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JP4876117B2 - Image information processing system - Google Patents
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a system or the like for enabling an image display device to stably display thereon image information of an object to be recognized through an infrared camera even if an image region of the relevant object is unstable. <P>SOLUTION: In an image information processing system 100 of the present invention, on the basis of a second parameter X2 corresponding to a position of an object measured through an infrared camera 210, a first image region recognizing unit 121 recognizes a first image region A1 corresponding to the relevant object. Furthermore, on the basis of a first parameter X1 corresponding to a traveling state of an automobile 200 and the second parameter X2, a second image region recognizing unit 122 estimates the first image region A1 and then recognizes this as a second image region A2. An image information control unit 140 then displays on a head-up display (HUD) 220 combined image information corresponding to a combined image region as a combination result of the first image region A1 and the second image region A2. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、移動体に搭載された赤外線カメラにより撮影された対象物の画像を処理して、この移動体に搭載された画像表示装置に該対象物の画像情報を表示させるシステムに関する。   The present invention relates to a system for processing an image of an object photographed by an infrared camera mounted on a moving body and displaying image information of the object on an image display device mounted on the moving body.

従来、自動車に搭載された赤外線カメラにより撮影された対象物(人間)の画像に基づき、この対象物に応じた画像領域が当該自動車に搭載された画像表示装置に表示される技術が提案されている(たとえば、特許文献1参照)。
特開2003−134508号公報 請求項1
2. Description of the Related Art Conventionally, a technique has been proposed in which an image area corresponding to an object is displayed on an image display device mounted on the vehicle based on an image of the object (human) taken by an infrared camera mounted on the vehicle. (For example, see Patent Document 1).
JP, 2003-134508, A Claim 1

しかし、赤外線カメラの特性や、自動車および対象物の相対的な運動が比較的急なものであること、対象物が他の物体の陰に隠れたこと等の原因により、画像表示装置に表示される画像領域が、その位置や大きさ、さらにはその数が急激に変動する等、不安定なものとなる場合がある。   However, it is displayed on the image display device due to the characteristics of the infrared camera, the relative movement of the car and the object being relatively steep, and the object being hidden behind other objects. In some cases, the image area becomes unstable, such as its position, size, and number fluctuate rapidly.

たとえば、図5(a)に示されているように画像表示装置に対象物である人間O1に応じた矩形状の画像領域A1が強調表示されている状態で、人間O1のそばにある自動O2のヘッドランプの光が強まった場合、図5(b)および図5(c)に示されているようにヘッドランプに応じた画像領域A1が強調表示されることがある。また、図5(a)に示されている状態で自動車が比較的速く左折しながら走行している等、自動車および人間O1の相対運動が急なものである場合、この相対運動に人間O1の認識が追従しきれずに人間O1に応じた画像情報A1が画像表示装置から消滅することがある。さらに、人間O1の身体の一部が自動車O2の陰に隠れたため、図5(d)に示されているように画像表示装置に強調表示される枠A1が人間の身体の一部を包含するだけの小さいものとなったり、図5(e)に示されているように画像表示装置から画像領域A1が消滅したりすることがある。このように画像表示装置に強調表示される画像領域A1が不安定だと、自動車の運転手等、画像表示装置を見ている者に不安を覚えさせてしまうおそれがある。   For example, as shown in FIG. 5A, in the state where the rectangular image area A1 corresponding to the human O1 that is the object is highlighted on the image display device, the automatic O2 near the human O1. When the light from the headlamp intensifies, the image area A1 corresponding to the headlamp may be highlighted as shown in FIGS. 5B and 5C. Further, when the relative movement between the automobile and the human O1 is abrupt, such as when the automobile is running while turning left relatively quickly in the state shown in FIG. 5A, the relative movement of the human O1 is included in this relative movement. The image information A1 corresponding to the human O1 may disappear from the image display device without being able to follow up the recognition. Further, since a part of the body of the human O1 is hidden behind the automobile O2, the frame A1 highlighted on the image display device as shown in FIG. 5D includes a part of the human body. The image area A1 may disappear from the image display device as shown in FIG. 5 (e). If the image area A1 highlighted on the image display device is unstable in this way, there is a risk that the driver, such as a car driver, may feel anxiety.

そこで、本発明は、赤外線カメラを通じて認識される対象物の画像領域が不安定なものであっても、当該対象物の画像情報を画像表示装置に安定に表示させ得るシステムを提供することを解決課題とする。   Accordingly, the present invention provides a system that can stably display image information of an object on an image display device even if the image area of the object recognized through the infrared camera is unstable. Let it be an issue.

第1発明の画像情報処理システムは、移動体に搭載された撮像手段により撮影された対象物の画像を処理して、前記移動体に搭載された画像表示装置に前記対象物の画像情報を表示させるシステムであって、前記移動体の走行状態に応じた第1変数を測定する第1変数測定手段と、前記撮像手段を通じて前記対象物の位置に応じた第2変数を測定する第2変数測定手段と、前記第2変数測定手段により測定された前記第2変数に基づき、前記対象物に応じた画像領域を第1画像領域として認識する第1画像領域認識手段と、前記第1変数測定手段により測定された第1変数と、前記第2変数測定手段により測定された前記第2変数とに基づき、前記第1画像領域認識手段により認識される画像領域を推定した上で第2画像領域として認識する第2画像領域認識手段と、前記第1画像領域認識手段により認識された前記第1画像領域と、前記第2画像領域認識手段により認識された前記第2画像領域とを合成した上で、合成画像領域として認識する合成画像領域認識手段とを備えていることを特徴とする。   An image information processing system according to a first aspect of the present invention processes an image of an object photographed by an imaging means mounted on a moving body and displays image information of the object on an image display device mounted on the moving body. A first variable measuring unit that measures a first variable according to a traveling state of the moving body, and a second variable measurement that measures a second variable according to the position of the object through the imaging unit. And first image area recognition means for recognizing an image area corresponding to the object as a first image area based on the second variable measured by the second variable measurement means, and the first variable measurement means Based on the first variable measured by the second variable measurement unit and the second variable measured by the second variable measurement unit, the image region recognized by the first image region recognition unit is estimated, and the second image region is determined. recognize A composite image obtained by synthesizing the two image area recognition means, the first image area recognized by the first image area recognition means, and the second image area recognized by the second image area recognition means; And a composite image region recognition unit that recognizes the region.

第2発明の画像情報処理システムは、第1発明の画像情報処理システムにおいて、前記第1画像領域認識手段により認識された前記第1画像領域に応じた第1画像情報および前記第2画像領域認識手段により認識された前記第2画像領域に応じた第2画像情報のうち少なくとも一方、または、前記合成画像領域認識手段により認識された前記合成画像領域に応じた合成画像情報を前記画像表示装置に表示させる画像情報制御手段をさらに備えていることを特徴とする。   The image information processing system of the second invention is the image information processing system of the first invention, wherein the first image information and the second image region recognition according to the first image region recognized by the first image region recognition means. At least one of the second image information corresponding to the second image area recognized by the means, or the composite image information corresponding to the composite image area recognized by the composite image area recognition means is stored in the image display device. An image information control means for displaying is further provided.

第3発明の画像情報処理システムは、第2発明の画像情報処理システムにおいて、前記画像情報制御手段が、前記第1画像領域および前記第2画像領域に重なり部分がある場合、前記合成画像情報を前記画像表示装置に表示させることを特徴とする。   The image information processing system according to a third aspect of the present invention is the image information processing system according to the second aspect, wherein the image information control means displays the composite image information when the first image area and the second image area overlap. The image is displayed on the image display device.

第4発明の画像情報処理システムは、第1発明の画像情報処理システムにおいて、前記合成画像領域認識手段が、前記第1画像領域が第1重み係数に応じた程度に反映され、かつ、前記第2画像領域が第2係数に応じた程度に反映されるように合成された画像領域を前記合成画像領域として認識することを特徴とする。   The image information processing system according to a fourth aspect of the present invention is the image information processing system according to the first aspect, wherein the composite image area recognition means reflects the first image area to a degree corresponding to a first weighting factor, and An image area synthesized so that the two image areas are reflected to the extent corresponding to the second coefficient is recognized as the synthesized image area.

第5発明の画像情報処理システムは、第4発明の画像情報処理システムにおいて、前記合成画像領域認識手段が、前回の前記第1画像領域と今回の前記第1画像領域との偏差に基づいて前記第1重み係数を決定し、前回の前記第1画像領域と今回の前記第2画像領域との偏差に基づいて前記第2重み係数を決定することを特徴とする。   The image information processing system according to a fifth aspect of the present invention is the image information processing system according to the fourth aspect, wherein the composite image area recognition means is configured to determine the difference between the previous first image area and the current first image area. A first weighting factor is determined, and the second weighting factor is determined based on a deviation between the previous first image region and the current second image region.

