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JP6964162B2 - Image processing equipment and water droplet removal system - Google Patents
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JP6964162B2 - Image processing equipment and water droplet removal system - Google Patents

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Description

本発明は、画像処理装置及び水滴除去システムに関する。 The present invention relates to an image processing apparatus and a water droplet removal system.

従来、車両に搭載され、車両の周辺の映像を撮像する撮像部としてのカメラが知られており、かかるカメラによって撮像された映像は、例えば運転者へ提供される。 Conventionally, a camera as an imaging unit that is mounted on a vehicle and captures an image of the surroundings of the vehicle is known, and the image captured by the camera is provided to, for example, a driver.

上記したカメラのレンズには、例えば降雨や降雪等の影響によって雨滴や雪などの水滴が付着することがある。そこで、水滴を除去するため、運転者が手動で操作して、カメラのレンズに対して圧縮空気などを噴出するようにした水滴除去装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。 Water droplets such as raindrops and snow may adhere to the lens of the camera described above due to the influence of rain or snowfall, for example. Therefore, in order to remove water droplets, a water droplet removing device has been proposed in which the driver manually operates the device to eject compressed air or the like to the lens of the camera (see, for example, Patent Document 1).

特開2014−037239号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2014-037239

しかしながら、水滴除去装置を手動で操作する場合、カメラから常時水滴を除去することは非常に困難である。このため、撮像画像に基づいてカメラへの水滴の付着を自動的に判定できる技術が求められている。特にカメラで路上の白線やマークを検出して自車位置を高精度に認識するシステムなどのように、撮像画像の認識が常時必要なシステムでは、カメラへ水滴が付着していた場合は、自車位置の認識精度が低下する恐れがある。 However, when manually operating the water droplet removing device, it is very difficult to constantly remove water droplets from the camera. Therefore, there is a demand for a technique that can automatically determine the adhesion of water droplets to a camera based on a captured image. In particular, in a system that constantly requires recognition of captured images, such as a system that detects white lines and marks on the road with a camera and recognizes the position of the vehicle with high accuracy, if water droplets adhere to the camera, it will self. There is a risk that the recognition accuracy of the vehicle position will decrease.

実施形態の一態様は、上記に鑑みてなされたものであって、撮像画像に基づいて撮像部への水滴の付着を判定することができる、画像処理装置及び水滴除去システムを提供することを目的とする。 One aspect of the embodiment is made in view of the above, and an object of the present invention is to provide an image processing device and a water droplet removing system capable of determining adhesion of water droplets to an image pickup unit based on an image captured image. And.

実施形態の一態様は、画像処理装置において、検出部と、算出部と、判定部とを備える。検出部は、撮像部で取得された撮像画像の各画素のエッジの強度に基づいて、前記撮像部に付着した水滴の影響を受けた水滴領域の候補となる候補領域を検出する。算出部は、前記候補領域内における各画素の前記エッジの向きを算出する。判定部は、前記エッジの向きに基づいて前記候補領域が前記水滴領域であるか否かを判定する。 In one aspect of the embodiment, the image processing apparatus includes a detection unit, a calculation unit, and a determination unit. The detection unit detects a candidate region that is a candidate for the water droplet region affected by the water droplets adhering to the imaging unit, based on the intensity of the edge of each pixel of the captured image acquired by the imaging unit. The calculation unit calculates the orientation of the edge of each pixel in the candidate region. The determination unit determines whether or not the candidate region is the water droplet region based on the orientation of the edge.

実施形態の一態様によれば、撮像画像に基づいて、撮像部への水滴の付着を判定することができる。 According to one aspect of the embodiment, it is possible to determine the adhesion of water droplets to the image pickup unit based on the captured image.

図1は、実施形態に係る画像処理装置の判定メカニズムを示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a determination mechanism of the image processing apparatus according to the embodiment. 図2は、第1の実施形態に係る画像処理装置及び水滴除去システムの構成を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of an image processing device and a water droplet removing system according to the first embodiment. 図3は、第1の実施形態に係る画像処理の概要を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing an outline of image processing according to the first embodiment. 図4は、第1の実施形態に係る画像処理装置が実行する処理手順を示すフローチャートである。FIG. 4 is a flowchart showing a processing procedure executed by the image processing apparatus according to the first embodiment. 図5は、第1の実施形態の変形例に係る画像処理の概要を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing an outline of image processing according to a modified example of the first embodiment. 図6は、第1の実施形態の変形例に係る画像処理装置が実行する処理手順を示すフローチャートである。FIG. 6 is a flowchart showing a processing procedure executed by the image processing apparatus according to the modified example of the first embodiment. 図7は、第1の実施形態の別の変形例に係る画像処理の概要を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing an outline of image processing according to another modification of the first embodiment. 図8は、第1の実施形態のさらに別の変形例に係る画像処理の概要を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing an outline of image processing according to still another modification of the first embodiment. 図9は、第2の実施形態に係る画像処理装置及び水滴除去システムの構成を示すブロック図である。FIG. 9 is a block diagram showing the configuration of the image processing apparatus and the water droplet removing system according to the second embodiment. 図10は、第2の実施形態に係る画像処理の概要を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing an outline of image processing according to the second embodiment. 図11は、第2の実施形態に係る画像処理装置が実行する処理手順を示すフローチャートである。FIG. 11 is a flowchart showing a processing procedure executed by the image processing apparatus according to the second embodiment. 図12は、第2の実施形態の変形例に係る画像処理の概要を示す図である。FIG. 12 is a diagram showing an outline of image processing according to a modified example of the second embodiment. 図13は、第2の実施形態の変形例に係る画像処理装置が実行する処理手順を示すフローチャートである。FIG. 13 is a flowchart showing a processing procedure executed by the image processing apparatus according to the modified example of the second embodiment.

