JP2006080752A - Exposure controller for camera and exposure control method for camera - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、カメラから得られる画像データを処理して車両(移動体)の近傍(周囲)に存在する対象物を検出する際に、当該画像データの明るさ等の状態に応じて設定される露光制御値に基づいてカメラの露光を適切に制御するためのカメラ用露光制御装置および制御方法に関する。 In the present invention, when image data obtained from a camera is processed to detect an object existing in the vicinity (surrounding) of a vehicle (moving body), it is set according to a state such as brightness of the image data. The present invention relates to a camera exposure control apparatus and control method for appropriately controlling exposure of a camera based on an exposure control value.
一般に、走行している車両では、当該車両の近傍(周囲)に存在する対象物(例えば、車両の前方に存在する他の車両)を正確に検出するために、車載カメラ等のカメラが車両内のルームミラーの前方に設けられている。このカメラにより捕らえられた画像データに対し、画像処理装置等により画像データのエッジ抽出等の処理を行うことによって車両の前方または後方に存在する対象物を認識することができる。 In general, in a traveling vehicle, a camera such as an in-vehicle camera is installed in the vehicle in order to accurately detect an object (for example, another vehicle existing in front of the vehicle) existing in the vicinity (surrounding) of the vehicle. It is provided in front of the rearview mirror. An object existing in front of or behind the vehicle can be recognized by performing processing such as image data edge extraction on the image data captured by the camera by an image processing device or the like.
ここで、「エッジ」とは、画像データ中の濃淡の大きい部分、すなわち、画像データ中の複数の対象物の輪郭線を指している。このエッジは、影や汚れによって濃淡が変化しても影響が少ないという利点を有しており、走行する車両の近傍(周囲)の対象物を認識する際に利用され得る。 Here, the “edge” refers to a portion with large shading in the image data, that is, contour lines of a plurality of objects in the image data. This edge has the advantage that there is little influence even if the shading changes due to shadows or dirt, and can be used when recognizing an object in the vicinity (surrounding) of the traveling vehicle.
カメラから得られる画像データを処理して車両の近傍(周囲)の対象物を正確に認識するためには、画像データの明るさ等の状態に応じてカメラの露光の条件を適切に制御することが重要である。 In order to process image data obtained from the camera and accurately recognize an object in the vicinity (surrounding) of the vehicle, the exposure condition of the camera is appropriately controlled in accordance with the state of the image data such as brightness. is important.
従来のカメラ用露光制御方法においては、画像処理装置等に入力された画像データの全ての情報に基づいて画像データの濃度値(明るさ)の平均値を算出し、この濃度値の平均値に基づいてカメラの露光制御値(絞りおよびシャッター速度(または露光時間))を決定していた。最終的に、このようにして決定された露光制御値に従ってカメラの露光制御を行っていた。 In the conventional camera exposure control method, the average value of the density value (brightness) of the image data is calculated based on all the information of the image data input to the image processing apparatus or the like, and the average value of the density values is calculated. Based on this, the camera exposure control values (aperture and shutter speed (or exposure time)) were determined. Finally, the exposure control of the camera is performed according to the exposure control value determined in this way.
しかしながら、上記のようなカメラ用露光制御方法では、入力された画像データでは走行する車両が置かれている環境が全て現れてしまうので、当該画像データの中には道路等の認識対象でない情報も含まれることになる。それゆえに、他の車両等の対象物に対し道路等が占める割合が多くなると、他の車両等の対象物を認識する際には元来不要である道路等の明るさに従ってカメラの露光制御値が決定されるおそれがある。この結果、特に他の車両等の対象物に対し道路等が占める割合が多くなった場合に不適切な露光制御を行ってしまい、走行する車両の近傍(周囲)の対象物を正確に認識することが困難になるという問題が生じてきた。 However, in the camera exposure control method as described above, the environment in which the traveling vehicle is placed appears in the input image data. Therefore, information that is not a recognition target such as a road is included in the image data. Will be included. Therefore, when the proportion of roads, etc. occupies objects such as other vehicles increases, the exposure control value of the camera is determined according to the brightness of the roads, etc., which are originally unnecessary when recognizing objects such as other vehicles. May be determined. As a result, improper exposure control is performed especially when the ratio of roads and the like to objects such as other vehicles increases, and objects in the vicinity (around) of the traveling vehicle are accurately recognized. The problem has become difficult.
ここで、参考のため、従来のカメラ用露光制御方法に関連した技術内容が記載された4件の先行技術文献(特許文献1〜特許文献4)を呈示する。
Here, for reference, four prior art documents (
特許文献1(特開平7−81459号公報)においては、先行車両を囲む方形の領域の画素の明度を表す画像データを平均化して適正露出値との差を求めることによりアイリス値を求め、このアイリス値に基づきアイリスを制御するような自動車の走行制御装置が開示されている。 In Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 7-81459), the iris value is obtained by averaging the image data representing the brightness of the pixels in the square area surrounding the preceding vehicle and obtaining the difference from the appropriate exposure value. A travel control device for an automobile that controls an iris based on an iris value is disclosed.
特許文献2(特開平9−181962号公報)においては、車両の前方の所定位置における最適露光量を、画像上の対応位置の明るさより算出して露光量調整を行うような移動体用撮像装置の露光量制御装置が開示されている。 In Patent Document 2 (Japanese Patent Laid-Open No. 9-181962), an imaging device for a moving body that adjusts the exposure amount by calculating the optimum exposure amount at a predetermined position in front of the vehicle from the brightness of the corresponding position on the image. An exposure amount control apparatus is disclosed.
特許文献3(特開平7−318644号公報)においては、画像を遠距離/近距離、自車線/他車線/白線等の複数の領域(エリア)に分割し、特定の領域の輝度階調の平均値に従って露光制御を行うような障害物検出装置が開示されている。 In Patent Document 3 (Japanese Patent Laid-Open No. 7-318644), an image is divided into a plurality of areas (areas) such as long distance / short distance, own lane / other lane / white line, and the luminance gradation of a specific area is determined. An obstacle detection apparatus that performs exposure control according to an average value is disclosed.
特許文献4(特開2000−209488号公報)においては、露光量の異なる2つの画像における複数の領域での平均画素値の最大値および最小値に基づき露光量を調整するような高コントラスト撮像装置が開示されている。 In Patent Document 4 (Japanese Patent Laid-Open No. 2000-209488), a high-contrast imaging device that adjusts the exposure amount based on the maximum value and the minimum value of the average pixel value in a plurality of regions in two images having different exposure amounts. Is disclosed.
しかしながら、特許文献1〜特許文献4のいずれにおいても、不適切な露光制御を行うことによって車両の近傍(周囲)の対象物を正確に認識することが困難になるという問題が依然として残る。
However, in any of
本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、走行する車両の周囲の対象物に対し道路等が占める割合が多くなった場合でも、カメラの露光を適切に制御することによって走行する車両の周囲の対象物を正確に検出することが可能になるようなカメラ用露光制御装置および制御方法を提供することを目的とするものである。 The present invention has been made in view of the above problems, and even when a ratio of roads or the like to an object around the traveling vehicle increases, the vehicle travels by appropriately controlling the exposure of the camera. It is an object of the present invention to provide a camera exposure control apparatus and control method that can accurately detect objects around the camera.