第6発明の画像情報処理システムは、第2発明の画像情報処理システムにおいて、前記画像制御手段が、前記第1画像領域が安定である場合、前記第1画像情報を前記画像表示装置に表示させる一方、前記前記第1画像領域が不安定である場合、前記第2画像情報、または、前記合成画像情報を前記画像表示装置に表示させることを特徴とする。   An image information processing system according to a sixth aspect of the present invention is the image information processing system according to the second aspect, wherein the image control means causes the image display device to display the first image information when the first image area is stable. On the other hand, when the first image area is unstable, the second image information or the composite image information is displayed on the image display device.

第7発明の画像情報処理システムは、第6発明の画像情報処理システムにおいて、前記画像情報制御手段が、前記第1画像領域が不安定である場合、前記第1画像領域の不安定度の大小を判定し、前記不安定度が小さいと判定された場合、前記合成画像情報を前記画像表示装置に表示させる一方、前記不安定度が大きいと判定された場合、前記第2画像情報を前記画像表示装置に表示させることを特徴とする。   The image information processing system according to a seventh aspect of the present invention is the image information processing system according to the sixth aspect, wherein the image information control means determines whether the instability of the first image area is large or small when the first image area is unstable. If the instability is determined to be small, the composite image information is displayed on the image display device. On the other hand, if the instability is determined to be large, the second image information is displayed as the image. It is displayed on a display device.

本発明の画像情報処理システムの実施形態について図面を用いて説明する。   An embodiment of an image information processing system of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1に示されている情報提供システム100は、自動車(移動体)200の適当な位置に搭載されている。自動車200には車速vに応じた信号を出力する車速センサ201と、後輪軸を通る垂直軸回りの自動車200の角速度ωに応じた信号を出力するヨーレートセンサ202とを備えている。また、自動車200のフロント部分には、左右2つの赤外線カメラ(撮像手段)210が搭載されている。さらに自動車200のフロントウィンドウには運転手の前方視界の妨げとならない位置にHUD(Head Up Display)(画像表示装置)220が搭載されている。   An information providing system 100 shown in FIG. 1 is mounted at an appropriate position of an automobile (mobile body) 200. The automobile 200 includes a vehicle speed sensor 201 that outputs a signal corresponding to the vehicle speed v, and a yaw rate sensor 202 that outputs a signal corresponding to the angular velocity ω of the automobile 200 around the vertical axis passing through the rear wheel axis. In addition, two left and right infrared cameras (imaging means) 210 are mounted on the front portion of the automobile 200. Further, an HUD (Head Up Display) (image display device) 220 is mounted on the front window of the automobile 200 at a position that does not hinder the driver's forward view.

画像情報処理システム100は、第1変数測定ユニット111と、第2変数測定ユニット112と、第1画像領域認識ユニット121と、第2画像領域認識ユニット122と、合成画像領域認識ユニット130と、画像情報制御ユニット140とを備えている。各ユニットは、ハ−ドウェアとしてのCPU,ROM,RAM等と、後述の画像情報処理方法の実行機能を当該ハ−ドウェアに付与するソフトウェアとしての「画像情報処理プログラム」とにより構成されている。   The image information processing system 100 includes a first variable measurement unit 111, a second variable measurement unit 112, a first image region recognition unit 121, a second image region recognition unit 122, a composite image region recognition unit 130, an image And an information control unit 140. Each unit includes a CPU, ROM, RAM, and the like as hardware, and an “image information processing program” as software that gives an execution function of an image information processing method to be described later to the hardware.

第1変数測定ユニット111は、車速センサ201およびヨーレートセンサ202のそれぞれの出力に基づき、車速vおよび後輪軸を通る垂直軸回りの自動車200の角速度ωを自動車200の走行状態に応じた第1変数X1として測定する。第2変数測定ユニット112は、2つの赤外線カメラ210のうち一方または両方を通じて、赤外線カメラ210を基準とした対象物までの距離、対象物の縦横方向の位置およびサイズを、対象物の位置に応じた第2変数X2として測定する。第1画像領域認識ユニット121は、第2変数測定ユニット112により測定された第2変数X2に基づき、対象物に応じた画像領域を第1画像領域A1として認識する。第2画像領域認識ユニット122は、第1変数測定ユニット111により測定された第1変数X1と、第2変数測定ユニット112により測定された第2変数X2とに基づき、第1画像領域認識ユニット121が認識する画像領域を推定した上で、これを第2画像領域A2として認識する。合成画像領域認識ユニット130は、第1画像領域認識ユニット121により認識された第1画像領域A1と、第2画像領域認識ユニット122により認識された第2画像領域A2とを合成した上で、これを合成画像領域Aとして認識する。   The first variable measuring unit 111 is a first variable according to the running state of the vehicle 200 based on the outputs of the vehicle speed sensor 201 and the yaw rate sensor 202, and the vehicle speed v and the angular velocity ω of the automobile 200 around the vertical axis passing through the rear wheel axis. Measure as X1. The second variable measurement unit 112 determines the distance to the object relative to the infrared camera 210 as well as the vertical and horizontal position and size of the object through one or both of the two infrared cameras 210 according to the position of the object. Measured as the second variable X2. The first image area recognition unit 121 recognizes the image area corresponding to the object as the first image area A1 based on the second variable X2 measured by the second variable measurement unit 112. The second image area recognition unit 122 is based on the first variable X1 measured by the first variable measurement unit 111 and the second variable X2 measured by the second variable measurement unit 112. Is estimated as the second image area A2. The composite image area recognition unit 130 combines the first image area A1 recognized by the first image area recognition unit 121 and the second image area A2 recognized by the second image area recognition unit 122, and then combines them. Is recognized as a composite image area A.

画像情報制御ユニット140は、第1画像領域認識ユニット121により認識された第1画像領域A1を囲む第1の枠を「第1画像情報」としてHUD220に表示させる。また、画像情報制御ユニット140は、第2画像領域認識ユニット122により認識された第2画像領域A2を囲む第2の枠を「第2画像情報」としてHUD220に表示させる。さらに画像情報制御ユニット140は、合成画像領域認識ユニット130により認識された合成画像領域Aを囲む枠を「合成画像情報」としてHUD220に表示させる。   The image information control unit 140 causes the HUD 220 to display the first frame surrounding the first image area A1 recognized by the first image area recognition unit 121 as “first image information”. Further, the image information control unit 140 causes the HUD 220 to display the second frame surrounding the second image area A2 recognized by the second image area recognition unit 122 as “second image information”. Further, the image information control unit 140 causes the HUD 220 to display a frame surrounding the composite image area A recognized by the composite image area recognition unit 130 as “composite image information”.

前記構成の画像情報処理システムにより実行される本発明の第1実施形態の画像情報処理方法について図2〜図7を用いて説明する。   An image information processing method according to the first embodiment of the present invention executed by the image information processing system having the above-described configuration will be described with reference to FIGS.

まず所定のタイミングで制御サイクル回数nが「1」にリセットされ(S101)、第2変数X2が不安定であると判定された累積回数mが「0」にリセットされる(S102)。所定のタイミングとしては第1画像領域認識ユニット121により認識された第1画像領域A1が人間、自動車等の所定の対象物に対応するものであることを認識したとき等が採用される。   First, the number n of control cycles is reset to “1” at a predetermined timing (S101), and the cumulative number m determined that the second variable X2 is unstable is reset to “0” (S102). As the predetermined timing, for example, when it is recognized that the first image area A1 recognized by the first image area recognition unit 121 corresponds to a predetermined object such as a person or a car is adopted.

また第1変数測定ユニット111が車速v(n)および角速度ω(n)を第1変数X1(n)として測定する(S111)。さらに、これに並行して第2変数測定ユニット112が赤外線カメラ210を通じて対象物までの距離、縦横方向の位置およびサイズを第2変数X2(n)として測定する(S112)。第2変数X2(n)の測定方法については、特開2002−298298号公報等に開示されているもの等が採用されれば足りるので、本願明細書ではその詳細な説明を省略する。   The first variable measuring unit 111 measures the vehicle speed v (n) and the angular speed ω (n) as the first variable X1 (n) (S111). In parallel with this, the second variable measurement unit 112 measures the distance to the object, the position in the vertical and horizontal directions, and the size through the infrared camera 210 as the second variable X2 (n) (S112). As for the measuring method of the second variable X2 (n), it is sufficient that the one disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-298298 or the like is adopted, and the detailed description thereof is omitted in this specification.

