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JP5273667B2 - Object identification device - Google Patents
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JP5273667B2 - Object identification device - Google Patents

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JP5273667B2 JP2009067709A JP2009067709A JP5273667B2 JP 5273667 B2 JP5273667 B2 JP 5273667B2 JP 2009067709 A JP2009067709 A JP 2009067709A JP 2009067709 A JP2009067709 A JP 2009067709A JP 5273667 B2 JP5273667 B2 JP 5273667B2
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To discern various objects such as persons and cars from the background with a high degree of accuracy. <P>SOLUTION: An object discerning device 100 includes: a light-receiving section 120 for, among reflected light from light with which a predetermined measurement space is irradiated, receiving the reflected light of at least three different wavelengths including an infrared region; a reflectance calculating section 130 for calculating a reflectance for each of the plurality of wavelengths; a normalization index calculating section 150 for calculating a normalization index in accordance with the reflectance calculated for each of the plurality of wavelengths; and a discerning section 170 for, in accordance with the normalization index and a preset discerning condition, discerning a plurality of different objects present in the measurement space. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、対象識別装置に関し、特に、対象に照射される光に対する反射光の反射率に基づいて対象を識別する対象識別装置に関する。   The present invention relates to an object identification device, and more particularly to an object identification device that identifies an object based on the reflectance of reflected light with respect to light irradiated on the object.

障害物など特定の対象を光学的に検知する方法としては、可視光により対象を含む画像を撮像し、当該画像から人や車輌などを形状により判別する方法が知られている。また、夜間においても利用可能な方法として、赤外線サーモグラフィを用いて人物を背景と識別する方法が知られている。また、2つの異なる波長の赤外光を対象に含む領域に照射し、その反射率を利用して対象と背景とを識別する方法が知られている(例えば特許文献1を参照)。   As a method for optically detecting a specific target such as an obstacle, a method is known in which an image including the target is captured with visible light, and a person, a vehicle, or the like is discriminated from the image based on the shape. Further, as a method that can be used at night, a method of identifying a person from a background using infrared thermography is known. In addition, a method is known in which infrared light having two different wavelengths is irradiated onto a target region and the target and the background are identified using the reflectance (see, for example, Patent Document 1).

これらの方法を利用した装置は、例えば、電動車椅子の走行支援や、視力の弱い者が歩行中に障害物を認識するための補助具としての応用が期待されている。   An apparatus using these methods is expected to be applied as, for example, driving assistance for an electric wheelchair or an assisting tool for a person with low vision to recognize an obstacle while walking.

特開2008−275477JP2008-275477

しかしながら、可視光により撮像した画像により対象を判別する方法は、街中で使用する際に、プライバシーの保護や公衆の良俗の保護の観点から問題となる場合がある。また、この方法では、実用的な識別精度を確保するためには処理系に多大な負荷がかかることから、高速で移動する車輌等への実装が難しかった。また、赤外線サーモグラフィを用いて人物を識別する方法は、熱赤外域の水による吸収が極めて大きいことから、雨天時や環境温度が人体の表面温度に近い場合には、識別精度が極端に低下するという課題がある。   However, the method of discriminating an object based on an image captured with visible light may cause a problem from the viewpoint of protecting privacy and protecting public morals when used in a city. Also, with this method, in order to ensure practical identification accuracy, a large load is applied to the processing system, so that it has been difficult to mount on a vehicle that moves at high speed. In addition, the method of identifying a person using infrared thermography has extremely large absorption by water in the thermal infrared region, so that the accuracy of identification is extremely reduced in rainy weather or when the environmental temperature is close to the surface temperature of the human body. There is a problem.

一方、赤外光の反射率を利用する方法は、上記のような測定環境の影響による識別精度の低下がほとんどなく、処理系への負荷も他の方法と比べて小さい。また、プライバシーの保護や公衆の良俗の保護の観点からも問題が生じにくい。しかしながら、例えば背景から人肌を選択的に抽出できるにとどまり、様々な対象を識別することができなかった。   On the other hand, the method using the reflectance of infrared light hardly reduces the identification accuracy due to the influence of the measurement environment as described above, and the load on the processing system is smaller than other methods. In addition, problems are less likely to occur from the viewpoint of protecting privacy and protecting public morals. However, for example, human skin can be selectively extracted from the background, and various objects cannot be identified.

本発明は、上記課題を解決する対象識別装置であって、所定の測定空間へ照射される光に対する反射光のうち、赤外域を含む少なくとも3つ以上の異なる複数の波長の前記反射光を受光する受光部と、前記複数の波長のそれぞれについての反射率を算出する反射率算出部と、前記複数の波長のそれぞれについての反射率に基づいて正規化指標を算出する正規化指標算出部と、前記正規化指標と予め設定した識別条件とにより、前記測定空間内に存在する複数の異なる対象を識別する識別部と、を備える。   The present invention is an object identification device that solves the above-described problems, and receives reflected light of a plurality of different wavelengths including at least three of infrared light including reflected light with respect to light irradiated to a predetermined measurement space. A light receiving unit, a reflectance calculating unit that calculates the reflectance for each of the plurality of wavelengths, a normalization index calculating unit that calculates a normalization index based on the reflectance for each of the plurality of wavelengths, And an identification unit that identifies a plurality of different objects existing in the measurement space based on the normalization index and preset identification conditions.

また、本発明の対象識別装置において、前記反射率算出部は、前記複数の波長のそれぞれについての反射率を時系列で複数算出し、前記正規化指標算出部は、同時に算出される前記複数の波長のそれぞれについての反射率に基づいて前記正規化指標を算出し、前記識別部は、前記正規化指標と前記識別条件とにより、時系列に順次、前記対象を識別することが好ましい。   Further, in the object identification device of the present invention, the reflectance calculation unit calculates a plurality of reflectances for each of the plurality of wavelengths in time series, and the normalization index calculation unit calculates the plurality of the plurality of wavelengths calculated simultaneously. It is preferable that the normalization index is calculated based on the reflectance for each wavelength, and the identification unit identifies the target sequentially in time series based on the normalization index and the identification condition.

また、本発明の対象識別装置は、前記反射率と前記波長との関数の二次微分値を算出する二次微分値算出部をさらに備え、前記識別部は、前記正規化指標および前記二次微分値と、予め設定した識別条件とにより、前記対象を識別してもよい。   The object identification device of the present invention further includes a secondary differential value calculation unit that calculates a secondary differential value of a function of the reflectance and the wavelength, and the identification unit includes the normalization index and the secondary index The target may be identified based on the differential value and a preset identification condition.

また、本発明の対象識別装置において、前記正規化指標算出部は、前記各波長の前記反射率に基づいて複数の前記正規化指標を算出し、前記二次微分値算出部は、複数の前記正規化指標に基づいて前記二次微分値を近似的に算出することが好ましい。   In the object identification device of the present invention, the normalization index calculation unit calculates a plurality of normalization indexes based on the reflectance of each wavelength, and the secondary differential value calculation unit includes a plurality of the second derivative calculation units It is preferable to approximately calculate the secondary differential value based on a normalization index.