上記問題点を解決するために、本発明は、カメラから得られる画像データを処理して車両の周囲の対象物を検出する画像認識処理部と、画像データの状態に応じて上記カメラの露光を制御するための露光制御値を演算する露光制御値演算部とを有するカメラ用露光制御装置であって、上記露光制御値演算部は、上記画像データの領域を複数のエリアに分割するエリア分割手段と、各々の上記エリアにおいて上記画像データの濃度値と当該濃度値の出現頻度との関係を示す濃度ヒストグラムを算出し、当該濃度ヒストグラムの算出結果をもとに各々の上記エリアに含まれる道路の道路濃度値を決定する道路濃度値決定手段と、上記道路濃度値以外の濃度値に基づいて各々の上記エリアの露光制御値を算出する各エリア露光制御値算出手段と、各々の上記エリアの露光制御値に基づいて上記画像データの領域全体の露光制御値を決定する全体露光制御値決定手段とを具備するカメラ用露光制御装置を提供する。 In order to solve the above problems, the present invention is directed to an image recognition processing unit that processes image data obtained from a camera to detect an object around the vehicle, and performs exposure of the camera according to the state of the image data. An exposure control apparatus for a camera having an exposure control value calculation unit that calculates an exposure control value for controlling, wherein the exposure control value calculation unit divides the area of the image data into a plurality of areas In each area, a density histogram indicating the relationship between the density value of the image data and the frequency of appearance of the density value is calculated, and the roads included in each area are calculated based on the calculation result of the density histogram. Road density value determining means for determining a road density value; each area exposure control value calculating means for calculating an exposure control value for each of the areas based on a density value other than the road density value; To provide a camera for exposure control apparatus comprising a whole exposure control value determining means for determining an exposure control value in the entire area of the image data on the basis of the exposure control value of the area.
好ましくは、本発明のカメラ用露光制御装置において、上記各エリア露光制御値算出手段は、上記道路濃度値を除外した上記画像データの濃度値に基づいて各々の上記エリアの濃度値の平均値を算出し、算出された上記濃度値の平均値に基づいて各々の上記エリアの露光制御値を算出し、上記全体露光制御値決定手段は、各々の上記エリアの露光制御値を平均して得られる露光制御値の平均値を、上記画像データの領域全体の露光制御値として最終的に選定する。 Preferably, in the camera exposure control apparatus according to the present invention, each area exposure control value calculation means calculates an average value of the density values of the areas based on the density value of the image data excluding the road density value. The exposure control value for each area is calculated based on the calculated average value of the density values, and the overall exposure control value determination means is obtained by averaging the exposure control values for each area. The average value of the exposure control values is finally selected as the exposure control value for the entire area of the image data.
また一方で、本発明は、カメラから得られる画像データを処理して車両の周囲の対象物を検出する際に、上記画像データの状態に応じて上記カメラの露光を制御するための露光制御値を算出し、当該露光制御値を用いて上記カメラの露光制御を行うカメラ用露光制御方法であって、上記画像データの領域を複数のエリアに分割するステップと、各々の上記エリアにおいて上記画像データの濃度値と当該濃度値の出現頻度との関係を示す濃度ヒストグラムを算出し、当該濃度ヒストグラムの算出結果をもとに各々の上記エリアに含まれる道路の道路濃度値を決定するステップと、上記道路濃度値以外の濃度値に基づいて各々の上記エリアの露光制御値を算出するステップと、各々の上記エリアの露光制御値に基づいて上記画像データの領域全体の露光制御値を決定するステップとを有するカメラ用露光制御方法を提供する。 On the other hand, according to the present invention, when processing image data obtained from a camera to detect an object around the vehicle, an exposure control value for controlling the exposure of the camera according to the state of the image data. A camera exposure control method for performing exposure control of the camera using the exposure control value, the step of dividing the area of the image data into a plurality of areas, and the image data in each of the areas Calculating a density histogram indicating a relationship between the density value of the image and the appearance frequency of the density value, determining a road density value of a road included in each of the areas based on the calculation result of the density histogram, and Calculating an exposure control value for each of the areas based on a density value other than a road density value; and the entire area of the image data based on the exposure control value for each of the areas To provide a camera exposure control method comprising the steps of determining the exposure control value.
好ましくは、本発明のカメラ用露光制御方法では、上記道路濃度値以外の濃度値に基づいて各々の上記エリアの露光制御値を算出するステップにおいて、上記道路濃度値を除外した上記画像データの濃度値に基づいて各々の上記エリアの濃度値の平均値を算出し、算出された上記濃度値の平均値に基づいて各々の上記エリアの露光制御値を算出し、各々の上記エリアの露光制御値に基づいて上記画像データの領域全体の露光制御値を決定するステップにおいて、各々の上記エリアの露光制御値を平均して得られる露光制御値の平均値を、上記画像データの領域全体の露光制御値として最終的に選定するようになっている。 Preferably, in the camera exposure control method of the present invention, the density of the image data excluding the road density value in the step of calculating the exposure control value of each area based on a density value other than the road density value. An average value of density values of each area is calculated based on the value, an exposure control value of each area is calculated based on the calculated average value of the density values, and an exposure control value of each area is calculated. In the step of determining the exposure control value for the entire area of the image data based on the above, the average value of the exposure control values obtained by averaging the exposure control values for the respective areas is used as the exposure control for the entire area of the image data. The value is finally selected.
さらに、好ましくは、本発明のカメラ用露光制御方法では、上記画像データの領域を複数のエリアに分割するステップにおいて、上記車両が走行する道路の自車線、および、上記自車線に隣接する道路の隣接車線に対する重み付けを行って分割するようになっている。 Further preferably, in the camera exposure control method of the present invention, in the step of dividing the area of the image data into a plurality of areas, the own lane of the road on which the vehicle travels and the road adjacent to the own lane The adjacent lanes are divided by weighting.
さらに、好ましくは、本発明のカメラ用露光制御方法では、上記画像データの領域を複数のエリアに分割するステップにおいて、上記車両と近距離の関係にあるエリア、および、上記車両と遠距離の関係にあるエリアに対する重み付けを行って分割するようになっている。 Further preferably, in the camera exposure control method of the present invention, in the step of dividing the area of the image data into a plurality of areas, the area having a short distance relationship with the vehicle and the long distance relationship with the vehicle. The area is divided by weighting.
さらに、好ましくは、本発明のカメラ用露光制御方法では、上記画像データの領域を複数のエリアに分割するステップにおいて、各々の上記エリアの面積の比が均等になるように分割するようになっている。 Further preferably, in the camera exposure control method of the present invention, in the step of dividing the area of the image data into a plurality of areas, the area ratio of each area is divided so as to be equal. Yes.
さらに、好ましくは、本発明のカメラ用露光制御方法では、上記画像データの領域を複数のエリアに分割するステップにおいて、上記車両のボンネットのエリアを予め設定し、上記道路濃度値以外の濃度値に基づいて各々の上記エリアの露光制御値を算出するステップにおいて、上記車両のボンネットのエリアを除外するようになっている。 Further preferably, in the camera exposure control method of the present invention, in the step of dividing the area of the image data into a plurality of areas, an area of the hood of the vehicle is set in advance, and the density value other than the road density value is set. Based on the step of calculating the exposure control value for each of the above areas, the hood area of the vehicle is excluded.
さらに、好ましくは、本発明のカメラ用露光制御方法では、上記画像データの領域を複数のエリアに分割するステップにおいて、空のエリアを予め設定し、上記道路濃度値以外の濃度値に基づいて各々の上記エリアの露光制御値を算出するステップにおいて、上記空のエリアを除外するようになっている。 Further preferably, in the exposure control method for a camera according to the present invention, in the step of dividing the area of the image data into a plurality of areas, an empty area is set in advance, and each is based on a density value other than the road density value. In the step of calculating the exposure control value of the area, the empty area is excluded.