さらに第1画像領域認識ユニット121が、第2変数測定ユニット112により測定された第2変数X2(n)に基づき、対象物に応じた画像領域を第1画像領域A1として認識する(S121)。これにより、たとえば図5(a)〜図5(e)に示されているように変動する矩形状の第1画像領域A1が認識される。第1画像領域A1の認識方法については、特開2002−2982982号公報等に開示されているもの等、3次元画像処理分野における一般的手法が採用されれば足りるので、本願明細書ではその詳細な説明を省略する。   Further, the first image area recognition unit 121 recognizes the image area corresponding to the object as the first image area A1 based on the second variable X2 (n) measured by the second variable measurement unit 112 (S121). As a result, for example, the first image area A1 having a rectangular shape that varies as shown in FIGS. 5A to 5E is recognized. As for the method for recognizing the first image area A1, a general method in the field of three-dimensional image processing, such as that disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-2982982, etc. is sufficient. The detailed explanation is omitted.

また第2画像領域認識ユニット122が、後述する第2画像領域A2(n)の認識(S122)に先立ち第2変数X2(n)が「安定」であるかまたは「不安定」であるかを判定する(S113)。具体的には、第2変数X2(n)が測定可能であるときまたはその変動量(δ=|X2(n)−X2(n−1)|)が閾値ε(>0)以下であるとき、第2変数X2(n)は「安定」であると判定される(S113‥YES)。一方、第2変数X2(n)が測定不能であるとき(測定されなかったとき)またはその変動量δが閾値εを超えるとき、第2変数X2(n)は「不安定」であると判定される(S113‥NO)。   In addition, the second image area recognition unit 122 determines whether the second variable X2 (n) is “stable” or “unstable” prior to recognition (S122) of a second image area A2 (n) described later. Determine (S113). Specifically, when the second variable X2 (n) is measurable or when its variation (δ = | X2 (n) −X2 (n−1) |) is less than or equal to the threshold ε (> 0). The second variable X2 (n) is determined to be “stable” (S113... YES). On the other hand, when the second variable X2 (n) is not measurable (when it is not measured) or when the variation δ exceeds the threshold ε, it is determined that the second variable X2 (n) is “unstable”. (S113... NO).

そして、第2画像領域認識ユニット122は、第2変数X2(n)が「安定」であると判定したとき(S113‥YES)、第2変数X2(n)(測定値)を今回の制御サイクルnにおける第2変数X2(n)とした上で(S114)、第2画像領域A2(n)を認識する(S122)。その一方、第2画像領域認識ユニット122は、第2変数X2(n)が「不安定」であると判定したとき(S113‥NO)、当該判定回数mを「1」だけ増加させ(S115)、前回の制御サイクルn−1において後述する手順にしたがって第2画像領域認識ユニット122により推定された時刻nにおける第2変数X2(n)(推定値)を今回の第2変数X2(n)とした上で(S116)、第2画像領域A2(n)を認識する(S122)。   When the second image area recognition unit 122 determines that the second variable X2 (n) is “stable” (S113... YES), the second variable X2 (n) (measured value) is determined as the current control cycle. After setting the second variable X2 (n) at n (S114), the second image area A2 (n) is recognized (S122). On the other hand, when the second image area recognition unit 122 determines that the second variable X2 (n) is “unstable” (S113... NO), the second image area recognition unit 122 increases the determination count m by “1” (S115). The second variable X2 (n) (estimated value) at time n estimated by the second image area recognition unit 122 in accordance with the procedure described later in the previous control cycle n-1 is set as the current second variable X2 (n). After that (S116), the second image area A2 (n) is recognized (S122).

第2画像領域認識ユニット122は、第2画像領域A2(n)の認識(S122)に際して、時刻(制御サイクル回数で表す。)n−1(過去)における車速v(n−1)、角速度ω(n−1)、およびカメラ位置pc(n−1)に対する対象物位置p2(n−1)と、時刻n(現在)における車速v(n)、角速度ω(n)、およびカメラ位置pc(n)に対する対象物位置p2(n)とに基づき、時刻n+1(未来)におけるカメラ位置pc(n+1)に対する対象物位置p2(n+1)を第2変数X2(n+1)の一部として推定する。第2変数X2(n+1)の推定に際して、図1に示されているようにX軸が自動車200の左右方向、上下方向および前後方向にそれぞれX軸、Y軸およびZ軸が定義された3次元空間における車両位置p1(i)、カメラ位置pc(i)および対象物位置p2(i)はそれぞれクォ−タニオン(四元数)により表現される。   When the second image area recognition unit 122 recognizes the second image area A2 (n) (S122), the vehicle speed v (n-1) and the angular speed ω at time (represented by the number of control cycles) n-1 (past). (n-1) and the object position p2 (n-1) with respect to the camera position pc (n-1), the vehicle speed v (n), the angular velocity ω (n), and the camera position pc ( Based on the object position p2 (n) with respect to n), the object position p2 (n + 1) with respect to the camera position pc (n + 1) at time n + 1 (future) is estimated as a part of the second variable X2 (n + 1). When estimating the second variable X2 (n + 1), as shown in FIG. 1, the X axis is a three-dimensional system in which the X axis, the Y axis, and the Z axis are defined in the left-right direction, the up-down direction, and the front-rear direction of the automobile 200, respectively. The vehicle position p1 (i), camera position pc (i), and object position p2 (i) in space are each expressed by a quaternary (quaternion).

カメラ位置pc(n+1)に対する対象物位置p2(n+1)の推定方法について図3を用いて詳細に説明する。   A method of estimating the object position p2 (n + 1) with respect to the camera position pc (n + 1) will be described in detail with reference to FIG.

カメラ位置pc(n)から対象物位置p2(n−1)まで延びるベクトル(図3矢印c(n)−参照)が、(1)カメラ位置pc(n)から車両位置p1(n)まで延びるベクトル(図3破線b(n)参照)、(2)車両位置p1(n)から車両位置p1(n−1)まで延びるベクトル(図3破線A(n)参照)、(3)車両位置p1(n−1)からカメラ位置pc(n−1)まで延びるベクトル(図3線分b(n−1)参照)および(4)カメラ位置pc(n−1)から対象物位置p2(n−1)まで延びるベクトル(図3矢印c(n−1)参照)の合成ベクトルで表されることに基づき、カメラ位置pc(n)に対する対象物位置p2(n−1)が定められる。   A vector (see arrow c (n)-in FIG. 3) extending from the camera position pc (n) to the object position p2 (n-1) extends from (1) the camera position pc (n) to the vehicle position p1 (n). Vector (see broken line b (n) in FIG. 3), (2) vector extending from vehicle position p1 (n) to vehicle position p1 (n-1) (see broken line A (n) in FIG. 3), (3) vehicle position p1 A vector extending from (n-1) to the camera position pc (n-1) (see line segment b (n-1) in FIG. 3) and (4) the object position p2 (n-) from the camera position pc (n-1). The object position p2 (n-1) with respect to the camera position pc (n) is determined based on the fact that it is represented by a combined vector of vectors extending to 1) (see arrow c (n-1) in FIG. 3).

(1)カメラ位置pc(n)から車両位置p1(n)まで延びるベクトル(図3破線b(n)参照)は、メモリにより記憶保持されている後輪軸中央部および赤外線カメラ210の位置関係に関するデ−タに基づいて定められる。   (1) A vector extending from the camera position pc (n) to the vehicle position p1 (n) (see the broken line b (n) in FIG. 3) relates to the positional relationship between the rear wheel axle central portion stored in the memory and the infrared camera 210. It is determined based on the data.

