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JP5872171B2 - Camera system - Google Patents

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JP5872171B2
JP5872171B2 JP2011031949A JP2011031949A JP5872171B2 JP 5872171 B2 JP5872171 B2 JP 5872171B2 JP 2011031949 A JP2011031949 A JP 2011031949A JP 2011031949 A JP2011031949 A JP 2011031949A JP 5872171 B2 JP5872171 B2 JP 5872171B2
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岡田  光弘
小味 弘典
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Description

本発明は、魚眼レンズを用いたカメラ装置で撮影した画像を表示装置に伝送して表示するカメラシステムに関する。   The present invention relates to a camera system that transmits an image captured by a camera device using a fisheye lens to a display device for display.

魚眼レンズは180°前後の画角(視野角)を持ち、ほぼ水平の視野を一度に画像センサなどに取り込める。そのため、少ないカメラ数(低コスト)で広範囲を撮影できるので監視カメラやテレビ会議用カメラなどにおける応用を期待されている。さらに最近では、車両の周囲をモニタするカメラにも魚眼レンズが利用され始めている。魚眼レンズなどの広角レンズを用いたカメラシステムでは、次のような技術が提案されている。   The fish-eye lens has an angle of view (viewing angle) of about 180 °, and an almost horizontal field of view can be captured at once in an image sensor or the like. Therefore, since a wide range can be photographed with a small number of cameras (low cost), it is expected to be applied to surveillance cameras and video conference cameras. More recently, fisheye lenses have begun to be used in cameras that monitor the surroundings of vehicles. In a camera system using a wide-angle lens such as a fisheye lens, the following technology has been proposed.

特許文献1に開示される撮像データの圧縮方法は、広角レンズにより撮像された円形画像を含む四角形の撮像画像に基づいて、その所定の円形範囲内の複数の画素データが割り付けられ且つ四角形の撮像画像より画素数が少ない四角形の縮小画像を生成するステップと、四角形の縮小画像を圧縮するステップとを有するものである。これにより、広角レンズを用いて撮像される四角形の撮像画像は、それよりも画素数が少ない縮小画像に変換された上で圧縮されるので、圧縮後のデータ量は、撮像画像そのものを圧縮した場合にくらべて削減されると述べられている。   In the method of compressing imaging data disclosed in Patent Document 1, a plurality of pixel data within a predetermined circular range are allocated based on a rectangular imaging image including a circular image captured by a wide-angle lens, and rectangular imaging is performed. The method includes a step of generating a square reduced image having a smaller number of pixels than the image and a step of compressing the square reduced image. As a result, a rectangular captured image captured using a wide-angle lens is compressed after being converted into a reduced image having a smaller number of pixels than that, so the amount of data after compression is obtained by compressing the captured image itself. It is stated that it will be reduced compared to the case.

特許文献2に開示される画像提示方法は、視線方向及び画角を含む視野情報がリアルタイムで入力するステップと、入力された視野情報から視線方向に直交し画角によって決まる広さの平面からなる描画領域を算出するステップと、算出された描画領域の各画素位置に対応する魚眼画像中の画素位置をそれぞれ求めることにより描画領域に魚眼画像から歪みを除去した正規化画像を形成するステップを有する。これにより、正規化される対象画素が限定され、高速な動画描画が可能になるとと述べられている。   The image presentation method disclosed in Patent Document 2 includes a step of inputting visual field information including a visual line direction and an angle of view in real time, and a plane having a width that is orthogonal to the visual line direction from the input visual field information and is determined by the angle of view. A step of calculating a drawing area, and a step of forming a normalized image in which the distortion is removed from the fisheye image in the drawing area by obtaining each pixel position in the fisheye image corresponding to each pixel position of the calculated drawing area Have As a result, it is stated that the target pixels to be normalized are limited, and high-speed moving image rendering becomes possible.

特開2007−318597号公報JP 2007-318597 A 特開2005−339313号公報JP 2005-339313 A

一般にカメラシステムはカメラ装置(撮像装置)とこれを表示する表示装置で構成されるが、カメラ装置に魚眼レンズを用いる場合には、撮影された魚眼画像の歪み補正を行った上で表示する必要がある。その場合の歪み補正などの画像処理は、表示装置内で実行されることが多い。一方、カメラ装置と表示装置が離れて設置されている場合には、画像データをカメラ装置から表示装置へケーブル等で伝送しなければならない。その際、カメラ数が増加すると伝送すべきデータ量も増加し、ケーブルへの負荷が増大する。これに関しては、画像圧縮等により画像データを効率的に削減して伝送することが必要となる。   In general, a camera system includes a camera device (imaging device) and a display device that displays the camera device. However, when a fisheye lens is used for the camera device, it is necessary to display the image after correcting the distortion of the captured fisheye image. There is. In this case, image processing such as distortion correction is often executed in the display device. On the other hand, when the camera device and the display device are installed apart from each other, the image data must be transmitted from the camera device to the display device with a cable or the like. At this time, when the number of cameras increases, the amount of data to be transmitted also increases, and the load on the cable increases. In this regard, it is necessary to efficiently reduce and transmit image data by image compression or the like.