また、本発明の対象識別装置において、前記識別部は、前記正規化指標および前記二次微分値と、予め設定した閾値との比較により、前記対象を識別することが好ましい。   In the object identification device of the present invention, it is preferable that the identification unit identifies the object by comparing the normalization index and the secondary differential value with a preset threshold value.

また、前記識別部は、予め特定されている既知対象について算出した前記正規化指標と前記閾値との比較による識別結果が前記既知対象を識別するものでない場合に、前記正規化指標と前記閾値との平均値を新たな閾値としてもよい。   In addition, the identification unit, when the identification result obtained by comparing the normalized index calculated for the previously specified known target and the threshold does not identify the known target, The average value may be a new threshold value.

また、本発明の対象識別装置において、複数の前記波長は、赤色域を含むことが好ましい。   In the object identification device of the present invention, it is preferable that the plurality of wavelengths include a red region.

また、本発明の対象識別装置は、複数の前記波長を含む光を前記測定空間へ照射する照射部をさらに備えてもよい。   Moreover, the object identification device of the present invention may further include an irradiation unit that irradiates the measurement space with light including a plurality of wavelengths.

なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。   The above summary of the invention does not enumerate all the necessary features of the present invention, and sub-combinations of these feature groups can also be the invention.

本発明は、かかる特徴を備えることにより、背景から人や車などの様々な対象を高い精度で識別することができる。また、測定環境の影響による識別精度の低下がほとんどなく、処理系への負荷も小さい。更には、対象の識別に際して、プライバシーの保護や公衆の良俗の保護の観点からも問題が生じることがない。   By providing such a feature, the present invention can identify various objects such as people and cars from the background with high accuracy. In addition, there is almost no decrease in identification accuracy due to the influence of the measurement environment, and the load on the processing system is small. Furthermore, no problem arises from the viewpoint of protecting privacy or protecting public morals when identifying objects.

本発明の実施形態に係る対象識別装置100の機能ブロック図を示す。The functional block diagram of the object identification apparatus 100 which concerns on embodiment of this invention is shown. 識別部170が複数の異なる対象を識別する際の識別フローを示す。The identification flow at the time of the identification part 170 identifying a several different object is shown. 識別部170が複数の異なる対象を識別する際の識別フローを示す。The identification flow at the time of the identification part 170 identifying a several different object is shown. 赤色域を利用する対象識別装置100において、識別部170が複数の異なる対象を識別する際の識別フローの一部を示す。In the object identification device 100 using the red area, a part of an identification flow when the identification unit 170 identifies a plurality of different objects is shown. 5つの異なる赤外域の波長を利用する対象識別装置100において、識別部170が複数の異なる対象を識別する際の識別フローを示す。The identification flow at the time of the identification part 170 identifying a several different object in the object identification apparatus 100 using the wavelength of five different infrared regions is shown. 5つの異なる赤外域の波長を利用する対象識別装置100において、識別部170が複数の異なる対象を識別する際の識別フローを示す。The identification flow at the time of the identification part 170 identifying a several different object in the object identification apparatus 100 using the wavelength of five different infrared regions is shown.

以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではなく、また実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。   Hereinafter, the present invention will be described through embodiments of the invention. However, the following embodiments do not limit the invention according to the scope of claims, and all combinations of features described in the embodiments are included. It is not necessarily essential for the solution of the invention.

図1は、本発明の実施形態に係る対象識別装置100の機能ブロック図を示す。対象識別装置100は、所定の測定空間へ照射した光に対する反射光から、赤外域を含む少なくとも3つ以上の異なる複数の波長についての反射率を測定し、その反射率に基づいて当該測定空間内に存在する複数の異なる対象を識別することのできる装置であって、照射部110、受光部120、反射率算出部130、同期回路140、正規化指標算出部150、二次微分値算出部160、および識別部170を備える。   FIG. 1 shows a functional block diagram of an object identification device 100 according to an embodiment of the present invention. The object identification device 100 measures the reflectivity for at least three or more different wavelengths including the infrared region from the reflected light with respect to the light irradiated to the predetermined measurement space, and based on the reflectivity, in the measurement space , An irradiation unit 110, a light receiving unit 120, a reflectance calculation unit 130, a synchronization circuit 140, a normalization index calculation unit 150, and a secondary differential value calculation unit 160. And an identification unit 170.

上記所定の測定空間は、例えば、対象識別装置100が乗用車に搭載されて当該乗用車前方の人や障害物を識別することを目的とするものである場合は、当該乗用車前方における走路上の空間であり、また、対象識別装置100が車椅子に搭載されて当該車椅子に接近する人や障害物を識別することを目的とするものである場合は、当該車椅子の周囲の空間である。   For example, when the object identification device 100 is mounted on a passenger car and is intended to identify a person or an obstacle ahead of the passenger car, the predetermined measurement space is a space on the road ahead of the passenger car. In addition, when the object identification device 100 is mounted on a wheelchair and is intended to identify a person or an obstacle approaching the wheelchair, the space around the wheelchair is present.

照射部110は、複数の半導体発光素子111,112,113,および照射条件調整部118を有し、赤外域を含む少なくとも3つ以上の異なる複数の波長を含む光を所定の測定空間へ照射する。   The irradiation unit 110 includes a plurality of semiconductor light emitting elements 111, 112, 113 and an irradiation condition adjustment unit 118, and irradiates a predetermined measurement space with light including at least three or more different wavelengths including the infrared region. .

本例において、複数の半導体発光素子111,112,113は、例えば所定の大きさの電圧を印加することにより赤外域である1200nm帯、1300nm帯、および1500nm帯の赤外光を発光する発光ダイオードである。また、照射条件調整部118は、複数の半導体発光素子111,112,113の輝度を調整して所定の大きさの輝度値に設定するとともに、当該輝度値に関する情報を反射率算出部130へ出力する。   In this example, the plurality of semiconductor light emitting elements 111, 112, and 113 are, for example, light emitting diodes that emit infrared light in the infrared region of 1200 nm band, 1300 nm band, and 1500 nm band by applying a voltage of a predetermined magnitude. It is. In addition, the irradiation condition adjustment unit 118 adjusts the luminance of the plurality of semiconductor light emitting elements 111, 112, and 113 to set a luminance value of a predetermined size, and outputs information related to the luminance value to the reflectance calculation unit 130. To do.

受光部120は、複数の特定帯域通過フィルタ(バンドパスフィルタ)121,122,123、および、それぞれの特定帯域通過フィルタ121,122,123に対応して設けられる光電変換素子124,125,126を有し、上記測定空間からの反射光のうち、赤外域を含む少なくとも3つ以上の異なる複数の波長の反射光を受光する。   The light receiving unit 120 includes a plurality of specific band-pass filters (band-pass filters) 121, 122, 123 and photoelectric conversion elements 124, 125, 126 provided corresponding to the specific band-pass filters 121, 122, 123, respectively. And receiving reflected light of a plurality of different wavelengths including at least three of the reflected light from the measurement space.