(2)車両位置p1(n)から車両位置p1(n−1)まで延びるベクトル(図3破線A(n)参照)は、時刻n−1から時刻nまでの微小時間δtにわたり、自動車200が旋回運動をしていたと仮定された上で定められる。具体的には、第1変数測定ユニット111により時刻n−1において測定された車速v(n−1)および角速度ω(n−1)に基づき、後輪軸の延長線上に位置する旋回軸O(n−1)および旋回半径(自動車200の後輪軸中央から旋回軸O(n−1)までの距離)R(n−1)(=v(n−1)/ω(n−1))が定められる。また、車両位置p1(n)に基づき、旋回軸O(n−1)回りの旋回を表すためのクォ−タニオンQn−およびその共役クォ−タニオンQn−*を含む次式(1)にしたがって車両位置p1(n−1)が定められる。これにより車両位置p1(n)から車両位置p1(n−1)まで延びるベクトルが定められる(図3破線A(n)参照)。   (2) A vector (see broken line A (n) in FIG. 3) extending from the vehicle position p1 (n) to the vehicle position p1 (n-1) is generated by the automobile 200 over a minute time δt from time n-1 to time n. It is determined on the assumption that it was swiveling. Specifically, based on the vehicle speed v (n−1) and the angular velocity ω (n−1) measured at the time n−1 by the first variable measurement unit 111, the turning axis O ( n-1) and turning radius (distance from the center of the rear wheel axis of the automobile 200 to the turning axis O (n-1)) R (n-1) (= v (n-1) / ω (n-1)). Determined. Further, based on the vehicle position p1 (n), the vehicle according to the following equation (1) including a quaternion Qn− and its conjugate quaternion Qn− * for representing a turn around the turning axis O (n−1). A position p1 (n-1) is determined. Thus, a vector extending from the vehicle position p1 (n) to the vehicle position p1 (n-1) is determined (see broken line A (n) in FIG. 3).

p1(n−1)=Qn−*p1(n)Qn−
Qn−=[0,−sin{ω(n−1)δt/2},0,cos{ω(n−1)δt/2}],
Qn−*=[0,sin{ω(n−1)δt/2},0,cos{ω(n−1)δt/2}] ・・(1)
(3)車両位置p1(n−1)からカメラ位置pc(n−1)まで延びるベクトル(図3線分b(n−1)参照)は、後輪軸の延長線が旋回軸O(n−1)にあるという条件により定まる時刻n−1における車両の姿勢と、メモリにより記憶保持されている後輪軸中央部および赤外線カメラ210の位置関係に関するデ−タとに基づいて定められる。
p1 (n-1) = Qn- * p1 (n) Qn-
Qn − = [0, −sin {ω (n−1) δt / 2}, 0, cos {ω (n−1) δt / 2}],
Qn − * = [0, sin {ω (n−1) δt / 2}, 0, cos {ω (n−1) δt / 2}] (1)
(3) In the vector extending from the vehicle position p1 (n-1) to the camera position pc (n-1) (see b (n-1) in FIG. 3), the extension line of the rear wheel axis is the turning axis O (n- It is determined based on the attitude of the vehicle at time n-1 determined by the condition of 1) and data relating to the positional relationship between the rear wheel axle central portion and the infrared camera 210 stored and held in the memory.

(4)カメラ位置pc(n−1)から対象物位置p2(n−1)まで延びるベクトル(図3矢印c(n−1)参照)は、時刻n−1において赤外線カメラ210により撮影された対象物の画像に基づき、第2変数測定ユニット122が測定した当該対象物の位置に応じた第2変数により定められる。   (4) A vector (see arrow c (n-1) in FIG. 3) extending from the camera position pc (n-1) to the object position p2 (n-1) was captured by the infrared camera 210 at time n-1. Based on the image of the object, it is determined by the second variable according to the position of the object measured by the second variable measurement unit 122.

これにより、カメラ位置pc(n)から対象物位置p2(n−1)まで延びるベクトル(図3矢印c(n)−参照)、ひいてはカメラ位置pc(n)に対する対象物位置p2(n−1)が求められる。   As a result, a vector extending from the camera position pc (n) to the object position p2 (n-1) (see arrow c (n)-in FIG. 3), and consequently the object position p2 (n-1) relative to the camera position pc (n). ) Is required.

また、カメラ位置pc(n)から対象物位置p2(n+1)まで延びるベクトル(図3矢印c(n)+参照)が、(5)カメラ位置pc(n)から対象物位置p2(n)まで延びるベクトル(図3矢印c(n)参照)および(6)対象物位置p2(n)から対象物位置p2(n+1)まで延びるベクトル(図3矢印d(n+1)参照)の合成ベクトルで表されることに基づき、カメラ位置pc(n)に対する対象物位置p2(n+1)が推定される。   A vector (see arrow c (n) + in FIG. 3) extending from the camera position pc (n) to the object position p2 (n + 1) is (5) from the camera position pc (n) to the object position p2 (n). And (6) a vector that extends from the object position p2 (n) to the object position p2 (n + 1) (see the arrow d (n + 1) in FIG. 3). The object position p2 (n + 1) with respect to the camera position pc (n) is estimated.

(5)カメラ位置pc(n)から対象物位置p2(n)まで延びるベクトル(図3矢印c(n)参照)は、時刻nにおいて赤外線カメラ210により撮影された対象物の画像に基づき、第2変数測定ユニット122が時刻nにおいて測定した第2変数により定められる。   (5) A vector (see arrow c (n) in FIG. 3) extending from the camera position pc (n) to the object position p2 (n) is based on the image of the object photographed by the infrared camera 210 at time n. It is determined by the second variable measured by the two-variable measuring unit 122 at time n.

(6)対象物位置p2(n)から対象物位置p2(n+1)まで延びるベクトル(図3矢印d(n+1)参照)は、対象物が時刻nから時刻n+1までの微小時間δtにわたり、時刻n−1から時刻nまでの微小時間δtと同様の運動をすると仮定された上で、対象物位置p2(n)を始点とし、対象物位置p2(n−1)から対象物位置p2(n)まで延びるベクトル(図3矢印d(n))と同じ大きさおよび向きを有するベクトルとして定められる。   (6) A vector extending from the object position p2 (n) to the object position p2 (n + 1) (see the arrow d (n + 1) in FIG. 3) indicates that the object is at a time n over a minute time δt from time n to time n + 1. It is assumed that the movement is the same as the minute time δt from −1 to time n, and the object position p2 (n) is the starting point, and the object position p2 (n−1) to the object position p2 (n). Is defined as a vector having the same size and direction as the vector extending to (arrow d (n) in FIG. 3).

これにより、カメラ位置pc(n)から対象物位置p2(n+1)まで延びるベクトル(図3矢印c(n)+参照)、ひいてはカメラ位置pc(n)に対する対象物位置p2(n+1)が定められる。   As a result, a vector (see arrow c (n) + in FIG. 3) extending from the camera position pc (n) to the object position p2 (n + 1), and thus the object position p2 (n + 1) with respect to the camera position pc (n) is determined. .

さらにカメラ位置pc(n+1)から対象物位置p2(n+1)まで延びるベクトル(図3矢印c(n+1)参照)が、(7)カメラ位置pc(n+1)から車両位置p1(n+1)まで延びるベクトル(図3破線b(n+1)参照)、(8)車両位置p1(n+1)から車両位置p1(n)まで延びるベクトル(図3破線A(n+1)参照)、(9)車両位置p1(n)からカメラ位置pc(n)まで延びるベクトル(図3線分b(n)参照)および(10)カメラ位置pc(n)から対象物位置p2(n+1)まで延びるベクトル(図3矢印c(n+1)参照)の合成ベクトルで表されることに基づき、カメラ位置pc(n+1)に対する対象物位置p2(n+1)が定められる。   Further, a vector (see arrow c (n + 1) in FIG. 3) extending from the camera position pc (n + 1) to the object position p2 (n + 1) is (7) a vector extending from the camera position pc (n + 1) to the vehicle position p1 (n + 1) ( (See broken line b (n + 1) in FIG. 3), (8) vector extending from vehicle position p1 (n + 1) to vehicle position p1 (n) (see broken line A (n + 1) in FIG. 3), (9) from vehicle position p1 (n) A vector extending to the camera position pc (n) (see line b (n) in FIG. 3) and (10) a vector extending from the camera position pc (n) to the object position p2 (n + 1) (see arrow c (n + 1) in FIG. 3). ), The object position p2 (n + 1) with respect to the camera position pc (n + 1) is determined.

(7)カメラ位置pc(n)から車両位置p1(n)まで延びるベクトル(図3破線b(n+1)参照)は、後輪軸の延長線が旋回軸O(n)(後述)にあるという条件により定まる時刻n+1における車両の姿勢と、メモリにより記憶保持されている後輪軸中央部および赤外線カメラ210の位置関係に関するデ−タに基づいて定められる。このベクトル(7)は、次に述べるベクトル(8)が定められた後に定められる。   (7) The vector extending from the camera position pc (n) to the vehicle position p1 (n) (see the broken line b (n + 1) in FIG. 3) is a condition that the extension line of the rear wheel axis is on the turning axis O (n) (described later) Is determined based on the vehicle attitude at time n + 1 determined by the above and data on the positional relationship between the rear wheel axle central portion and the infrared camera 210 stored and held in the memory. This vector (7) is determined after the vector (8) described below is determined.

