行う際のワーキングエリアとして機能する記憶手段２と、この記憶手段２にインストールされた多方向画像出力プログラム１ａを実行することにより、各種の演算処理を実行する演算処理手段３とを有している。以下、各構成手段について説明する。
【００２６】
記憶手段２は、ハードディスク、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、フラッシュメモリ等で構成されており、図２に示すように、プログラム記憶部２１と、視野範囲記憶部２２と、視線方向記憶部２３と、変換座標テーブル記憶部２４とを有している。
【００２７】
プログラム記憶部２１には、本第１実施形態の多方向画像出力装置１Ａを制御するための多方向画像出力プログラム１ａがインストールされている。そして、演算処理手段３が、当該多方向画像出力プログラム１ａを実行することにより、コンピュータを後述する各構成部として機能させるようになっている。
【００２８】
なお、多方向画像出力プログラム１ａの利用形態は、上記構成に限られるものではない。例えば、ＣＤ−ＲＯＭやＵＳＢメモリ等のように、コンピュータで読み取り可能な非一時的な記録媒体に多方向画像出力プログラム１ａを記憶させておき、当該記録媒体から直接読み出して実行してもよい。また、外部サーバ等からクラウドコンピューティング方式やＡＳＰ（Application Service Provider）方式等で多方向画像出力プログラム１ａを利用してもよい。
【００２９】
視野範囲記憶部２２は、表示手段１１へ出力しようとする複数の視野範囲を記憶するものである。本第１実施形態において、視野範囲記憶部２２には、図３に示すように、水平視に相当する水平視野範囲および俯瞰視に相当する俯瞰視野範囲のそれぞれが記憶されている。また、後述する視野範囲設定部３１によって、水平視野範囲および俯瞰視野範囲が任意に設定可能に構成されている。
【００３０】
視線方向記憶部２３は、表示手段１１へ出力しようとする複数の視線方向を記憶するものである。本第１実施形態において、視線方向記憶部２３には、図３に示すように、水平視野範囲内における水平視画像の視線方向、および俯瞰視野範囲内における俯瞰視画像の視線方向のそれぞれが記憶されている。また、後述する視線方向設定部３２によって、水平視画像の視線方向、および俯瞰視画像の視線方向が任意に設定可能に構成されている。
【００３１】
なお、本発明において、視線方向とは、視点（レンズ位置）から水平視画像や俯瞰視画像等の所定方向視画像へ下ろした垂線の方向をいうものとする。また、本第１実施形態では、水平視画像に対応する視線方向と視野範囲、および俯瞰視画像に対応する視線方向と視野範囲が設定されているが、この構成に限定されるものではない。すなわち、ユーザが必要とする任意の視線方向および視野範囲のセットを複数設定することが可能である。
【００３２】
変換座標テーブル記憶部２４は、広角画像における所望の視野範囲を所定方向視画像へ画像変換するための変換座標テーブルを記憶するものである。本第１実施形態において、変換座標テーブル記憶部２４には、広角画像から水平視画像へ画像変換するための水平変換座標テーブル、および広角画像から俯瞰視画像へ画像変換するための俯瞰変換座標テーブルが記憶されている。
【００３３】
例えば、図４に示すように、広角画像上に略扇形状の視野範囲（水平視野範囲または俯瞰視野範囲）が設定されている場合、当該視野範囲の外周および内部に含まれる複数点の二次元座標（Source_x,Source_y）と、歪みが補正された後の画像（水平視画像または俯瞰視画像）における複数点の二次元座標（Dest_x,Dest_y）との対応関係が、図５に示すような変換座標テーブルとして記憶される。
【００３４】
なお、本第１実施形態では、水平視画像や俯瞰視画像の歪みをできるだけ低減するため、広角画像における水平視野範囲や俯瞰視野範囲が略扇形状に設定されている。しかしながら、この構成に限定されるものではなく、視野範囲は台形等に設定してもよい。また、本第１実施形態では、図４に示すように、視野範囲において格子状に配置された５６点の座標を変換させているが、この構成に限定されるものではなく、必要に応じて座標点を適宜増減してもよい。
【００３５】
なお、変換座標テーブルは、様々な方法で算出することができる。例えば、本第１実施形態では、図６に示すように、俯角ψで設置された広角撮像手段１０によって広角画像を撮像し、当該広角画像上に二次元のＵＶ座標系を設定した場合、広角画像上の点（ｕ０，ｖ０）を水平視画像上の点（ｕｈ，ｖｈ）に変換するための水平変換座標テーブル、および広角画像上の点（ｕ０，ｖ０）を俯瞰視画像上の点（ｕｖ，ｖｖ）に変換するための俯瞰変換座標テーブルは、それぞれ以下のような基本式（１），（２）に、広角撮像手段１０の歪曲収差補正やアライメント補正等を加えることにより算出されている。