特定帯域通過フィルタ121,122,123は、上記測定空間からの反射光が入力されると、当該反射光のうちの所定の波長帯域の光のみを通過させ、それ以外の光を遮断する。本例において、複数の特定帯域通過フィルタ121,122,123は、それぞれ、異なる波長帯域の光のみを通過させる。   When the reflected light from the measurement space is input, the specific bandpass filters 121, 122, and 123 allow only light in a predetermined wavelength band of the reflected light to pass and block other light. In this example, each of the plurality of specific bandpass filters 121, 122, 123 allows only light in different wavelength bands to pass therethrough.

具体的には、特定帯域通過フィルタ121は、1200nm帯の成分のみを通過させる。また、特定帯域通過フィルタ122は、1300nm帯の成分のみを通過させ、特定帯域通過フィルタ123は、1500nm帯の成分のみを通過させる。   Specifically, the specific band pass filter 121 passes only the component of the 1200 nm band. Further, the specific band pass filter 122 passes only the component in the 1300 nm band, and the specific band pass filter 123 passes only the component in the 1500 nm band.

なお、複数の特定帯域通過フィルタ121,122,123のそれぞれが通過させる光の帯域は上記の1200nm帯、1300nm帯、および1500nm帯に限られないが、後述するように上記測定空間から人や車などの障害物、および、アスファルト路面やコンクリート路面などの路面の種類などを識別する場合は、水分や大気による吸収が少なく、かつ識別対象について吸光特性がより大きく異なる帯域として上記の3つの赤外域の波長が好ましく選択される。   The band of light that each of the plurality of specific bandpass filters 121, 122, 123 passes is not limited to the 1200 nm band, the 1300 nm band, and the 1500 nm band. When identifying obstacles such as, and types of road surfaces such as asphalt road surfaces and concrete road surfaces, the above three infrared bands are considered as bands with little absorption due to moisture and air and having different absorption characteristics for the identification target. Are preferably selected.

複数の光電変換素子124,125,126は、例えば受光した光の強度に応じた大きさの電圧を出力する素子であり、対応する特定帯域通過フィルタ121,122,123からの光の強度に応じた大きさの電圧を反射率算出部130へと出力する。   The plurality of photoelectric conversion elements 124, 125, and 126 are elements that output a voltage having a magnitude corresponding to the intensity of received light, for example, and correspond to the intensity of light from the corresponding specific bandpass filters 121, 122, and 123. The voltage of the magnitude is output to the reflectance calculation unit 130.

反射率算出部130は、複数の光電変換素子124,125,126のそれぞれを通過した電圧成分と、照射条件調整部118からの上記輝度値に関する情報とに基づいて、上記測定空間からの反射光における複数の波長帯域の成分の反射率を算出する。   The reflectance calculation unit 130 reflects the reflected light from the measurement space based on the voltage component that has passed through each of the plurality of photoelectric conversion elements 124, 125, and 126 and information on the luminance value from the irradiation condition adjustment unit 118. The reflectances of the components in a plurality of wavelength bands are calculated.

具体的には、反射率算出部130は、光電変換素子124からの1200nm帯の電圧成分と、照射条件調整部118からの上記輝度値に関する情報のうち、1200nm帯の輝度値に関する情報とに基づいて、複数の半導体発光素子111,112,113から上記測定空間へ照射された光のうちの1200nm帯における反射率を算出する。また、反射率算出部130は、光電変換素子125,126からの電圧成分と、照射条件調整部118からの上記輝度値に関する情報とに基づいて、上記と同様に、1300nm帯および1500nm帯における反射率を算出する。   Specifically, the reflectance calculation unit 130 is based on the 1200 nm band voltage component from the photoelectric conversion element 124 and the information on the 1200 nm band luminance value among the information on the luminance value from the irradiation condition adjustment unit 118. Thus, the reflectance in the 1200 nm band of the light irradiated to the measurement space from the plurality of semiconductor light emitting elements 111, 112, 113 is calculated. In addition, the reflectance calculation unit 130 reflects in the 1300 nm band and the 1500 nm band based on the voltage component from the photoelectric conversion elements 125 and 126 and the information on the luminance value from the irradiation condition adjustment unit 118 in the same manner as described above. Calculate the rate.

なお、本例において、反射率算出部130は、上記波長のそれぞれに対応する反射率を時系列で複数算出する。より具体的には、反射率算出部130は、複数のタイミングにおける1200nm帯、1300nm帯、および1500nm帯における反射率を算出する。   In this example, the reflectance calculation unit 130 calculates a plurality of reflectances corresponding to each of the wavelengths in time series. More specifically, the reflectance calculation unit 130 calculates the reflectance in the 1200 nm band, the 1300 nm band, and the 1500 nm band at a plurality of timings.

同期回路140は、照射条件調整部118が複数の半導体発光素子111,112,113の輝度値の設定を調整するタイミングと、反射率算出部130が照射条件調整部118からの当該輝度値に関する情報を取得するタイミングとを同期化する。したがって、複数の半導体発光素子111,112,113の輝度値が変更された場合でも、反射率算出部130において、当該変更後の輝度値を反映した反射率が算出される。   The synchronization circuit 140 includes information regarding the timing at which the irradiation condition adjusting unit 118 adjusts the setting of the luminance values of the plurality of semiconductor light emitting elements 111, 112, and 113, and the reflectance calculating unit 130 regarding the luminance value from the irradiation condition adjusting unit 118 Synchronize with the timing to get Therefore, even when the luminance values of the plurality of semiconductor light emitting elements 111, 112, and 113 are changed, the reflectance calculation unit 130 calculates the reflectance that reflects the changed luminance value.

正規化指標算出部150は、反射率算出部130において算出される上記反射率に基づいて正規化指標を算出する。本例において、正規化指標算出部150は、反射率算出部130において時系列の各タイミングで同時に算出される1200nm帯、1300nm帯、および1500nm帯の各帯域の反射率に基づいて、複数の正規化指標を算出する。   The normalization index calculation unit 150 calculates a normalization index based on the reflectance calculated by the reflectance calculation unit 130. In this example, the normalization index calculation unit 150 uses a plurality of normalization indexes based on the reflectances of the 1200 nm band, the 1300 nm band, and the 1500 nm band, which are simultaneously calculated at each timing in time series by the reflectance calculation unit 130. Calculate the conversion index.