(8)車両位置p1(n+1)から車両位置p1(n)まで延びるベクトル(図3破線A(n+1)参照)は、時刻nから時刻n+1までの微小時間δtにわたり、自動車200が旋回運動すると仮定された上で定められる。具体的には、まず第1変数測定ユニット111により時刻nにおいて測定された車速v(n)および角速度ω(n)に基づき、後輪軸の延長線上に位置する旋回軸O(n)および旋回半径(自動車200の後輪軸中央から旋回軸O(n)までの距離)R(n)(=v(n)/ω(n))が定められる。また、車両位置p1(n)に基づき、旋回軸O(n)回りの旋回を表すためのクォ−タニオンQn+およびその共役クォ−タニオンQn+*を含む次式(2)にしたがって車両位置p1(n+1)が定められる。これにより車両位置p1(n+1)から車両位置p1(n)まで延びるベクトルが定められる(図3破線A(n+1)参照)。   (8) A vector extending from the vehicle position p1 (n + 1) to the vehicle position p1 (n) (see the broken line A (n + 1) in FIG. 3) assumes that the automobile 200 makes a turning motion over a minute time δt from time n to time n + 1. It is determined after being done. Specifically, first, based on the vehicle speed v (n) and the angular velocity ω (n) measured at the time n by the first variable measurement unit 111, the turning axis O (n) and the turning radius located on the extension line of the rear wheel axis. (Distance from the center of the rear wheel axis of the automobile 200 to the turning axis O (n)) R (n) (= v (n) / ω (n)) is determined. Further, based on the vehicle position p1 (n), the vehicle position p1 (n + 1) according to the following equation (2) including the quaternion Qn + and its conjugate quaternion Qn + * for representing a turn around the turning axis O (n). ) Is determined. Thus, a vector extending from the vehicle position p1 (n + 1) to the vehicle position p1 (n) is determined (see broken line A (n + 1) in FIG. 3).

p1(n+1)=Qn+*p1(n)Qn+
Qn+=[0,sin{ω(n)δt/2},0,cos{ω(n)δt/2}],
Qn+*=[0,−sin{ω(n)δt/2},0,cos{ω(n)δt/2}] ・・(2)
(9)車両位置p1(n)からカメラ位置pc(n)まで延びるベクトル(図3線分b(n)参照)は、メモリにより記憶保持されている後輪軸中央部および赤外線カメラ210の位置関係に関するデ−タとに基づいて定められる。
p1 (n + 1) = Qn + * p1 (n) Qn +
Qn + = [0, sin {ω (n) δt / 2}, 0, cos {ω (n) δt / 2}],
Qn + * = [0, −sin {ω (n) δt / 2}, 0, cos {ω (n) δt / 2}] (2)
(9) A vector extending from the vehicle position p1 (n) to the camera position pc (n) (refer to the line segment b (n) in FIG. 3) is a positional relationship between the rear wheel axle central portion stored in the memory and the infrared camera 210. Data based on the data.

(10)カメラ位置pc(n)から対象物位置p2(n+1)まで延びるベクトル(図3矢印c(n+1)参照)は、先に定められているものが使われる。   (10) As the vector extending from the camera position pc (n) to the object position p2 (n + 1) (see the arrow c (n + 1) in FIG. 3), the previously determined vector is used.

これにより、カメラ位置pc(n+1)から対象物位置p2(n+1)まで延びるベクトル(図3矢印c(n+1)参照)、ひいてはカメラ位置pc(n+1)に対する対象物位置p2(n+1)が求められる。そして、第2画像領域認識ユニット122は、時刻n+1(将来)におけるカメラ位置pc(n+1)に対する対象物位置p2(n+1)に基づき、第1画像領域認識ユニット121と同様の前記方法にしたがって、時刻n+1(将来)において第1画像領域認識ユニット121が認識する第1画像領域A(n+1)を推定し、これを第2画像領域A2として認識する。これにより、たとえば図6(a)〜図6(e)に示されているように変化する矩形状の第2画像領域A2が認識される。   As a result, a vector extending from the camera position pc (n + 1) to the object position p2 (n + 1) (see the arrow c (n + 1) in FIG. 3), and the object position p2 (n + 1) with respect to the camera position pc (n + 1) is obtained. Then, the second image area recognition unit 122 performs time according to the same method as the first image area recognition unit 121 based on the object position p2 (n + 1) with respect to the camera position pc (n + 1) at time n + 1 (future). The first image area A (n + 1) recognized by the first image area recognition unit 121 at n + 1 (future) is estimated and recognized as the second image area A2. Thereby, for example, a rectangular second image region A2 that changes as shown in FIGS. 6A to 6E is recognized.

続いて画像情報制御ユニット140が、第1画像領域認識ユニット121により認識された第1画像領域A1(n)と、第2画像領域認識ユニット122により認識された第2画像領域A2(n)との重なり部分の有無を判定する(S123)。   Subsequently, the image information control unit 140 includes a first image area A1 (n) recognized by the first image area recognition unit 121, and a second image area A2 (n) recognized by the second image area recognition unit 122. It is determined whether or not there is an overlapping portion (S123).

そして、画像情報制御ユニット140が、当該重なり部分があると判定した場合(S123‥YES)、合成画像領域認識ユニット130は第1画像領域A1(n)および第2画像領域A2(n)を合成した上で、これを合成画像領域Aとして認識する(S130)。具体的には、第1画像領域A1および第2画像領域A2のそれぞれの代表点の座標の「平均」または「重み付き平均」を代表点の座標とする領域が両者の合成画像領域Aとして認識される。第1画像領域A1および第2画像領域A2がそれぞれベクトルで表現されるとすると、合成画像領域Aは次式(3)にしたがって認識される。   If the image information control unit 140 determines that there is an overlapping portion (S123... YES), the composite image region recognition unit 130 combines the first image region A1 (n) and the second image region A2 (n). Then, this is recognized as a composite image area A (S130). Specifically, an area having the coordinates of the representative points of each of the first image area A1 and the second image area A2 as the representative point coordinates is recognized as a composite image area A of both. Is done. Assuming that the first image area A1 and the second image area A2 are expressed by vectors, the composite image area A is recognized according to the following equation (3).

A=C1・A1+C2・A2 (C1>0,C2>0,C1+C2=0) ・・(3)
第1画像領域A1および第2画像領域A2がそれぞれ合成画像領域Aに反映される程度を示す第1重み係数C1および第2重み係数C2は、前回の制御サイクルn−1における第1画像領域A1(n−1)を基準とした、今回の制御サイクルnにおける第1画像領域A1(n)および第2画像領域A2(n)のそれぞれの偏差等の諸因子に基づき可変に設定されてもよい。
A = C1 · A1 + C2 · A2 (C1> 0, C2> 0, C1 + C2 = 0) (3)
The first weighting factor C1 and the second weighting factor C2, which indicate the extent to which the first image region A1 and the second image region A2 are reflected in the composite image region A, are the first image region A1 in the previous control cycle n-1. It may be variably set based on various factors such as deviations of the first image area A1 (n) and the second image area A2 (n) in the current control cycle n with respect to (n-1). .

また、画像情報制御ユニット140が合成画像領域Aを囲む合成枠(合成画像情報)をHUD220に表示させる(S140)。たとえば図4(a)に示されているように第1画像領域認識ユニット121により認識された矩形状の第1画像領域A1と、第2画像領域認識ユニット122により認識された矩形状の第2画像領域A2とが重なっている場合、両画像領域の四隅(代表点)の座標の平均または重み付き平均を四隅の座標とする図4(b)に示されているような矩形状の合成画像領域Aを囲む合成枠がHUD220に表示される(S130, S140参照)。   Further, the image information control unit 140 displays a composite frame (composite image information) surrounding the composite image area A on the HUD 220 (S140). For example, as shown in FIG. 4A, a rectangular first image area A1 recognized by the first image area recognition unit 121 and a rectangular second image recognized by the second image area recognition unit 122. When the image area A2 overlaps, a rectangular composite image as shown in FIG. 4 (b) having the coordinates of the four corners (representative points) or the weighted average of the two image areas as the coordinates of the four corners. A composite frame surrounding the area A is displayed on the HUD 220 (see S130 and S140).

