车辆周边监视设备和车辆周边监视方法 |
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| 申请号 | CN200810168328.9 | 申请日 | 2008-09-26 | 公开(公告)号 | CN101396988B | 公开(公告)日 | 2010-11-03 |
| 申请人 | 日产自动车株式会社; | 发明人 | 知野见聪; 柳拓良; 赤塚健; 中野良宣; 川野勉; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及一种车辆周边监视设备和车辆周边监视方法。车辆周边监视设备包括摄像装置、显示装置和 图像处理 装置。摄像装置用于拍摄车辆的后方区域的第一原始图像以及车辆的侧后方区域的第二原始图像。显示装置包括第一显示区域和布置在第一显示区域侧面的第二显示区域。图像处理装置用于在第一显示区域中显示根据第一原始图像的第一显示图像，并在第二显示区域中显示根据第二原始图像的第二显示图像，以在显示装置上形成组合后的图像，其中，第二显示图像从第二原始图像 水 平压缩的程度至少比第一显示图像的大。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种车辆周边监视设备，包括： |
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| 说明书全文 | 车辆周边监视设备和车辆周边监视方法技术领域[0001] 本发明涉及一种用于向驾驶员呈现车辆的后方区域和车辆的侧后方区域的图像的车辆周边监视设备和图像显示方法。 背景技术[0002] 在传统技术中，已经使用车载(安装在车辆上的)照相机来拍摄车辆的后方区域和车辆的侧后方区域的图像。然后，在安装在车辆内部的显示装置上显示该图像，从而驾驶员能够精确地确定车辆的正后方和侧后方的区域中的情况。这可以在确保与车辆的内后视镜和门镜的盲点相对应的区域的视野的同时通过观看方向上的少量改变来实现。 [0003] 例如，日本特开2003-81014号公报公开了这样一种车辆周边监视设备：该车辆周边监视设备使用安装在车辆的尾端部分的后方照相机(rearward camera)来拍摄车辆 的后方区域的图像，并使用安装在车辆的左门镜和右门镜上的一对侧部照相机(lateral camera)来拍摄车辆的侧后方区域的图像。该传统的车辆周边监视设备将这些图像显示在配置在车辆内部的单个显示装置上。这些图像水平并排显示在显示装置上，从而车辆的后方区域的图像位于车辆的侧(左侧和右侧)后方区域的图像之间。 发明内容[0004] 本发明的一个目的是提供一种能够显示本车辆的驾驶员可以相对容易识别的图像的车辆周边监视设备和图像显示方法。 [0005] 鉴于上述，一种车辆周边监视设备包括摄像装置、显示装置和图像处理装置。摄像装置用于拍摄车辆的后方区域的第一原始图像以及所述车辆的侧后方区域的第二原始图像。显示装置安装在所述车辆内部。所述显示装置包括沿水平方向位于中间的第一显示区域和沿水平方向布置在所述第一显示区域侧面的第二显示区域。图像处理装置用于在所述显示装置的所述第一显示区域中显示根据所述车辆的所述后方区域的所述第一原始图像 的第一显示图像，并在所述显示装置的所述第二显示区域中显示根据所述车辆的所述侧后方区域的所述第二原始图像的第二显示图像，以在所述显示装置上形成由所述第一显示图像和所述第二显示图像组合后生成的一个显示用图像，其中，所述第二显示图像从所述第二原始图像水平压缩的程度至少比所述第一显示图像的大。 [0006] 根据本发明的另一方面，一种车辆周边监视设备，包括：摄像部件，用于拍摄车辆的后方区域的第一原始图像和所述车辆的侧后方区域的第二原始图像；图像处理部件，用于根据所述车辆的所述后方区域的所述第一原始图像生成第一显示图像，并根据所述车辆的所述侧后方区域的所述第二原始图像生成第二显示图像，其中，所述第二显示图像从所述第二原始图像水平压缩的程度至少比所述第一显示图像的大；以及显示部件，用于在沿水平方向位于中间的第一显示区域中显示所述第一显示图像，并在沿水平方向布置在所述第一显示区域侧面的第二显示区域中显示所述第二显示图像，以在所述显示部件上形成由所述第一显示图像和所述第二显示图像组合后生成的一个显示用图像。 [0007] 根据本发明的又一方面，一种车辆周边监视方法，包括：拍摄车辆的后方区域的第一原始图像和所述车辆的侧后方区域的第二原始图像；根据所述车辆的所述后方区域的所述第一原始图像生成第一显示图像，并根据所述车辆的所述侧后方区域的所述第二原始图像生成第二显示图像，其中，所述第二显示图像从所述第二原始图像水平压缩的程度至少比所述第一显示图像的大；以及在显示装置的沿水平方向位于中间的第一显示区域中显示所述第一显示图像，并在所述显示装置的沿水平方向布置在所述第一显示区域侧面的第二显示区域中显示所述第二显示图像，以在所述显示装置上形成由所述第一显示图像和所述第二显示图像组合后生成的一个显示用图像。 [0009] 现在参考形成该原始公开的一部分的附图： [0010] 图1是根据第一实施例的用于本车辆的车辆周边监视设备的示意图； [0011] 图2是示出根据第一实施例的利用本车辆的内后视镜和左右门镜可以观察到的本车辆的正后方区域和本车辆的侧后方区域的示意图； [0012] 图3是示出根据第一实施例的安装在本车辆内部的图像显示装置的显示区域的示例的示意图； [0013] 图4是示出通过将正后方图像PB、右侧后方图像PR和左侧后方图像PL组合成单个广角(wide angle)图像所获得的图像的示例的示意图，其中根据图像显示装置的显示区域的大小调整各个图像的图像大小； [0014] 图5是根据第一实施例的如在内后视镜中观察到的本车辆的后方区域的镜面反射图像的示意图； [0015] 图6是示出根据第一实施例的在车辆周边监视设备的图像显示装置上显示的图像的第一示例的示意图； [0016] 图7是示出根据第一实施例的在车辆周边监视设备的图像显示装置上显示的图像的第二示例的示意图； [0017] 图8是示出根据第一实施例的在车辆周边监视设备的图像显示装置上显示的图像的第三示例的示意图； [0018] 图9是示出根据第一实施例的在车辆周边监视设备的图像显示装置上显示的图像的第四示例的示意图； [0019] 图10是根据第一实施例的车辆周边监视设备的控制系统的简化框图； [0020] 图11是示出根据第一实施例的在车辆周边监视设备中使用的摄像装置(车载照相机)的结构的示例的示意图； [0021] 图12是根据第二实施例的车辆周边监视设备的控制系统的简化框图； [0022] 图13是示出根据第二实施例的在车辆周边监视设备中使用的摄像装置(车载照相机)的结构的示例的示意图。 具体实施方式[0024] 第一实施例 [0025] 首先参考图1，将说明根据第一实施例的用于本车辆V的车辆周边监视设备。如在图1中所示，根据第一实施例的车辆周边监视设备配备有包括后部摄像机(后方照相机)1、右侧摄像机(侧向照相机)2和左侧摄像机(侧向照相机)3的多个车载照相机。后部照相机1安装在本车辆V的后部。右侧照相机2安装在本车辆V的右侧部分。左侧照相机3安 装在本车辆V的左侧部分。后部照相机1、右侧照相机2和左侧照相机3构成第一实施例的 摄像装置，该摄像装置用于拍摄本车辆的正后方区域的图像以及本车辆V的侧后方区域的图像。右侧照相机2和左侧照相机3优选用于顺序拍摄本车辆的后方区域的图像(视频) 以及本车辆V的侧后方区域的图像。车辆周边监视设备还包括图像处理单元10(图像处理 装置的一个示例)，该图像处理单元10用于根据利用后部照相机1、右侧照相机2和左侧照相机3获得的所拍摄图像来生成显示图像。此外，车辆周边监视设备包括安装在本车辆V 的内部的显示装置(图像显示装置)4。显示装置4用于为本车辆V的驾驶员显示由图像处 理单元10生成的显示图像。更具体地，图像处理单元10用于基于由后部照相机1、右侧照相机2和左侧照相机3拍摄到的图像来生成包括本车辆V的正后方区域和本车辆V的侧后 方区域的视频图像，并在显示装置4上显示所生成的图像。 [0026] 现在参考图2，将说明本车辆V的正后方区域的图像(下文中称为“后方图像PB”)和本车辆V的侧后方区域的图像(下文中，将车辆的右侧后方区域的图像称为“右侧后方图像PR”，并将车辆的左侧后方区域的图像称为“左侧后方图像PL”)之间的关系。 [0027] 图2是示出配备有根据第一实施例的车辆周边监视设备的本车辆V的主要后方区域的示意图。更具体地，图2示出本车辆V的驾驶员利用本车辆V的内后视镜RM以及左门 镜DML和右门镜DMR可以观察到的本车辆V的正后方区域和本车辆V的侧后方区域。在图 2中，将驾驶员利用后视镜RM可以观察到的区域表示为区域A1，将驾驶员利用右门镜DMR可以观察到的区域表示为区域A2，并且将驾驶员利用左门镜DML可以观察到的区域表示为区域A3。当利用后视镜RM及右门镜DMR和左门镜DML来观察区域A1、A2和A3时，实际可以 观察到的区域被由本车辆V的车辆主体的结构而引起的盲点(即，不能看见的区域)所中 断。然而，在本说明书中，为了简洁，忽略这些盲点。此外，利用后视镜RM及右门镜DMR和左门镜DML实际可以观察到的区域A1、A2和A3依赖于后视镜RM及右门镜DMR和左门镜DML 的角度以及驾驶员眼睛的位置(眼点)而改变。然而，在本说明书中，将假定镜面角度和眼点固定在通常的平均位置。 [0028] 在根据第一实施例的车辆周边监视设备中，显示在显示装置4上的后方图像PB是从本车辆V向后方延伸的以本车辆V的纵向中心轴为中心的区域的图像，例如，驾驶员在本车辆V的后视镜RM中可以观察到的后方区域A1的图像。换句话说，如图2中所示，后方图像PB是这样一种图像：在该图像中，可以观察到与本车辆V行驶在同一车道中的跟随车辆V1，并且如果行驶在相邻车道中的跟随车辆V2位于本车辆V后面至少规定距离(例如，20 米)处，则可以观察到该跟随车辆V2。 [0029] 右侧后方图像PR是位于后方图像PB中拍摄到的后方区域的右侧且与该后方区域相邻的区域的图像。右侧后方图像PR至少包括驾驶员在本车辆V的右门镜DMR中可以观察 到的右侧后方区域A2。换句话说，如在图2中所示，右侧后方图像PR是这样一种图像：在该图像中，即使在本车辆V正行驶的车道右侧并且与本车辆V正行驶的车道相邻的车道中 行驶的跟随车辆V3与本车辆V相对较近，仍可以观察到跟随车辆V3。 [0030] 左侧后方图像PL是位于后方图像PB中拍摄到的后方区域的左侧且与该后方区域相邻的区域的图像。