图像生成装置及操作支持系统制造方法及图纸

图像生成装置（100）基于安装在能够进行回转动作的被操作体（60）上的摄像部（2）摄像而得到的输入图像来生成输出图像。坐标对应建立部（10）以包围被操作体的方式配置，将具有中心轴的柱状的空间模型（MD）中的坐标、与输入图像所处的输入图像平面（R4）中的坐标建立对应。输出图像生成部（11）经由柱状的空间模型中的坐标，将输入图像平面（R4）中的坐标的值与输出图像所处的输出图像平面（R5）中的坐标的值建立对应，生成输出图像。柱状的空间模型（MD）配置为，使摄像部（2）的光轴与柱状的空间模型（MD）的中心轴交叉。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及基于安装在可回转动作的被操作体上的摄像机构摄像的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。
技术介绍
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I)。专利文献I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来生成视点变换图像，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，当驾驶车辆的驾驶者看到该视点变换图像时，图像生成装置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I :日本专利第3286306号说明书
技术实现思路
专利技术要解决的课题专利文献I所公开的图像生成装置以搭载在车辆上为前提，没有设想向能够进行回转动作的建筑机械等被操作体的搭载。因此，专利文献I所记载的图像生成装置不能生成适合于回转动作时的被操作体周边的监视的视点变换图像。所以，本专利技术的目的是提供一种生成适合于回转动作时的周边监视的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，根据本专利技术的一技术方案，提供一种图像生成装置，基于安装在能够进行回转动作的被操作体上的摄像部摄像而得到的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，将具有中心轴的柱状的空间模型中的坐标、与该输入图像所处的输入图像平面中的坐标建立对应，其中，所述空间模型是以包围该被操作体的方式配置的空间模型；和输出图像生成部，经由该柱状的空间模型中的坐标，将该输入图像平面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；该柱状的空间模型配置为，使该摄像部的光轴与该柱状的空间模型的中心轴交叉。根据本专利技术的另一技术方案，提供一种图像生成装置，基于安装在能够进行回转动作的被操作体上的多个摄像部摄像而得到的输入图像生成输出图像，其特征在于，具备坐标对应建立部，将具有中心轴的柱状的空间模型中的坐标、与该输入图像所处的输入图像平面中的坐标建立对应，其中，所述空间模型是以包围该被操作体的方式配置的空间模型；和输出图像生成部，经由该柱状的空间模型中的坐标，将该输入图像平面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；该柱状的空间模型配置为，使从该多个摄像部的各自的光学中心向该柱状的空间模型的中心轴引下的垂线分别相互垂直。根据本专利技术的又一技术方案，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。专利技术效果根据本专利技术，能够提供一种生成适合于进行回转动作时的周边监视的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I是表示本专利技术的一实施例的图像生成装置的概略结构的块图。图2是搭载有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7Β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 I的状态的图。图8Α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SB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9Α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。图9Β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β2的状态的图。图10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。图11是处理对象图像生成处理及输出图像生成处理的流程图。图12Α是用来说明在存在一个棒状的物体的情况下照相机与空间模型之间的位置关系的俯视图。图12Β是用来说明在存在一个棒状的物体的情况下照相机与空间模型之间的位置关系的立体图。图12C是用来说明在存在一个棒状的物体的情况下生成的处理对象图像的俯视图。图13Α是用来说明在存在两个棒状的物体的情况下照相机与空间模型之间的位 置关系的俯视图。图13Β是用来说明在存在两个棒状的物体的情况下照相机与空间模型之间的位置关系的立体图。图13C是用来说明在存在两个棒状的物体的情况下生成的处理对象图像的俯视图。图14Α是用来说明在存在两个棒状的物体的另一情况下照相机与空间模型之间的位置关系的俯视图。图14Β是用来说明在存在两个棒状的物体的另一情况下照相机与空间模型之间的位置关系的立体图。图14C是用来说明在存在两个棒状的物体的另一情况下生成的处理对象图像的俯视图。图15是表示输出图像的显示例的图。具体实施例方式以下，参照附图对本专利技术的实施方式进行说明。图I是概略地表示本专利技术的一实施方式的图像生成装置的概略结构的块图。一实施方式的图像生成装置100例如基于搭载在建筑机械上的照相机2摄影的输入图像来生成输出图像，将该输出图像向驾驶者提示。如图I所示，图像生成装置100包括控制部I、照相机2、输入部3、存储部4及显示部5。图2是搭载图像生成装置100的挖掘机60的侧视图。挖掘机60具有履带式的下部行驶体61、回转机构62及上部回转体63。上部回转体63经由回转机构62绕回转轴PV旋转自如地搭载在下部行驶体61上。在上部回转体63的前方左侧部设有驾驶舱(驾驶室)64，在前方中央部设有挖掘配件Ε。在上部回转体63的右侧面及后面上设有照相机2 (右侧方照相机2R、后方照相机2Β)。在驾驶舱64内的驾驶者容易辨识的位置上设置有显示部5。接着，对图像生成装置100的各构成单元进行说明。控制部I 包括具备 CPU (Central Processing Unit)、RAM (Random AccessMemory)> ROM (Read Only Memory)> NVRAM (Non-Volatile Random Access Memory)等的计算机。例如，在ROM或NVRAM中保存有分别对应于后述的坐标对应建立部10及输出图像生成部11的程序。CPU使用RAM作为临时存储区域，并且执行对应于各机构的程序而进行处理。照相机2是用来取得呈现挖掘机60的周边本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：清田芳永，
申请(专利权)人：住友重机械工业株式会社，
类型：发明
国别省市：