一方、画像情報制御ユニット140は、当該重なり部分がないと判定した場合(S123‥NO)、第1画像領域A1を囲む第1の枠(第1画像情報)をHUD220に表示させるとともに(S141)、第2画像領域A2を囲む第2の枠(第2画像情報)とをHUD220に表示させる(S142)。たとえば図4(c)に示されているように第1画像領域認識ユニット121により認識された矩形状の第1画像領域A1と、第2画像領域認識ユニット122により認識された矩形状の第2画像領域A2とが重なっていない場合、図4(c)に示されているように第1画像領域A1を囲む第1の枠と、第2画像領域A2を囲む第2の枠とがHUD220に表示される(S141,S142参照)。なお、第1画像領域A1が認識されなかった場合、第1の枠はHUD220に表示されず、同様に第2画像領域A2が認識されなかった場合、第2の枠はHUD220に表示されない。   On the other hand, when the image information control unit 140 determines that there is no overlapping portion (S123... NO), the first frame (first image information) surrounding the first image area A1 is displayed on the HUD 220 (S141). Then, the second frame (second image information) surrounding the second image region A2 is displayed on the HUD 220 (S142). For example, as shown in FIG. 4C, a rectangular first image area A1 recognized by the first image area recognition unit 121 and a rectangular second image recognized by the second image area recognition unit 122. When the image area A2 does not overlap, the first frame surrounding the first image area A1 and the second frame surrounding the second image area A2 as shown in FIG. Is displayed (see S141, S142). If the first image area A1 is not recognized, the first frame is not displayed on the HUD 220. Similarly, if the second image area A2 is not recognized, the second frame is not displayed on the HUD 220.

その後、第2変数X2(n)が不安定であるとの判定回数mが所定値M未満であるとき(S190‥NO)、制御サイクル回数nが「1」だけ増大された上で(S191)、第1パラメ−タX1(n)の測定(S111)、第2パラメ−タX2(n)の測定(S112)等の前記処理が繰り返される。一方、当該判定回数mが所定値M以上であるとき(S190‥YES)、当該対象物についての画像情報処理方法が終了する。   Thereafter, when the determination number m that the second variable X2 (n) is unstable is less than the predetermined value M (S190... NO), the control cycle number n is increased by “1” (S191). The above processes such as the measurement of the first parameter X1 (n) (S111) and the measurement of the second parameter X2 (n) (S112) are repeated. On the other hand, when the determination number m is equal to or greater than the predetermined value M (S190... YES), the image information processing method for the target object ends.

本発明の第1実施形態の画像情報処理方法によれば、第1画像領域認識ユニット121により図5(a)〜図5(e)に示されているように変化する第1画像領域A1が認識され、第2画像領域認識ユニット122により図6(a)〜図6(e)に示されているように変化する第2画像領域A2が認識された場合、HUD220に表示される枠(画像情報)は図7(a)〜図7(e)に示されているように変化する。   According to the image information processing method of the first embodiment of the present invention, the first image area A1 that changes as shown in FIG. 5A to FIG. When the second image area recognition unit 122 recognizes and changes the second image area A2 as shown in FIGS. 6A to 6E, the frame (image) displayed on the HUD 220 is recognized. Information) changes as shown in FIGS. 7 (a) to 7 (e).

すなわち、図5(a)に示されている第1画像領域A1と、図6(a)に示されている第2画像領域とが同一である場合(全てが重なり部分である場合)、図7(a)に示されているように第1画像領域A1および第2画像領域A2と同一の合成画像領域Aを囲う合成枠がHUD220に表示される。   That is, when the first image area A1 shown in FIG. 5 (a) and the second image area shown in FIG. 6 (a) are the same (when all are overlapping portions), As shown in FIG. 7 (a), a composite frame surrounding the same composite image area A as the first image area A1 and the second image area A2 is displayed on the HUD 220.

また、図5(b)に示されている第1画像領域A1と、図6(b)に示されている第2画像領域A2とは重なり部分がない場合、図7(b)に示されているように第1画像領域A1を囲う第1の枠および第2画像領域A2を囲う第2の枠が別個にHUD220に表示される。同様に、図5(c)に示されている第1画像領域A1と、図6(c)に示されている第2画像領域A2とは重なり部分がない場合、図7(c)に示されているように第1画像領域A1を囲う第1の枠および第2画像領域A2を囲う第2の枠が別個にHUD220に表示される。   When the first image area A1 shown in FIG. 5 (b) and the second image area A2 shown in FIG. 6 (b) have no overlapping portion, they are shown in FIG. 7 (b). As shown, the first frame surrounding the first image area A1 and the second frame surrounding the second image area A2 are separately displayed on the HUD 220. Similarly, when there is no overlap between the first image area A1 shown in FIG. 5C and the second image area A2 shown in FIG. 6C, the first image area A1 shown in FIG. As described above, the first frame surrounding the first image area A1 and the second frame surrounding the second image area A2 are separately displayed on the HUD 220.

さらに図5(d)に示されている第1画像領域A1と、図6(d)に示されている第2画像領域とが重なり部分を有する場合、図7(d)に示されているように第1画像領域A1および第2画像領域A2の合成画像領域Aを囲う合成枠がHUD220に表示される。   Further, when the first image area A1 shown in FIG. 5 (d) and the second image area shown in FIG. 6 (d) have an overlapping portion, it is shown in FIG. 7 (d). Thus, a composite frame surrounding the composite image area A of the first image area A1 and the second image area A2 is displayed on the HUD 220.

また、図5(e)に示されているように第1画像領域A1が認識されなかった一方、図6(e)に示されているように第2画像領域A2が認識された場合、図7(e)に示されているように第2画像領域A2を囲う第2の枠のみがHUD220に表示される。   Further, when the first image area A1 is not recognized as shown in FIG. 5E, but the second image area A2 is recognized as shown in FIG. Only the second frame surrounding the second image area A2 is displayed on the HUD 220 as shown in 7 (e).

本発明の画像情報処理システム100により実行される本発明の第1実施形態の画像情報処理方法によれば、赤外線カメラ210を通じて認識された対象物に応じた第1画像領域A1が不安定なものであっても(図5(a)〜図5(e)参照)、当該対象物に応じた画像領域の枠をHUD220に安定に表示させることができる(図7(a)〜図7(e)参照)。   According to the image information processing method of the first embodiment of the present invention executed by the image information processing system 100 of the present invention, the first image area A1 corresponding to the object recognized through the infrared camera 210 is unstable. Even so (see FIGS. 5A to 5E), the frame of the image area corresponding to the object can be stably displayed on the HUD 220 (FIGS. 7A to 7E). )reference).

続いて前記構成の画像情報処理システムにより実行される本発明の第2実施形態の画像情報処理方法について図5、図6、図8〜図9を用いて説明する。   Next, an image information processing method according to the second embodiment of the present invention executed by the image information processing system having the above-described configuration will be described with reference to FIGS. 5, 6, and 8 to 9.

本発明の第2実施形態の画像情報処理方法は、本発明の第1実施形態の画像情報処理方法における第1画像領域A1および第2画像領域A2の重なり部分の有無判定処理(S123参照)およびこの判定結果に応じた画像情報処理(S130, S140〜S142参照)において異なるほかは本発明の第1実施形態の画像情報処理方法と共通の処理が実行されるので、それら共通の処理については説明を省略する。   The image information processing method according to the second embodiment of the present invention is a process for determining whether or not there is an overlap between the first image area A1 and the second image area A2 in the image information processing method according to the first embodiment of the present invention (see S123) Since common processing is executed with the image information processing method according to the first embodiment of the present invention except that the image information processing (see S130, S140 to S142) according to the determination result is different, the common processing will be described. Is omitted.

本発明の第2実施形態の画像情報処理方法によれば、第1画像領域認識ユニット121による第1画像領域A1(n)の認識処理(S121)と、第2画像領域認識ユニット122による第2画像領域A2(n)の認識処理(S122)との後、画像情報制御ユニット140が、第1画像領域A1(n)が「安定」であるかまたは「不安定」であるかを判定する(S124)。具体的には、第1画像領域A1(n)および第1画像領域A2(n)の偏差δA(n)、具体的には第1画像領域A1(n)および第2画像領域A2(n)のそれぞれの代表点の偏差(距離)、面積の偏差、または両偏差の平均若しくは重み付き平均等の絶対値が第1閾値ε1以下である場合、第1画像領域A1(n)が「安定」であると判定される。一方、当該偏差δA(n)が第1閾値ε1を超える場合、第1画像領域A1(n)が「不安定」であると判定される。   According to the image information processing method of the second embodiment of the present invention, the first image region A1 (n) recognition process (S121) by the first image region recognition unit 121 and the second image region recognition unit 122 perform the second processing. After the recognition process (S122) of the image area A2 (n), the image information control unit 140 determines whether the first image area A1 (n) is “stable” or “unstable” ( S124). Specifically, the deviation δA (n) between the first image area A1 (n) and the first image area A2 (n), specifically, the first image area A1 (n) and the second image area A2 (n). The first image area A1 (n) is “stable” when the absolute value such as deviation (distance), area deviation, average of both deviations, or weighted average is equal to or less than the first threshold value ε1. It is determined that On the other hand, when the deviation δA (n) exceeds the first threshold value ε1, it is determined that the first image area A1 (n) is “unstable”.