上記特許文献1では、画素数が少ない縮小画像に変換するために、例えば撮像画像における所定の円形領域から左右及び下にはみ出している画素を、四角形の縮小画像の四隅の領域に移動させる操作を行うものである。これにより画像データ量は削減され、その後圧縮処理されるが、魚眼レンズによる撮影画像の歪みは残留したままとなっている。また特許文献1では、静止画像の圧縮技術で圧縮することを前提としており、動画像の圧縮時に使用する動き補償との関連性については考慮されていない。   In Patent Document 1, in order to convert to a reduced image with a small number of pixels, for example, an operation of moving pixels protruding from the left and right and below from a predetermined circular area in the captured image to the four corner areas of the quadrangular reduced image is performed. Is what you do. As a result, the amount of image data is reduced, and after that, compression processing is performed, but the distortion of the captured image by the fisheye lens remains. Further, Patent Document 1 is premised on compression using a still image compression technique, and does not consider the relevance to motion compensation used when compressing a moving image.

上記特許文献2では、魚眼画像から画像歪みを除去して正規化画像を形成するためのアルゴリズムを記載するものであるが、このような処理は画像を表示する画像提示装置にて行われる。すなわち、魚眼撮影装置から画像提示装置までは撮像されたままの非圧縮状態で伝送されるものと推測され、伝送データ量の削減については考慮されていない。   The above Patent Document 2 describes an algorithm for forming a normalized image by removing image distortion from a fisheye image. Such processing is performed by an image presentation device that displays an image. That is, it is estimated that the image is transmitted from the fish-eye imaging device to the image presentation device in an uncompressed state, and no consideration is given to reducing the amount of transmitted data.

このように従来の技術では、魚眼レンズ使用に伴う画像歪み補正と伝送データ量の低減を両立することは困難であった。   As described above, in the conventional technique, it has been difficult to achieve both the image distortion correction accompanying the use of the fisheye lens and the reduction of the amount of transmitted data.

本発明の目的は、魚眼レンズ使用に伴う画像歪みを補正し動画像を効率良く圧縮することで伝送データ量を低減するカメラシステムを提供することにある。   An object of the present invention is to provide a camera system that reduces the amount of transmitted data by correcting image distortion caused by using a fisheye lens and efficiently compressing a moving image.

本発明は、カメラ装置で撮影した画像を表示装置へ伝送して表示するカメラシステムであって、カメラ装置は、魚眼レンズを使用するレンズ部と、魚眼レンズで撮影した歪曲収差のある画像を歪曲収差が小さくなるように歪補正処理を行う歪補正部と、歪補正部から出力された画像を圧縮符号化するエンコード部を備える。また表示装置は、カメラ装置のエンコード部で圧縮符号化された画像を伸長復号化するデコード部と、デコード部から出力された画像を表示する表示部を備える。   The present invention is a camera system that transmits an image captured by a camera device to a display device for display, and the camera device has a lens unit that uses a fisheye lens and a distortion aberration image captured by the fisheye lens. A distortion correction unit that performs distortion correction processing so as to be small and an encoding unit that compresses and encodes an image output from the distortion correction unit. The display device includes a decoding unit that decompresses and decodes an image that has been compression-encoded by the encoding unit of the camera device, and a display unit that displays the image output from the decoding unit.

本発明によれば、魚眼レンズで撮影された画像の画像歪みを補正するとともに、画像データを伝送する伝送路の負荷を軽減することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, while correcting the image distortion of the image image | photographed with the fisheye lens, the load of the transmission line which transmits image data can be reduced.

本発明によるカメラシステムを適用した車載カメラシステムの一実施例を示す模式図。The schematic diagram which shows one Example of the vehicle-mounted camera system to which the camera system by this invention is applied. カメラ装置2の取り付け位置と視野角を示す車両平面図。The vehicle top view which shows the attachment position and viewing angle of the camera apparatus 2. FIG. 車載カメラシステムのブロック構成図(実施例1)。1 is a block diagram of an in-vehicle camera system (Example 1). 歪補正部24による歪補正処理なしで圧縮処理を行う場合を示す図(比較例)。The figure which shows the case where a compression process is performed without the distortion correction process by the distortion correction part 24 (comparative example). 歪補正部24による歪補正後に圧縮処理を行う場合を示す図。The figure which shows the case where a compression process is performed after the distortion correction by the distortion correction part 24. FIG. 車載カメラシステムのブロック構成図(実施例2)。Block diagram of an in-vehicle camera system (Example 2).