2016167792.tif 000003
ただし、各記号は以下を表す。
ψ：広角撮像手段の俯角
ｕ０：広角画像上のＵ座標
ｕｈ：水平視画像上のＵ座標
ｕｖ：俯瞰視画像上のＵ座標
ｖ０：広角画像上のＶ座標
ｖｈ：水平視画像上のＶ座標
ｖｖ：俯瞰視画像上のＶ座標
ｗｈ：同次座標のスケーリング変数
ｗｖ：同次座標のスケーリング変数
ｚ０：広角画像の画角を示す正定数
ｚｈ：水平視画像の画角を示す正定数
ｚｖ：俯瞰視画像の画角を示す正定数
【００３６】
つぎに、演算処理手段３は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等によって構成されており、記憶手段２にインストールされた多方向画像出力プログラム１ａを実行することにより、図２に示すように、視野範囲設定部３１と、視線方向設定部３２と、広角画像取得部３３と、視野範囲取得部３４と、所定方向視画像変換部３５と、ステッチング部３６と、画像出力部３７として機能するようになっている。以下、各構成部についてより詳細に説明する。
【００３７】
視野範囲設定部３１は、出力しようとする所定方向視画像の視野範囲を任意に設定可能とするためのものである。本第１実施形態において、視野範囲設定部３１は、図３に示すように、広角撮像手段１０の画角に含まれる視野範囲内において、水平視野範囲および俯瞰視野範囲を視野角度等で設定し、視野範囲記憶部２２に記憶させるようになっている。また、例えば、図３の水平視画像に示すように、視線方向を維持したまま視野範囲を下方に拡大することも可能である。
【００３８】
視線方向設定部３２は、視野範囲内における所定方向視画像の視線方向を任意に設定可能とするためのものである。本第１実施形態において、視線方向設定部３２は、図３に示すように、水平視画像および俯瞰視画像のそれぞれについて、光軸に対する傾斜角度等で視線方向を設定し、視線方向記憶部２３に記憶させるようになっている。また、例えば、図３の俯瞰視画像に示すように、視野範囲を維持したまま視線方向を地面に垂直な方向へ変更することも可能である。
【００３９】
広角画像取得部３３は、広角撮像手段１０から広角画像を取得するものである。本第１実施形態では、上述したとおり、自動車の前後左右に４台の広角撮像手段１０が設けられている。このため、広角画像取得部３３は、各広角撮像手段１０によって撮影された各広角画像をリアルタイムで取得するようになっている。
【００４０】
視野範囲取得部３４は、広角画像から視野範囲を取得するものである。本第１実施形態において、視野範囲取得部３４は、視野範囲記憶部２２に設定されている複数の視野範囲を参照し、各広角画像内に設定された水平視野範囲、および各広角画像内に設定された俯瞰視野範囲をそれぞれ取得するようになっている。
【００４１】
所定方向視画像変換部３５は、広角画像における複数の視野範囲の歪みをそれぞれ補正して、複数の視線方向のそれぞれにおける所定方向視画像を取得するものである。本第１実施形態において、所定方向視画像変換部３５は、変換座標テーブル記憶部２４に記憶されている変換座標テーブルを用いて、視野範囲取得部３４によって取得された水平視野範囲および俯瞰視野範囲のそれぞれを画像変換し、水平視画像および俯瞰視画像のそれぞれを取得するようになっている。
【００４２】
なお、本第１実施形態では、マルチタスク処理可能な演算処理手段３を使用しているため、所定方向視画像変換部３５が同時並行で画像変換処理を実行し、水平視画像および俯瞰視画像を同時に出力していたが、この構成に限定されるものではない。すなわち、所定方向視画像変換部３５による処理速度を高速化し、水平視画像および俯瞰視画像を交互出力するようにしてもよい。
【００４３】
ステッチング部３６は、複数の入力画像をステッチングして一つの画像を出力するものである。本第１実施形態では、４台の広角撮像手段１０によって前後左右位置の広角画像が取得される。このため、ステッチング部３６は、複数の広角画像から得られた前後左右位置の水平視画像を繋ぎ合わせて水平パノラマ画像を生成する。また、ステッチング部３６は、図７に示すように、当該複数の広角画像から得られた前後左右位置の俯瞰視画像を繋ぎ合わせてアラウンドビュー画像を生成するようになっている。なお、本第１実施形態において、ステッチング部３６は、水平パノラマ画像とアラウンドビュー画像を両方生成しているが、この構成に限定されるものではなく、いずれか一方のみを生成してもよい。
【００４４】