以下、添付図面を参照して、本願の開示する画像処理装置及び水滴除去システムの実施形態を詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、以下では、カメラが車両の後部に配置され、車両の後方を撮像するカメラに付着した水滴を判定する場合を例にとって説明を行う。 Hereinafter, embodiments of the image processing apparatus and the water droplet removing system disclosed in the present application will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The present invention is not limited to the embodiments shown below. Further, in the following, a case where the camera is arranged at the rear of the vehicle and determines the water droplets adhering to the camera that images the rear of the vehicle will be described as an example.

また、以下では、実施形態に係る画像処理装置の判定メカニズムについて図1を用いて説明した後に、実施形態に係る画像処理装置及び水滴除去システムの具体的な構成について、図2以降を用いて説明することとする。 Further, in the following, the determination mechanism of the image processing apparatus according to the embodiment will be described with reference to FIG. 1, and then the specific configuration of the image processing apparatus and the water droplet removal system according to the embodiment will be described with reference to FIGS. 2 and later. I decided to.

(実施形態の判定メカニズム)
図1は、実施形態に係る画像処理装置の判定メカニズムを示す図である。カメラに水滴が付着した状態で、車両の周囲を撮像した撮像画像100の一例を図1に示す。撮像画像100には、カメラのレンズに付着した水滴の影響を受けてぼやけた水滴領域(水滴の像)が含まれている。水滴領域は、灰色にぼやけた略円形状の領域と、灰色にぼやけた領域を囲む黒くぼやけた略円弧形状の領域とを含んでいる。
(Determination mechanism of embodiment)
FIG. 1 is a diagram showing a determination mechanism of the image processing apparatus according to the embodiment. FIG. 1 shows an example of an captured image 100 in which the surroundings of a vehicle are imaged with water droplets attached to the camera. The captured image 100 includes a water droplet region (image of water droplets) that is blurred due to the influence of water droplets adhering to the lens of the camera. The water droplet region includes a gray-blurred substantially circular region and a black-blurred substantially arc-shaped region surrounding the gray-blurred region.

上述の灰色でぼやけた略円形状の領域は、水滴の薄い中央部分に起因しており、黒くぼやけた略円弧形状の領域は、水滴の厚いフチ部分に起因している。 The gray, blurry, substantially circular region is due to the thin central portion of the water droplet, and the black, blurry, substantially arcuate region is due to the thick edge portion of the water droplet.

ところで、従来の水滴除去装置では、装置を手動で操作する必要がある。そのため、カメラで路上の白線やマークを検出し、自車位置を高精度に認識するシステムなどでは、このように水滴領域を含むことにより撮像画像が不明瞭になった場合、手動で水滴除去装置を操作するまでは、路上の白線やマークを検出することができない。その結果、自車位置の認識精度が低下する恐れがある。 By the way, in the conventional water droplet removing device, it is necessary to manually operate the device. Therefore, in a system that detects white lines and marks on the road with a camera and recognizes the position of the vehicle with high accuracy, if the captured image becomes unclear due to the inclusion of the water droplet area in this way, a water droplet removal device is manually used. White lines and marks on the road cannot be detected until you operate. As a result, the recognition accuracy of the position of the own vehicle may decrease.

そこで、実施形態に係る画像処理装置にあっては、カメラで得られた撮像画像中に水滴領域が含まれるか否かを判定して、カメラに水滴が付着しているか否かを判定することとした。また、実施形態に係る水滴除去システムでは、画像処理装置の判定結果に基づいて自動的に水滴を除去できるような構成とした。以下、本実施形態の判定メカニズムについて詳しく説明する。 Therefore, in the image processing apparatus according to the embodiment, it is determined whether or not a water droplet region is included in the captured image obtained by the camera, and it is determined whether or not water droplets are attached to the camera. And said. Further, the water droplet removal system according to the embodiment is configured so that water droplets can be automatically removed based on the determination result of the image processing device. Hereinafter, the determination mechanism of the present embodiment will be described in detail.

まず、上述の撮像画像100に対して周知のエッジ検出処理を行い、各画素のエッジの強度(輝度の変化の大きさ)を検出する。すると、そして、エッジの強度が特定範囲となる画素の集合を抽出することにより、水滴領域の候補となる候補領域1が検出される。この候補領域1は、図1下に示すように、上述の円弧形状の黒くぼやけた領域に対応する。これは、黒くぼやけた領域に含まれる画素は、エッジの強度が、所定の第1閾値以上、かつ、所定の第2閾値以下の特定範囲内となることが実験などにより判明したためである。そして、検出された候補領域1に含まれる複数の注目点に基づき、候補領域1に対応する円1aを推定することができる。 First, a well-known edge detection process is performed on the above-mentioned captured image 100 to detect the edge intensity (magnitude of change in brightness) of each pixel. Then, by extracting a set of pixels having an edge intensity in a specific range, a candidate region 1 that is a candidate for a water droplet region is detected. As shown in the lower part of FIG. 1, the candidate region 1 corresponds to the above-mentioned arc-shaped black and blurred region. This is because it has been found by experiments and the like that the edge strength of the pixels included in the black and blurred region is within a specific range of a predetermined first threshold value or more and a predetermined second threshold value or less. Then, the circle 1a corresponding to the candidate region 1 can be estimated based on the plurality of points of interest included in the detected candidate region 1.

そして、推定した円1aの中心2から所定の範囲内である中心領域2aのエッジの強度が所定の閾値よりも低くなれば、候補領域1が水滴領域(正確には水滴領域の一部)であると判定される。これは、上述の灰色でぼやけた領域内の輝度の変化が比較的小さく、比較的低周波の領域となるためである。 Then, if the intensity of the edge of the central region 2a within a predetermined range from the center 2 of the estimated circle 1a becomes lower than the predetermined threshold value, the candidate region 1 is a water droplet region (to be exact, a part of the water droplet region). It is determined that there is. This is because the change in brightness in the gray and blurred region described above is relatively small, and the frequency region is relatively low.