より具体的には、正規化指標算出部150は、各タイミングにおいて算出される1200nm帯、1300nm帯、および1500nm帯の各帯域の反射率(R1200、R1300、R1500)に基づいて、以下に示す式により定義される3つの正規化指標(ND1〜ND3)を算出する。
ND1 : (R1300−R1200)/(R1300+R1200)
ND2 : (R1500−R1200)/(R1500+R1200)
ND3 : (R1500−R1300)/(R1500+R1300)
More specifically, the normalization index calculation unit 150 uses the following formula based on the reflectance (R1200, R1300, R1500) of the 1200 nm band, 1300 nm band, and 1500 nm band calculated at each timing. Three normalization indexes (ND1 to ND3) defined by the above are calculated.
ND1: (R1300-R1200) / (R1300 + R1200)
ND2: (R1500-R1200) / (R1500 + R1200)
ND3: (R1500-R1300) / (R1500 + R1300)

二次微分値算出部160は、反射率算出部130において算出される上記反射率と波長との関数の二次微分値を算出する。本例では、二次微分値算出部160は、正規化指標算出部150において算出される複数の上記正規化指標に基づいて、上記二次微分値を近似的に算出する。具体的には、二次微分値算出部160は、以下に示す式により近似される値(2ndder)を二次微分値として算出する。
ndder : R1500−3×R1300+2×R1200
The secondary differential value calculation unit 160 calculates a secondary differential value of a function of the reflectance and wavelength calculated by the reflectance calculation unit 130. In this example, the secondary differential value calculation unit 160 approximately calculates the secondary differential value based on the plurality of normalization indexes calculated by the normalization index calculation unit 150. Specifically, the secondary differential value calculation unit 160 calculates a value (2 nd der) approximated by the following formula as a secondary differential value.
2 nd der: R1500-3 × R1300 + 2 × R1200

識別部170は、複数の上記正規化指標および上記二次微分値と、予め設定した識別条件とにより、上記測定空間内に存在する複数の異なる対象を識別する。本例において、識別部170は、正規化指標算出部150において時系列に順次算出される複数の上記正規化指標と、二次微分値算出部160において複数の当該正規化指標に基づいて算出される上記二次微分値とを、予め設定した閾値と比較することにより、時系列に順次、上記測定空間内における受光部120により反射光を受光している領域(測定領域)に存在する対象を識別する。   The discriminating unit 170 discriminates a plurality of different objects existing in the measurement space based on the plurality of normalization indexes, the second derivative value, and preset identification conditions. In this example, the identification unit 170 is calculated based on the plurality of normalization indexes sequentially calculated in time series by the normalization index calculation unit 150 and the plurality of normalization indexes by the secondary differential value calculation unit 160. By comparing the second-order differential value with a preset threshold value, a target existing in a region (measurement region) in which reflected light is received by the light-receiving unit 120 in the measurement space sequentially in time series. Identify.

なお、本例の対象識別装置100は、図1に示すような1つの受光部120を備える形態に限られず、複数の受光部120を備えてもよい。また、この場合、それぞれの受光部120は、上記測定空間内における複数の異なる測定領域からの反射光を受光することが好ましい。また、複数の受光部120のそれぞれが、特定の方向における隣り合う測定領域からの反射光を受光するラインセンサを構成してもよい。   In addition, the object identification apparatus 100 of this example is not restricted to the form provided with one light receiving part 120 as shown in FIG. 1, and may include a plurality of light receiving parts 120. In this case, each light receiving unit 120 preferably receives reflected light from a plurality of different measurement areas in the measurement space. In addition, each of the plurality of light receiving units 120 may constitute a line sensor that receives reflected light from adjacent measurement regions in a specific direction.

以下において、識別部170による対象の識別フローについて、より具体的に説明する。   Hereinafter, the object identification flow by the identification unit 170 will be described in more detail.

図2および図3は、識別部170が複数の異なる対象を識別する際の識別フローを示す。本識別フローでは、まず、識別部170は、1200nm帯、1300nm帯、および1500nm帯の各帯域の反射率(R1200、R1300、R1500)が近似的に0であるか否か、すなわち、測定領域からの反射光に、これらの帯域の成分がほとんど含まれていないか否かを判別する(ステップS200)。   2 and 3 show an identification flow when the identification unit 170 identifies a plurality of different objects. In this identification flow, first, the identification unit 170 determines whether or not the reflectance (R1200, R1300, R1500) of each band of the 1200 nm band, the 1300 nm band, and the 1500 nm band is approximately 0, that is, from the measurement region. It is determined whether or not these reflected light components hardly contain these band components (step S200).

本例では、識別部170は、R1200、R1300、およびR1500のそれぞれの値が0.02よりも小さいか否かにより上記判別を実施する。そして、R1200、R1300、およびR1500の全てが0.02よりも小さい場合(S200:YES)、識別部170は、測定領域に窓ガラスが存在すると識別する。   In this example, the identification unit 170 performs the above determination based on whether each value of R1200, R1300, and R1500 is smaller than 0.02. And when all of R1200, R1300, and R1500 are smaller than 0.02 (S200: YES), the identification part 170 will identify that a window glass exists in a measurement area | region.

また、R1200、R1300、およびR1500の全てが0.02以上である場合(S200:NO)は、更に、識別部170は、上記2ndderの値が所定の閾値Th1よりも小さいか否かを判別する(ステップS210)。ここで、閾値Th1は、例えば0.09に設定される。 Further, R1200, R1300, and if all of R1500 is 0.02 or more (S200: NO), further, the identification unit 170, whether or not the value of the 2 nd der is smaller than a predetermined threshold value Th1 A determination is made (step S210). Here, the threshold value Th1 is set to 0.09, for example.

そして、上記2ndderの値がTh1以上である場合(S210:NO)、識別部170は、更に、上記ND2の値が所定の閾値Th2よりも大きいか否かを判別する(ステップS220)。ここで、閾値Th2は、例えば0.03に設定される。ステップS210において上記2ndderの値がTh1よりも小さい場合(S210:YES)については後述する。 If the value of 2 nd der is equal to or greater than Th1 (S210: NO), the identification unit 170 further determines whether or not the value of ND2 is greater than a predetermined threshold value Th2 (step S220). Here, the threshold Th2 is set to 0.03, for example. The case where the value of 2 nd der is smaller than Th1 in step S210 (S210: YES) will be described later.

上記ND2の値がTh2よりも大きい場合(S220:YES)、識別部170は、測定領域にアスファルトが存在すると識別する。また、上記ND2の値がTh2以下である場合(S220:NO)は、識別部170は、更に、上記ND2の値が所定の閾値Th3よりも大きいか否かを判別する(ステップS230)。ここで、閾値Th3は、例えば−0.035に設定される。上記ND2の値がTh3以下である場合(S230:NO)、識別部170は、上記測定空間内における測定領域にコンクリートまたは石が存在すると識別する。   When the value of ND2 is larger than Th2 (S220: YES), the identification unit 170 identifies that asphalt exists in the measurement region. If the value of ND2 is equal to or less than Th2 (S220: NO), the identification unit 170 further determines whether or not the value of ND2 is greater than a predetermined threshold value Th3 (step S230). Here, the threshold Th3 is set to, for example, -0.035. When the value of ND2 is equal to or less than Th3 (S230: NO), the identification unit 170 identifies that there is concrete or stone in the measurement region in the measurement space.

また、上記ND2の値がTh3よりも大きい場合(S230:YES)は、識別部170は、更に、上記ND3の値が0よりも大きいか否かを判別する(ステップS240)。上記ND3の値が0よりも大きい場合(S240:YES)、識別部170は、測定領域に羊毛(ウール地)が存在すると識別する。また、上記ND2の値が0以下である場合(S240:NO)、識別部170は、測定領域に金属が存在すると識別する。   If the value of ND2 is greater than Th3 (S230: YES), the identification unit 170 further determines whether or not the value of ND3 is greater than 0 (step S240). When the value of ND3 is larger than 0 (S240: YES), the identification unit 170 identifies that wool (wool) exists in the measurement region. When the value of ND2 is 0 or less (S240: NO), the identification unit 170 identifies that a metal exists in the measurement region.