画像出力部３７は、ステッチング部３６によって生成されたアラウンドビュー画像および水平パノラマ画像を表示手段１１へ出力し、表示させるものである。なお、本第１実施形態では、ステッチング部３６によって、アラウンドビュー画像および水平パノラマ画像を生成しているが、この構成に限定されるものではない。すなわち、単一の広角画像から得られた水平視画像や俯瞰視画像のみを表示させる場合には、ステッチング部３６を設ける必要はない。また、この場合、画像出力部３７は、当該水平視画像および当該俯瞰視画像のみを出力することとなる。
【００４５】
つぎに、本第１実施形態の多方向画像出力装置１Ａおよび多方向画像出力プログラム１ａによる作用について説明する。なお、図８のフローチャートでは、所定方向視画像として、水平視画像および俯瞰視画像の２方向からの画像を出力する場合について説明する。
【００４６】
本第１実施形態の多方向画像出力装置１Ａおよび多方向画像出力プログラム１ａによって、水平視画像および俯瞰視画像のように、多方向からの所定方向視画像を表示させる場合、事前設定として、視野範囲設定部３１によって水平視野範囲および俯瞰視野範囲を予め設定しておく。また、視線方向設定部３２によって、水平視画像および俯瞰視画像における所望の視線方向を予め設定しておく。これにより、ユーザが必要とする視野範囲や視線方向が適宜設定される。
【００４７】
つぎに、図８に示すように、広角画像取得部３３が、各広角撮像手段１０から各広角画像を取得する（ステップＳ１）。このとき、各広角撮像手段１０は、水平視野範囲および俯瞰視野範囲を含む画角を有するように設置されている。このため、視野範囲取得部３４が、各広角画像から水平視野範囲および俯瞰視野範囲を確実に取得する（ステップＳ２）。
【００４８】
つづいて、所定方向視画像変換部３５が、各広角画像における水平視野範囲の歪みを補正して水平視画像を取得すると同時に（ステップＳ３）、各広角画像における俯瞰視野範囲の歪みを補正して俯瞰視画像を取得する（ステップＳ４）。これにより、歪みが補正された状態の水平視画像および俯瞰視画像が同時に取得される。また、本第１実施形態では、予め変換座標テーブルを算出して変換座標テーブル記憶部２４に記憶させているため、画像処理速度が高速化する。
【００４９】
つぎに、ステッチング部３６が、水平視画像および俯瞰視画像のそれぞれについて複数の画像を連続的に結合する、いわゆるステッチング処理を実行する（ステップＳ５）。これにより、各水平視画像からは、自動車の周囲全体を略水平方向に見渡すことができる水平パノラマ画像が生成されるため、通常走行時等に一目で周囲を確認しうるようにサポートする。また、各俯瞰視画像からは、自動車の周囲全体を上方から俯瞰視しうるアラウンドビュー画像が生成されるため、運転に不慣れな運転手が駐車や車庫入れを安全かつスムーズに行えるようにアシストする。
【００５０】
ステッチング部３６により生成された水平パノラマ画像およびアラウンドビュー画像は、画像出力部３７によって表示手段１１へ出力される（ステップＳ６）。これにより、少ない広角撮像手段１０しか設置されていなくても、表示手段１１にはリアルタイムで水平パノラマ画像およびアラウンドビュー画像が同時に表示される。その後、多方向画像表示機能がＯＦＦされない限り（ステップＳ７）、上述したステップＳ１〜Ｓ６に係る処理が繰り返し実行される。
【００５１】
以上のような本第１実施形態の多方向画像出力装置１Ａおよび多方向画像出力プログラム１ａによれば、以下のような効果を奏する。
１．一台の広角撮像手段１０によって取得された広角画像に基づいて、複数の視線方向における所定方向視画像を歪みが補正された状態で同時に出力することができる。
２．予め変換座標テーブルを記憶させておくことにより、画像処理速度を高速化することができる。
３．複数の所定方向視画像のそれぞれについて、所望の視野範囲や視線方向を適宜設定することができる。
４．水平パノラマ画像およびアラウンドビュー画像を表示して、自動車の運転手を効果的にアシストすることができる。
【００５２】
つぎに、本発明に係る多方向画像出力装置および多方向画像出力プログラムの第２実施形態について説明する。なお、本第２実施形態のうち、上述した第１実施形態の構成およびステップと同一若しくは相当する構成およびステップについては、同一の符号を付して再度の説明を省略する。
【００５３】
上述した第１実施形態では、広角画像から水平視画像および俯瞰視画像へ画像変換するための変換座標テーブルを予め変換座標テーブル記憶部２４に格納していた。これに対して、本第２実施形態の特徴は、事前に変換座標テーブルを保持することなく、画像変換処理を実行するたびに当該変換座標を内部で算出する点にある。
【００５４】