さらに、好ましくは、本発明のカメラ用露光制御方法では、上記濃度ヒストグラムの算出結果をもとに各々の上記エリアに含まれる道路の道路濃度値を決定するステップにおいて、上記濃度ヒストグラムにて一定の濃度値の範囲内に存在する濃度値を上記道路濃度値として選定するようになっている。 Further preferably, in the exposure control method for a camera according to the present invention, in the step of determining the road density value of the road included in each of the areas based on the calculation result of the density histogram, A density value existing within the density value range is selected as the road density value.
さらに、好ましくは、本発明のカメラ用露光制御方法では、上記濃度ヒストグラムの算出結果をもとに各々の上記エリアに含まれる道路の道路濃度値を決定するステップにおいて、特定の濃度値の範囲における濃度値の分布の中で、当該濃度値の出現頻度のピーク値付近の濃度値の分布に対応する濃度値を上記道路濃度値として選定するようになっている。 Further preferably, in the camera exposure control method of the present invention, in the step of determining the road density value of the road included in each of the areas based on the calculation result of the density histogram, in the range of the specific density value. Among the density value distributions, a density value corresponding to a density value distribution near the peak value of the density value appearance frequency is selected as the road density value.
さらに、好ましくは、本発明のカメラ用露光制御方法では、上記濃度ヒストグラムの算出結果をもとに各々の上記エリアに含まれる道路の道路濃度値を決定するステップにおいて、予め検出された白線の付近の濃度値の平均値をもとに上記道路濃度値を決定するようになっている。 Further preferably, in the camera exposure control method of the present invention, in the step of determining the road density value of the road included in each of the areas based on the calculation result of the density histogram, the vicinity of the white line detected in advance The road concentration value is determined based on the average value of the concentration values.
さらに、好ましくは、本発明のカメラ用露光制御方法では、上記濃度ヒストグラムの算出結果をもとに各々の上記エリアに含まれる道路の道路濃度値を決定するステップにおいて、上記車両に設けられたバックモニタカメラから得られる画像データに基づいて上記道路濃度値を決定するようになっている。 Further preferably, in the camera exposure control method of the present invention, in the step of determining the road density value of the road included in each of the areas based on the calculation result of the density histogram, the back provided in the vehicle is provided. The road density value is determined based on image data obtained from the monitor camera.
さらに、好ましくは、本発明のカメラ用露光制御方法では、上記濃度ヒストグラムの算出結果をもとに各々の上記エリアに含まれる道路の道路濃度値を決定するステップにおいて、上記車両に設けられたレーダを用いて上記車両の前方の対象物との距離を測定し、上記車両のボンネットから上記車両の前方の対象物までに映る道路の路面の濃度値に基づいて上記道路濃度値を決定するようになっている。 Further preferably, in the camera exposure control method of the present invention, in the step of determining the road density value of the road included in each area based on the calculation result of the density histogram, the radar provided in the vehicle is provided. To measure the distance to the object ahead of the vehicle and determine the road concentration value based on the road surface density value reflected from the vehicle hood to the object ahead of the vehicle. It has become.
さらに、好ましくは、本発明のカメラ用露光制御方法では、上記道路濃度値以外の濃度値に基づいて各々の上記エリアの露光制御値を算出するステップにおいて、前記道路濃度値以外の濃度値に基づいて各々の前記エリアの露光制御値を算出するステップにおいて、上記道路濃度値以外の濃度値の最大値および最小値を求め、当該濃度値の最大値および最小値に基づいて上記露光制御値を決定するようになっている。 Still preferably, in a camera exposure control method according to the present invention, in the step of calculating an exposure control value for each of the areas based on a density value other than the road density value, based on the density value other than the road density value. In the step of calculating the exposure control value for each of the areas, the maximum value and the minimum value of density values other than the road density value are obtained, and the exposure control value is determined based on the maximum value and the minimum value of the density value. It is supposed to be.
さらに、好ましくは、本発明のカメラ用露光制御方法では、上記道路濃度値以外の濃度値に基づいて各々の上記エリアの露光制御値を算出するステップにおいて、上記濃度値の第1の方向(例えば、縦方向)への濃度投影値を算出し、特定の範囲内の上記濃度投影値が存在するラインの数に応じて上記露光制御値を決定するようになっている。 Further preferably, in the camera exposure control method of the present invention, in the step of calculating the exposure control value of each of the areas based on a density value other than the road density value, a first direction of the density value (for example, , The density projection value in the vertical direction) is calculated, and the exposure control value is determined according to the number of lines in which the density projection value within a specific range exists.
さらに、好ましくは、本発明のカメラ用露光制御方法では、上記道路濃度値以外の濃度値に基づいて各々の上記エリアの露光制御値を算出するステップにおいて、上記濃度値の第2の方向(例えば、横方向)への濃度投影値を算出し、特定の範囲内の上記濃度投影値が存在するラインの数に応じて上記露光制御値を決定するようになっている。 Further preferably, in the camera exposure control method of the present invention, in the step of calculating the exposure control value of each of the areas based on a density value other than the road density value, a second direction of the density value (for example, , The density projection value in the horizontal direction) is calculated, and the exposure control value is determined according to the number of lines in which the density projection value within a specific range exists.
さらに、好ましくは、本発明のカメラ用露光制御方法では、上記道路濃度値以外の濃度値に基づいて各々の上記エリアの露光制御値を算出するステップにおいて、特定の上記濃度値の範囲内に存在する濃度値の数に応じて上記露光制御値を決定するようになっている。 Further preferably, in the exposure control method for a camera according to the present invention, in the step of calculating the exposure control value of each area based on a density value other than the road density value, the exposure control value exists within a specific range of the density value. The exposure control value is determined according to the number of density values to be performed.
さらに、好ましくは、本発明のカメラ用露光制御方法では、各々の上記エリアの露光制御値に基づいて上記画像データの領域全体の露光制御値を決定するステップにおいて、上記エリア毎に各々の上記エリアの上記露光制御値に対して一定の重み付け(固定された重み付け)を行うようになっている。 Further preferably, in the camera exposure control method of the present invention, in the step of determining the exposure control value of the entire area of the image data based on the exposure control value of each of the above areas, each of the above areas for each of the above areas. A constant weighting (fixed weighting) is performed on the exposure control value.
さらに、好ましくは、本発明のカメラ用露光制御方法では、各々の上記エリアの露光制御値に基づいて上記画像データの領域全体の露光制御値を決定するステップにおいて、各々の上記エリアの上記道路濃度値に応じて、上記エリア毎に各々の上記エリアの上記露光制御値に対して重み付け(可変の重み付け)を行うようになっている。 Still preferably, in a camera exposure control method according to the present invention, in the step of determining an exposure control value for the entire area of the image data based on an exposure control value for each area, the road density for each area is determined. In accordance with the value, weighting (variable weighting) is performed on the exposure control value of each area for each area.
さらに、好ましくは、本発明のカメラ用露光制御方法では、各々の上記エリアの露光制御値に基づいて上記画像データの領域全体の露光制御値を決定するステップにおいて、上記画像データの領域の中央部付近のエリアの露光制御値のみを選定するようになっている。 Further preferably, in the camera exposure control method of the present invention, in the step of determining the exposure control value of the entire area of the image data based on the exposure control value of each of the areas, the central portion of the area of the image data is determined. Only the exposure control values in the nearby area are selected.