左侧后方图像PL至少包括驾驶员在本车辆V的左门镜DML中可以观察 到的左侧后方区域A3。换句话说，如在图2中所示，左侧后方图像PL是这样一种图像：在该图像中，即使在本车辆V正行驶的车道左侧并与本车辆V正行驶的车道相邻的车道中行 驶的跟随车辆V4与本车辆V相对较近，仍可以观察到跟随车辆V4。 [0031] 包括在后方图像PB中的本车辆V的后方区域不一定必须与本车辆V的驾驶员在后视镜RM中可以观察到的后方区域A1完全一致。代替地，包括在后方图像PB中的本车辆 V的后方区域可以大于或小于区域A1。在任何一种情况下，右侧后方图像PR是位于后方图像PB中拍摄到的区域右侧并且与该区域相邻的区域的图像，并且左侧后方图像PL是位于 后方图像PB中拍摄到的区域左侧并且与该区域相邻的区域的图像。包括在右侧后方图像 PR和左侧后方图像PL中的区域的大小应当至少大到足以包括区域A2和A3。 [0032] 在第一实施例中，图像处理单元10用于在显示装置4上显示图像，使得与后方图像PB相比更大程度地压缩了右侧后方图像PR和左侧后方图像PL，稍后将对此进行更详细地说明。因此，优选包括在右侧后方图像PR和左侧后方图像PL中的区域的大小不大，从而当在显示装置4上进行显示时图像的可视性不致于由于压缩而大大劣化。 [0033] 现在参考图3至图9，将说明显示区域的结构，在该显示区域中，在车辆周边监视设备的显示装置4上显示后方图像PB、右侧后方图像PR以及左侧后方图像PL。更具体地，现在将使用如下情况作为示例来说明显示后方图像PB、右侧后方图像PR和左侧后方图像PL的方法的概要，其中，在该情况下，在本车辆V后面大约2米的距离处，跟随车辆V1行驶在与本车辆V相同的车道中。 [0034] 图3是示出显示装置4的多个显示区域的示例的示意图。图4是示出通过将后方图像PB、右侧后方图像PR和左侧后方图像PL组合成单个广角图像所获得的图像的比较示 例的示意图，其中，根据显示装置4的相应显示区域的大小调整各个图像PB、PR和PL的图像大小。图5是示出如在后视镜RM中观察到的本车辆V的后方区域A1的镜面反射图像的 示意图。 [0035] 如在图5中所示，当跟随车辆V1在本车辆V后面大约2米处行驶并且本车辆V的驾驶员在后视镜RM中观察后方情况时，跟随车辆V1在后视镜RM中看到的反射图像中看上 去相对较大。由于驾驶员习惯在后视镜RM中观看镜面反射图像，因此驾驶员具有用于基于跟随车辆V1在镜面反射图像中的大小来估计与跟随车辆V1的近似距离的感知。 [0036] 图4示出在车辆周边监视设备的比较示例中显示的图像，其中，使用安装在本车辆V的后部的车载照相机来拍摄本车辆V的后方和侧后方的大的区域的图像作为广角图像，并且根据显示装置4的显示区域的大小调整图像大小，将该图像显示在显示装置4上。 在该比较示例中，如图4所示，跟随车辆V1在显示装置4上显示的广角图像中看起来小。更具体地，与驾驶员习惯观看的后视镜RM中的跟随车辆V1(图5)相比，跟随车辆V1在显示 图像中看起来小很多。因此，如果如图4所示仅根据显示装置4的显示区域的大小来调整 图像的大小而显示该广角图像，则本车辆V的驾驶员可能不能够精确地判断与跟随车辆V1的距离，并且可能错误地假定跟随车辆V1比其实际的距离要远。 [0037] 因此，在根据第一实施例的车辆周边监视设备中，在显示装置4上显示包括了与利用后视镜RM可以观察到的区域相对应的本车辆V的后方区域的、具有与后视镜RM的镜面反射图像的图像外观接近的图像外观的后方图像PB。更具体地，例如，将后方图像PB转换成与后视镜RM的镜面反射图像的大小相对应的图像大小(基准图像大小)。如在图3中 所示，显示装置4包括划分成中间显示区域D1、右侧显示区域D2和左侧显示区域D3的显示区域。中间显示区域D1是布置在显示装置4的水平中间部分中的相对宽的显示区域。将 后方图像PB转换成与后视镜RM的镜面反射图像相对应的图像大小并显示在显示装置4的 中间显示区域D1中。图像大小不需要与后视镜RM的镜面反射图像的大小完全相同。图像 大小使驾驶员可以以与利用后视镜RM的反射图像获得的深度感知类似的方式来感知距离 就足够了。当由后部照相机1和/或右侧照相机2和左侧照相机3获得与图4中所示的图 像类似的广角图像时，图像处理单元10用于从广角图像提取与后方图像PB(对应于图2中 的区域A1)相对应的图像部分，将所提取的图像放大到使得能够获得与利用后视镜RM的反射图像所获得的深度感知相类似的深度感知的图像大小，并将放大后的图像显示在显示装置4的中间显示区域D1中。 [0038] 另一方面，图像处理单元10用于显示右侧后方图像PR和左侧后方图像PL，使得对右侧后方图像PR和左侧后方图像PL进行比后方图像PB更大程度的压缩，从而使得能够在显示装置4的有限显示区域中显示后方图像PB、右侧后方图像PR和左侧后方图像PL。在 位于中间显示区域D1外侧的右侧显示区域D2和左侧显示区域D3中显示右侧后方图像PR 和左侧后方图像PL。 [0039] 为了获得显示在显示装置4上的具有与后视镜RM及左门镜DML和右门镜DMR的镜面反射图像类似的外观的图像，显示利用后部照相机1、右侧照相机2和左侧照相机3拍摄到的图像以便水平反转这些图像。换句话说，与如果沿利用车载照相机拍摄的方向看将会看到的情形(即，如果驾驶员转身并且向后方看将会看到的情形)相比，后视镜RM或左 门镜DML或右门镜DMR的反射图像被水平反转。