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公開番号2025086413
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-09
出願番号2023200343
出願日2023-11-28
発明の名称移動体、制御方法
出願人キヤノン株式会社
代理人個人,個人,個人,個人,個人
主分類H04N 7/18 20060101AFI20250602BHJP(電気通信技術)
要約【課題】特に作業機械等の作業範囲およびその周辺において、視認性の高い画像を生成する。
【解決手段】移動体は、可動部と、高解像度な光学像が形成される第一の画角と第一の画角の画角より低解像度な光学像が形成される第二の画角とを撮像素子の受光面上に形成する光学系を有する撮像手段と、前記撮像手段により撮影された画像から、前記可動部の可動範囲と、前記可動部の可動範囲外とを識別可能な鳥瞰画像を生成する生成手段とを有し、前記撮像手段は、前記可動部の可動範囲を前記光学系の第二の画角で撮像するように設置される。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
可動部と、
高解像度な光学像が形成される第一の画角と第一の画角の画角より低解像度な光学像が形成される第二の画角とを撮像素子の受光面上に形成する光学系を有する撮像手段と、
前記撮像手段により撮影された画像から、前記可動部の可動範囲と、前記可動部の可動範囲外とを識別可能な鳥瞰画像を生成する生成手段とを有し、
前記撮像手段は、前記可動部の可動範囲を前記光学系の第二の画角で撮像するように設置される
ことを特徴とする移動体。
続きを表示（約 830 文字）【請求項２】
前記生成手段により生成された前記鳥瞰画像を表示する表示手段をさらに有することを特徴とする請求項１に記載の移動体。
【請求項３】
前記可動部の可動範囲と前記可動部の可動範囲外との境界を、前記可動部に接触する可能性のある範囲の最も外側の外周に設定することを特徴とする請求項１に記載の移動体。
【請求項４】
前記光学系は第一の画角を光軸から離れた周辺の画角領域に、第二の画角を光軸周辺の画角領域に形成することを特徴とする請求項１に記載の移動体。
【請求項５】
前記撮像手段は、前記撮像手段の第一の画角と第二の画角が切り替わる画角を半画角θ１ａとした場合に、危険領域と要監視領域の境界線と半画角θ１ａで撮像される領域が合うように設置されることを特徴とする。請求項４に記載の移動体。
【請求項６】
前記光学系は第一の画角を光軸周辺の画角領域に、第二の画角を光軸から離れた周辺の画角領域に形成することを特徴とする請求項１に記載の移動体。
【請求項７】
前記撮像手段は、前記撮像手段の第一の画角と第二の画角が切り替わる画角を半画角θ２ｂとした場合に、危険領域と要監視領域の境界線と半画角θ２ｂで撮像される領域が合うように設置されることを特徴とする請求項６に記載の移動体。
【請求項８】
可動部と、
高解像度な光学像が形成される第一の画角と第一の画角の画角より低解像度な光学像が形成される第二の画角とを撮像素子の受光面上に形成する光学系を有する撮像手段と、を有し、前記撮像手段は、前記可動部の可動範囲を前記光学系の第二の画角で撮像するように設置される移動体の制御方法であって、
前記撮像手段により撮影された画像から、前記可動部の可動範囲と、前記可動部の可動範囲外とを識別可能な鳥瞰画像を生成する生成工程を有することを特徴とする制御方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に作業機械などの移動体に設置されるシステムに関するものである。
続きを表示（約 2,300 文字）【背景技術】
【０００２】
作業機械、例えばショベルカーには、運転者からの死角が多く存在する。そのため作業機械の運転者は、ショベルカーの周辺にいる作業員や障害物といった監視対象を視認する際には、作業機械に設置されたカメラによって監視対象を確認する。これにより、作業機械の作業中に、特に作業機械の作業範囲において、運転者は接触事故等を防ぐための行動が可能になる。
【０００３】
特許文献１、特許文献２には、広角カメラで作業機械等の周辺を撮像し、鳥瞰画像を表示する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０２２－１２８４７０号公報