さらに、好ましくは、本発明のカメラ用露光制御方法では、各々の上記エリアの露光制御値に基づいて上記画像データの領域全体の露光制御値を決定するステップにおいて、上記車両に設けられたレーダにより上記車両の前方の対象物を検知した結果をもとに、上記車両の前方の対象物が存在するエリアの露光制御値の重み付けを大きくするようになっている。 Further preferably, in the camera exposure control method of the present invention, in the step of determining the exposure control value of the entire area of the image data based on the exposure control value of each of the areas, a radar provided in the vehicle is used. Based on the result of detecting the object in front of the vehicle, the weight of the exposure control value in the area where the object in front of the vehicle is present is increased.
要約すれば、本発明では、第1に、カメラから得られる画像データの領域を複数のエリアに分割し、各エリアに含まれる道路の道路濃度値以外の濃度値に基づいて各エリアの露光制御値を算出し、各エリアの露光制御値に基づいて最終的に画像データの領域全体の露光制御値を決定するようにしている。それゆえに、走行する車両の周囲の対象物に対し道路等が占める割合が多くなった場合でも、道路の道路濃度値を除外した画像データを用いてカメラの露光を適切に制御することにより車両の周囲の対象物を正確に検出することが可能になる。 In summary, in the present invention, first, an area of image data obtained from a camera is divided into a plurality of areas, and exposure control of each area is performed based on density values other than road density values of roads included in each area. A value is calculated, and an exposure control value for the entire area of the image data is finally determined based on the exposure control value of each area. Therefore, even when the ratio of roads to the surrounding objects of the traveling vehicle increases, it is possible to appropriately control the exposure of the vehicle using image data excluding the road density value of the road. It becomes possible to accurately detect surrounding objects.
さらに、本発明では、第2に、適切な分割条件に従って画像データの領域を複数のエリアに分割することによって、各エリアの露光制御値を一旦算出することができるようになり、種々の環境条件を考慮した露光制御値を適切に設定することが可能になる。 Further, according to the present invention, secondly, by dividing the image data area into a plurality of areas according to appropriate division conditions, the exposure control value of each area can be calculated once, and various environmental conditions can be obtained. It is possible to appropriately set an exposure control value considering the above.
さらに、本発明では、第3に、画像データの各エリアに含まれる道路の道路濃度値を除外すると共に、比較的明るい車両のボンネットの部分や空の部分等を除外することによって、より適切に各エリアの露光制御値を設定することが可能になる。 Furthermore, in the present invention, thirdly, the road density value of the road included in each area of the image data is excluded, and the bonnet portion and the empty portion of the relatively bright vehicle are excluded, thereby more appropriately. It becomes possible to set an exposure control value for each area.
さらに、本発明では、第4に、車両に別途設けられているバックモニタカメラやレーダ等を用いて検知される車両の近傍の道路に関する道路情報を考慮して、より適切に各エリアの露光制御値を設定することが可能になる。 Furthermore, in the present invention, fourthly, exposure control of each area is more appropriately performed in consideration of road information regarding a road in the vicinity of the vehicle detected using a back monitor camera or a radar provided separately in the vehicle. The value can be set.
さらに、本発明では、第5に、道路の道路濃度値を除外した画像データの濃度値をより詳細に解析することによって、より適切に画像データの領域全体の露光制御値を最終的に決定することが可能になる。 Furthermore, in the present invention, fifth, the exposure control value for the entire area of the image data is finally determined more appropriately by analyzing the density value of the image data excluding the road density value of the road in more detail. It becomes possible.
以下、添付図面(図1〜図8)を参照しながら、本発明の好ましい実施の形態を説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings (FIGS. 1 to 8).
図1は、本発明のカメラ用露光制御装置に係る一実施例の構成を示すブロック図である。ただし、ここでは、本発明のカメラ用露光制御装置10を車載カメラ等のカメラ1に適用した場合の実施例の構成を簡略化して示す。
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an embodiment according to the camera exposure control apparatus of the present invention. However, here, the configuration of the embodiment in the case where the camera exposure control apparatus 10 of the present invention is applied to the
図1に示すように、車載カメラ等のカメラ1が、走行する車両の前部(例えば、車両内のルームミラーの前方)に搭載されている。本発明のカメラ用露光制御装置10においては、カメラ1により捕らえられた画像データSiaのアナログ/ディジタル変換処理およびサンプリング処理を行って所定のタイミングで画像データSidを出力する画像処理制御部2と、画像処理制御部2から供給される画像データSidをエッジ抽出等により処理して車両の近傍(周囲)の対象物(例えば、走行する車両の近傍に存在する他の車両)を認識したり検出したりする画像認識処理部3と、この画像認識処理部3により処理される画像データSidの明るさに応じてカメラ1の露光を調整するための露光制御値(絞りおよびシャッター速度)を演算する露光制御値演算部4とが設けられている。好ましくは、画像認識処理部3は、マイクロコンピュータのCPU(Central Processing Unit :中央処理装置)により構成される。
As shown in FIG. 1, a
さらに、図1のカメラ用露光制御装置10においては、画像データ処理用のプログラム(ソフトウェア)およびカメラ露光制御用のプログラムを含む各種のデータを格納する記憶部(メモリ)5と、カメラ1により捕らえられた画像データや画像認識処理部3により検出された車両の近傍の対象物を表示するディスプレイ等の表示部30とが設けられている。
Further, in the camera exposure control apparatus 10 of FIG. 1, the
上記の画像処理制御部2、画像認識処理部3、露光制御値演算部4、記憶部5、および表示部30は、バス6により接続されており、相互にデータの遣り取りができるようになっている。
The image
さらに詳しく説明すると、図1の露光制御値演算部4は、画像処理制御部2から供給される画像データSidの領域を複数のエリアに分割するエリア分割手段41と、各々のエリアに含まれる道路の道路濃度値を決定する道路濃度値決定手段42とを備えている。この道路濃度値決定手段42は、エリア分割手段41により分割された複数のエリアの各エリアに関して、当該画像データの濃度値(明るさ)と当該濃度値の出現頻度との関係を示す濃度ヒストグラムを算出し、当該濃度ヒストグラムの算出結果に基づいて各々のエリアに含まれる道路の道路濃度値Rdを決定する機能を有している。
More specifically, the exposure control value calculation unit 4 in FIG. 1 includes an area dividing unit 41 that divides the area of the image data Sid supplied from the image
好ましくは、エリア分割手段41では、上記車両が走行する道路の自車線、および、上記自車線に隣接する道路の隣接車線に対する重み付けを行うことによって、画像データSidの領域を複数のエリアに分割するようにしている。あるいは、走行する車両と近距離の関係にあるエリア、および、当該車両と遠距離の関係にあるエリアに対する重み付けを行うことによって、当該画像データの領域を複数のエリアに分割するようにしている。あるいは、各々のエリアの面積の比が均等になるように分割するようにしている。 Preferably, the area dividing means 41 divides the area of the image data Sid into a plurality of areas by weighting the own lane of the road on which the vehicle is traveling and the adjacent lane of the road adjacent to the own lane. I am doing so. Alternatively, the area of the image data is divided into a plurality of areas by weighting an area in a short distance relationship with the traveling vehicle and an area in a long distance relationship with the vehicle. Alternatively, the area is divided so that the area ratio of each area becomes equal.
