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公開番号2024154858
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-31
出願番号2023069016
出願日2023-04-20
発明の名称補正パラメータ算出方法及びそのプログラム
出願人日本精機株式会社
代理人
主分類G09G 5/00 20060101AFI20241024BHJP(教育;暗号方法;表示;広告;シール)
要約【課題】配置後にキャリブレーションを容易に実施する補正パラメータ算出方法を提供する。
【解決手段】本実施形態における補正パラメータ算出方法は、アイボックス内に補正用カメラを配置する工程と、撮影用カメラ及び補正用カメラが所定位置に配置された同一の既知のパターンを撮影する工程と、撮影された画像からパターン上の座標を撮影用カメラの座標系へ変換するパラメータP₁を求める工程と、撮影された画像からパターン上の座標を補正用カメラの座標系へ変換するパラメータP₂を求める工程と、補正用カメラが、表示器が表示した虚像を撮影する工程と、撮影された虚像の画像及び虚像の表示器の座標系上の座標に基づいて、表示器の座標系上の座標を補正用カメラの座標系へ変換するパラメータP₃を求める工程と、P₁、P₂及びP₃に基づいて撮影用カメラの座標系上の座標を表示器の座標系に変換する補正パラメータを求める工程と、を備える。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
投影部材に表示光を投影し、前記投影部材越しに表示される虚像を視認可能にする領域であるアイボックスに位置する視認者に視認させる表示器と、前記表示光の表示制御に用いるために前記視認者の顔を撮影する視認者撮影用カメラと、を配置先に配置する工程と、
前記アイボックス内に補正用カメラを配置する工程と、
前記視認者撮影用カメラ及び前記補正用カメラが、所定位置に配置された同一の既知のパターンを撮影する工程と、
前記視認者撮影用カメラにより撮影された前記パターンの画像から前記パターン上の座標を前記視認者撮影用カメラの座標系へ変換する第一パラメータを求める工程と、
前記補正用カメラにより撮影された前記パターンの画像から前記パターン上の座標を前記補正用カメラの座標系へ変換する第二パラメータを求める工程と、
前記補正用カメラが、前記表示器が前記表示器の座標系上の所定位置に表示した前記虚像を撮影する工程と、
前記補正用カメラにより撮影された前記虚像の画像及び前記表示器が表示した前記虚像の前記表示器の座標系上の座標に基づいて、前記表示器の座標系上の座標を前記補正用カメラの座標系へ変換する第三パラメータを求める工程と、
前記第一パラメータ、前記第二パラメータ及び前記第三パラメータに基づいて得られる、前記視認者撮影用カメラの座標系上の座標を前記表示器の座標系に変換する補正パラメータを求める工程と、を備える、補正パラメータ算出方法。
続きを表示（約 830 文字）【請求項２】
前記視認者撮影用カメラは、前記投影部材に反射する前記パターンを撮影する、請求項１記載の補正方法。
【請求項３】
前記表示器及び前記視認者撮影用カメラは、ヘッドアップディスプレイに搭載され、
前記投影部材は、ウインドシールドである、請求項１記載の補正方法。
【請求項４】
投影部材に表示光を投影し、前記投影部材越しに表示される虚像を視認可能にさせる領域であるアイボックスに位置する視認者に視認させる表示器と、前記表示光の表示制御に用いるために前記視認者の顔を撮影する視認者撮影用カメラと、の補正を行う補正パラメータ算出プログラムであって、
コンピュータに、
前記視認者撮影用カメラ及び前記アイボックス内に配置される補正用カメラで撮影される、所定位置に配置された同一の既知のパターンの画像を取得する手順と、
前記視認者撮影用カメラにより撮影された前記パターンの画像から前記パターン上の座標を前記視認者撮影用カメラの座標系へ変換する第一パラメータを求める手順と、
前記補正用カメラにより撮影された前記パターンの画像から前記パターン上の座標を前記補正用カメラの座標系へ変換する第二パラメータを求める手順と、
前記補正用カメラで撮影される、前記表示器が前記表示器の座標系上の所定位置に表示した前記虚像の画像を取得する手順と、
前記補正用カメラにより撮影された前記虚像の画像及び前記表示器が表示した前記虚像の前記表示器の座標系上の座標に基づいて、前記表示器の座標系上の座標を前記補正用カメラの座標系へ変換する第三パラメータを求める手順と、
前記第一パラメータ、前記第二パラメータ及び前記第三パラメータに基づいて得られる、前記視認者撮影用カメラの座標系上の座標を前記表示器の座標系に変換する補正パラメータを求める手順と、を備える補正パラメータ算出プログラム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、表示器及びカメラ間の補正パラメータ算出方法及びそのプログラムに関する。
続きを表示（約 2,500 文字）【背景技術】
【０００２】
虚像を表示し視認者に視認させるヘッドアップディスプレイ等の表示装置は、視認者の視点に合わせて画像に係る表示光の出射方向や投影位置を制御する。表示装置は、意図する画像が視認者に適切に視認されるよう、視認者の視点の位置及び向きをカメラで追跡することにより、表示を制御する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１６－０１４８６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