図1は、本発明によるカメラシステムを適用した車載カメラシステムの一実施例を示す模式図である。車載カメラシステムは、車両1に、カメラ装置(撮像装置)2と表示装置4を取り付け、両者をケーブル3で接続した構成である。カメラ装置2には魚眼レンズを使用しており、魚眼レンズで撮影した動画像に、歪補正、視点変換、飛び出し検出、障害物検出、白線認識、標識認識、車両の上から全体を俯瞰した画像を作成するなどの画像処理を行う。画像処理後の動画像データはケーブル3で運転席近くの表示装置4へ伝送し、運転者への運転支援情報として表示する。後述するように、カメラ装置2にはエンコード部、表示装置4にはデコード部を備えることで、ケーブル3を伝送する画像データを圧縮符号化してその伝送帯域幅を削減し、比較的安価なイーサネット(登録商標)ケーブルの採用を可能にしている。なお、ケーブル3としては他の有線ケーブルでも良いし、WiFi(登録商標)のように無線で伝送する形態としても良い。   FIG. 1 is a schematic diagram showing an embodiment of an in-vehicle camera system to which a camera system according to the present invention is applied. The in-vehicle camera system has a configuration in which a camera device (imaging device) 2 and a display device 4 are attached to a vehicle 1 and both are connected by a cable 3. The camera device 2 uses a fish-eye lens, and creates an image that looks down on the entire vehicle from the top of the vehicle, with distortion correction, viewpoint conversion, pop-up detection, obstacle detection, white line recognition, sign recognition, and the like. Perform image processing such as The moving image data after image processing is transmitted to the display device 4 near the driver's seat via the cable 3 and displayed as driving support information for the driver. As will be described later, the camera device 2 includes an encoding unit, and the display device 4 includes a decoding unit, thereby compressing and encoding image data transmitted through the cable 3 to reduce its transmission bandwidth, and a relatively inexpensive Ethernet. (Registered trademark) cable can be adopted. The cable 3 may be another wired cable or may be transmitted wirelessly like WiFi (registered trademark).

次に、図1の車載カメラシステムを使用して、右側への車線変更時に運転者が違和感なく確認できるように、後ろサイドの画像の歪を補正してからカーナビのモニタなどで表示する例を説明する。   Next, using the in-vehicle camera system of FIG. 1, an example of correcting the rear side image distortion and displaying it on a car navigation monitor or the like so that the driver can confirm without any discomfort when changing the lane to the right side. explain.

図2は、カメラ装置2の取り付け位置と視野角を示す車両平面図である。図面左方向が車両進行方向とする。本実施例では運転席右側の車体側面(サイドミラー近傍)に、視野角略180°となる魚眼レンズを搭載したカメラ装置2を設置している。
以下、車載カメラシステムの内部構成と動作について2つの実施例で説明する。
FIG. 2 is a vehicle plan view showing the attachment position and the viewing angle of the camera device 2. The left direction of the drawing is the vehicle traveling direction. In this embodiment, a camera device 2 equipped with a fisheye lens with a viewing angle of approximately 180 ° is installed on the vehicle body side (near the side mirror) on the right side of the driver's seat.
Hereinafter, the internal configuration and operation of the in-vehicle camera system will be described in two embodiments.

図3は、図1の車載カメラシステムのブロック構成図である。カメラ装置2は、レンズ部21、センサ部22、信号処理部23、歪補正部24、エンコード部25、送信部26を備える。表示装置4は、受信部41、デコード部42、表示部(モニタ)43を備える。ケーブル3は、カメラ装置2の送信部26と表示装置4の受信部41とを接続する。   FIG. 3 is a block diagram of the in-vehicle camera system of FIG. The camera device 2 includes a lens unit 21, a sensor unit 22, a signal processing unit 23, a distortion correction unit 24, an encoding unit 25, and a transmission unit 26. The display device 4 includes a receiving unit 41, a decoding unit 42, and a display unit (monitor) 43. The cable 3 connects the transmission unit 26 of the camera device 2 and the reception unit 41 of the display device 4.

まず、カメラ装置2の構成を説明する。レンズ部21は魚眼レンズで広範囲の外部光を集光し、センサ部22にある受光素子で集光した外部光を電気信号(画像)に変換する。信号処理部23は、撮影した画像の撮像ノイズの除去、コントラスト補正、ホワイトバランスの調整などの高画質化の信号処理を行う。   First, the configuration of the camera device 2 will be described. The lens unit 21 condenses a wide range of external light using a fisheye lens, and converts the external light collected by the light receiving element in the sensor unit 22 into an electrical signal (image). The signal processing unit 23 performs signal processing for improving image quality such as removal of imaging noise, contrast correction, and white balance adjustment of the captured image.