さらに、図1の露光制御値演算部4は、道路濃度値決定手段42により決定された道路濃度値Rdを除外した画像データの濃度値に基づいて各々のエリアの露光制御値Scaを算出する各エリア露光制御値算出手段43と、各々のエリアの露光制御値に基づいて画像データの領域全体の露光制御値Sceを決定する全体露光制御値決定手段44とを備えている。
1 calculates the exposure control value Sca of each area based on the density value of the image data excluding the road density value Rd determined by the road density
好ましくは、各エリア露光制御値算出手段43は、上記道路濃度値を除外した画像データの濃度値に基づいて各々のエリアの濃度値の平均値を算出し、算出された濃度値の平均値に基づいて各々のエリアの露光制御値Scaを算出するようになっている。 Preferably, each area exposure control value calculation means 43 calculates the average value of the density values of each area based on the density value of the image data excluding the road density value, and sets the average value of the calculated density values. Based on this, the exposure control value Sca for each area is calculated.
また一方で、全体露光制御値決定手段44は、各々のエリアの露光制御値を平均して得られる露光制御値の平均値を、画像データの領域全体の露光制御値Sceとして最終的に選定し、カメラ1にフィードバックする。
On the other hand, the overall exposure control value determining means 44 finally selects the average value of the exposure control values obtained by averaging the exposure control values of the respective areas as the exposure control value Sce of the entire area of the image data. , Feedback to the
好ましくは、上記のようなエリア分割手段41、道路濃度値決定手段42、各エリア露光制御値算出手段43、および全体露光制御値決定手段44の機能を実行するためのプログラムが、記憶部5内に予め格納されている。上記のエリア分割手段41、道路濃度値決定手段42、各エリア露光制御値算出手段43、および全体露光制御値決定手段44は、CPU(画像認識処理部3)により記憶部5内のプログラム(ソフトウェア)を読み出して動作させることによって実現され得る。
Preferably, a program for executing the functions of the area dividing means 41, the road density
図1の実施例によれば、カメラから得られる画像データの領域を複数のエリアに分割し、各エリアに含まれる道路の道路濃度値を除外した画像データの濃度値に基づいて各エリアの露光制御値を算出し、各エリアの露光制御値に基づいて最終的に画像データの領域全体の露光制御値(絞りおよびシャッター速度)を決定するようにしている。それゆえに、道路等の認識対象でない情報が画像データ内に多く含まれている場合であっても、道路の道路濃度値を除外した画像データを用いてカメラの露光を適切に制御することにより走行する車両の近傍の対象物を正確に検出することができるようになる。 According to the embodiment of FIG. 1, the area of the image data obtained from the camera is divided into a plurality of areas, and exposure of each area is performed based on the density value of the image data excluding the road density value of the road included in each area. A control value is calculated, and finally an exposure control value (aperture and shutter speed) for the entire area of the image data is determined based on the exposure control value of each area. Therefore, even if the image data contains a lot of information that is not subject to recognition, such as roads, it is possible to run by appropriately controlling camera exposure using image data excluding road density values of roads. It becomes possible to accurately detect an object in the vicinity of the vehicle to be operated.
さらに、図1の実施例によれば、自車線や隣接車線等を考慮した適切な分割条件に従って画像データの領域を複数のエリアに分割することによって、各エリアの露光制御値を一旦算出することができるようになり、種々の環境条件を考慮した露光制御値を適切に設定することができるようになる。 Furthermore, according to the embodiment of FIG. 1, by dividing the image data area into a plurality of areas according to an appropriate division condition considering the own lane, adjacent lane, etc., the exposure control value for each area is calculated once. Thus, it becomes possible to appropriately set the exposure control value in consideration of various environmental conditions.
図2は、図1の画像処理制御部の具体的な構成を示すブロック図である。なお、これ以降、前述した構成要素と同様のものについては、同一の参照番号を付して表すこととする。 FIG. 2 is a block diagram showing a specific configuration of the image processing control unit in FIG. Hereinafter, the same components as those described above are denoted by the same reference numerals.
図2に示すように、画像処理制御部2は、カメラ1に接続されるアナログ/ディジタル変換器21(図2ではA/Dと略記する)と、このアナログ/ディジタル変換器21に接続されるFIFO(First-in First-out:先入れ先出し)フィールドメモリ22とを備えている。
As shown in FIG. 2, the image
ここで、アナログ/ディジタル変換器21は、カメラ1により捕らえられた画素データSiaの画素毎の画像信号をサンプリング信号Ssのタイミングでアナログ形式からディジタル形式に変換し、例えば8ビットの濃度値を有する画素データSidを出力する。
Here, the analog /
また一方で、FIFOフィールドメモリ22では、アナログ/ディジタル変換器21から出力されるタイミングで画像データSidが書き込まれ、CPU(画像認識処理部3)からの取り込み信号Srのタイミングで先に書き込まれた画像データSidが先に読み出される。取り込み信号Srの出力は、カメラ1の垂直同期信号Svsのタイミングで開始し、読み出し終了と共に終了する。
On the other hand, in the
さらに、図2の画像処理制御部2は、サンプリング信号Ssを生成してアナログ/ディジタル変換器21に供給するタイミング発生部23と、垂直同期信号Svsを検出する同期信号検出部24と、書き込み制御信号SwをFIFOフィールドメモリ22に供給する書き込み制御部25とを備えている。
Further, the image
ここで、同期信号検出部24は、カメラ1から出力される画像信号を分岐して取り込み、当該画像信号から垂直同期信号Svsを抽出することによって垂直同期信号Svsを検出する。同期信号検出部24からの垂直同期信号SvsはCPUに送出され、取り込み信号Srの出力のタイミングに使用される。
Here, the synchronization
図3は、本発明のカメラ用露光制御方法を説明するためのフローチャート、図4は、図3のエリア分割の一例を示す画像データ図、そして、図5は、図4の一つのエリアにおける濃度値の分布の一例を示すヒストグラムである。ここでは、図3のフローチャートを参照しながら、CPUを動作させて本発明のカメラ用露光制御方法を実行する手順を説明する。 FIG. 3 is a flowchart for explaining the camera exposure control method of the present invention, FIG. 4 is an image data diagram showing an example of area division of FIG. 3, and FIG. 5 is a density in one area of FIG. It is a histogram which shows an example of value distribution. Here, the procedure for operating the CPU to execute the camera exposure control method of the present invention will be described with reference to the flowchart of FIG.
カメラにより捕らえられた画像データの明るさ(濃度値)に応じてカメラの露光制御値を算出し、当該露光制御値を用いてカメラの露光制御を行う場合、車両が走行する道路の道路濃度値が環境によって頻繁に異なるため、まず初めに(スタート)、図3のステップ100に示すように、画像データの領域を複数のエリアに分割する。
When the camera exposure control value is calculated according to the brightness (density value) of the image data captured by the camera and the camera exposure control is performed using the exposure control value, the road density value of the road on which the vehicle travels Therefore, first, (start), as shown in
画像データの領域を複数のエリアに分割する場合、例えば図4に示すように、道路Rの白線Wを境界として3つの領域A、BおよびCに分割するようにしている。ここでは、車両7が走行する道路の自車線を含む領域Bと、この自車線に隣接する道路の隣接車線を含む領域A、Cに対する重み付けを行うことによって、3つのエリアが設定される。この場合、入力される画像データ(Sid)は、640画素×480画素から構成されており、各々の画素は、例えば8ビットの濃度値(明るさ)を有している。車両等の対象物と道路等の認識対象でない物との間には濃度値の差が生ずるため、各々のエリア内の車両等の対象物が、エッジ抽出等によりエッジ画像として抽出される。このエッジ画像のエッジ分布に基づき、走行する車両の近傍の対象物(例えば、走行する車両の前方に存在する他の車両)を認識することができる。
When the image data area is divided into a plurality of areas, for example, as shown in FIG. 4, the area is divided into three areas A, B, and C with the white line W of the road R as a boundary. Here, three areas are set by weighting the area B including the own lane of the road on which the
画像データの領域を複数のエリアに分割するための代替的な方法として、走行する車両と近距離の関係にあるエリア、および、当該車両と遠距離の関係にあるエリアに対する重み付けを行うことによって、2つのエリアに分割する方法が考えられる。さらに、車両が走行する道路の自車線を含むエリア、この自車線に隣接する道路の隣接車線を含むエリア、走行する車両と近距離の関係にあるエリア、および、当該車両と遠距離の関係にあるエリアに対する重み付けを行うことによって、より多くのエリアに分割する方法も考えられる。また一方で、各々のエリアの面積の比が均等になるように分割する方法も考えられる。 As an alternative method for dividing the area of the image data into a plurality of areas, by weighting the area in a short distance relationship with the traveling vehicle and the area in a long distance relationship with the vehicle, A method of dividing into two areas is conceivable. Furthermore, the area including the own lane of the road on which the vehicle travels, the area including the adjacent lane of the road adjacent to the own lane, the area in a short distance relationship with the traveling vehicle, and the relationship between the vehicle and the long distance A method of dividing into more areas by weighting a certain area is also conceivable. On the other hand, a method of dividing the area so that the area ratio of each area is equal is also conceivable.