視認者の視点に併せて画像を表示するためには、視認者の顔を撮影するカメラの座標系と、表示光に関する座標系との相対的な関係が決定されている必要がある。しかしながら、例えば表示装置の筐体内にカメラが取り付けられる場合には、その取付精度に相対的な関係は依存する。また、表示光がウインドシールド等の投影部材における反射を介して視認者に到達する場合には、表示装置の搭載先への取付精度や搭載先の寸法精度等に依存する要因も考慮する必要があり、取付精度のみで解決することが困難である。
【０００５】
本開示はこのような事情を考慮してなされたもので、表示装置の配置後にキャリブレーションを容易に実施可能な補正パラメータ算出方法及びそのプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の補正パラメータ算出方法は、上述した課題を解決するために、投影部材に表示光を投影し、前記投影部材越しに表示される虚像を視認可能にする領域であるアイボックスに位置する視認者に視認させる表示器と、前記表示光の表示制御に用いるために前記視認者の顔を撮影する視認者撮影用カメラと、を配置先に配置する工程と、前記アイボックス内に補正用カメラを配置する工程と、前記視認者撮影用カメラ及び前記補正用カメラが、所定位置に配置された同一の既知のパターンを撮影する工程と、前記視認者撮影用カメラにより撮影された前記パターンの画像から前記パターン上の座標を前記視認者撮影用カメラの座標系へ変換する第一パラメータを求める工程と、前記補正用カメラにより撮影された前記パターンの画像から前記パターン上の座標を前記補正用カメラの座標系へ変換する第二パラメータを求める工程と、前記補正用カメラが、前記表示器が前記表示器の座標系上の所定位置に表示した前記虚像を撮影する工程と、前記補正用カメラにより撮影された前記虚像の画像及び前記表示器が表示した前記虚像の前記表示器の座標系上の座標に基づいて、前記表示器の座標系上の座標を前記補正用カメラの座標系へ変換する第三パラメータを求める工程と、前記第一パラメータ、前記第二パラメータ及び前記第三パラメータに基づいて得られる、前記視認者撮影用カメラの座標系上の座標を前記表示器の座標系に変換する補正パラメータを求める工程と、を備える。
【０００７】
また、本開示の補正パラメータ算出プログラムは、投影部材に表示光を投影し、前記投影部材越しに表示される虚像を視認可能にさせる領域であるアイボックスに位置する視認者に視認させる表示器と、前記表示光の表示制御に用いるために前記視認者の顔を撮影する視認者撮影用カメラと、の補正を行う補正パラメータ算出プログラムであって、コンピュータに、前記視認者撮影用カメラ及び前記アイボックス内に配置される補正用カメラで撮影される、所定位置に配置された同一の既知のパターンの画像を取得する手順と、前記視認者撮影用カメラにより撮影された前記パターンの画像から前記パターン上の座標を前記視認者撮影用カメラの座標系へ変換する第一パラメータを求める手順と、前記補正用カメラにより撮影された前記パターンの画像から前記パターン上の座標を前記補正用カメラの座標系へ変換する第二パラメータを求める手順と、前記補正用カメラで撮影される、前記表示器が前記表示器の座標系上の所定位置に表示した前記虚像の画像を取得する手順と、前記補正用カメラにより撮影された前記虚像の画像及び前記表示器が表示した前記虚像の前記表示器の座標系上の座標に基づいて、前記表示器の座標系上の座標を前記補正用カメラの座標系へ変換する第三パラメータを求める手順と、前記第一パラメータ、前記第二パラメータ及び前記第三パラメータに基づいて得られる、前記視認者撮影用カメラの座標系上の座標を前記表示器の座標系に変換する補正パラメータを求める手順と、を備える。
【発明の効果】
【０００８】
本開示の補正パラメータ算出方法においては、表示装置の配置後に容易にキャリブレーションを実施可能である。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
本実施形態における補正パラメータ算出方法及びそのプログラムが利用されるヘッドアップディスプレイ及びヘッドアップディスプレイの配置先としての車両を示す図。
車両において補正パラメータの算出を実行する際の手順を説明するための概念図。
補正パラメータ算出方法の手順を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本開示の補正パラメータ算出方法及びそのプログラムの実施形態を添付図面に基づいて説明する。本開示の補正パラメータ算出方法及びそのプログラムは、例えば自動車や二輪車等の車両や、船舶、農業機械、建設機械に配置、搭載されるヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ、Head Up Display）を構成する表示器及び視認者撮影用カメラ間の補正（キャリブレーション）に用いる補正パラメータを算出する際に適用することができる。本実施形態においては、補正パラメータ算出方法及びそのプログラムが、車両に搭載されたＨＵＤに搭載される表示器及び撮影ユニット間の座標変換に用いられる補正パラメータを算出する例を適用して説明する。
（【００１１】以降は省略されています）

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