歪補正部24は、信号処理後の画像に歪補正処理を行う。ここで歪補正処理とは、魚眼レンズで撮影された特有の歪曲収差のある画像を、歪曲収差が小さくなるように補正する手法であり、一例として特許文献2に記載される方法を用いても良い。   The distortion correction unit 24 performs distortion correction processing on the signal-processed image. Here, the distortion correction processing is a method of correcting an image with a specific distortion aberration photographed with a fisheye lens so that the distortion aberration is reduced. As an example, a method described in Patent Document 2 may be used. .

エンコード部25は、歪補正処理を行った画像のデータ圧縮と符号化処理(エンコード処理)を行う。ここで圧縮方式としては、MPEG2やH.264などの既知の圧縮方式を用いることができる。送信部26は、圧縮符号化した画像データを伝送方法に適したパケット化(例えば、イーサネット(登録商標)ケーブルの場合はRTPパケット等)して、ケーブル3に出力する。   The encoding unit 25 performs data compression and encoding processing (encoding processing) of the image subjected to distortion correction processing. Here, as a compression method, MPEG2 or H.264 is used. A known compression method such as H.264 can be used. The transmission unit 26 packetizes the compressed and encoded image data suitable for the transmission method (for example, an RTP packet in the case of an Ethernet (registered trademark) cable) and outputs the packet data to the cable 3.

次に、表示装置4の構成を説明する。受信部41は、ケーブル3から受信したパケット化された画像データのデパケッタイズ処理を行う。デコード部42は、前記エンコード部25の圧縮方式に対応する方式で画像データの伸長復号化(デコード処理)を行う。表示部43は、カーナビ、モニタ、TVなどの画像表示機器が相当し、デコード部25からの画像を表示する。   Next, the configuration of the display device 4 will be described. The receiving unit 41 performs depacketization processing on the packetized image data received from the cable 3. The decoding unit 42 performs decompression decoding (decoding processing) of the image data by a method corresponding to the compression method of the encoding unit 25. The display unit 43 corresponds to an image display device such as a car navigation system, a monitor, or a TV, and displays an image from the decoding unit 25.

本実施例では、カメラ装置2において、歪補正部24にて魚眼画像の歪補正処理を行った後、エンコード部25にて画像の圧縮符号化処理を行うことに特徴がある。これにより、圧縮符号化処理後のデータ量を大幅に削減し、ケーブル3の負荷を軽減することができる。以下、その理由を説明する。   In the present embodiment, the camera device 2 is characterized in that after the distortion correction processing of the fisheye image is performed by the distortion correction unit 24, the compression coding processing of the image is performed by the encoding unit 25. As a result, the amount of data after the compression encoding process can be greatly reduced, and the load on the cable 3 can be reduced. The reason will be described below.

エンコード部25では、動き補償を利用して画像圧縮を行う。動き補償とは、時間軸で先行する前の画像から現在の画像を予測する技術(フレーム間予測)であり、MPEG2やH.264などの動画像の圧縮方式で採用されている。フレーム間予測を用いた圧縮では、現在の画像と前の画像を動き量だけ動かして作成した予測画像の差分(誤差)だけを符号化すれば良いので、符号量を大幅に削減し高い圧縮効率を達成できる。具体的には、現在の画像を16×16画素などの矩形ブロックに分割して、その矩形ブロック毎に前の画像から最も誤差の少ない場所を探索し、その動き量を動きベクトルとして符号化する。一般に、動き補償は平行移動を仮定した圧縮方法のため、フレーム間で被写体が平行移動する場合は、差分が小さくなるので必要データ量が少なく圧縮効率は向上する。これに対しフレーム間で被写体が回転や拡大・縮小する場合は、差分が大きくなるので必要なデータ量が多く圧縮効率は悪化する。   The encoding unit 25 performs image compression using motion compensation. Motion compensation is a technique (interframe prediction) that predicts the current image from the previous image that precedes the time axis. It is adopted in a moving image compression method such as H.264. In compression using inter-frame prediction, only the difference (error) between the current image and the previous image generated by moving the current image needs to be encoded, so the amount of code is greatly reduced and high compression efficiency is achieved. Can be achieved. Specifically, the current image is divided into rectangular blocks such as 16 × 16 pixels, a location with the least error is searched from the previous image for each rectangular block, and the amount of motion is encoded as a motion vector. . In general, since motion compensation is a compression method that assumes parallel movement, when the subject moves in parallel between frames, the difference is small, so that the required data amount is small and the compression efficiency is improved. On the other hand, when the subject rotates or enlarges / reduces between frames, the difference increases, so that the necessary data amount is large and the compression efficiency is deteriorated.