つぎに、図3のステップ115に示すように、各々のエリア(A、BおよびC)において、画像データの濃度値と当該濃度値の出現頻度との関係を示す濃度ヒストグラムを算出し、この濃度ヒストグラムの算出結果をもとに各々のエリアに含まれる道路の道路濃度値を決定する。このような道路の道路濃度値を決定する手順は、ステップ105、110に示すように、各々のエリアに対して順次実行され、全てのエリアの露光制御値が決定されるまで続行される。
Next, as shown in
ある一つのエリアにおいて画像データの濃度ヒストグラムを作成した場合の画像データの濃度値の分布の一例を図5に示す。ただし、図5の例では、画像データを構成する各々の画素は、8ビット(すなわち、0ビットから255ビットまでの256階調レベル)の濃度値を有するものとする。 FIG. 5 shows an example of density distribution of image data when a density histogram of image data is created in a certain area. However, in the example of FIG. 5, it is assumed that each pixel constituting the image data has a density value of 8 bits (that is, 256 gradation levels from 0 bit to 255 bits).
図5では、ある一つのエリアにおいて、各々の画素の濃度値(ビットで表した値)を横軸とし、当該濃度値の数(出現頻度)を縦軸として濃度ヒストグラムを算出している。この濃度ヒストグラムにおいて、濃度値が非常に低い範囲#1での濃度値の出現頻度のピークにより黒い対象物が存在することが検出され、濃度値が非常に高い範囲#3での濃度値の出現頻度のピークにより白い対象物が存在することが検出される。ところで、道路の明るさを示す濃度値は、一定の濃度値の範囲(すなわち、特定の中間の階調レベル(灰色のレベルの範囲)に収まることが知られている。それゆえに、中間の濃度値の範囲#2での濃度値の出現頻度のピークは、道路の道路濃度値により生じたものとみなされ、この範囲#2の濃度値を有する画像データが除外される。
In FIG. 5, in one area, the density histogram is calculated with the density value (value expressed in bits) of each pixel as the horizontal axis and the number of the density values (appearance frequency) as the vertical axis. In this density histogram, the presence of a black object is detected by the peak of the frequency of appearance of density values in the
ここで、道路の道路濃度値を可変とし、特定の濃度値の範囲(例えば、範囲#2)における濃度値の分布の中で、当該濃度値の出現頻度のピーク値付近の濃度値の分布に対応する濃度値を道路濃度値として選定することも可能である。この場合は、道路濃度値として除外する範囲が必要以上に大きくならずに済むので、車両等の対象物の露光制御値をより高精度で決定することができるようになる。 Here, the road density value of the road is made variable, and among the density value distribution in a specific density value range (for example, range # 2), the density value distribution near the peak value of the frequency of appearance of the density value is changed. It is also possible to select the corresponding concentration value as the road concentration value. In this case, the range to be excluded as the road density value does not have to be unnecessarily large, so that the exposure control value of an object such as a vehicle can be determined with higher accuracy.
好ましくは、画像データ内で予め検出された白線W(図4参照)の近傍が道路であるとみなすことによって、この白線Wの付近の濃度値の平均値をもとに道路の道路濃度値を決定することも可能である。 Preferably, the road density value of the road is calculated based on the average value of the density values in the vicinity of the white line W by regarding the vicinity of the white line W (see FIG. 4) detected in advance in the image data as a road. It is also possible to decide.
さらに、好ましくは、画像データの領域で比較的高い濃度値を有する車両のボンネット(例えば、後述の図7参照)のエリアを予め設定し、道路の道路濃度値と一緒に車両のボンネットのエリアを除外することも可能である。 Further, preferably, an area of a vehicle hood having a relatively high density value in the image data area (for example, see FIG. 7 described later) is set in advance, and the area of the vehicle hood is set together with the road density value of the road. It is also possible to exclude.
さらに、好ましくは、画像データの領域で比較的高い濃度値を有する空(例えば、後述の図8参照)のエリアを予め設定し、道路の道路濃度値と一緒に空のエリアを除外することも可能である。 Further, preferably, an empty area having a relatively high density value in the image data area (for example, see FIG. 8 described later) is set in advance, and the empty area is excluded together with the road density value of the road. Is possible.
さらに、図3のステップ120に示すように、道路の道路濃度値(例えば、図5の範囲#2の濃度値)を除外した画像データの濃度値に基づいて、各々のエリアの露光制御値を算出する。
Further, as shown in
より詳しく説明すると、道路の道路濃度値を除外した画像データの濃度値を使用して各々のエリアの濃度値の平均値を算出する。さらに、各々のエリアに対し算出された濃度値の平均値に基づいて各々のエリアの露光制御値を算出する。 More specifically, the density value of each area is calculated using the density value of the image data excluding the road density value of the road. Furthermore, an exposure control value for each area is calculated based on the average value of the density values calculated for each area.
さらに、図3のステップ125に示すように、前述のステップ120で算出された各々のエリアの露光制御値に基づいて、画像データの領域全体の露光制御値を決定する(エンド)。
より詳しく説明すると、各々のエリアの露光制御値を平均して得られる露光制御値の平均値を、画像データの領域全体の露光制御値として最終的に選定し、カメラ1にフィードバックする。
Further, as shown in
More specifically, the average value of the exposure control values obtained by averaging the exposure control values in each area is finally selected as the exposure control value for the entire area of the image data, and fed back to the
図3の本発明のカメラ用露光制御方法によれば、カメラから得られる画像データの領域を複数のエリアに分割し、各エリアに含まれる道路の道路濃度値を除外した画像データの濃度値に基づいて各エリアの露光制御値を算出し、各エリアの露光制御値に基づいて最終的に画像データの領域全体の露光制御値を決定するようにしている。それゆえに、道路等の認識対象でない情報が画像データ内に多く含まれている場合であっても、道路の道路濃度値を除外した画像データを用いてカメラの露光を適切に制御することにより走行する車両の近傍の対象物を正確に検出することができるようになる。 According to the exposure control method for a camera of the present invention shown in FIG. 3, the area of the image data obtained from the camera is divided into a plurality of areas, and the density value of the image data is obtained by excluding the road density value of the road included in each area. Based on the exposure control value for each area, the exposure control value for the entire area of the image data is finally determined based on the exposure control value for each area. Therefore, even if the image data contains a lot of information that is not subject to recognition, such as roads, it is possible to run by appropriately controlling camera exposure using image data excluding road density values of roads. It becomes possible to accurately detect an object in the vicinity of the vehicle to be operated.