また、水滴領域のうち黒くぼやけた領域は、水滴の厚いフチ部分の形状に起因して、所定の長さ以上の幅を有する。そして、黒くぼやけた領域内の各画素のエッジの向きは、水滴領域の中心に向かって互いに収束する向きを向いている。このため、候補領域1に含まれる画素のエッジの向きに基づいて、候補領域が水滴領域であるか否かを判定することも可能である。 Further, the black and blurred region of the water droplet region has a width equal to or larger than a predetermined length due to the shape of the thick edge portion of the water droplet. The edges of the pixels in the black and blurred region are oriented so as to converge with each other toward the center of the water droplet region. Therefore, it is also possible to determine whether or not the candidate region is a water droplet region based on the orientation of the edges of the pixels included in the candidate region 1.

エッジの向きは、撮影画像における水平方向及び垂直方向に沿った互いに直交する二軸のそれぞれのエッジの強度に基づくベクトルが示すものである。例えば、エッジの向きは、輝度が小さい方から輝度が大きい方に向いているのが、正のベクトルとなる。 The orientation of the edges is indicated by a vector based on the intensity of the edges of the two axes orthogonal to each other along the horizontal and vertical directions in the captured image. For example, the direction of the edge is a positive vector from the one with the lower brightness to the one with the higher brightness.

以下に示す第1の実施形態では、上述の候補領域1から推定される円1aの内部におけるエッジの強度に基づいて、カメラに水滴が付着しているか否かを判定する場合について説明する。また、以下に示す第2の実施形態では、候補領域1内の画素のエッジの向きに基づいて、カメラに水滴が付着しているか否かを判定する場合について説明する。いずれの実施形態をとった場合においても、撮像画像に基づいてカメラに水滴が付着しているか否かを良好に判定することができる。 In the first embodiment shown below, a case of determining whether or not water droplets are attached to the camera will be described based on the strength of the edge inside the circle 1a estimated from the candidate region 1 described above. Further, in the second embodiment shown below, a case of determining whether or not water droplets are attached to the camera will be described based on the orientation of the edges of the pixels in the candidate region 1. In any of the embodiments, it is possible to satisfactorily determine whether or not water droplets are attached to the camera based on the captured image.

(第1の実施形態)
以下、実施形態の具体的な構成について説明していく。図2は、第1の実施形態に係る画像処理装置及び水滴除去システムの構成を示すブロック図である。
(First Embodiment)
Hereinafter, a specific configuration of the embodiment will be described. FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of an image processing device and a water droplet removing system according to the first embodiment.

図2に示す水滴除去システム11は、画像処理装置20と、水滴除去装置30とを備える。 The water droplet removing system 11 shown in FIG. 2 includes an image processing device 20 and a water droplet removing device 30.

画像処理装置20は、撮像部であるカメラ10で取得された撮像画像100に基づいて、カメラ10に水滴が付着しているか否かを判定し、判定結果を水滴除去装置30に送る。画像処理装置20の詳細な構成については後述する。 The image processing device 20 determines whether or not water droplets are attached to the camera 10 based on the captured image 100 acquired by the camera 10 which is an imaging unit, and sends the determination result to the water droplet removing device 30. The detailed configuration of the image processing device 20 will be described later.

水滴除去装置30は、画像処理装置20から送られた判定結果に基づき、撮像部であるカメラ10に付着した水滴を自動的に除去する。水滴除去装置30は、例えば、空気圧縮部、ホース及びノズルを備え、空気圧縮部で生成された圧縮空気を、ホースを経由してノズルからカメラ10へ向けて噴出させて、水滴を除去する。なお、水滴除去装置30はこれに限られず、例えばウォッシャ液をカメラ10へ向けて噴出させたり、カメラワイパでカメラ10を拭ったりしてもよい。 The water droplet removing device 30 automatically removes water droplets adhering to the camera 10 which is an imaging unit based on the determination result sent from the image processing device 20. The water droplet removing device 30 includes, for example, an air compression unit, a hose, and a nozzle, and ejects compressed air generated by the air compression unit from the nozzle toward the camera 10 via the hose to remove water droplets. The water droplet removing device 30 is not limited to this, and for example, the washer fluid may be ejected toward the camera 10 or the camera 10 may be wiped with a camera wiper.

第1の実施形態に係る水滴除去システム11は、撮像画像100に基づいて、カメラ10に水滴が付着しているかを判定し、その判定結果に基づいて、カメラ10に付着した水滴を自動的に除去することができる。そのため、カメラ10から常時水滴を除去することができる。 The water droplet removing system 11 according to the first embodiment determines whether or not water droplets are attached to the camera 10 based on the captured image 100, and automatically removes the water droplets attached to the camera 10 based on the determination result. Can be removed. Therefore, water droplets can be constantly removed from the camera 10.

水滴除去システム11によって水滴が除去されるカメラ10は、例えばレンズを介して映像を取得したり、車両周辺の物標の情報などを取得したりする光学センサであればよい。具体的には、例えば車両前方を撮像するフロントカメラや車両側方を撮像するサイドカメラ、車両後方を撮像するバックカメラなど、種々の光学センサを対象とすることができる。 The camera 10 from which water droplets are removed by the water droplet removal system 11 may be, for example, an optical sensor that acquires an image through a lens or information on a target around a vehicle. Specifically, various optical sensors such as a front camera that images the front of the vehicle, a side camera that images the side of the vehicle, and a back camera that images the rear of the vehicle can be targeted.

画像処理装置20は、制御部21と、記憶部25とを備える。制御部21は、撮像画像100のエッジ検出処理や検出結果に基づく推定処理、水滴が付着しているか否かの判定処理などを行う。記憶部25は、制御部21での検出処理や推定処理、判定処理などを行う際に用いる各種処理条件や各種パラメータをあらかじめ記憶し、記憶した各種処理条件や各種パラメータを適宜制御部21に送る。さらに、記憶部25には、制御部21内で行われた検出結果や推定結果などが制御部21から送られて、検出結果や推定結果などが記憶される。 The image processing device 20 includes a control unit 21 and a storage unit 25. The control unit 21 performs edge detection processing of the captured image 100, estimation processing based on the detection result, determination processing of whether or not water droplets are attached, and the like. The storage unit 25 stores in advance various processing conditions and various parameters used when performing detection processing, estimation processing, determination processing, and the like in the control unit 21, and appropriately sends the stored various processing conditions and various parameters to the control unit 21. .. Further, the storage unit 25 sends the detection result and the estimation result performed in the control unit 21 from the control unit 21, and stores the detection result and the estimation result.