また、ステップS210において、上記2ndderの値がTh1よりも小さい場合(S210:YES)、識別部170は、更に、上記ND2の値が所定の閾値Th4よりも大きいか否かを判別する(ステップS250)。ここで、閾値Th4は、例えば−0.58に設定される。 In step S210, when the value of 2 nd der is smaller than Th1 (S210: YES), the identification unit 170 further determines whether or not the value of ND2 is larger than a predetermined threshold Th4 ( Step S250). Here, the threshold Th4 is set to −0.58, for example.

上記ND2の値がTh4よりも大きい場合(S250:YES)、識別部170は、測定領域に人肌または植物が存在すると識別する。一方、上記ND2の値がTh4以下である場合(S250:NO)、識別部170は、測定領域に動物または布地(綿地)が存在すると識別する。そして、識別部170による本識別フローは終了する。なお、上記所定の閾値Th1〜Th4は、予め、金属や人肌など既知の対象に対して測定領域を設定して識別部170による上記識別フローを実施した際に正確に対象を識別できる値を求めて設定されるものである。   When the value of ND2 is larger than Th4 (S250: YES), the identification unit 170 identifies that human skin or a plant exists in the measurement region. On the other hand, when the value of ND2 is equal to or less than Th4 (S250: NO), the identification unit 170 identifies that an animal or fabric (cotton) exists in the measurement region. And this identification flow by the identification part 170 is complete | finished. The predetermined threshold values Th1 to Th4 are values that can accurately identify a target when a measurement region is previously set for a known target such as metal or human skin and the identification unit 170 performs the identification flow. It is set in search.

本実施形態の対象識別装置100が上記のラインセンサを備える場合、識別部170は、例えば、以下のように種々の対象の存在を判定してもよい。すなわち、識別部170は、例えば、隣接する一または複数の測定領域において、羊毛(ウール地)、あるいは動物または布地(綿地)の少なくとも一方と、人肌とが連続的に存在する場合に、上記測定空間内に人が存在するものと判定してもよい。   When the object identification device 100 of the present embodiment includes the above-described line sensor, the identification unit 170 may determine the presence of various objects as follows, for example. That is, the identification unit 170, for example, when at least one of wool (wool fabric) or animal or fabric (cotton fabric) and human skin are continuously present in one or a plurality of adjacent measurement regions, It may be determined that a person exists in the measurement space.

また、識別部170は、例えば、複数の連続する測定領域においてアスファルトが存在する場合に、当該連続する測定領域にアスファルト路面が存在するものと判定してもよい。また、識別部170は、例えば、窓ガラスが存在すると識別された測定領域に隣接する一または複数の測定領域において窓ガラスおよび金属が連続的に存在すると識別された場合に、上記測定空間内に車(例えば乗用車)が存在するものと判定してもよい。   In addition, for example, when asphalt exists in a plurality of continuous measurement regions, the identification unit 170 may determine that an asphalt road surface exists in the continuous measurement regions. In addition, the identification unit 170, for example, in the measurement space when it is identified that the window glass and the metal are continuously present in one or a plurality of measurement areas adjacent to the measurement area identified as the presence of the window glass. It may be determined that there is a car (for example, a passenger car).

このように、本実施形態の対象識別装置100は、所定の測定領域に存在する対象がどのようなものであるかを高い精度で識別することができる。また、赤外域の波長のみを用いているので、測定環境の影響による識別精度の低下がほとんどなく、処理系への負荷も小さい。更には、対象の識別に際して、プライバシーの保護や公衆の良俗の保護の観点からも問題が生じることがない。また、複数の受光部120を含むラインセンサを備えた構成とすることにより、複数の測定領域についての識別結果に基づいて、人や車などの障害物の有無をより正確に判定することができる。   Thus, the object identification device 100 of the present embodiment can identify with high accuracy what kind of object is present in the predetermined measurement region. Further, since only the wavelength in the infrared region is used, there is almost no decrease in the identification accuracy due to the influence of the measurement environment, and the load on the processing system is small. Furthermore, no problem arises from the viewpoint of protecting privacy or protecting public morals when identifying objects. Moreover, by setting it as the structure provided with the line sensor containing the several light-receiving part 120, based on the identification result about a several measurement area | region, the presence or absence of obstacles, such as a person and a vehicle, can be determined more correctly. .

ところで、昼間に使用していた対象識別装置100を夜間に使用する場合、あるいは、晴天時に使用していた対象識別装置100を雨天時に使用する場合、などのように、対象識別装置100の環境条件が大きく変化すると、当該環境条件の変化前に設定した上記閾値(Th1〜Th4)を用いて識別部170が対象の識別を実施すると、識別精度が低下することがある。   By the way, when the object identification device 100 used in the daytime is used at night, or when the object identification device 100 used in the fine weather is used in the rain, the environmental conditions of the object identification device 100 are used. If the identification unit 170 identifies an object using the threshold values (Th1 to Th4) set before the environmental condition changes, the identification accuracy may decrease.

そこで、本実施形態の対象識別装置100は、上記環境条件の変化後に、予め特定されている既知対象について識別を実施し、その識別結果が当該既知対象を識別するものでない場合に、以下の校正を行う。   Therefore, the object identification device 100 according to the present embodiment performs identification for the known object specified in advance after the change in the environmental condition, and when the identification result does not identify the known object, the following calibration is performed. I do.

まず、予め特定されている既知対象について対象識別装置100による識別を実施し、正規化指標算出部150により、当該既知対象からの各波長の反射率に基づいて正規化指標を算出する。次に、識別部170により、上記正規化指標と設定されている閾値との平均値を算出する。そして、識別部170は、その算出値を新たな閾値として設定する。これにより、識別部170に設定される閾値を環境条件の変化に応じた値へと校正することができるので、環境条件の変化の影響により対象の識別精度が低下するのを防ぐことができる。   First, identification by the object identification device 100 is performed on a known target specified in advance, and a normalization index calculation unit 150 calculates a normalization index based on the reflectance of each wavelength from the known target. Next, the identification unit 170 calculates an average value of the normalization index and the set threshold value. Then, the identification unit 170 sets the calculated value as a new threshold value. As a result, the threshold value set in the identification unit 170 can be calibrated to a value corresponding to a change in the environmental condition, so that the target identification accuracy can be prevented from being lowered due to the influence of the change in the environmental condition.

また、この校正を複数回繰り返すことにより、環境条件の変化後の対象の識別精度をより向上させることができる。なお、対象識別装置100は、上記環境条件の変化を検出する校正を備え、当該環境条件の変化に応じて自動的に上記の校正を実施してもよい。また、この場合、対象識別装置100は、校正に用いる既知対象を自身の一部として備えていてもよい。   In addition, by repeating this calibration a plurality of times, it is possible to further improve the identification accuracy of the object after the environmental condition changes. The object identification device 100 may include a calibration that detects a change in the environmental condition, and may automatically perform the calibration according to the change in the environmental condition. In this case, the target identification device 100 may include a known target used for calibration as part of itself.