因此，水平反转利用后部照相机1、右侧照相机2和左侧照相机3拍摄的图像以与镜面反射图像相对应并且在显示装置4上显示这些 图像，从而在中间显示区域D1中显示后方图像PB，在位于中间显示区域D1右侧的右侧显示区域D2中显示右侧后方图像PR，并且在位于中间显示区域D1左侧的左侧显示区域D3中显 示左侧后方图像PL。另一方面，如果显示图像将显示在显示装置4上，使得图像的外观与车载照相机的拍摄方向相对应，则不水平反转由车载照相机拍摄的图像并且在左侧显示区域D3中显示右侧后方图像PR并在右侧显示区域D2中显示左侧后方图像PL。 [0040] 图6是示出由根据第一实施例的车辆周边监视设备显示的图像的示例的示意图。如之前所述，在根据第一实施例的车辆周边监视设备中，在显示装置4的中间显示区域D1中显示后方图像PB，以使其图像大小与如图5所示的后视镜RM的镜面反射图像相对应。在右侧显示区域D2和左侧显示区域D3中显示右侧后方图像PR和左侧后方图像PL，以使对右 侧后方图像PR和左侧后方图像PL进行比后方图像PB更大程度的压缩(例如，以更高的压 缩比进行压缩)。结果，如图6所示，可以更高效地使用图像显示装置的有限显示区域以显示包括大的区域的图像，并且可以显示后方图像PB，以使驾驶员可以基于显示在显示装置 4上的图像来正确地感知距离。 [0041] 在图6中示出的显示示例中，仅在水平方向上压缩了右侧后方图像PR和左侧后方图像PL。然而，如图7所示，在水平方向和垂直方向上均压缩右侧后方图像PR和左侧后方图像PL也是可接受的。通过如图7所示在水平和垂直方向上均进行压缩，可以抑制右侧后方图像PR和左侧后方图像PL的失真，并且可以使整个图像看上去不会异常或者不自然。可以将右侧后方图像PR和左侧后方图像PL的压缩设置为统一的压缩比。可选地，可以配置右侧后方图像PR和左侧后方图像PL的压缩，以使压缩比随着图像从与后方图像PB相邻的 内侧位置向外移动而逐渐增加，从而保持后方图像PB以及侧后方图像PR和PL之间的视觉 连续性。 [0042] 如果显示装置4的中间显示区域D1的高宽比不同于后视镜RM的高宽比，从而与在后视镜RM的情况下相比，中间显示区域D1的垂直大小相对于水平大小大，则例如如图8所示，可以将如后视镜RM形状的框图像F重叠在显示于中间显示区域D1中的后方图像PB 上。这是使驾驶员识别与后视镜RM的镜面反射图像相对应的图像部分的有效方法。以该 方式，驾驶员可以根据更接近于驾驶员从后视镜RM的镜面反射图像获得的图像的后方图 像PB来获得距离感知。 [0043] 在上述示例中，调整后方图像PB的图像大小以与后视镜RM的镜面反射图像的大小相对应，从而显示装置4上图像的外观类似于后视镜RM的镜面反射图像的外观。如果将在显示装置4上显示后方图像PB的中间显示区域D1的大小与后视镜RM的大小极不相同， 则例如如图9所示，可以转换后方图像PB，从而在中间显示区域D1中仅显示后方图像PB中与后视镜RM的镜面反射图像相对应的部分，其中，所显示的部分具有与后视镜RM相同的高宽比和与中间显示区域D1的大小相匹配的图像大小。以该方式，可以以与后视镜RM的镜 面反射图像的外观接近的外观来呈现后方图像PB。在这种情况下，可以通过在右侧显示区域D2和左侧显示区域D3中显示比后方图像PB压缩了更大程度的右侧后方图像PR和左侧 后方图像PL，以有效方式来显示广角图像。 [0044] 现在参考图10和11，将说明由车辆周边监视设备的图像处理单元10执行的控制操作。图10是示出根据第一实施例的车辆周边监视设备的控制系统的简化框图。图11是 示出根据第一实施例的车辆周边监视设备中使用的后部照相机1、右侧照相机2和左侧照 相机3的拍摄区域的示例的图。 [0045] 如在图1和11中所示，后部照相机1安装在本车辆V后部的规定位置中，例如安装在车顶扰流器(roof spoiler)上。如在图11中所示，后部照相机1用于拍摄例如位于 本车辆V后方的相对大的区域B1(下文中称为“后方拍摄区域B1”)的图像。因此，构成后方图像PB所包含的区域的区域A1(图2)是由后部照相机1拍摄到的后方拍摄区域B1的 一部分。换句话说，后方图像PB是通过提取由后部照相机1拍摄到的图像的一部分所获得的图像。 [0046] 如在图1和图11中所示，右侧照相机2安装在本车辆V的右侧部分的规定位置中，例如，安装在右手门镜上。如在图11中所示，右侧照相机2用于从本车辆V的右侧部分拍摄例如位于本车辆V后方的相对大的区域B2(下文中称为“右侧拍摄区域B2”)的图像。 构成右侧后方图像PR所包含的区域的区域A2(图2)是由右侧照相机2拍摄到的右侧拍摄 区域B2的一部分。换句话说，右侧后方图像PR是通过提取由右侧照相机2拍摄到的图像 的一部分所获得的图像。 [0047] 如在图1和图11中所示，左侧照相机3安装在本车辆V的左侧部分的规定位置中，例如，安装在左手门镜上。如在图11中所示，左侧照相机3用于从本车辆V的左侧部分拍摄例如位于本车辆V后方的相对大的区域B3(下文中称为“左侧拍摄区域B3”)的图像。 构成左侧后方图像PL所包含的区域的区域A3(图2)是由左侧照相机3拍摄到的左侧拍摄 区域B3的一部分。换句话说，左侧后方图像PL是通过提取由左侧照相机3拍摄到的图像 的一部分所获得的图像。 [0048] 优选将后部照相机1、右侧照相机2和左侧照相机3中的每一个配置为具有包括镜头和例如CCD元件和CMOS元件的光接收元件的光学系统的传统摄像机。将穿过镜头并到达光接收元件的光转换成电信号并作为包括所拍摄的图像的每个像素的数值的图像信号 输出该电信号。由图像处理单元10接收从后部照相机1、右侧照相机2和左侧照相机3输 出的图像信号。 [0049] 图像处理单元10用于对来自后部照相机1、右侧照相机2和左侧照相机3的图像信号进行处理，并合成显示图像以在显示装置4上进行显示。如图10所示，图像处理单元 10包括图像输入部11、第一图像处理部12、第二图像处理部13以及图像组合和输出部14。 [0050] 图像处理单元10优选包括微计算机，该微计算机具有对如下所述的图像输入部11、第一图像处理部12、第二图像处理部13以及图像组合和输出部14进行控制的图像处理控制程序。图像处理单元10还可以包括输入接口电路、输出接口电路以及如ROM(只读存 储器)装置和RAM(随机存取存储器)装置等的存储装置等的其它传统组件。对图像处理 单元10的微计算机编程以控制车辆周边监视设备的显示装置4和其它组件。存储器电路 存储处理结果以及用于由处理器电路运行的图像转换操作的程序等的控制程序。图像处理单元10以传统方式操作性地连接到后部照相机1、右侧照相机2、左侧照相机3以及显示装置4。 [0051] 图像处理单元10的图像输入部11用于分开接收由后部照相机1、右侧照相机2和左侧照相机3拍摄到的图像。图像输入部11具有均包括RAM的三个输入图像帧存储器21、 22和23。输入图像帧存储器21对应于后部照相机1，输入图像帧存储器22对应于右侧照 相机2，并且输入图像帧存储器23对应于左侧照相机3。根据输入图像的帧大小对由后部 照相机1、右侧照相机2和左侧照相机3所拍摄的图像分别进行数字化并将它们逐帧地分别存储在输入图像帧存储器21、22和23中。 [0052] 图像处理单元10的第一图像处理部12包括计算部24和后方图像帧存储器25。第一图像处理部12用于从由后部照相机1拍摄到的后方拍摄区域B1的图像提取将成为后 方图像PB的部分(与图2中的区域A1相对应的部分)。然后，第一图像处理部12用于将 所提取的部分转换成与本车辆V的驾驶员将在后视镜RM中看到的后方镜面反射图像相对 应的图像大小。 [0053] 更具体地，第一图像处理部12的计算部24用于获取由后部照相机1所拍摄的并且作为帧存储在图像输入部11的输入图像帧存储器21中的图像(第一原始图像)的像素 数据，基于定义表将像素数据重新配置为后方图像帧存储器25的像素，从而根据由后部照相机1拍摄的图像来生成后方图像PB(第一显示图像)。由于通过提取由后部照相机1拍 摄的一部分图像来获得后方图像PB，因此所提取的图像的大小经常小于驾驶员将在本车辆V的后视镜RM中看到的后方镜面反射图像。如果从后部照相机1拍摄的图像中提取出的图 像小于后视镜RM的镜面反射图像，则将所提取的图像放大到与后视镜RM的镜面反射图像 相对应的图像大小。 [0054] 在定义表中说明了由后部照相机1拍摄到的图像和后方图像PB之间的关系。更具体地，定义表规定了存储在后方图像帧存储器25中的每个像素和输入图像帧存储器21 的坐标系统(照相机坐标系统)之间的对应关系，即，每个像素在坐标系统中的位置。不一定由整数值给出后方图像帧存储器25的每个像素在输入图像帧存储器21的坐标系统中 的位置。如果放大了图像大小，则由此得到的坐标可能是位于像素之间的实数值。在这种情况下，使用已知的图像插值方法(例如，最邻近法(nearestneighbor method)、双线性法(bilinear method)或者双三次法(bicubic method))来确定每个像素的坐标。 [0055] 可选地，后部照相机1可以设置有放大/缩小功能，从而通过以规定放大比率对本车辆V的规定后方区域进行放大以拍摄具有与后视镜RM的镜面反射图像相对应的图像大小的图像，可以获得后方图像PB。 [0056] 图像处理单元10的第二图像处理部13包括与右侧后方图像PR相对应的计算部26和右侧后方图像帧存储器27、以及与左侧后方图像PL相对应的计算部28和左侧后方图 像帧存储器29。第二图像处理部13用于从由右侧照相机2拍摄到的右侧拍摄区域B2的图 像提取将成为右侧后方图像PR的部分(至少与图2中的区域A2相对应的部分)。第二图 像处理部13还用于从由左侧照相机3拍摄到的左侧拍摄区域B3的图像提取将成为左侧后 方图像PL的部分(至少与图2中的区域A3相对应的部分)。第二图像处理部13进一步用 于将所提取的图像转换成与后方图像PB相比压缩了更大程度的图像，从而使所提取的图 像分别适合显示装置4的右侧显示区域D2和左侧显示区域D3。 [0057] 与右侧后方图像PR相对应的计算部26用于获取由右侧照相机2拍摄到的并且作为帧存储在图像输入部11的输入图像帧存储器22中的图像(例如，第二或第三原始图像) 的像素数据，并且基于定义表将该像素数据重新配置成右侧后方图像帧存储器27的像素，从而根据右侧照相机2拍摄到的图像来生成右侧后方图像PR(第二或第三显示图像)。右 侧后方图像PR是与后方图像PB相比至少在水平方向上压缩了更大程度的图像。如在这里 使用的，术语“压缩了”是指所显示的图像的状态，在该状态中，与右侧照相机2拍摄到的原始图像相比，所显示的图像(右侧后方图像PR)看上去被压缩了。