そして、制御部21は、検出部22と、推定部23と、判定部24とを備える。 The control unit 21 includes a detection unit 22, an estimation unit 23, and a determination unit 24.

検出部22は、撮像部であるカメラ10で取得された撮像画像100を受け取る。そして、検出部22は、撮像画像100をエッジ検出処理して、各画素のエッジの強度を導出する。そして、検出部22は、導出されたエッジの強度が特定範囲にある画素の集合を、水滴の影響を受けてぼやけた水滴領域の候補となる候補領域1として検出する。候補領域1が水滴領域である場合は、この候補領域1は略円弧形状となるため、略円弧形状の円弧状領域のみを候補領域1として検出することが望ましい。そして、検出部22は、エッジの強度の導出結果や候補領域1の検出結果を記憶部25に記憶する。記憶部25に記憶された候補領域1は、判定部24による判定対象となる。 The detection unit 22 receives the captured image 100 acquired by the camera 10 which is an imaging unit. Then, the detection unit 22 performs edge detection processing on the captured image 100 to derive the edge strength of each pixel. Then, the detection unit 22 detects a set of pixels in which the intensity of the derived edge is in a specific range as a candidate region 1 which is a candidate for a blurred water droplet region under the influence of water droplets. When the candidate region 1 is a water droplet region, the candidate region 1 has a substantially arc shape. Therefore, it is desirable to detect only the arcuate region having a substantially arc shape as the candidate region 1. Then, the detection unit 22 stores the derivation result of the edge strength and the detection result of the candidate area 1 in the storage unit 25. The candidate area 1 stored in the storage unit 25 is a determination target by the determination unit 24.

推定部23は、候補領域1の検出結果を受け取る。そして、推定部23は、候補領域1の検出結果に基づいて、候補領域1を内接させるように対応する円1aを推定する。そして、推定部23は、円1aの推定結果を記憶部25に記憶する。 The estimation unit 23 receives the detection result of the candidate region 1. Then, the estimation unit 23 estimates the corresponding circle 1a so as to inscribe the candidate region 1 based on the detection result of the candidate region 1. Then, the estimation unit 23 stores the estimation result of the circle 1a in the storage unit 25.

判定部24は、記憶部25に記憶された、エッジの強度の導出結果や候補領域1の検出結果、円1aの推定結果などを受け取る。そして、判定部24は、上述の抽出結果や検出結果、推定結果などに基づいて、記憶部25に判定対象として記憶された候補領域1が水滴領域か否かを判定して、カメラ10の水滴の付着を判定する。そして、判定結果を水滴除去装置30に送る。 The determination unit 24 receives the edge strength derivation result, the detection result of the candidate region 1, the estimation result of the circle 1a, and the like stored in the storage unit 25. Then, the determination unit 24 determines whether or not the candidate region 1 stored as the determination target in the storage unit 25 is a water droplet region based on the above-mentioned extraction result, detection result, estimation result, and the like, and determines whether or not the candidate region 1 is a water droplet region. Judge the adhesion of. Then, the determination result is sent to the water droplet removing device 30.

以下、制御部21における画像処理について、図3及び図4を用いてより具体的に説明する。 Hereinafter, the image processing in the control unit 21 will be described more specifically with reference to FIGS. 3 and 4.

図3は、第1の実施形態に係る画像処理の概要を示す図である。図4は、第1の実施形態に係る画像処理装置が実行する処理手順を示すフローチャートである。 FIG. 3 is a diagram showing an outline of image processing according to the first embodiment. FIG. 4 is a flowchart showing a processing procedure executed by the image processing apparatus according to the first embodiment.

検出部22は、撮像部であるカメラ10で取得された撮像画像100を受け取る。次に、検出部22は、受け取った撮像画像100に対して各画素の輝度について微分を行うなどの周知のエッジ検出法を用いてエッジを検出する。そして、検出部22は、撮像画像100の各画素のエッジの強度を導出する。なお、この例では、各画素の輝度を用いてエッジを検出することとしているが、各画素の色成分値(R値、G値、B値など)ごとにエッジを検出するようにしてもよい。この場合、色成分値ごとのエッジの強度の加算値あるいは最大値を当該画素のエッジの強度とすればよい。 The detection unit 22 receives the captured image 100 acquired by the camera 10 which is an imaging unit. Next, the detection unit 22 detects an edge by using a well-known edge detection method such as differentiating the brightness of each pixel with respect to the received captured image 100. Then, the detection unit 22 derives the intensity of the edge of each pixel of the captured image 100. In this example, the edge is detected using the brightness of each pixel, but the edge may be detected for each color component value (R value, G value, B value, etc.) of each pixel. .. In this case, the added value or the maximum value of the edge strength for each color component value may be the edge strength of the pixel.

次に、検出部22は、導出されたエッジの強度が、所定の第1閾値以上、かつ、所定の第2閾値以下の特定範囲にある画素の集合を水滴領域の候補となる候補領域1として検出する(ステップS101)。この際、略円弧形状である円弧状領域のみを候補領域1として検出することが望ましい。 Next, the detection unit 22 sets a set of pixels in a specific range in which the strength of the derived edge is equal to or higher than a predetermined first threshold value and equal to or lower than a predetermined second threshold value as a candidate region 1 as a candidate for the water droplet region. Detect (step S101). At this time, it is desirable to detect only the arcuate region having a substantially arcuate shape as the candidate region 1.