画像情報制御ユニット140は、第1画像領域A1(n)が「安定」であると判定した場合(S124‥YES)、第1画像領域A1(n)を囲う第1の枠(第1画像情報)をHUD220に表示させる(S141)。   When the image information control unit 140 determines that the first image area A1 (n) is “stable” (S124... YES), the first frame (first image information) surrounding the first image area A1 (n). ) Is displayed on the HUD 220 (S141).

また、画像情報制御ユニット140は、第1画像領域A1(n)が不安定であると判定した場合(S124‥NO)、その不安定度の大小を判別する(S125)。具体的には、前記偏差δA(n)が第1閾値ε1より大きい第2閾値ε2以下である場合、当該不安定度が「小」であると判定され、前記偏差δA(n)が第2閾値ε2を超える場合、当該不安定度が「大」であると判定される。   If the image information control unit 140 determines that the first image area A1 (n) is unstable (S124... NO), the image information control unit 140 determines the degree of the instability (S125). Specifically, when the deviation δA (n) is equal to or smaller than the second threshold value ε2 greater than the first threshold value ε1, it is determined that the degree of instability is “small”, and the deviation δA (n) is equal to the second threshold value εA (n). When the threshold value ε2 is exceeded, it is determined that the instability is “high”.

画像情報制御ユニット140が、第1画像領域A1(n)の不安定度が「小」であると判定した場合(S125‥YES)、合成画像領域認識ユニット130が合成画像領域A(n)を認識し(S130)、また、画像情報制御ユニット140が合成画像領域A(n)を囲う合成枠をHUD220に表示させる(S140)。一方、画像情報制御ユニット140が、第1画像領域A1(n)の不安定度が「大」であると判定した場合(S125‥NO)、画像情報制御ユニット140が第2画像領域A2(n)を囲う第2の枠をHUD220に表示させる(S142)。   When the image information control unit 140 determines that the instability of the first image area A1 (n) is “small” (S125... YES), the composite image area recognition unit 130 determines the composite image area A (n). It is recognized (S130), and the image information control unit 140 displays a composite frame surrounding the composite image area A (n) on the HUD 220 (S140). On the other hand, when the image information control unit 140 determines that the instability of the first image area A1 (n) is “large” (S125... NO), the image information control unit 140 determines that the second image area A2 (n ) Is displayed on the HUD 220 (S142).

本発明の第2実施形態の画像情報処理方法によれば、第1画像領域認識ユニット121により図5(a)〜図5(e)に示されているように変化する第1画像領域A1が認識され、第2画像領域認識ユニット122により図6(a)〜図6(e)に示されているように変化する第2画像領域A2が認識された場合、HUD220に表示される枠(画像情報)は図9(a)〜図9(e)に示されているように変化する。   According to the image information processing method of the second embodiment of the present invention, the first image area A1 that changes as shown in FIG. 5A to FIG. When the second image area recognition unit 122 recognizes and changes the second image area A2 as shown in FIGS. 6A to 6E, the frame (image) displayed on the HUD 220 is recognized. Information) changes as shown in FIGS. 9 (a) to 9 (e).

すなわち、図5(a)に示されている第1画像領域A1と、図6(a)に示されている第2画像領域A2(n)とが同一であり、第1画像領域A1が「安定」であると判定された場合、図9(a)に示されているように第1画像領域A1を囲う第1の枠がHUD220に表示される。   That is, the first image area A1 shown in FIG. 5A and the second image area A2 (n) shown in FIG. 6A are the same, and the first image area A1 is “ If it is determined as “stable”, a first frame surrounding the first image area A1 is displayed on the HUD 220 as shown in FIG.

また、図5(b)に示されている第1画像領域A1と、図6(b)に示されている第2画像領域A2(n)とが著しく異なるものであり、第1画像領域A1が「不安定」であり、その不安定度が「大」であると判定された場合、図9(b)に示されているように第2画像領域A2を囲う第2の枠がHUD220に表示される。同様に、図5(c)に示されている第1画像領域A1と、図6(c)に示されている第2画像領域A2とがかけ離れたものであり、第1画像領域A1が「不安定」であり、その不安定度が「大」であると判定された場合、図9(c)に示されているように第2画像領域A2を囲う第2の枠がHUD220に表示される。   Further, the first image area A1 shown in FIG. 5B and the second image area A2 (n) shown in FIG. 6B are remarkably different, and the first image area A1. Is “unstable” and the degree of instability is determined to be “large”, the second frame surrounding the second image region A2 is displayed on the HUD 220 as shown in FIG. Is displayed. Similarly, the first image area A1 shown in FIG. 5C and the second image area A2 shown in FIG. 6C are separated from each other. If it is determined that the degree of instability is “large”, the second frame surrounding the second image area A2 is displayed on the HUD 220 as shown in FIG. 9C. The

さらに図5(d)に示されている第1画像領域A1と、図6(d)に示されている第2画像領域A2(n)とが異なるものであり、第1画像領域A1が「不安定」であり、その不安定度が「小」であると判定された場合、図9(d)に示されているように合成画像領域Aを囲う合成枠がHUD220に表示される。   Further, the first image area A1 shown in FIG. 5 (d) is different from the second image area A2 (n) shown in FIG. 6 (d). If it is determined that the degree of instability is “small” and the degree of instability is “small”, a composite frame that surrounds the composite image area A is displayed on the HUD 220 as shown in FIG.

また、図5(e)に示されているように第1画像領域A1が認識されなかった一方、図6(e)に示されているように第2画像領域A2が認識され、第1画像領域A1が「不安定」であり、その不安定度が「大」であると判定された場合、図9(e)に示されているように第2画像領域A2を囲う第2の枠がHUD220に表示される。   Further, the first image area A1 is not recognized as shown in FIG. 5E, while the second image area A2 is recognized as shown in FIG. When it is determined that the area A1 is “unstable” and the degree of instability is “large”, a second frame surrounding the second image area A2 is displayed as shown in FIG. Displayed on the HUD 220.

本発明の画像情報処理システム100により実行される本発明の第2実施形態の画像情報処理方法によれば、赤外線カメラ210を通じて認識された対象物に応じた第1画像領域A1が不安定なものであっても(図5(a)〜図5(e)参照)、当該対象物に応じた画像領域の枠をHUD220に安定に表示させることができる(図9(a)〜図9(e)参照)。   According to the image information processing method of the second embodiment of the present invention executed by the image information processing system 100 of the present invention, the first image area A1 corresponding to the object recognized through the infrared camera 210 is unstable. Even so (see FIGS. 5A to 5E), the frame of the image area corresponding to the object can be stably displayed on the HUD 220 (FIGS. 9A to 9E). )reference).

前記実施形態では自動車200のフロントウィンドウに搭載されたHUD220に画像情報が表示されたが、他の実施形態として自動車200に搭載されたメ−タ一体型のディスプレイや、ナビ装置のディスプレイ(図示略)に画像情報が表示されてもよい。   In the above embodiment, image information is displayed on the HUD 220 mounted on the front window of the automobile 200. However, as another embodiment, a meter-integrated display mounted on the automobile 200 or a display of a navigation device (not shown). ) May display image information.

前記実施形態では対象物を含む画像領域の認識処理(S121,S122参照)に際して3次元空間における車体位置p1(i)等の位置や回転(旋回)がクォ−タニオンによって表されたが(式(1)(2)参照)、他の実施形態として当該推定処理に際して3次元空間における車体位置p1(i)等の位置が3次元ベクトルで表され、回転が3次元行列によって表されてもよい。   In the embodiment described above, the position and rotation (turning) of the vehicle body position p1 (i) and the like in the three-dimensional space are represented by the quaternion in the recognition process of the image area including the object (see S121 and S122) As another embodiment, the position of the vehicle body position p1 (i) or the like in the three-dimensional space may be represented by a three-dimensional vector, and the rotation may be represented by a three-dimensional matrix.

前記実施形態では第1画像領域A1、第2画像領域A2および合成画像領域Aのそれぞれを囲う第1、第2および合成枠が第1、第2および合成画像情報としてHUD220に表示されたが、他の実施形態として各画像領域がその色彩、模様や輝度等により他の画像領域から識別可能にHUD220に表示されてもよく、各画像領域に含まれるグレースケール化または二値化画像における輝度が一定以上の対象物そのものを囲う枠がHUD220に表示されてもよく、各画像領域に含まれる当該輝度が一定以上の対象物の一部または全部がその色彩、模様、輝度等により他の画像領域から識別可能にHUD220に表示される等、各画像領域またはそこに含まれる輝度が一定以上の対象物が他の画像領域から識別可能となるようなあらゆる形態で各画像領域を表す画像情報がHUD220に表示されてもよい。   In the embodiment, the first, second, and composite frames surrounding the first image area A1, the second image area A2, and the composite image area A are displayed on the HUD 220 as the first, second, and composite image information. As another embodiment, each image area may be displayed on the HUD 220 so as to be distinguishable from other image areas by its color, pattern, brightness, etc., and the brightness in the grayscale or binarized image included in each image area A frame that surrounds the target object of a certain level or more may be displayed on the HUD 220, and a part or all of the target object that has a certain level or more of brightness included in each image area may be another image area depending on its color, pattern, brightness, etc. Any form that allows each image area or an object having a certain level of brightness or more to be identified from other image areas, such as being displayed on the HUD 220 so that it can be identified from the other. In image information representing the image areas may be displayed on the HUD220.