具体的には、本第２実施形態の多方向画像出力装置１Ｂは、図９に示すように、第１実施形態における変換座標テーブル記憶部２４を有しておらず、別途、変換座標を算出する変換座標計算部３８を有している点で、第１実施形態の多方向画像出力装置１Ａと異なっている。
【００５５】
変換座標計算部３８は、広角画像から所定方向視画像へ画像変換するための変換座標を算出するものである。本第２実施形態において、変換座標計算部３８は、図１０に示すように、視野範囲取得部３４が、各広角画像から水平視野範囲および俯瞰視野範囲を取得するたびに（ステップＳ２）、変換座標を内部で算出するようになっている（ステップＳ８）。そして、所定方向視画像変換部３５は、当該算出された変換座標を用いて画像変換処理を実行する（ステップＳ３，Ｓ４）。これにより、視野範囲や視線方向の設定が変更された場合であっても、当該設定に応じた変換座標が直ちに取得されることとなる。
【００５６】
以上のような本第２実施形態の多方向画像出力装置１Ｂおよび多方向画像出力プログラム１ｂによれば、第１実施形態の効果に加えて、視野範囲や視線方向の設定が変更された場合にも、別途、変換座標テーブルを予め用意する必要が無く、直ちに水平視画像や俯瞰視画像のような多方向からの所定方向視画像を出力することができるという効果を奏する。
【００５７】
つぎに、本発明に係る多方向画像出力装置および多方向画像出力プログラムの実施例について説明する。なお、本発明の技術的範囲は、以下の実施例によって示される特徴に限定されるものではない。
【実施例１】
【００５８】
本実施例１では、上述した第１実施形態の多方向画像出力装置１Ａおよび多方向画像出力プログラム１ａを用いて、１枚の広角画像から水平視画像および俯瞰視画像を出力する実験を行った。
【００５９】
具体的には、まず、水平視野範囲および俯瞰視野範囲を含む画角を有するように、光軸を斜め下向きに向けた状態で広角カメラを設置した。そして、当該広角カメラを用いて、図１１に示すような広角画像を撮影した。
【００６０】
つぎに、多方向画像出力装置１Ａに当該広角画像を取り込んだ後、図１１に示すように、略扇形状に設定した水平視野範囲および俯瞰視野範囲を取得させた。そして、図５で例示した変換テーブルを用いて水平視野範囲を画像変換させることにより、図１２に示すような水平視画像が出力された。同様に、俯瞰視野範囲を画像変換させることにより、図１３に示すような俯瞰視画像が出力された。
【００６１】
本実施例１の結果、広角画像では、図１１に示すように、上方のバスが扇形状に歪んでおり、下方の縁石は傾斜されていた。これに対し、本第１実施形態の多方向画像出力装置１Ａを用いて、当該広角画像から取得された水平視画像および俯瞰視画像においては、図１２および図１３に示すように、歪みが補正されており、違和感がなく視認しやすい画像となっていた。
【００６２】
以上の本実施例１によれば、１枚の広角画像から歪みが補正された水平視画像と歪みが補正された俯瞰視画像とを同時に取得できることが示された。
【００６３】
なお、本発明に係る多方向画像出力装置および多方向画像出力プログラムは、前述した実施形態に限定されるものではなく、適宜変更することができる。
【００６４】
例えば、上述した各実施形態では、視野範囲設定部３１および視線方向設定部３２を設け、視野範囲や視線方向を任意に設定可能に構成していたが、この構成に限定されるものではない。すなわち、視野範囲や視線方向を変更する必要がなく固定してもよいシステムにおいては、視野範囲設定部３１および視線方向設定部３２を設ける必要はない。
【００６５】
また、上述した各実施形態では、水平パノラマ画像およびアラウンドビュー画像を生成するステッチング部３６を有していたが、この構成に限定されるものではない。すなわち、各画像同士をステッチングする必要がない場合や、一つの広角画像から得られた水平視画像や俯瞰視画像のみで十分な場合には、ステッチング部３６を設ける必要はない。
【符号の説明】
【００６６】
１Ａ，１Ｂ  多方向画像出力装置
１ａ，１ｂ  多方向画像出力プログラム
２  記憶手段
３  演算処理手段
１０  広角撮像手段
１１  表示手段
２１  プログラム記憶部
２２  視野範囲記憶部
２３  視線方向記憶部
２４  変換座標テーブル記憶部
３１  視野範囲設定部
３２  視線方向設定部
３３  広角画像取得部
３４  視野範囲取得部
３５  所定方向視画像変換部
３６  ステッチング部
３７  画像出力部
３８  変換座標計算部
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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