次に、推定部23は、検出された候補領域1に基づいて、候補領域1が内接するように対応した円1aを推定する(ステップS102)。ステップS102において、円1aを推定する方法として、例えば以下の方法を用いることができる。 Next, the estimation unit 23 estimates the corresponding circle 1a so that the candidate area 1 is inscribed based on the detected candidate area 1 (step S102). In step S102, for example, the following method can be used as a method for estimating the circle 1a.

図3に示すように、推定部23は、検出された候補領域1が内接された矩形1bと候補領域1との交点である、複数の注目点3a〜3d(以下、総称として注目点3と記載)を抽出する。ここで、矩形1bは、例えば水平方向及び垂直方向に辺が伸びる矩形を選択することができる。その場合、注目点3としては、候補領域1の中で水平方向に最小の点(注目点3a)と、垂直方向に最大の点(注目点3b)と、水平方向に最大の点(注目点3c)と、垂直方向に最小の点(注目点3d)がそれぞれ抽出される。なお、矩形1bは、必ずしも水平方向及び垂直方向に辺が伸びる矩形でなくてもよく、水平方向及び垂直方向から傾いて辺が伸びる矩形を選択してもよい。 As shown in FIG. 3, the estimation unit 23 includes a plurality of points of interest 3a to 3d (hereinafter, collectively referred to as points of interest 3), which are intersections of the rectangle 1b inscribed with the detected candidate area 1 and the candidate area 1. ) Is extracted. Here, as the rectangle 1b, for example, a rectangle whose sides extend in the horizontal direction and the vertical direction can be selected. In that case, the points of interest 3 are the smallest point in the horizontal direction (point of interest 3a), the largest point in the vertical direction (point of interest 3b), and the largest point in the horizontal direction (point of interest 3b) in the candidate area 1. 3c) and the smallest point in the vertical direction (point of interest 3d) are extracted, respectively. The rectangle 1b does not necessarily have to be a rectangle whose sides extend in the horizontal and vertical directions, and a rectangle whose sides extend in an inclined direction from the horizontal and vertical directions may be selected.

そして、抽出された複数の注目点3から略等距離にある中心2を推定すれば、中心2を中心として複数の注目点3を通る円として、円1aが推定される。なお、ここで推定した中心2は、複数の注目点3から完全に等距離である必要はない。例えば完全に等距離な点が画素と画素の間に位置する場合は、その周囲に含まれる複数の画素を中心2として推定してもよい。さらに、推定した円1aは、全ての注目点3を通る必要は無く、例えば一部の注目点3については、その近傍を通ってもよい。 Then, if the center 2 located at substantially equidistant distances from the extracted plurality of points of interest 3 is estimated, the circle 1a is estimated as a circle passing through the plurality of points of interest 3 centered on the center 2. The center 2 estimated here does not have to be completely equidistant from the plurality of points of interest 3. For example, when points that are completely equidistant are located between pixels, a plurality of pixels included in the periphery may be estimated as the center 2. Further, the estimated circle 1a does not have to pass through all the points of interest 3, and for example, some points of interest 3 may pass in the vicinity thereof.

次に、判定部24は、推定された円1a内のエッジの強度に基づいて、候補領域が水滴領域であるか否かを判定する。例えば、図3に示すように、判定部24は、中心2から所定の範囲内である中心領域2aのエッジの強度を判定する(ステップS103)。 Next, the determination unit 24 determines whether or not the candidate region is a water droplet region based on the estimated edge strength in the circle 1a. For example, as shown in FIG. 3, the determination unit 24 determines the strength of the edge of the central region 2a within a predetermined range from the center 2 (step S103).

ここで、中心領域2aにおける平均的なエッジの強度が所定の閾値より低い場合には(ステップS103,Yes)、候補領域1は水滴領域(正確には、水滴領域の一部)であると判定する(ステップS104)。すなわち、判定部24は、カメラ10に水滴が付着していると判定する。 Here, when the average edge strength in the central region 2a is lower than a predetermined threshold value (step S103, Yes), it is determined that the candidate region 1 is a water droplet region (more accurately, a part of the water droplet region). (Step S104). That is, the determination unit 24 determines that water droplets are attached to the camera 10.

また、中心領域2aにおける平均的なエッジの強度が所定の閾値より高い場合には(ステップS103,No)、候補領域1は水滴領域ではないと判定する(ステップS105)。 Further, when the average edge strength in the central region 2a is higher than a predetermined threshold value (step S103, No), it is determined that the candidate region 1 is not a water droplet region (step S105).

そして、判定部24が判定結果を水滴除去装置30に出力して(ステップS106)、処理を終了する。 Then, the determination unit 24 outputs the determination result to the water droplet removing device 30 (step S106), and ends the process.

第1の実施形態に係る画像処理装置20は、円1a内の輝度の変化のうち、中心領域2aはエッジの強度が低いことを利用して、水滴の付着の判定を行っている。 The image processing apparatus 20 according to the first embodiment determines the adhesion of water droplets by utilizing the fact that the edge strength of the central region 2a is low among the changes in the brightness in the circle 1a.

第1の実施形態における中心領域2aは、例えば、中心2を中心として、円1aの半径4よりも小さい半径の円を用いることができる。中心領域2aは、中心2を中心として、半径4の1/2よりも小さい円を用いることが好ましく、半径4の1/4よりも小さい円を用いることがより好ましい。 As the central region 2a in the first embodiment, for example, a circle having a radius smaller than the radius 4 of the circle 1a can be used with the center 2 as the center. For the central region 2a, it is preferable to use a circle smaller than 1/2 of the radius 4 with the center 2 as the center, and more preferably to use a circle smaller than 1/4 of the radius 4.