本実施形態の対象識別装置100は、赤外域の波長のみを用いて上記測定空間内の対象を識別する形態に限られない。例えば、上記の3つの赤外域の波長に加えて、更に、植物の葉などに存在するクロロフィルに対して特有の吸収特性を有する680nm帯の赤色域の波長を用いて上記測定空間内の対象を識別してもよい。本形態では、照射部110は、上記赤色域の波長を含む光を上記測定空間へ照射する半導体発光素子を有してよく、また、受光部120は、上記赤色域の波長の反射光に対応する成分のみを通過させる特定帯域通過フィルタを有してよい。   The object identification device 100 of the present embodiment is not limited to a form that identifies an object in the measurement space using only wavelengths in the infrared region. For example, in addition to the above-described three infrared wavelengths, the object in the measurement space is further measured using a red wavelength in the 680 nm band that has specific absorption characteristics for chlorophylls present in plant leaves and the like. You may identify. In this embodiment, the irradiation unit 110 may include a semiconductor light emitting element that irradiates the measurement space with light including the red wavelength, and the light receiving unit 120 corresponds to reflected light having the red wavelength. There may be provided a specific band pass filter that allows only the component to pass.

また、本形態では、正規化指標算出部150は、上記の3つの正規化指標(ND1〜ND3)に加えて、各タイミングにおいて算出される1200nm帯、1300nm帯、1500nm帯、および680nm帯の各帯域の反射率(R1200、R1300、R1500、R680)に基づいて、以下に示す式により定義される正規化指標(ND4)を算出する。
ND4 : (R1500−R680)/(R1500+R680)
In this embodiment, the normalization index calculation unit 150 adds each of the 1200 nm band, the 1300 nm band, the 1500 nm band, and the 680 nm band calculated at each timing in addition to the above three normalization indices (ND1 to ND3). Based on the reflectance of the band (R1200, R1300, R1500, R680), a normalization index (ND4) defined by the following formula is calculated.
ND4: (R1500-R680) / (R1500 + R680)

以下において、本形態の対象識別装置100において、識別部170による対象の識別フローについてより具体的に説明する。   In the following, the object identification flow by the identification unit 170 in the object identification device 100 of the present embodiment will be described more specifically.

図4は、赤色域を利用する対象識別装置100において、識別部170が複数の異なる対象を識別する際の識別フローの一部を示す。識別部170は、赤外域のみで対象を識別する場合と赤色域を利用する場合とで図2に示す識別フローについては同様であることから説明を省略する。すなわち、図4に示す識別フローは、図3に示す識別フローに代わるものである。   FIG. 4 shows a part of an identification flow when the identification unit 170 identifies a plurality of different objects in the object identification device 100 using the red color range. The identification unit 170 omits the description because the identification flow shown in FIG. 2 is the same when the object is identified only in the infrared region and when the red region is used. That is, the identification flow shown in FIG. 4 is an alternative to the identification flow shown in FIG.

本例では、ステップS210において上記2ndderの値がTh1よりも小さい場合(S210:YES)、識別部170は、上記ND4の値が所定の閾値Th5よりも大きいか否かを判別する(ステップS260)。 In this example, when the value of 2 nd der is smaller than Th1 in Step S210 (S210: YES), the identification unit 170 determines whether or not the value of ND4 is larger than a predetermined threshold Th5 (Step S210). S260).

上記ND4の値がTh5よりも大きい場合(S260:YES)、識別部170は、測定領域に植物が存在すると識別する。一方、上記ND4の値がTh5以下である場合(S260:NO)、識別部170は、更に、上記ND2の値が所定の閾値Th4よりも大きいか否かを判別する(ステップS270)。ここで、閾値Th4の大きさについては上記と同様である。   When the value of ND4 is larger than Th5 (S260: YES), the identification unit 170 identifies that a plant exists in the measurement region. On the other hand, when the value of ND4 is equal to or less than Th5 (S260: NO), the identification unit 170 further determines whether or not the value of ND2 is larger than a predetermined threshold value Th4 (step S270). Here, the size of the threshold Th4 is the same as described above.

上記ND2の値がTh4よりも大きい場合(S250:YES)、識別部170は、測定領域に人間の皮膚(人肌)が存在すると識別する。一方、上記ND2の値がTh4以下である場合(S250:NO)、識別部170は、測定領域に動物または布地(綿地)が存在すると識別する。そして、識別部170による本識別フローは終了する。   When the value of ND2 is larger than Th4 (S250: YES), the identification unit 170 identifies that human skin (human skin) exists in the measurement region. On the other hand, when the value of ND2 is equal to or less than Th4 (S250: NO), the identification unit 170 identifies that an animal or fabric (cotton) exists in the measurement region. And this identification flow by the identification part 170 is complete | finished.

なお、上記閾値Th5についても、予め植物、人肌あるいは動物(綿地)に対して測定領域を設定して識別部170による上記識別フローを実施した際に正確に植物を識別できる値を求めて設定されるものである。   For the threshold Th5, a value that can accurately identify a plant when a measurement region is previously set for a plant, human skin, or animal (cotton fabric) and the identification unit 170 performs the identification flow is obtained. Is set.

このように、赤外域に加えて680nm帯の赤色域を対象の識別に用いることにより、人肌あるいは動物(綿地)と、植物とを識別することができる。   In this way, by using the red region of the 680 nm band in addition to the infrared region for identification of the object, human skin or animals (cotton fabric) and plants can be identified.

本実施形態の対象識別装置100は、上記のように、3つの赤外域を利用する形態、および赤色域を更に利用する形態に替えて、より多くの赤外域の波長を用いて対象を識別してもよい。例えば、濡れたアスファルトおよび濡れたコンクリートを正確にアスファルトおよびコンクリートと識別することを目的として、上記の3つの赤外域の波長に加えて、更に、1100nm帯および1600nm帯の波長を用いて上記測定空間内の対象を識別してもよい。本形態では、照射部110は、上記2つの新たな赤外域の波長の光を上記測定空間へ照射する半導体発光素子を更に有してよく、また、受光部120は、当該新たな赤外域の波長の反射光に対応する成分のみを通過させる特定帯域通過フィルタを有してよい。   As described above, the object identification device 100 according to the present embodiment identifies a target by using more wavelengths in the infrared region, instead of using the three infrared regions and the form further using the red region. May be. For example, in order to accurately distinguish wet asphalt and wet concrete from asphalt and concrete, in addition to the above three infrared wavelengths, the measurement space is further measured using wavelengths in the 1100 nm band and 1600 nm band. You may identify objects within. In the present embodiment, the irradiation unit 110 may further include a semiconductor light emitting element that irradiates the measurement space with light having the two new infrared wavelengths, and the light receiving unit 120 includes the new infrared region. You may have a specific band pass filter which passes only the component corresponding to the reflected light of a wavelength.