本実施例では、エンコード部25の前に歪補正部24を配置し、魚眼画像の歪補正処理を先に行うことで、フレーム間の差分を小さくし、圧縮効率を向上させるようにした。   In the present embodiment, the distortion correction unit 24 is disposed in front of the encoding unit 25, and the distortion correction processing of the fisheye image is performed first, thereby reducing the difference between frames and improving the compression efficiency.

図4は、比較のために歪補正部24による歪補正処理なしで圧縮処理を行う場合を示す図である。
上部の矢印は時間軸を表し、101と102は魚眼レンズで撮影した画像であり、101は時間軸で先行する前の画像、102は現在の画像である。また、後方サイドの確認のために表示装置4で表示する範囲をそれぞれ点線111と112で示す。ここで表示範囲111,112は扇形状となっているが、表示装置4内の歪補正処理により矩形状に変換されることになる。また、この表示範囲111,112の画像を圧縮処理する際に取り込む画像の範囲を121,122で示す。
FIG. 4 is a diagram illustrating a case where the compression process is performed without the distortion correction process by the distortion correction unit 24 for comparison.
The upper arrow represents the time axis, 101 and 102 are images taken with a fisheye lens, 101 is the previous image preceding the time axis, and 102 is the current image. Further, the ranges displayed on the display device 4 for confirmation of the rear side are indicated by dotted lines 111 and 112, respectively. Here, the display ranges 111 and 112 have a fan shape, but are converted into a rectangular shape by the distortion correction processing in the display device 4. Reference numerals 121 and 122 denote image ranges to be captured when the images in the display ranges 111 and 112 are compressed.

ここで、画像121と122の間で圧縮処理を行う場合の動き補償の効率について述べる。現在の画像122の符号化したい矩形ブロックを132とすると、前の画像121内の最も誤差の少ないブロックが131であり、両者間の動きベクトルが140となる。矩形ブロック132と131の内部の絵柄を比較すると、絵柄が回転運動しており差分値(誤差)が大きく発生し、動き補償の効率が低下してしまう。これは、車両は平行移動しているにもかかわらず、魚眼レンズ特有の歪曲収差のため撮影画像では被写体が回転移動になるからである。その結果、圧縮後の符号量が多くなり、圧縮効率が低下してしまう。   Here, the efficiency of motion compensation when compression processing is performed between the images 121 and 122 will be described. Assuming that the rectangular block to be encoded of the current image 122 is 132, the block with the least error in the previous image 121 is 131, and the motion vector between them is 140. When the patterns inside the rectangular blocks 132 and 131 are compared, the pattern is rotationally moved, a large difference value (error) is generated, and the efficiency of motion compensation is reduced. This is because the subject is rotationally moved in the photographed image because of the distortion aberration peculiar to the fisheye lens even though the vehicle is moving in parallel. As a result, the amount of code after compression increases and the compression efficiency decreases.

図5は、本実施例において歪補正部24による歪補正後に圧縮処理を行う場合を示す図である。
上部の矢印は時間軸を表し、201と202は魚眼レンズで撮影した画像であり、201は時間軸で先行する前の画像、202は現在の画像である。また、後方サイドの確認のために表示部43で表示する範囲をそれぞれ点線211と212で示す。なお、画像201,202、点線211,212は、それぞれ前記図4の画像101,102、点線111,112とほぼ等しい範囲となる。歪補正部24は撮影画像の歪補正処理を行い、点線211の範囲の画像が221の画像に、また点線212の範囲の画像が222の画像に変換される。画像221,222の範囲は表示部43で表示する範囲にほぼ等しい矩形状となっている。
FIG. 5 is a diagram illustrating a case where compression processing is performed after distortion correction by the distortion correction unit 24 in the present embodiment.
The upper arrow represents the time axis, 201 and 202 are images taken with a fisheye lens, 201 is the previous image preceding the time axis, and 202 is the current image. In addition, the ranges displayed on the display unit 43 for confirmation of the rear side are indicated by dotted lines 211 and 212, respectively. Note that the images 201 and 202 and the dotted lines 211 and 212 are in substantially the same range as the images 101 and 102 and the dotted lines 111 and 112 in FIG. The distortion correction unit 24 performs distortion correction processing of the captured image, and the image in the range of the dotted line 211 is converted into the image 221 and the image in the range of the dotted line 212 is converted into the image 222. The range of the images 221 and 222 has a rectangular shape substantially equal to the range displayed on the display unit 43.