第1の実施形態においては、中心領域2aにおける平均的なエッジの強度を判定しているが、中心領域2aではなく、中心2に相当する一つの画素のエッジの強度のみを判定してもよい。この場合、判定部24は、中心2のエッジの強度が所定の閾値より低い場合には、候補領域1は水滴領域であると判定し、中心2のエッジの強度が所定の閾値より高い場合には、候補領域1は水滴領域ではないと判定すればよい。 In the first embodiment, the average edge strength in the central region 2a is determined, but only the edge strength of one pixel corresponding to the center 2 may be determined instead of the central region 2a. .. In this case, the determination unit 24 determines that the candidate region 1 is a water droplet region when the strength of the edge of the center 2 is lower than the predetermined threshold value, and when the strength of the edge of the center 2 is higher than the predetermined threshold value. May determine that the candidate region 1 is not a water droplet region.

第1の実施形態のステップ103において、判定部24は、検出部22が導出したエッジの強度を用いて、判定を行っている。しかしながら、判定部24は、検出部22が導出したエッジの強度と異なるパラメータ(例えば、空間周波数など実質的にエッジの強度を示すパラメータ)を用いて判定を行ってもよい。 In step 103 of the first embodiment, the determination unit 24 makes a determination using the strength of the edge derived by the detection unit 22. However, the determination unit 24 may make a determination using a parameter different from the edge intensity derived by the detection unit 22 (for example, a parameter indicating a substantially edge intensity such as a spatial frequency).

ここで、カメラ10に水滴以外の付着物が付着した場合を想定する。この場合は、エッジの強度が特定範囲となる画素の集合としての候補領域1は円弧形状にはならず、例えば矩形状や円形状になる。また、候補領域1の中心領域2aに対応する位置においてエッジの強度が低くならない。そのため、候補領域1が矩形状や円形状の場合、あるいは、候補領域1の中心領域のエッジの強度が高い場合は、カメラ10に付着しているのは水滴ではないと判定できる。 Here, it is assumed that deposits other than water droplets adhere to the camera 10. In this case, the candidate region 1 as a set of pixels whose edge strength is in a specific range does not have an arc shape, but has a rectangular shape or a circular shape, for example. Further, the edge strength does not decrease at the position corresponding to the central region 2a of the candidate region 1. Therefore, when the candidate region 1 has a rectangular shape or a circular shape, or when the strength of the edge of the central region of the candidate region 1 is high, it can be determined that it is not water droplets adhering to the camera 10.

したがって、第1の実施形態に係る画像処理装置によれば、カメラに付着した付着物が水滴であるか否かを高い精度で判定することができる。 Therefore, according to the image processing apparatus according to the first embodiment, it is possible to determine with high accuracy whether or not the deposits adhering to the camera are water droplets.

(変形例1)
第1の実施形態の変形例1に係る画像処理装置20について、図3を用いて説明する。
(Modification example 1)
The image processing apparatus 20 according to the first modification of the first embodiment will be described with reference to FIG.

なお、以下に示す実施形態では、すでに示した実施形態と異なる構成要素について主に説明することとし、すでに示した実施形態と共通の構成については、同一の符号を付して説明を省略する場合がある。 In the embodiments shown below, components different from the embodiments already shown will be mainly described, and the same reference numerals will be given to the configurations common to the embodiments already shown, and the description thereof will be omitted. There is.

第1の実施形態におけるステップS102で、円1aが推定される。変形例1において、判定部24は、推定された円1aの半径4が所定の基準半径以下であるか否かを判定する。その理由は以下の通りである。 In step S102 in the first embodiment, the circle 1a is estimated. In the first modification, the determination unit 24 determines whether or not the radius 4 of the estimated circle 1a is equal to or less than a predetermined reference radius. The reason is as follows.

カメラ10に付着した水滴の大きさが所定の大きさ以上になった場合、重力や車両の振動などにより水滴は落下する傾向がある。そのため、所定の大きさ以上である候補領域については、水滴領域ではなく例えば別の付着物に関する領域とみなすことができる。 When the size of the water droplets adhering to the camera 10 becomes a predetermined size or more, the water droplets tend to fall due to gravity, vibration of the vehicle, or the like. Therefore, a candidate region having a predetermined size or larger can be regarded as, for example, a region related to another deposit, not a water droplet region.

そして、判定部24は、円1aの半径4が基準半径以下である場合には、処理はステップS103へ進み、上述した処理がなされる。したがって、この場合においても、中心領域2aにおけるエッジの強度が所定の閾値より低い場合には、判定部24は、候補領域1は水滴領域であると判定する。 Then, when the radius 4 of the circle 1a is equal to or less than the reference radius, the determination unit 24 proceeds to step S103, and the above-described processing is performed. Therefore, even in this case, if the strength of the edge in the central region 2a is lower than the predetermined threshold value, the determination unit 24 determines that the candidate region 1 is a water droplet region.

一方、円1aの半径4が基準半径を超える場合には、当該候補領域1は水滴領域ではないと判定する。 On the other hand, when the radius 4 of the circle 1a exceeds the reference radius, it is determined that the candidate region 1 is not a water droplet region.

上述の基準半径の値については、付着物の物理的な大きさに基づいて、カメラ10のレンズの大きさや、撮像素子の大きさ・解像度などから算出される。 The above-mentioned reference radius value is calculated from the size of the lens of the camera 10, the size and resolution of the image sensor, and the like, based on the physical size of the deposit.

このような変形例1に係る画像処理装置によれば、カメラ10に付着した水滴をより高精度に判定することができる。 According to the image processing apparatus according to the first modification, the water droplets adhering to the camera 10 can be determined with higher accuracy.

(変形例2)
第1の実施形態の変形例2に係る画像処理装置20について、図5及び図6を用いて説明する。
(Modification 2)
The image processing apparatus 20 according to the second modification of the first embodiment will be described with reference to FIGS. 5 and 6.

図5は、第1の実施形態の変形例2に係る画像処理の概要を示す図である。図6は、第1の実施形態の変形例2に係る画像処理装置が実行する処理手順を示すフローチャートである。 FIG. 5 is a diagram showing an outline of image processing according to the second modification of the first embodiment. FIG. 6 is a flowchart showing a processing procedure executed by the image processing apparatus according to the second modification of the first embodiment.