さらに、図3の本発明のカメラ用露光制御方法によれば、自車線や隣接車線等を考慮した適切な分割条件に従って画像データの領域を複数のエリアに分割することによって、各エリアの露光制御値を一旦算出することができるようになり、種々の環境条件を考慮した露光制御値を適切に設定することができるようになる。 Further, according to the exposure control method for a camera of the present invention shown in FIG. 3, the image data area is divided into a plurality of areas according to an appropriate division condition in consideration of the own lane, the adjacent lane, etc. The value can be once calculated, and the exposure control value can be set appropriately in consideration of various environmental conditions.
さらに、図3の本発明のカメラ用露光制御方法によれば、画像データの各エリアに含まれる道路の道路濃度値を除外すると共に、比較的高い濃度値を有する車両のボンネットの部分や空の部分等を除外することによって、より適切に各エリアの露光制御値を設定することができるようになる。 Furthermore, according to the exposure control method for a camera of the present invention shown in FIG. 3, the road density value of the road included in each area of the image data is excluded, and the bonnet portion of the vehicle having a relatively high density value or the sky By excluding portions and the like, exposure control values for each area can be set more appropriately.
図6は、本発明のカメラ用露光制御装置に用いられる構成部品の配置関係を示す車両の上面図であり、図7は、その正面図である。ここでは、図6および図7を参照しながら、車両7に別途設けられているバックモニタカメラ8やレーダ9を用いて検知される車両の近傍の道路に関する情報に基づいて前述の図3のステップ115(すなわち、濃度ヒストグラムの算出結果をもとに各エリアの道路の道路濃度値を決定するステップ)を実行する場合について説明する。
FIG. 6 is a top view of a vehicle showing the arrangement relationship of components used in the camera exposure control apparatus of the present invention, and FIG. 7 is a front view thereof. Here, referring to FIG. 6 and FIG. 7, based on the information about the road in the vicinity of the vehicle detected by using the back monitor camera 8 and the radar 9 separately provided in the
図6および図7に示すように、走行している車両7では、通常、車載カメラ等のカメラ1が車両内のルームミラー71の前方に設けられている。さらに、車両7の後方の対象物を認識するために、テールランプ73の近傍(または車両7の後部の天井72の近傍)にバックモニタカメラ8が設置されている。このバックモニタカメラ8から得られる画像データに基づいて特定のエリアの道路濃度値を決定することができる。バックモニタカメラ8を利用して道路濃度値を決定することは、車両をバックさせる場合に、駐車場の状況を正確に把握したいときに特に有効である。
As shown in FIGS. 6 and 7, in a traveling
また一方で、走行している車両7では、電磁波を用いて車両の前方の対象物との距離を測定するために、車両のボンネット75およびヘッドランプ74の近傍にレーダ9が設けられている。このレーダ8を用いて車両7の前方の対象物との距離を測定し、ボンネット75から車両の前方の対象物までに映る道路の路面の濃度値に基づいて特定のエリアの道路濃度値を決定することができる。レーダ8を用いて道路濃度値を決定することは、何メートル先に対象物が存在するかを正確に把握したい場合に特に有効である。
On the other hand, in the traveling
さらに、前述の図3のステップ120(すなわち、道路濃度値を除外した画像データの濃度値に基づいて各々のエリアの露光制御値を算出するステップ)を実行する場合の変形例を説明する。ここでは、各々のエリアにおいて、道路濃度値を除外した濃度値の最大値および最小値を濃度ヒストグラムから求め、当該濃度値の最大値および最小値に基づいて各々のエリアの露光制御値を決定するようになっている。例えば図5の濃度ヒストグラムにおいて、濃度値の範囲#1では、濃度値の最大値および最小値を求めることで黒い対象物を正確に把握すると共に、濃度値の範囲#3では、濃度値の最大値および最小値を求めることで白い対象物を正確に把握することができる。
Furthermore, a modified example in the case of executing the above-described
図8は、各エリアの露光制御値算出の際に使用される濃度投影値の分布の一例を示すヒストグラムである。ここでは、前述の図3のステップ120(すなわち、道路濃度値を除外した画像データの濃度値に基づいて各々のエリアの露光制御値を算出するステップ)を実行する場合の別の変形例を説明する。
FIG. 8 is a histogram showing an example of the distribution of density projection values used in calculating the exposure control value for each area. Here, another modified example in the case of executing the above-described
図5に示したような濃度ヒストグラムを参照したのみでは、画像データの領域内の場所による濃度値の変化の様子を正確に把握することができない場合がある。このため、図8に示すように、道路濃度値を除外した画像データの濃度値の横方向への濃度投影値を算出し、特定の範囲内(例えば、横方向への濃度投影値の閾値Vth1以下の範囲内)の濃度投影値が存在するラインの数に応じて各々のエリアの露光制御値を決定するようにしている。また一方で、道路濃度値を除外した画像データの濃度値の縦方向への濃度投影値を算出し、特定の範囲内(例えば、縦方向への濃度投影値の閾値Vth2以下の範囲内)の濃度投影値が存在するラインの数に応じて各々のエリアの露光制御値を決定するようにしている。このようにすれば、縦方向への濃度投影値に基づいて、濃度値が比較的高い空Sの部分を正確に把握することが可能になる。 By merely referring to the density histogram as shown in FIG. 5, it may not be possible to accurately grasp how the density value changes depending on the location in the image data area. For this reason, as shown in FIG. 8, the density projection value in the horizontal direction of the density value of the image data excluding the road density value is calculated, and within a specific range (for example, the threshold value Vth1 of the density projection value in the horizontal direction). The exposure control value of each area is determined according to the number of lines in which density projection values within the following range exist. On the other hand, the density projection value in the vertical direction of the density value of the image data excluding the road density value is calculated, and within a specific range (for example, within the range of the threshold value Vth2 of the density projection value in the vertical direction). The exposure control value for each area is determined in accordance with the number of lines where the density projection value exists. In this way, it becomes possible to accurately grasp the portion of the sky S having a relatively high density value based on the density projection value in the vertical direction.