ここで、歪補正処理後の画像221と222の間で圧縮処理する場合の動き補償の効率について述べる。現在の画像222の符号化したい矩形ブロックを232とすると、前の画像221内の最も誤差の少ないブロックが231であり、両者間の動きベクトルが240となる。矩形ブロック232と231の内部の絵柄を比較すると、変化は少なく差分値(誤差)は小さくなる。すなわち、前記図4の場合よりも差分値が大幅に低減し動き補償の効率が良くなる。これは、歪補正処理により車両(被写体)の動きが平行移動に補正されるからであり、圧縮後の符号量が少なくてすむので、圧縮効率を向上することができる。
また、本実施例によれば、表示に用いない不要な画像データを削除できる効果がある。
Here, the efficiency of motion compensation when compression processing is performed between the images 221 and 222 after distortion correction processing will be described. If the rectangular block to be encoded of the current image 222 is 232, the block with the least error in the previous image 221 is 231 and the motion vector between them is 240. When the patterns inside the rectangular blocks 232 and 231 are compared, the change is small and the difference value (error) is small. That is, the difference value is significantly reduced compared to the case of FIG. 4 and the efficiency of motion compensation is improved. This is because the movement of the vehicle (subject) is corrected to parallel movement by the distortion correction processing, and the amount of code after compression can be reduced, so that the compression efficiency can be improved.
Further, according to the present embodiment, there is an effect that unnecessary image data not used for display can be deleted.

前記図4の比較例の場合、表示範囲111,112に対し圧縮処理を行う画像範囲は121,122となる。これは、MPEG2やH.264などの動画像の圧縮方式では、矩形領域の画像を圧縮することを前提としているため、表示すべき画像を含む最小の矩形領域121,122を圧縮処理の範囲とするからである。ここで矩形画像121,122には、表示装置4には表示されない領域151,152の画像(斜線で示す)が含まれている。すなわち、表示に使用しない領域(画像)にも符号量を割り当てるので不要な画像データが含まれることになり、画像表示効率は低下する。   In the case of the comparative example of FIG. 4, the image ranges on which the compression processing is performed on the display ranges 111 and 112 are 121 and 122. This is because MPEG2 and H.264. This is because, in a moving image compression method such as H.264, it is assumed that an image in a rectangular area is compressed, and therefore, the minimum rectangular areas 121 and 122 including an image to be displayed are used as a compression processing range. Here, the rectangular images 121 and 122 include images (indicated by diagonal lines) of areas 151 and 152 that are not displayed on the display device 4. That is, since a code amount is assigned to a region (image) that is not used for display, unnecessary image data is included, and image display efficiency is reduced.

これに対し図5の本実施例では、表示範囲211,212に対し圧縮処理を行う画像範囲は221,222となり、両者の範囲はほぼ一致している。これは、歪補正処理により、撮影画像が表示装置4で表示する矩形領域の画像に変換されているためである。よって、圧縮処理の際には表示装置4で必要な画像領域のみを符号化できるため、画像表示効率が向上するという利点がある。   On the other hand, in the present embodiment shown in FIG. 5, the image ranges in which the compression processing is performed on the display ranges 211 and 212 are 221 and 222, and the two ranges substantially coincide. This is because the captured image is converted into an image of a rectangular area displayed on the display device 4 by the distortion correction processing. Therefore, since only the necessary image area can be encoded by the display device 4 during the compression process, there is an advantage that the image display efficiency is improved.

以上のように本実施例によれば、魚眼レンズによる撮影画像の歪補正処理を行った後に圧縮処理を行うようにしたので、動き補償の効率すなわち圧縮効率を向上することができると共に、表示に用いない不要なデータを符号化する必要がないため表示効率を向上することができる。その結果、同一画質ならばより小さなデータサイズになり伝送帯域幅を削減し、あるいは同一データサイズであればより高画質な画像を伝送可能となる。また画像の高画質化により、カメラシステムにおける画像認識の精度を向上することも可能となる。   As described above, according to the present embodiment, since the compression processing is performed after the distortion correction processing of the captured image using the fisheye lens, the motion compensation efficiency, that is, the compression efficiency can be improved, and the display can be used for display. Since it is not necessary to encode unnecessary data, display efficiency can be improved. As a result, if the image quality is the same, the data size becomes smaller and the transmission bandwidth is reduced, or if the data size is the same, a higher quality image can be transmitted. In addition, the image recognition accuracy in the camera system can be improved by increasing the image quality.