変形例2では、水滴領域のうち黒くぼやけた領域(図1参照。)が所定の長さ以上の幅を有することを利用して、候補領域1の妥当性の判断を簡便に行う。 In the second modification, the validity of the candidate region 1 is easily determined by utilizing the fact that the black and blurred region (see FIG. 1) of the water droplet region has a width equal to or larger than a predetermined length.

変形例2において、検出部22は、候補領域1が内接された矩形1bと、候補領域1との交点である注目点3を選択する(ステップS201)。例えば、図5では注目点3a及び3bが選択されている。 In the second modification, the detection unit 22 selects the point of interest 3 which is the intersection of the rectangle 1b inscribed with the candidate area 1 and the candidate area 1 (step S201). For example, in FIG. 5, points of interest 3a and 3b are selected.

次に、検出部22は、選択された注目点3を、中心2に向けて所定の基準距離51移動させる(ステップS202)。図5では、注目点3a、3bを中心2に向けて基準距離51移動させた点は、それぞれ点61a及び点61bとなっている。 Next, the detection unit 22 moves the selected point of interest 3 toward the center 2 by a predetermined reference distance 51 (step S202). In FIG. 5, the points where the points of interest 3a and 3b are moved by the reference distance 51 toward the center 2 are the points 61a and 61b, respectively.

次に、検出部22は、移動させた点が候補領域1に含まれるか否かを判定する(ステップS203)。 Next, the detection unit 22 determines whether or not the moved point is included in the candidate area 1 (step S203).

ここで、移動させた点が候補領域1に含まれる場合には(ステップS203,Yes)、検出部22は、検出された候補領域1は水滴領域の蓋然性が高いため、この候補領域1を判定部24の判定対象(水滴領域か否かを判定する対象)として記憶部25内に保持する(ステップS204)。例えば、図5では、移動させた点61a及び点61bはいずれも候補領域1に含まれることから、候補領域1は判定部24の判定対象として保持される。 Here, when the moved point is included in the candidate region 1 (step S203, Yes), the detection unit 22 determines the candidate region 1 because the detected candidate region 1 has a high probability of being a water droplet region. It is held in the storage unit 25 as a determination target of the unit 24 (a target for determining whether or not it is a water droplet region) (step S204). For example, in FIG. 5, since both the moved points 61a and 61b are included in the candidate area 1, the candidate area 1 is held as a determination target of the determination unit 24.

また、移動させた点が候補領域1に含まれない場合には(ステップS203,No)、検出部22は、検出されていた候補領域1は水滴領域の蓋然性が低いため、この候補領域1を記憶部25から削除して、判定部24の判定対象から除外する(ステップS205)。そして、処理を終了する。 Further, when the moved point is not included in the candidate region 1 (step S203, No), the detection unit 22 sets the candidate region 1 because the detected candidate region 1 is unlikely to be a water droplet region. It is deleted from the storage unit 25 and excluded from the determination target of the determination unit 24 (step S205). Then, the process ends.

変形例2において、基準距離51の値は、標準的な水滴領域のうち黒くぼやけた領域(図1参照。)が有する幅を、実験等により求めて設定すればよい。 In the second modification, the value of the reference distance 51 may be set by obtaining the width of the black and blurred region (see FIG. 1) of the standard water droplet region by an experiment or the like.

変形例2においては、水滴領域の候補となる候補領域1として妥当な領域を簡便に取捨選択することができる。そのため、制御部21全体の処理量を低減することが可能となる。 In the second modification, a region appropriate as the candidate region 1 that is a candidate for the water droplet region can be easily selected. Therefore, it is possible to reduce the processing amount of the entire control unit 21.

したがって、変形例2に係る画像処理装置20によれば、カメラ10に付着した水滴をより高速に判定することができる。 Therefore, according to the image processing device 20 according to the second modification, the water droplets adhering to the camera 10 can be determined at a higher speed.

(変形例3)
変形例2に係る画像処理装置20において、注目点3から移動する点を追加することにより、候補領域1の検出精度を高めることができる。この変形例3について、同じく図5を用いて説明する。
(Modification example 3)
In the image processing apparatus 20 according to the second modification, the detection accuracy of the candidate region 1 can be improved by adding a point that moves from the point of interest 3. This modification 3 will also be described with reference to FIG.

変形例3では、水滴領域のうち黒くぼやけた領域(図1参照。)の内側および外側の画素はエッジの強度が特定範囲にないことを利用して、候補領域1の検出を行う。 In the third modification, the candidate region 1 is detected by utilizing the fact that the edge strength of the inner and outer pixels of the black and blurred region (see FIG. 1) of the water droplet region is not in the specific range.

変形例3において、検出部22は、選択された注目点3を、中心2に向けて所定の基準距離52移動させる(点62a、点62b)。さらに、検出部22は、選択された注目点3を、中心2から離れるように所定の基準距離53移動させる(点63a、点63b)。 In the third modification, the detection unit 22 moves the selected point of interest 3 toward the center 2 by a predetermined reference distance 52 (points 62a, 62b). Further, the detection unit 22 moves the selected point of interest 3 by a predetermined reference distance 53 so as to move away from the center 2 (point 63a, point 63b).

次に、検出部22は、移動させた点が候補領域1に含まれるか否かを判定する。ここで、移動させた点が候補領域1に含まれない場合には、検出部22は、検出された候補領域1を判定部24の判定対象として記憶部25内に保持する。例えば、図5では、移動させた点62a、62b、63a、63bはいずれも候補領域1に含まれないことから、候補領域1は判定部24の判定対象として保持される。 Next, the detection unit 22 determines whether or not the moved point is included in the candidate area 1. Here, when the moved point is not included in the candidate area 1, the detection unit 22 holds the detected candidate area 1 in the storage unit 25 as a determination target of the determination unit 24. For example, in FIG. 5, since the moved points 62a, 62b, 63a, and 63b are not included in the candidate area 1, the candidate area 1 is held as a determination target of the determination unit 24.