换句话说，右侧后方图像PR中的被摄体与由右侧照相机2拍摄到的原始图像中的同一被摄体相比，前者看上去较小(在水平方向上或者在水平和垂直两个方向上)。任何传统的方法或处理可以用于压缩由 右侧照相机2拍摄到的原始图像以获得右侧后方图像PR。例如，可以使用根据定义表来疏化像素数据的传统方法来实现右侧后方图像PR的压缩，其中，该定义表规定了存储在右侧后方图像帧存储器27中的每个像素和输入图像帧存储器22的坐标系统之间的对应关系， 即，每个像素在坐标系统中的位置。 [0058] 类似地，与左侧后方图像PL相对应的计算部28用于获取由左侧照相机3拍摄到的并且作为帧存储在图像输入部11的输入图像帧存储器23中的图像(第二或第三原始图 像)的像素数据，并基于定义表将像素数据重新配置为左侧后方图像帧存储器29的像素，从而根据左侧照相机3拍摄到的图像来生成左侧后方图像PL(第二或第三显示图像)。与 右侧后方图像PR类似，左侧后方图像PL是与后方图像PB相比至少在水平方向上压缩了更 大程度的图像。例如，使用根据定义表来疏化像素数据的传统方法实现左侧后方图像PL的压缩，其中，该定义表规定了存储在左侧后方图像帧存储器29中的每个像素和输入图像帧存储器23的坐标系统之间的对应关系，即，每个像素在坐标系统中的位置。 [0059] 图像处理单元10的图像组合和输出部14用于将由第一图像处理部12生成的后方图像PB和由第二图像处理部13生成的右侧后方图像PR和左侧后方图像PL进行组合。 然后，图像组合和输出部14用于将组合后的图像作为单个显示图像输出到显示装置4。更具体地，图像组合和输出部14用于顺序输出包括后方图像PB以及右侧后方图像PR和左侧 后方图像PL的组合后的图像，以形成显示在显示装置4上的视频序列的多个帧。因此，本车辆V的驾驶员基本上可以实时观察显示在显示装置4上的本车辆V的后方和侧后方区域 的视频序列。图像组合和输出部14包括计算部30和输出图像帧存储器31。 [0060] 图像组合和输出部14的计算部30用于对如下像素数据进行重新配置：存储在第一图像处理部12的后方图像帧存储器25中的后方图像PB的像素数据、存储在第二图像处 理部13的右侧后方图像帧存储器27中的右侧后方图像PR的像素数据以及存储在第二图 像处理部13的左侧后方图像帧存储器29中的左侧后方图像PL的像素数据。基于图像组 合定义表将像素数据重新配置到输出图像帧存储器31中，从而生成组合了后方图像PB、右侧后方图像PR和左侧后方图像PL的单个显示图像。图像组合定义表规定了存储在输出图 像帧存储器31中的每个像素(对应于显示装置4的显示区域即显示装置4的中间显示区 域D1以及右侧显示区域D2和左侧显示区域D3的布局)与在后方图像帧存储器25、右侧 后方图像帧存储器27和左侧后方图像帧存储器29中每个像素所对应的位置之间的对应关 系。通过根据图像组合定义表重新配置这些像素，生成使右侧后方图像PR和左侧后方图像PL并列布置在后方图像PB的右侧和左侧的显示图像，并将该显示图像存储在输出图像帧 存储器31中。 [0061] 将存储在图像组合和输出部14的输出图像帧存储器31中的显示图像的图像数据顺序输出到显示装置4。结果，如图6所示，在显示装置4上显示使右侧后方图像PR和左侧后方图像PL并列布置在后方图像PB的右侧和左侧的显示图像。更具体地，在调整后方图 像PB的图像大小以与后视镜RM的镜面反射图像相对应的情况下，在位于显示装置4的水 平中间部分的中间显示区域D1中显示后方图像PB。另一方面，在位于水平两侧的右侧显 示区域D2和左侧显示区域D3中显示右侧后方图像PR和左侧后方图像PL作为与后方图像 PB相比压缩了更大程度的图像。 [0062] 如上所述，如图7所示，在水平方向和垂直方向上均压缩右侧后方图像PR和左侧后方图像PL也是可以接受的。这可以通过如下处理来实现：当将存储在输入图像帧存储器22和23中的像素数据重新配置到右侧后方图像帧存储器27和左侧后方图像帧存储器29 中时，改变由图像处理单元10的第二图像处理部13的计算部26和28所使用的定义表，从 而除水平方向以外还在垂直方向上对像素数据进行疏化。 [0063] 如上所述，如图8所示，显示覆盖在后方图像PB上的后视镜形状的框图像F也是可以接受的。这可以通过如下处理来实现：包括具有与后视镜相对应的形状的框图像F的预先存储的像素数据，从而当图像组合和输出部14的计算部30将显示图像的图像数据存 储在输出图像帧存储器31中时，在与后视镜的观察区域的边界相对应的位置处将框图像F覆盖在后方图像PB上。 [0064] 如上所述，如图9所示，显示后方图像PB以使得后方图像PB具有与后视镜相同的高宽比也是可以接受的。这可以通过如下处理来实现：改变由第一图像处理部12的计算部24所使用的定义表，从而仅从输入图像帧存储器21提取与后视镜的镜面反射图像相对应 的一部分后方图像PB的像素数据，并将该像素数据重新配置到后方图像帧存储器25中。 [0065] 因此，利用第一实施例，车辆周边监视设备用于将后方图像PB显示在位于显示装置4的水平中间部分的相对宽的中间显示区域D1中，并将右侧后方图像PR和左侧后方图像PL分别显示在位于中间显示区域D1外侧的右侧显示区域D2和左侧显示区域D3中。