実施例2では、表示装置側で魚眼レンズ特有の歪曲収差のある画像を前提とした既存の画像処理部を備えている場合について説明する。すなわち表示装置は、歪み補正を含む画像処理アルゴリズム(例えば視点変換、飛び出し検出、障害物検出、白線認識、標識認識、車両の上から全体を俯瞰した画像を作成するなど)有している。その場合、実施例1に示したカメラ装置2にて歪補正処理を行い、さらに表示装置3の既存の画像処理部にて画像処理を行うと、本来の画像処理の効果が得られなかったり不具合が発生したりするという問題がある。そこで本実施例では、表示装置3においては、画像処理を行う前に歪補正処理の逆の変換式を用いて魚眼レンズ特有の歪曲収差のある画像に戻すことで、この問題を解決するようにした。   In the second embodiment, a case where an existing image processing unit on the premise of an image having distortion characteristic of a fisheye lens on the display device side will be described. In other words, the display device has an image processing algorithm including distortion correction (for example, viewpoint conversion, pop-out detection, obstacle detection, white line recognition, sign recognition, and creation of an image that looks down on the entire vehicle from above). In that case, if the distortion correction processing is performed by the camera device 2 shown in the first embodiment, and further the image processing is performed by the existing image processing unit of the display device 3, the effect of the original image processing may not be obtained or the problem may occur. There is a problem that occurs. Therefore, in this embodiment, the display device 3 solves this problem by using an inverse conversion formula of the distortion correction process to return to an image having distortion aberration peculiar to the fisheye lens before performing the image process. .

図6は、本実施例の車載カメラシステムのブロック構成図である。実施例1(図3)のカメラシステムと同一機能のブロックは同一符号を付し、説明は省略する。図3のカメラシステムと異なる点は、表示装置4のデコード部42と表示部43の間に、逆歪補正部44と画像処理部45を追加した構成としている点である。なお、画像処理部45は表示装置4が備える既存のものである。   FIG. 6 is a block diagram of the in-vehicle camera system of the present embodiment. Blocks having the same functions as those of the camera system of Embodiment 1 (FIG. 3) are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted. A difference from the camera system of FIG. 3 is that a reverse distortion correction unit 44 and an image processing unit 45 are added between the decoding unit 42 and the display unit 43 of the display device 4. Note that the image processing unit 45 is an existing one provided in the display device 4.

逆歪補正部44は、カメラ装置2の歪み補正部24にて歪補正処理された画像を、歪補正処理の変換式と逆の変換式を用いて、魚眼レンズ特有の歪曲収差のある画像に戻す処理(逆歪補正処理)を行う。さらに画像処理部45は、逆歪補正部44にて逆歪補正処理した画像に、魚眼レンズ特有の歪曲収差のある画像を前提とした画像処理(歪補正処理を含む)を行う。その結果、画像処理部45により本来の画像処理の効果を伴った画像を得ることができる。   The inverse distortion correction unit 44 returns the image subjected to the distortion correction processing by the distortion correction unit 24 of the camera device 2 to an image having distortion aberration peculiar to the fisheye lens, using a conversion formula opposite to the conversion formula of the distortion correction process. Processing (inverse distortion correction processing) is performed. Further, the image processing unit 45 performs image processing (including distortion correction processing) on the premise of an image having distortion aberration peculiar to a fisheye lens, on the image subjected to the reverse distortion correction processing by the reverse distortion correction unit 44. As a result, the image processing unit 45 can obtain an image with the original image processing effect.

本実施例の構成によれば、既存の画像処理部45の画像処理アルゴリズムを変更する必要がなく、実施例1と同様に圧縮効率を向上すると共に、表示効率を向上することができる。その結果、同一画質ならばより小さなデータサイズになり伝送帯域幅を削減し、あるいは同一データサイズであればより高画質な画像を伝送可能となる。   According to the configuration of the present embodiment, it is not necessary to change the image processing algorithm of the existing image processing unit 45, and the compression efficiency can be improved and the display efficiency can be improved as in the first embodiment. As a result, if the image quality is the same, the data size becomes smaller and the transmission bandwidth is reduced, or if the data size is the same, a higher quality image can be transmitted.

上記した実施例は、以下のような変形が可能である。
上記実施例では、カメラシステムの一例として車載カメラシステムの例を具体的に説明したが、カメラ装置2と表示装置4の距離が離れている場合、例えば、TV会議システムや監視カメラシステムなどへも適用できる。この場合も、圧縮効率を向上できるので、同一画質ならば小さなデータサイズになり伝送帯域幅を削減し、同一データサイズならばより高画質な画像を伝送可能となる。
The embodiment described above can be modified as follows.
In the above embodiment, an example of an in-vehicle camera system has been specifically described as an example of a camera system. Applicable. Also in this case, since the compression efficiency can be improved, if the image quality is the same, the data size is reduced and the transmission bandwidth is reduced. If the data size is the same, a higher quality image can be transmitted.

