[发明专利]图像生成装置及操作支持系统

说明书

技术领域

本发明涉及基于安装在被操作体上的多个摄像机构摄像的多个输入图像来生成输出图像的图像生成装置及使用该装置的操作支持系统。

背景技术

已知有将来自照相机的输入图像映射到三维空间上的规定的空间模型中、一边参照该映射的空间数据一边生成从该三维空间中的任意的假想视点观察的视点变换图像并进行显示的图像生成装置（例如，参照专利文献1）。

专利文献1所公开的图像生成装置将搭载在车辆上的照相机摄像的图像投影到由包围该车辆的多个平面或曲面构成的立体的空间模型中。图像生成装置使用投影在该空间模型中的图像生成视点变换图像，将所生成的视点变换图像对驾驶者进行显示。所谓视点变换图像，是对虚拟地呈现从正上方观察路面的状态的路面图像与呈现水平方向的水平图像进行组合的图像。由此，图像生成装置当驾驶车辆的驾驶者看到该视点变换图像时，能够将该视点变换图像中的物体与处于车外的实际的物体没有别扭感地建立对应。

以往技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第3286306号说明书

发明内容

发明所要解决的课题

专利文献1所公开的图像生成装置基于照相机摄像的路面上的特征点制作空间模型，根据车辆的移动（该车辆与该特征点之间的位置关系的变化）将该空间模型修正。在制作或修正空间模型时，没有考虑两个照相机各自的摄像范围重复的区域中的物体在向空间模型的投影时从图像消失的问题。因而，由于没有为了防止这样的图像的消失而将空间模型修正，所以不能适当地生成包含重复的区域中的物体的视点变换图像。

所以，本发明的目的是使用防止两个照相机的各自的摄像范围重复的区域中的物体从图像中消失的空间模型生成输出图像的图像生成装置及使用该装置的操作支持系统。

用于解决课题的手段

为了达到上述目的，根据本发明的一技术方案，提供一种图像生成装置，基于安装在被操作体上的多个摄像部摄像的多个输入图像来生成输出图像，其特征在于，具备：坐标对应建立部，将具有中心轴和侧面的柱状的空间模型中的坐标与该多个输入图像分别所处的多个输入图像平面的各自中的坐标建立对应，其中所述空间模型是包围该被操作体而配置的空间模型；和输出图像生成部，经由该柱状的空间模型中的坐标，将该多个输入图像平面的各自中的坐标的值与该输出图像所处的输出图像平面中的坐标的值建立对应而生成该输出图像；该柱状的空间模型的中心轴与侧面之间的距离根据该摄像部的设置位置决定。

根据本发明的另一技术方案，提供一种操作支持系统，支持被操作体的移动或操作，其特征在于，具备上述图像生成装置和将该图像生成装置生成的输出图像进行显示的显示部。

发明效果：

根据本发明，能够提供使用防止两个照相机的各自的摄像范围重复的区域中的物体从图像消失的空间模型来生成输出图像的图像生成装置及使用该装置的操作支持系统。

附图说明

图1是表示本发明的一实施例的图像生成装置的概略结构的块图。

图2是搭载图像生成装置的挖掘机的侧视图。

图3A是将输入图像投影的空间模型的侧视图。

图3B是图3A所示的空间模型的俯视图。

图4是表示空间模型与处理对象图像平面之间的关系的立体图。

图5是用来说明将输入图像平面上的坐标与空间模型上的坐标建立对应的图。

图6A是表示采用通常射影的照相机的输入图像平面上的坐标与空间模型MD上的坐标之间的对应关系的图。

图6B是表示空间模型MD的曲面区域上的坐标与处理对象图像平面上的坐标之间的对应关系的图。

图6C是表示处理对象图像平面上的坐标与采用通常射影的假想照相机的输出图像平面上的坐标之间的对应关系的图。

图6D是表示照相机、假想照相机、空间模型MD的平面区域及曲面区域、以及处理对象图像平面的相互的位置关系的图。

图7A是表示在位于XZ平面上的平行线群与处理对象图像平面之间形成角度β的状态的图。

图7B是表示在位于XZ平面上的平行线群与处理对象图像平面之间形成角度β1的状态的图。

图8A是表示位于XZ平面上的辅助线群的全部从Z轴上的起点朝向处理对象图像平面延伸的状态的图。

图8B是表示辅助线群的全部从Z轴上的起点朝向处理对象图像平面延伸的状态的图。

图9A是表示在位于XZ平面上的平行线群与处理对象图像平面之间形成了角度β的状态的图。