将 后方图像PB的图像大小设置为与后视镜RM的镜面反射图像相对应，并且与后方图像PB相 比，更大程度地压缩了右侧后方图像PR和左侧后方图像PL。结果，显示装置4的有限显示区域的较大部分可用于显示本车辆V的后方区域的后方图像PB，因此，可以更高效地使用显示装置4的有限显示区域来显示包含了位于本车辆V的后方和侧后方的大的区域的图 像。此外，利用第一实施例的车辆周边监视设备，可以显示本车辆V的后方区域的后方图像PB，从而本车辆V的驾驶员可以基于显示在显示装置4上的图像来正确地感知距离。 [0066] 第二实施例 [0067] 现在参考图12和13，将说明根据第二实施例的车辆周边监视设备。考虑到第一实施例和第二实施例之间的相似性，对第二实施例中与第一实施例的部件相同的部件赋予与第一实施例的部件相同的附图标记。此外，为了简洁，可以省略对第二实施例中与第一实施例的部件相同的部件的说明。 [0068] 第二实施例的车辆周边监视设备与第一实施例的车辆周边监视设备的不同之处在于：第二实施例的车辆周边监视设备配备有单个车载照相机(广角后部照相机41)而不 是第一实施例的多个车载照相机(后部照相机1、右侧照相机2和左侧照相机3)。 [0069] 图12是示出根据第二实施例的车辆周边监视设备的控制系统的框图。图13是示出根据第二实施例的车辆周边监视设备中使用的广角后部照相机41的配置的示例的示意 图。根据第二实施例的车辆周边监视设备用于仅使用安装在本车辆V后部的广角后部照相机41来拍摄本车辆V的后方和侧后方区域的图像。在第二实施例中，图像处理单元10的 用于生成显示图像的图像输入部11包括如12所示的可与广角后部照相机41兼容的输入 图像帧存储器42，而不是如图10所示的第一实施例的输入图像帧存储器21、22和23。否 则，第二实施例的车辆周边监视设备与第一实施例的车辆周边监视设备相同。 [0070] 与第一实施例的后部照相机1类似，广角后部照相机41安装在本车辆V后部的规定位置中，例如安装在车顶扰流器上。如在图13中所示，广角后部照相机14用于拍摄例如位于本车辆V的后方和侧后方的大区域C1(下文中称为广角拍摄区域C1)的广角图像。与 第一实施例类似，获得包含区域A1(图2)的后方图像PB以及包含区域A2和A3(图2)的 右侧后方图像PR和左侧后方图像PL。后方图像PB以及右侧后方图像PR和左侧后方图像 PL中的每一个均包含由广角后部照相机41拍摄到的广角拍摄区域C1的一部分。换句话 说，通过提取由广角后部照相机41拍摄到的图像的一部分来分别获得后方图像PB、右侧后方图像PR和左侧后方图像PL。 [0071] 优选将广角后部照相机41配置为具有包括镜头和例如CCD元件或CMOS元件的光接收元件的光学系统的传统广角照相机。将穿过镜头并到达光接收元件的光转换成电信号并将该电信号作为包括拍摄到的图像的每个像素的数值的图像信号而输出。对广角后部照相机41拍摄到的图像进行数字化并逐帧地将其存储在设置在图像处理单元10的图像输入 部11中的输入图像帧存储器42中。 [0072] 与在第一实施例中说明的第一图像处理部12类似，第二实施例的图像处理单元10的第一图像处理部12配备有计算部24和后方图像帧存储器25。提取由广角后部照相 机41拍摄到的并存储在输入图像帧存储器42中的广角拍摄区域C1的一部分图像，并将其 转换成与本车辆V的驾驶员在后视镜RM中观察到的镜面反射图像相对应的图像大小，以获得后方图像PB。除了提取由广角后部照相机41拍摄到的广角拍摄区域C1的一部分图像以 用作后方图像PB的任务以外，由第一图像处理部12的计算部24执行的处理与第一实施例 中的处理相同，并且为了简洁，省略对其的详细说明。 [0073] 与第二实施例的第二图像处理部13类似，第二实施例的第二图像处理部13包括计算部26和28、右侧后方图像帧存储器27以及左侧后方图像帧存储器29。第二实施例的 第二图像处理部13用于提取由广角后部照相机41拍摄到的并存储在输入图像帧存储器42 中的广角拍摄区域C1的部分图像以用作右侧后方图像PR和左侧后方图像PL，并将所提取 的图像转换成与后方图像PB相比压缩了更大程度的图像。除了提取由广角后部照相机41 拍摄到的广角拍摄区域C1的部分图像以用作右侧后方图像PR和左侧后方图像PL的任务 以外，在第二实施例中由第二图像处理部13的计算部26和28执行的处理与在第一实施例 中的处理相同，并且为了简洁，省略对其的详细说明。 [0074] 与第一实施例的图像组合和输出部14类似，第二实施例的图像组合和输出部14包括计算部30和输出图像帧存储器31。图像组合和输出部14用于将由第一图像处理部 12所生成的后方图像PB与由第二图像处理部13所生成的右侧后方图像PR和左侧后方图 像PL进行组合，并将组合后的图像作为单个显示图像输出到显示装置4。结果，如在图6中所示，在显示装置4上显示使右侧后方图像PR和左侧后方图像PL并列布置在后方图像PB 的右侧和左侧的显示图像。更具体地，在位于显示装置4的水平中间部分的中间显示区域D1中显示后方图像PB，并且调整后方图像PB的图像大小以与后视镜RM的镜面反射图像的 大小相对应。另一方面，将右侧后方图像PR和左侧后方图像PL显示在位于水平两侧的右 侧显示区域D2和左侧显示区域D3中作为与后方图像PB相比压缩了更大程度的图像。 [0075] 如图7所示，第二实施例中在水平和垂直方向上均压缩右侧后方图像PR和左侧后方图像PL也是可以接受的。与第一实施例类似，这可以通过如下处理来实现：当将存储在输入图像帧存储器42中的像素数据重新配置到右侧后方图像帧存储器27和左侧后方图像帧存储器29中时，改变由图像处理单元10的第二图像处理部13的计算部26和28所使用 的定义表，从而除水平方向以外还在垂直方向上对像素数据进行疏化。 [0076] 在第二实施例中，如图8所示，显示覆盖后方图像PB的后视镜形状的框图像F也是可以接受的。与第一实施例类似，这可以通过如下处理来实现：包括具有与后视镜相对应的形状的框图像F的预先存储的像素数据，从而当图像组合和输出部14的计算部30将显 示图像的图像数据存储在输出图像帧存储器31中时，在与后视镜RM的观察区域的边界相 对应的位置处将框图像F覆盖在后方图像PB上。 [0077] 在第二实施例中，如在图9中所示，显示后方图像PB以使得后方图像PB具有与后视镜相同的高宽比也是可以接受的。与第一实施例类似，这可以通过如下处理来实现：改变由第一图像处理部12的计算部24所使用的定义表，从而从输入图像帧存储器42仅提取与后视镜RM的镜面反射图像相对应的一部分后方图像PB的像素数据，并且将该像素数据重 新配置到后方图像帧存储器25。 [0078] 因此，第二实施例的车辆周边监视设备用于将后方图像PB显示在位于显示装置4的水平中间部分的相对宽的中间显示区域D1中，并将右侧后方图像PR和左侧显示图像PL显示在位于中间显示区域D1外侧的右侧显示区域D2和左侧显示区域D3中。将后方图像 PB的图像大小设置为与后视镜RM的镜面反射图像相对应，并且与后方图像PB相比更大程 度地压缩了右侧后方图像PR和左侧后方图像PL。结果，可以更有效地使用显示装置4的有限显示区域以显示包含位于本车辆V的后方和侧后方的大的区域的图像，并且可以显示本车辆V的后方区域的后方图像PB以使得本车辆V的驾驶员可以基于显示在显示装置4上 的图像来正确地感知距离。 [0079] 上面基于第一实施例和第二实施例说明了车辆周边监视设备的示例。实施例仅是如何利用本发明的示例。实施例的内容不是要限制本发明的技术范围。本发明的技术范围不局限于实施例中公开的特定技术方面，并且从实施例的公开中可以容易地得到各种变形、修改以及替代技术。 [0080] 例如，尽管在第一实施例和第二实施例中，通过利用图像处理单元10对由后部照相机1、右侧照相机2和左侧照相机3拍摄到的图像或者由广角后部照相机41(摄像装置)拍摄到的图像进行处理来生成后方图像PB、右侧后方图像PR和左侧后方图像PL，但在摄像装置处生成后方图像PB、右侧后方图像PR和左侧后方图像PL也是可行的。在这种情况下，图像处理单元10仅用于组合由摄像装置拍摄到的图像以生成显示图像。另外，在第一实施例中，后部照相机1、右侧照相机2和左侧照相机3中的每一个可以设置有变焦功能，从而可以将后部照相机1、右侧照相机2和左侧照相机3中的每个分别调整为不同的变焦设置。 在这种情况下，可以使用利用不同的变焦设置所获得的图像来生成后方图像PB、右侧后方图像PR和左侧后方图像PL。在第二实施例中，可以通过将由广角后部照相机41拍摄到的 图像划分成三个区域、并且在广角后部照相机41内执行图像处理以选择性地放大或压缩 这些区域中每个区域的图像，来生成后方图像PB、右侧后方图像PR和左侧后方图像PL。 [0081] 术语的一般说明 [0082] 在理解本发明的范围时，如这里使用的术语“包括”及其派生词意图作为开放术语：即指定已说明的特征、元件、组件、组、整体和/或步骤的存在，但并不排除其它未说明的特征、元件、组件、组、整体和/或步骤的存在。前述还适用于具有类似含义的词：如术语“包含”、“具有”及其派生词等。并且，当以单数形式使用术语“部件”、“部”、“部分”、“构件”或“元件”时，这些术语可以具有单个部件或多个部件的双重含义。并且，如在这里用于说明上述实施例的，以下方向性术语“前方”、“后方”、“上面”、“向下”、“垂直”、“水平”、“下面”和“横向”以及任何其它类似的方向性术语是指配备有车辆周边监视设备的车辆的方向。因此，如用于说明本发明的这些术语应当与配备有车辆周边监视设备的车辆相对地进行解释。这里用于说明装置的组件、部或部件的术语“配置有”包括所构建的和/或编程以执行期望功能的硬件和/或软件。 [0083] 尽管仅选择了优选的实施例来说明本发明，但是根据说明书，对于本领域的技术人员来说，在不背离如在所附权利要求书中所限定的本发明的范围的情况下可以进行各种改变和变形，这是显而易见的。例如，可以根据需要和/或期望来改变各种组件的大小、形状、位置或方向。所示出的彼此直接连接或接触的组件可以具有布置在它们之间的中间结构。两个元件可以进行一个元件的功能，反之亦然。可以在其它实施例中采用一个实施例的结构和功能。没有必要在特定实施例中同时呈现所有的优点。还应当将相对于现有技术特有的每个特征单独地或者与其它特征结合地看作是申请人对进一步发明的单独说明，其包括了由这种特征所包含的结构和/或功能性概念。因此，根据本发明的实施例的前述说明仅是示例性的，并且目的不是为了限制由所附权利要求书及其等同物所限定的本发明。 |
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