さらに、前述の図3のステップ120(すなわち、道路濃度値を除外した画像データの濃度値に基づいて各々のエリアの露光制御値を算出するステップ)を実行する場合の別の変形例を説明する。ここでは、道路濃度値を除外した画像データの濃度値の中で、特定の濃度値の範囲内に存在する濃度値の数に応じて各々の露光制御値を決定するようにしている。このようにすれば、道路の道路濃度値を除外した画像データの濃度値をより詳細に解析することによって、より適切に画像データの領域全体の露光制御値を最終的に決定することができる。
Furthermore, another modified example in the case of executing the above-described
さらに、前述の図3のステップ125(すなわち、各々のエリアの露光制御値に基づいて、画像データの領域全体の露光制御値を決定するステップ)を実行する場合の変形例を説明する。ここでは、各エリア毎に各々のエリアの露光制御値に対して一定の重み付けを行うようにしている。例えば、自車線を含む一つのエリアの濃度値と隣接車線を含む2つのエリアの濃度値に対して、それぞれ3:1:1の重み係数を設定し、各々のエリアの露光制御値に当該重み係数を掛けた値を平均して得られる露光制御値を、最終的な画像データの領域全体の露光制御値として選定するようにしている。
Furthermore, a modified example in the case where the above-described
さらに、前述の図3のステップ125を実行する場合の別の変形例を説明する。ここでは、各々のエリアの道路濃度値に応じて、各エリア毎に各々のエリアの露光制御値に対して可変の重み付けを行うようにしている。この場合、各々のエリアの道路濃度値を考慮して(例えば、どれくらい多くの車両が各々のエリアの道路上に存在するかによって)、自車線を含む一つのエリアの濃度値と隣接車線を含む2つのエリアの濃度値に対して設定される重み係数を変更することができるようにしている。
Furthermore, another modified example in the case where
さらに、前述の図3のステップ125を実行する場合の別の変形例を説明する。ここでは、画像データの領域の中央部付近のエリアの露光制御値のみを選定するようにしている。例えば、自車線のエリアにおいて渋滞が生じている場合、隣接車線のエリアの露光制御値は実質的に考慮する必要がないので、画像データの領域の中央部付近のエリアの露光制御値のみを選定することが有効になる。
Furthermore, another modified example in the case where
さらに、前述の図3のステップ125を実行する場合の別の変形例を説明する。ここでは、車両に設けられたレーダ(例えば、図7参照)により車両の前方の対象物を検知した結果をもとに、車両の前方の対象物が存在するエリアの露光制御値の重み付けを大きくするようにしている。このようにすれば、レーダによる検知結果を積極的に利用することによって、より適切に画像データの領域全体の露光制御値を最終的に決定することができる。
Furthermore, another modified example in the case where
本発明のカメラ用露光制御装置および制御方法は、車両に設けられた車載カメラに適用されるのみでなく、対象物の認識・検出を行うための一般のカメラに適用することが可能である。 The camera exposure control apparatus and control method of the present invention can be applied not only to an in-vehicle camera provided in a vehicle but also to a general camera for recognizing and detecting an object.
1 カメラ
2 画像処理制御部
3 画像認識処理部
4 露光制御値演算部
5 記憶部
6 バス
7 車両
8 バックモニタカメラ
9 レーダ
10 カメラ用露光制御装置
21 アナログ/ディジタル(A/D)変換器
22 FIFOフィールドメモリ
23 タイミング発生部
24 同期信号検出部
25 書き込み制御部
30 表示部
41 エリア分割手段
42 道路濃度値決定手段
43 各エリア露光制御値算出手段
44 全体露光制御値決定手段
71 ルームミラー
72 天井
75 ボンネット
DESCRIPTION OF
Claims (22)
前記画像データの領域を複数のエリアに分割するエリア分割手段と、
各々の前記エリアにおいて前記画像データの濃度値と該濃度値の出現頻度との関係を示す濃度ヒストグラムを算出し、該濃度ヒストグラムの算出結果をもとに各々の前記エリアに含まれる道路の道路濃度値を決定する道路濃度値決定手段と、
前記道路濃度値以外の濃度値に基づいて各々の前記エリアの露光制御値を算出する各エリア露光制御値算出手段と、
各々の前記エリアの露光制御値に基づいて前記画像データの領域全体の露光制御値を決定する全体露光制御値決定手段とを具備することを特徴とするカメラ用露光制御装置。 An image recognition processing unit that processes image data obtained from a camera to detect an object around the vehicle, and an exposure control value that calculates an exposure control value for controlling the exposure of the camera according to the state of the image data An exposure control apparatus for a camera having a calculation unit, wherein the exposure control value calculation unit is
Area dividing means for dividing the area of the image data into a plurality of areas;
A density histogram indicating the relationship between the density value of the image data and the appearance frequency of the density value in each area is calculated, and the road density of the road included in each area is calculated based on the calculation result of the density histogram. Road concentration value determining means for determining the value;
Each area exposure control value calculation means for calculating an exposure control value of each of the areas based on a density value other than the road density value;
An exposure control apparatus for a camera, comprising: an overall exposure control value determining unit that determines an exposure control value for the entire area of the image data based on an exposure control value for each of the areas.
前記全体露光制御値決定手段は、各々の前記エリアの露光制御値を平均して得られる露光制御値の平均値を、前記画像データの領域全体の露光制御値として最終的に選定することを特徴とする請求項1記載のカメラ用露光制御装置。 Each area exposure control value calculation means calculates an average value of the density values of each area based on the density value of the image data excluding the road density value, and calculates the average value of the calculated density values. Based on the exposure control value of each said area based on,
The overall exposure control value determining means finally selects an average value of exposure control values obtained by averaging the exposure control values of the areas as the exposure control value of the entire area of the image data. The camera exposure control apparatus according to claim 1.
前記画像データの領域を複数のエリアに分割するステップと、
各々の前記エリアにおいて前記画像データの濃度値と該濃度値の出現頻度との関係を示す濃度ヒストグラムを算出し、該濃度ヒストグラムの算出結果をもとに各々の前記エリアに含まれる道路の道路濃度値を決定するステップと、
前記道路濃度値以外の濃度値に基づいて各々の前記エリアの露光制御値を算出するステップと、
各々の前記エリアの露光制御値に基づいて前記画像データの領域全体の露光制御値を決定するステップとを有することを特徴とするカメラ用露光制御方法。 When processing image data obtained from the camera to detect an object around the vehicle, an exposure control value for controlling the exposure of the camera is calculated according to the state of the image data, and the exposure control value A camera exposure control method for performing exposure control of the camera using
Dividing the area of the image data into a plurality of areas;
A density histogram indicating the relationship between the density value of the image data and the appearance frequency of the density value in each area is calculated, and the road density of the road included in each area is calculated based on the calculation result of the density histogram. Determining a value;
Calculating an exposure control value for each of the areas based on a density value other than the road density value;
And a step of determining an exposure control value for the entire area of the image data based on an exposure control value for each of the areas.
各々の前記エリアの露光制御値に基づいて前記画像データの領域全体の露光制御値を決定するステップにおいて、各々の前記エリアの露光制御値を平均して得られる露光制御値の平均値を、前記画像データの領域全体の露光制御値として最終的に選定することを特徴とする請求項3記載のカメラ用露光制御方法。 In the step of calculating an exposure control value for each area based on a density value other than the road density value, an average of the density values of each area based on the density value of the image data excluding the road density value A value is calculated, an exposure control value for each of the areas is calculated based on the calculated average value of the density values,
In the step of determining the exposure control value of the entire area of the image data based on the exposure control value of each of the areas, the average value of the exposure control values obtained by averaging the exposure control values of the respective areas, 4. The camera exposure control method according to claim 3, wherein the exposure control value for the entire area of the image data is finally selected.
前記道路濃度値以外の濃度値に基づいて各々の前記エリアの露光制御値を算出するステップにおいて、前記車両のボンネットのエリアを除外することを特徴とする請求項3記載のカメラ用露光制御方法。 In the step of dividing the area of the image data into a plurality of areas, a bonnet area of the vehicle is set in advance,
4. The exposure control method for a camera according to claim 3, wherein in the step of calculating the exposure control value for each of the areas based on a density value other than the road density value, the bonnet area of the vehicle is excluded.
前記道路濃度値以外の濃度値に基づいて各々の前記エリアの露光制御値を算出するステップにおいて、前記空のエリアを除外することを特徴とする請求項3記載のカメラ用露光制御方法。 In the step of dividing the area of the image data into a plurality of areas, an empty area is set in advance,
4. The exposure control method for a camera according to claim 3, wherein in the step of calculating an exposure control value for each of the areas based on a density value other than the road density value, the empty area is excluded.
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