また、本形態では、正規化指標算出部150は、各タイミングにおいて算出される1100nm帯、1200nm帯、1300nm帯、1500nm帯、および1600nm帯の各帯域の反射率(R1100、R1200、R1300、R1500、R1600)に基づいて、以下に示す式により定義される4つの正規化指標(ND1〜ND3)を算出する。
ND1 : (R1500−R1300)/(R1500+R1300)
ND2 : (R1500−R1200)/(R1500+R1200)
ND3 : (R1600−R1300)/(R1600+R1300)
ND4 : (R1300−R1100)/(R1300+R1100)
Further, in this embodiment, the normalization index calculation unit 150 is configured to reflect the reflectances (R1100, R1200, R1300, R1500, 1100 nm band, 1200 nm band, 1300 nm band, 1500 nm band, and 1600 nm band) calculated at each timing. R1600), four normalization indices (ND1 to ND3) defined by the following formula are calculated.
ND1: (R1500-R1300) / (R1500 + R1300)
ND2: (R1500-R1200) / (R1500 + R1200)
ND3: (R1600-R1300) / (R1600 + R1300)
ND4: (R1300-R1100) / (R1300 + R1100)

また、二次微分値算出部160は、上記反射率と波長との関数の二次微分値を算出する。本形態では、二次微分値算出部160は、正規化指標算出部150において算出される4つの上記正規化指標に基づいて、以下に示す式により近似される値(2ndder1、2ndder2)を二次微分値として算出する。
ndder1 :
[{(R1500−R1300)/(R1500+R1300)}/200]
−[{(R1300−R1200)/(R1300+R1200)}/100]
ndder2 :
[{(R1500−R1200)/(R1500+R1200)}/300]
−[{(R1200−R1100)/(R1200+R1100)}/100]
Further, the secondary differential value calculation unit 160 calculates a secondary differential value of the function of the reflectance and the wavelength. In the present embodiment, the secondary differential value calculation unit 160 is based on the four normalization indexes calculated by the normalization index calculation unit 150 and is approximated by the following formula (2 nd der1, 2 nd der2 ) As a second derivative value.
2 nd der1:
[{(R1500-R1300) / (R1500 + R1300)} / 200]
-[{(R1300-R1200) / (R1300 + R1200)} / 100]
2 nd der2:
[{(R1500-R1200) / (R1500 + R1200)} / 300]
-[{(R1200-R1100) / (R1200 + R1100)} / 100]

以下において、本形態の対象識別装置100において、識別部170による対象の識別フローについてより具体的に説明する。   In the following, the object identification flow by the identification unit 170 in the object identification device 100 of the present embodiment will be described more specifically.

図5および図6は、5つの異なる赤外域の波長を利用する対象識別装置100において、識別部170が複数の異なる対象を識別する際の識別フローを示す。本識別フローでは、まず、識別部170は、1100nm帯、1200nm帯、1300nm帯、1500nm帯、および1600nm帯の各帯域の反射率(R1100、R1200、R1300、R1500、R1600)が近似的に0であるか否か、すなわち、測定領域からの反射光に、これらの帯域の成分がほとんど含まれていないか否かを判別する(ステップS310)。   5 and 6 show an identification flow when the identification unit 170 identifies a plurality of different objects in the object identification apparatus 100 using five different infrared wavelengths. In this identification flow, first, the identification unit 170 has approximately zero reflectance (R1100, R1200, R1300, R1500, R1600) in each band of the 1100 nm band, 1200 nm band, 1300 nm band, 1500 nm band, and 1600 nm band. It is determined whether or not there is, that is, whether or not the reflected light from the measurement region contains almost no component of these bands (step S310).

本形態では、識別部170は、R1100、R1200、R1300、R1500、およびR1600のそれぞれの値が0.02よりも小さいか否かにより上記判別を実施する。そして、これらの反射率の全てが0.02よりも小さい場合(S310:YES)、識別部170は、測定領域に窓ガラスが存在すると識別する。   In this embodiment, the identification unit 170 performs the above determination based on whether or not each value of R1100, R1200, R1300, R1500, and R1600 is smaller than 0.02. And when all of these reflectances are smaller than 0.02 (S310: YES), the identification part 170 will identify that a window glass exists in a measurement area | region.

また、R1100、R1200、R1300、R1500、およびR1600の全てが0.02以上である場合(S310:NO)は、更に、識別部170は、上記2ndder1に上記ND1と上記ND3との和を乗じた値{2ndder1×(ND1+ND3)}が所定の閾値Th11よりも小さいか否かを判別する(ステップS320)。 Further, R1100, R1200, R1300, R1500 , and if all of R1600 is 0.02 or more (S310: NO), further, the identification unit 170, the sum of the ND1 and the ND3 to the 2 nd der1 It is determined whether or not the multiplied value {2 nd der1 × (ND1 + ND3)} is smaller than a predetermined threshold value Th11 (step S320).

そして、上記の値がTh11以上である場合(S320:NO)、識別部170は、更に、上記ND2の値が所定の閾値Th12よりも大きいか否かを判別する(ステップS330)。ステップS320において上記の値がTh11よりも小さい場合(S320:YES)については後述する。   If the value is equal to or greater than Th11 (S320: NO), the identification unit 170 further determines whether or not the value of ND2 is greater than a predetermined threshold value Th12 (step S330). The case where the above value is smaller than Th11 in step S320 (S320: YES) will be described later.

上記ND2の値がTh12よりも大きい場合(S330:YES)、識別部170は、測定領域に動物または布地(綿地)が存在すると識別する。また、上記ND2の値がTh12以下である場合(S330:NO)は、識別部170は、更に、上記2ndder2の値が所定の閾値Th13よりも小さいか否かを判別する(ステップS340)。 When the value of ND2 is larger than Th12 (S330: YES), the identification unit 170 identifies that there is an animal or fabric (cotton) in the measurement region. The value of the ND2 may be Th12 less (S330: NO), the identification unit 170, Furthermore, the value of the 2 nd der2 it is determined whether or not smaller than a predetermined threshold Th13 (Step S340) .

そして、上記2ndder2の値がTh13よりも小さい場合(S340:YES)は、識別部170は、測定領域に植物が存在すると識別する。また、上記2ndder2の値がTh13以上である場合(S340:NO)は、識別部170は、上記測定空間内における測定領域に人肌が存在すると識別する。 When the value of 2 nd der2 is smaller than Th13 (S340: YES), the identification unit 170 identifies that a plant exists in the measurement region. When the value of the 2 nd der2 is Th13 or more (S340: NO), the identification unit 170 identifies the human skin to the measurement region in the measurement space is present.

また、ステップS320において、上記の値{2ndder1×(ND1+ND3)}がTh11よりも小さい場合(S320:YES)、識別部170は、更に、上記ND3の値が所定の閾値Th14よりも小さいか否かを判別する(ステップS350)。 In step S320, if the value {2 nd der1 × (ND1 + ND3)} is smaller than Th11 (S320: YES), the identification unit 170 further determines whether the value of ND3 is smaller than a predetermined threshold Th14. It is determined whether or not (step S350).

上記ND3の値がTh14よりも小さい場合(S350:YES)、識別部170は、更に、上記ND4の値が所定の閾値Th15よりも小さいか否かを判別する(ステップS360)。また、上記ND3の値がTh14以上である場合(S350:NO)、識別部170は、更に、上記ND2の値が所定の閾値Th16よりも小さいか否かを判別する(ステップS370)。   When the value of ND3 is smaller than Th14 (S350: YES), the identification unit 170 further determines whether or not the value of ND4 is smaller than a predetermined threshold value Th15 (step S360). If the value of ND3 is equal to or greater than Th14 (S350: NO), the identification unit 170 further determines whether or not the value of ND2 is smaller than a predetermined threshold value Th16 (step S370).