第2実施形態では第1画像領域A1(n)の不安定度の大小が判別されたが(図8/S125参照)、他の実施形態として当該判別ステップが省略された上で、第1画像領域A1(n)が不安定である場合には一律に第2画像領域A2(n)に応じた第2画像情報または合成画像領域A(n)に応じた合成画像情報が画像情報制御ユニット140によってHUD220に表示されてもよい。   In the second embodiment, the degree of instability of the first image area A1 (n) is determined (see FIG. 8 / S125). However, as another embodiment, the determination step is omitted, and the first image area A1 (n) is determined. When the area A1 (n) is unstable, the second image information corresponding to the second image area A2 (n) or the combined image information corresponding to the combined image area A (n) is uniformly displayed in the image information control unit 140. May be displayed on the HUD 220.

本発明の画像情報処理システムの構成説明図Configuration explanatory diagram of the image information processing system of the present invention 本発明の第1実施形態の画像情報処理方法の説明図Explanatory drawing of the image information processing method of 1st Embodiment of this invention. 第2画像領域の認識処理の説明補足図Explanation supplementary diagram for recognition processing of second image area 第1および第2画像領域の重なり部分の有無に応じた処理の説明補足図Supplementary explanation of processing according to presence / absence of overlapping portion of first and second image regions 第1画像領域の例示図Example of first image area 第2画像領域の例示図Illustration of second image area 本発明の第1実施形態の画像情報処理方法による合成画像領域の例示図FIG. 4 is a view showing an example of a composite image area by the image information processing method according to the first embodiment of the present invention. 本発明の第2実施形態の画像情報処理方法の説明図Explanatory drawing of the image information processing method of 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2実施形態の画像情報処理方法による合成画像領域の例示図Illustration of composite image area by image information processing method of second embodiment of the present invention

符号の説明Explanation of symbols

100‥画像情報処理システム、111‥第1変数測定ユニット、112‥第2変数測定ユニット、121‥第1画像領域認識ユニット、122‥第2画像領域認識ユニット、130‥合成画像領域認識ユニット、140‥画像情報制御ユニット、200‥自動車(移動体)、201‥車速センサ、202‥ヨーレートセンサ、210‥赤外線カメラ、220‥HUD(画像表示装置) DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Image information processing system, 111 ... 1st variable measurement unit, 112 ... 2nd variable measurement unit, 121 ... 1st image area recognition unit, 122 ... 2nd image area recognition unit, 130 ... Composite image area recognition unit, 140 Image information control unit 200 Automobile (moving body) 201 Vehicle speed sensor 202 Yaw rate sensor 210 Infrared camera 220 HUD (image display device)

Claims (7)

移動体に搭載された撮像手段により撮影された対象物の画像を処理して、前記移動体に搭載された画像表示装置に前記対象物の画像情報を表示させるシステムであって、
前記移動体の走行状態に応じた第1変数を測定する第1変数測定手段と、
前記撮像手段を通じて前記対象物の位置に応じた第2変数を測定する第2変数測定手段と、
前記第2変数測定手段により測定された前記第2変数に基づき、前記対象物に応じた画像領域を第1画像領域として認識する第1画像領域認識手段と、
前記第1変数測定手段により測定された第1変数と、前記第2変数測定手段により測定された前記第2変数とに基づき、前記第1画像領域認識手段により認識される画像領域を推定した上で第2画像領域として認識する第2画像領域認識手段と、
前記第1画像領域認識手段により認識された前記第1画像領域と、前記第2画像領域認識手段により認識された前記第2画像領域とを合成した上で、合成画像領域として認識する合成画像領域認識手段とを備えていることを特徴とする画像情報処理システム。
A system for processing an image of an object photographed by an imaging unit mounted on a moving body and displaying image information of the object on an image display device mounted on the moving body,
First variable measuring means for measuring a first variable according to the traveling state of the moving body;
Second variable measuring means for measuring a second variable according to the position of the object through the imaging means;
First image area recognition means for recognizing an image area corresponding to the object as a first image area based on the second variable measured by the second variable measurement means;
Based on the first variable measured by the first variable measuring means and the second variable measured by the second variable measuring means, the image area recognized by the first image area recognizing means is estimated. A second image area recognition means for recognizing as a second image area,
A composite image area that is recognized as a composite image area after combining the first image area recognized by the first image area recognition means and the second image area recognized by the second image area recognition means. An image information processing system comprising a recognition unit.
請求項1記載の画像情報処理システムにおいて、
前記第1画像領域認識手段により認識された前記第1画像領域に応じた第1画像情報および前記第2画像領域認識手段により認識された前記第2画像領域に応じた第2画像情報のうち少なくとも一方、または、前記合成画像領域認識手段により認識された前記合成画像領域に応じた合成画像情報を前記画像表示装置に表示させる画像情報制御手段をさらに備えていることを特徴とする画像情報処理システム。
The image information processing system according to claim 1,
At least of the first image information corresponding to the first image area recognized by the first image area recognition means and the second image information corresponding to the second image area recognized by the second image area recognition means. On the other hand, the image information processing system further comprises image information control means for causing the image display device to display composite image information corresponding to the composite image area recognized by the composite image area recognition means. .
請求項2記載の画像情報処理システムにおいて、
前記画像情報制御手段が、前記第1画像領域および前記第2画像領域に重なり部分がある場合、前記合成画像情報を前記画像表示装置に表示させることを特徴とする画像情報処理システム。
The image information processing system according to claim 2.
An image information processing system in which the image information control means displays the composite image information on the image display device when there is an overlapping portion in the first image region and the second image region.
請求項1記載の画像情報処理システムにおいて、
前記合成画像領域認識手段が、前記第1画像領域が第1重み係数に応じた程度に反映され、かつ、前記第2画像領域が第2係数に応じた程度に反映されるように合成された画像領域を前記合成画像領域として認識することを特徴とする画像情報処理システム。
The image information processing system according to claim 1,
The synthesized image area recognizing means is synthesized so that the first image area is reflected to the extent corresponding to the first weighting factor, and the second image area is reflected to the extent corresponding to the second coefficient. An image information processing system that recognizes an image area as the composite image area.
請求項4記載の画像情報処理システムにおいて、
前記合成画像領域認識手段が、前回の前記第1画像領域と今回の前記第1画像領域との偏差に基づいて前記第1重み係数を決定し、前回の前記第1画像領域と今回の前記第2画像領域との偏差に基づいて前記第2重み係数を決定することを特徴とする画像情報処理システム。
The image information processing system according to claim 4.
The composite image area recognition unit determines the first weighting factor based on a deviation between the previous first image area and the current first image area, and the previous first image area and the current first image area. An image information processing system, wherein the second weighting factor is determined based on a deviation from two image regions.
請求項2記載の画像情報処理システムにおいて、
前記画像制御手段が、前記第1画像領域が安定である場合、前記第1画像情報を前記画像表示装置に表示させる一方、前記前記第1画像領域が不安定である場合、前記第2画像情報、または、前記合成画像情報を前記画像表示装置に表示させることを特徴とする画像情報処理システム。
The image information processing system according to claim 2.
When the first image area is stable, the image control means causes the first image information to be displayed on the image display device, and when the first image area is unstable, the second image information is displayed. Or an image information processing system for displaying the composite image information on the image display device.
請求項6記載の画像情報処理システムにおいて、
前記画像情報制御手段が、前記第1画像領域が不安定である場合、前記第1画像領域の不安定度の大小を判定し、前記不安定度が小さいと判定された場合、前記合成画像情報を前記画像表示装置に表示させる一方、前記不安定度が大きいと判定された場合、前記第2画像情報を前記画像表示装置に表示させることを特徴とする画像情報処理システム。
The image information processing system according to claim 6.
When the image information control means determines that the degree of instability of the first image area is small when the first image area is unstable, and determines that the degree of instability is small, the composite image information Is displayed on the image display device, and when it is determined that the degree of instability is large, the second image information is displayed on the image display device.
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