特開２０１９－１８６５９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述の特許文献に開示された従来技術では、作業機械から遠方となる領域について歪みが大きく、運転者にとって画像から監視対象を視認しにくいという課題がある。
【０００６】
そこで、本開示では、特に作業機械等の作業範囲およびその周辺において、視認性の高い画像を生成する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、移動体は、可動部と、高解像度な光学像が形成される第一の画角と第一の画角の画角より低解像度な光学像が形成される第二の画角とを撮像素子の受光面上に形成する光学系を有する撮像手段と、前記撮像手段により撮影された画像から、前記可動部の可動範囲と、前記可動部の可動範囲外とを識別可能な鳥瞰画像を生成する生成手段とを有し、前記撮像手段は、前記可動部の可動範囲を前記光学系の第二の画角で撮像するように設置される。
【発明の効果】
【０００８】
特に作業機械等の作業範囲およびその周辺において、視認性の高い画像を生成することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
第１の実施形態における車両とカメラの撮像範囲を説明する図である。
第１の実施形態における画像処理システムの構成を説明するための機能ブロック図である。
（Ａ）は、第１の実施形態における光学系の、撮像素子の受光面上での各半画角における像高を等高線状に示した図である。（Ｂ）は、第１の実施形態における光学系の像高と半画角との関係を表す射影特性を表した図である。
（Ａ）、（Ｂ）は、第１の実施形態における各光学系の、撮像素子の受光面上での各半画角における像高を等高線状に示した図である。
第１の実施形態における等距離射影、光学系の解像度特性の一例を現したグラフである。
第１の実施形態の情報処理部が実行する画像処理方法のフローを説明するためのフローチャートである。
第１の実施形態の仮想視点と画像変形について説明するための図である。
第１の実施形態におけるカメラの設置角度を説明する図である。
第２の実施形態における車両とカメラの撮像範囲を説明する図である。
第２の実施形態における画像処理システムの構成を説明するための機能ブロック図である。
（Ａ）は、第２の実施形態における光学系の、撮像素子の受光面上での各半画角における像高を等高線状に示した図である。（Ｂ）は、第２の実施形態における光学系の像高と半画角との関係を表す射影特性を表した図である。
（Ａ）、（Ｂ）は、第２の実施形態における各光学系の、撮像素子の受光面上での各半画角における像高を等高線状に示した図である。
第２の実施形態における等距離射影、光学系の解像度特性の一例を現したグラフである。
第２の実施形態におけるカメラの設置角度を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（第１の実施形態）
第１の実施形態では、移動体の真上に存在する仮想視点から移動体を見下ろす画像（いわゆる鳥瞰画像）を生成する撮像システムについて説明する。本実施形態では、移動体には、移動体の周囲３方向を夫々撮影するために、光軸から離れた周辺画角領域が高解像度で取得できる光学系を有する撮像装置（以下、カメラと記載）が３つ設置されている。尚、本実施形態では、移動体に接触する危険がある領域（危険領域）に侵入する可能性のある領域（要監視領域）に高解像度で取得できる領域（高解像度領域）を割り当てることで仮想視点からの画像の要監視領域が低歪みになるようにする。これは、例えば、以下の課題に即した設置方法である。予防安全の観点から要監視領域にて人や障害物といった監視対象を視認し、危険領域に侵入しないように注意することが望ましい。しかし、魚眼レンズのような光学系を有する広角カメラで撮像して、鳥瞰画像を生成すると、カメラからより遠方となる要監視領域の歪が大きくなり、監視対象を視認しにくく、かつ距離感もつかみづらいという課題があった。そこで、本実施形態では、光学系１を有するカメラの撮像画像にて鳥瞰画像を生成する場合に、要監視領域に高解像度領域を割り当てるようにカメラを設置する。これにより要監視領域における鳥瞰画像の歪が少なくなり、監視対象を視認しやすく、かつ距離感がつかみやすくなるという効果を得られる。以下、本実施形態について詳細に説明する。
（【００１１】以降は省略されています）

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