ステップS360において、上記ND4の値がTh15よりも小さい場合(S360:YES)、識別部170は、測定領域に濡れた金属(例えば濡れた車のボディー表面)が存在すると識別する。また、上記ND4の値がTh15以上である場合(S360:NO)は、識別部170は、上記測定空間内における測定領域にコンクリートまたは石が存在すると識別する。   In step S360, when the value of ND4 is smaller than Th15 (S360: YES), the identification unit 170 identifies that there is wet metal (for example, a wet car body surface) in the measurement region. When the value of ND4 is equal to or greater than Th15 (S360: NO), the identification unit 170 identifies that there is concrete or stone in the measurement region in the measurement space.

ステップS370において、上記ND2の値がTh16よりも小さい場合(S370:YES)、識別部170は、測定領域にアスファルトが存在すると識別する。また、上記ND2の値がTh16以上である場合(S370:NO)は、識別部170は、上記測定空間内における測定領域に濡れたコンクリートまたは石が存在すると識別する。そして、識別部170による本識別フローは終了する。   In step S370, when the value of ND2 is smaller than Th16 (S370: YES), the identification unit 170 identifies that asphalt exists in the measurement region. Further, when the value of ND2 is equal to or greater than Th16 (S370: NO), the identification unit 170 identifies that wet concrete or stone exists in the measurement region in the measurement space. And this identification flow by the identification part 170 is complete | finished.

本形態の対象識別装置100は、5つの異なる赤外域の波長における反射率に基づいて算出される複数の正規化指標、とりわけ1300nm帯および1600nm帯の反射率を用いて算出される正規化指標を利用することにより、雨などで濡れた金属や濡れたコンクリートを正確に識別することができる。   The object identification device 100 according to the present embodiment uses a plurality of normalized indexes calculated based on reflectances at five wavelengths in different infrared regions, in particular, normalized indexes calculated using reflectances in the 1300 nm band and the 1600 nm band. By using it, it is possible to accurately identify metal wetted by rain or wet concrete or wet concrete.

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることができることは当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。   As mentioned above, although this invention was demonstrated using embodiment, the technical scope of this invention is not limited to the range as described in the said embodiment. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications or improvements can be added to the above-described embodiment. It is apparent from the scope of the claims that the embodiments added with such changes or improvements can be included in the technical scope of the present invention.

100…対象識別装置
110…照射部
111,112,113…半導体発光素子
118…照射条件調整部
120…受光部
121,122,123…特定帯域通過フィルタ
124,125,126…光電変換素子
130…反射率算出部
140…同期回路
150…正規化指標算出部
160…二次微分値算出部
170…識別部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Object identification apparatus 110 ... Irradiation part 111,112,113 ... Semiconductor light emitting element 118 ... Irradiation condition adjustment part 120 ... Light receiving part 121,122,123 ... Specific bandpass filter 124,125,126 ... Photoelectric conversion element 130 ... Reflection Rate calculation unit 140 ... synchronization circuit 150 ... normalization index calculation unit 160 ... secondary differential value calculation unit 170 ... identification unit

Claims (8)

所定の測定空間へ照射される光に対する反射光のうち、赤外域を含む少なくとも3つ以上の異なる複数の波長の前記反射光を受光する受光部と、
前記複数の波長のそれぞれについての反射率を算出する反射率算出部と、
前記複数の波長のそれぞれについての反射率に基づいて正規化指標を算出する正規化指標算出部と、
前記正規化指標と予め設定した識別条件とにより、前記測定空間内に存在する複数の異なる対象を識別する識別部と、
を備える対象識別装置。
A light receiving unit that receives the reflected light of a plurality of different wavelengths including at least three of the reflected light with respect to the light irradiated to the predetermined measurement space; and
A reflectance calculator that calculates the reflectance for each of the plurality of wavelengths;
A normalization index calculator that calculates a normalization index based on the reflectance for each of the plurality of wavelengths;
An identification unit for identifying a plurality of different objects existing in the measurement space according to the normalization index and a preset identification condition;
An object identification device comprising:
前記反射率算出部は、前記複数の波長のそれぞれについての反射率を時系列で複数算出し、
前記正規化指標算出部は、同時に算出される前記複数の波長のそれぞれについての反射率に基づいて前記正規化指標を算出し、
前記識別部は、前記正規化指標と前記識別条件とにより、時系列に順次、前記対象を識別する請求項1に記載の対象識別装置。
The reflectance calculation unit calculates a plurality of reflectances for each of the plurality of wavelengths in time series,
The normalization index calculation unit calculates the normalization index based on the reflectance for each of the plurality of wavelengths calculated simultaneously,
The object identification device according to claim 1, wherein the identification unit sequentially identifies the object in time series based on the normalization index and the identification condition.
前記反射率と前記波長との関数の二次微分値を算出する二次微分値算出部をさらに備え、
前記識別部は、前記正規化指標および前記二次微分値と、予め設定した識別条件とにより、前記対象を識別する請求項1または2に記載の対象識別装置。
A second derivative calculation unit for calculating a second derivative of a function of the reflectance and the wavelength;
The object identification device according to claim 1, wherein the identification unit identifies the object based on the normalization index, the second-order differential value, and a preset identification condition.
前記正規化指標算出部は、前記各波長の前記反射率に基づいて複数の前記正規化指標を算出し、
前記二次微分値算出部は、複数の前記正規化指標に基づいて前記二次微分値を近似的に算出する請求項3に記載の対象識別装置。
The normalization index calculation unit calculates a plurality of the normalization indexes based on the reflectance of each wavelength,
The object identification device according to claim 3, wherein the secondary differential value calculation unit approximately calculates the secondary differential value based on a plurality of the normalized indexes.
前記識別部は、前記正規化指標および前記二次微分値と、予め設定した閾値との比較により、前記対象を識別することを特徴とする請求項3または4に記載の対象識別装置。   5. The object identification device according to claim 3, wherein the identification unit identifies the object by comparing the normalization index and the secondary differential value with a preset threshold value. 前記識別部は、予め特定されている既知対象について算出した前記正規化指標と前記閾値との比較による識別結果が前記既知対象を識別するものでない場合に、前記正規化指標と前記閾値との平均値を新たな閾値とする請求項5に記載の対象識別装置。   The identification unit is an average of the normalized index and the threshold when the identification result obtained by comparing the normalized index calculated for the previously specified known target and the threshold does not identify the known target. The object identification device according to claim 5, wherein the value is a new threshold value. 複数の前記波長は、赤色域を含む請求項1から6のいずれかに記載の対象識別装置。   The object identification device according to claim 1, wherein the plurality of wavelengths include a red region. 複数の前記波長を含む光を前記測定空間へ照射する照射部をさらに備える請求項1から7のいずれかに記載の対象識別装置。   The object identification device according to claim 1, further comprising an irradiation unit that irradiates the measurement space with light including a plurality of wavelengths.
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