また、カメラ装置2のレンズ部21では、魚眼レンズで撮影した特有の歪曲収差のある画像についての例を記載したが、広角レンズに置き換えても良い。広角レンズで撮影した画像も歪曲収差があるので、歪補正処理してから圧縮することで、圧縮効率を向上できる。   In addition, in the lens unit 21 of the camera device 2, an example of an image having a specific distortion aberration photographed with a fisheye lens has been described, but it may be replaced with a wide-angle lens. Since an image photographed with a wide-angle lens also has distortion aberration, compression efficiency can be improved by compressing the image after performing distortion correction processing.

また、カメラ装置2では信号処理部23と歪補正部24を分離する構成としたが、これらの機能を信号処理部23に統合し、信号処理部23の中で歪補正処理を行っても良い。あるいは、信号処理部23と歪補正部24の順序を入れ換えて、歪補正部24の後に信号処理部23を配置しても良い。   In the camera device 2, the signal processing unit 23 and the distortion correction unit 24 are separated from each other. However, these functions may be integrated into the signal processing unit 23 and the distortion correction process may be performed in the signal processing unit 23. . Alternatively, the order of the signal processing unit 23 and the distortion correction unit 24 may be switched, and the signal processing unit 23 may be disposed after the distortion correction unit 24.

また、カメラ装置2と表示装置4の間にHDDやSDカードなどの蓄積媒体があり、一旦記録したものを再生する構成にしても良い。この場合も圧縮効率を向上できるので、より長時間記録媒体に記録することが可能となる。   Further, there may be a storage medium such as an HDD or an SD card between the camera device 2 and the display device 4, and the recording once recorded may be reproduced. Also in this case, since the compression efficiency can be improved, it is possible to record on the recording medium for a longer time.

2…カメラ装置、
3…ケーブル、
4…表示装置、
21…レンズ部、
22…センサ部、
23…信号処理部、
24…歪補正部、
25…エンコード部、
26…送信部、
41…受信部、
42…デコード部、
43…表示部、
44…逆歪補正部、
45…画像処理部。
2 ... Camera device,
3 ... Cable
4 ... display device,
21 ... Lens part,
22 ... sensor part,
23 ... Signal processing unit,
24 ... distortion correction unit,
25. Encoding part,
26: Transmitter,
41. Reception unit,
42. Decoding part,
43 ... display part,
44 ... reverse distortion correction unit,
45. Image processing unit.

Claims (2)

カメラ装置で撮影した画像を表示装置へ伝送して表示するカメラシステムにおいて、
前記カメラ装置は、
魚眼レンズを使用するレンズ部と、
該魚眼レンズで撮影した歪曲収差のある画像を歪曲収差が小さくなるように歪補正処理を行う歪補正部と、
該歪補正部から出力された画像を圧縮符号化するエンコード部を備え、
前記表示装置は、
前記カメラ装置の前記エンコード部で圧縮符号化された画像を伸長復号化するデコード部と、
該デコード部から出力された画像に対し画像処理を行う第1の画像処理部と、
該第1の画像処理部から出力された画像に対し歪補正処理を含む画像処理を行う第2の画像処理部と、
該第2の画像処理部から出力された画像を表示する表示部と、
を備え
前記第1の画像処理部は、前記カメラ装置の前記歪補正部にて行う歪補正処理の変換式と逆の変換式を用いて歪曲収差のある画像を生成する逆歪補正を行うことを特徴とするカメラシステム。
In a camera system that transmits and displays an image captured by a camera device to a display device,
The camera device is
A lens part using a fisheye lens,
A distortion correction unit that performs distortion correction processing on the image with distortion aberration captured by the fisheye lens so that the distortion aberration is reduced;
An encoding unit that compresses and encodes an image output from the distortion correction unit;
The display device
A decoding unit that decompresses and decodes an image compressed and encoded by the encoding unit of the camera device;
A first image processing unit that performs image processing on the image output from the decoding unit;
A second image processing unit that performs image processing including distortion correction processing on the image output from the first image processing unit;
A display unit for displaying an image output from the second image processing unit;
Equipped with a,
The first image processing unit performs reverse distortion correction for generating an image with distortion using a conversion formula opposite to a conversion formula of a distortion correction process performed by the distortion correction unit of the camera device. Camera system.
請求項1記載のカメラシステムにおいて、
前記エンコード部にて圧縮符号化する画像の範囲と、前記表示部にて表示する画像の範囲とは略等しいことを特徴とするカメラシステム。
The camera system according to claim 1,
The range of an image to be compression-encoded by the encoding unit and the range of an image to be displayed by the display unit are substantially equal .
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