変形例3において、検出部22は、移動させた複数の点が全て候補領域1に含まれない場合に、検出された候補領域1を判定部24の判定対象として記憶部25内に保持している。これに対して、移動させた複数の点の全てが候補領域1に含まれなかったとしても、例えば、移動させた複数の点のうち過半数の点が候補領域1に含まれなかった場合に、検出部22は、検出された候補領域1を判定部24の判定対象として記憶部25内に保持してもよい。 In the third modification, when the plurality of moved points are not all included in the candidate area 1, the detection unit 22 holds the detected candidate area 1 in the storage unit 25 as a determination target of the determination unit 24. There is. On the other hand, even if all of the moved plurality of points are not included in the candidate area 1, for example, when a majority of the moved points are not included in the candidate area 1. The detection unit 22 may hold the detected candidate area 1 in the storage unit 25 as a determination target of the determination unit 24.

変形例3において、基準距離52の値は、標準的な水滴領域のうち黒くぼやけた領域(図1参照。)が有する幅やその中心領域の大きさを、実験等により求めて設定すればよい。また変形例3において、基準距離53の値は、移動後の点が黒くぼやけた領域から十分離れた箇所となるように設定すればよい。 In the third modification, the value of the reference distance 52 may be set by obtaining the width of the black and blurred region (see FIG. 1) of the standard water droplet region and the size of the central region thereof by an experiment or the like. .. Further, in the modification example 3, the value of the reference distance 53 may be set so that the point after movement is sufficiently separated from the black and blurred region.

変形例3は、変形例2と比較して、注目点3から移動させる点を増やすことにより、候補領域1の検出精度を向上させることができる。そのため、ノイズに起因する領域が候補領域1として検出された場合においても、水滴に起因する候補領域1のみを判定部24の判定対象として正確に取捨選択することが可能となる。 In the modified example 3, the detection accuracy of the candidate region 1 can be improved by increasing the number of points to be moved from the point of interest 3 as compared with the modified example 2. Therefore, even when the region caused by noise is detected as the candidate region 1, only the candidate region 1 caused by water droplets can be accurately selected as the determination target of the determination unit 24.

したがって、変形例3に係る画像処理装置20によれば、カメラ10に付着した水滴をより高精度に判定することができる。 Therefore, according to the image processing device 20 according to the modification 3, the water droplets adhering to the camera 10 can be determined with higher accuracy.

(変形例4)
第1の実施形態の変形例4に係る画像処理装置20について、図7を用いて説明する。図7は、第1の実施形態の変形例4に係る画像処理の概要を示す図である。
(Modification example 4)
The image processing apparatus 20 according to the fourth modification of the first embodiment will be described with reference to FIG. 7. FIG. 7 is a diagram showing an outline of image processing according to the fourth modification of the first embodiment.

重力で水滴が下に引き寄せられて厚いフチが形成される場合が多いため、水滴のフチに起因する水滴領域のうち黒くぼやけた領域に対応する候補領域1の形状は、おおよそ左右対称になる場合が多い。そこで、変形例4では、候補領域1の形状が、左右対称に近い形状であるかどうかを評価する。 Since water droplets are often attracted downward by gravity to form a thick edge, the shape of the candidate area 1 corresponding to the black and blurred area of the water droplet area caused by the edge of the water droplet is approximately symmetrical. There are many. Therefore, in the modified example 4, it is evaluated whether or not the shape of the candidate region 1 is a shape close to left-right symmetry.

変形例4において、推定部23は、候補領域1が内接された矩形1bと、候補領域1との交点である3つの注目点3を選択する。例えば、図7に示すような下に凸である候補領域1の場合は、水平方向が最小である点(3a)と、垂直方向が最大である点(3b)と、水平方向が最大である点(3c)を注目点3として選択できる。 In the modification 4, the estimation unit 23 selects three points of interest 3 which are intersections of the rectangle 1b inscribed with the candidate area 1 and the candidate area 1. For example, in the case of the downwardly convex candidate region 1 as shown in FIG. 7, the point (3a) where the horizontal direction is the minimum, the point (3b) where the vertical direction is the maximum, and the horizontal direction are the maximum. The point (3c) can be selected as the point of interest 3.

また、候補領域1は、上に凸である形状になる場合もある。これは、例えば、撮像画像100の下部に水滴が付着し、黒くぼやけた領域が上側のみ撮像されるような場合である。このように上に凸である候補領域1の場合は、水平方向が最小である点と、水平方向が最大である点と、垂直方向が最小である点を注目点として選択できる。 Further, the candidate region 1 may have a shape that is convex upward. This is a case where, for example, water droplets adhere to the lower part of the captured image 100 and the black and blurred region is imaged only on the upper side. In the case of the candidate region 1 which is convex upward as described above, the point where the horizontal direction is the minimum, the point where the horizontal direction is the maximum, and the point where the vertical direction is the minimum can be selected as points of interest.

上記いずれの場合においても、左右対称に近い形状であるかどうかを評価するために、候補領域1が突出する方向の外縁部に並んだ、候補領域1に沿って隣り合う3点を注目点3として選択すればよい。 In any of the above cases, in order to evaluate whether or not the shape is nearly symmetrical, the three points adjacent to each other along the candidate region 1 arranged along the outer edge in the direction in which the candidate region 1 protrudes are the points of interest 3. You can select as.

次に、検出部22は、選択された3つの注目点3a、3b、3cの内、候補領域1に沿って隣り合う注目点3aと注目点3bとの距離である第1距離54と、同じく候補領域1に沿って隣り合う注目点3bと注目点3cとの距離である第2距離55との比が、所定の範囲外であるか否かを判定する。 Next, the detection unit 22 is the same as the first distance 54, which is the distance between the attention points 3a and the attention points 3b adjacent to each other along the candidate region 1 among the three selected points of interest 3a, 3b, and 3c. It is determined whether or not the ratio of the second distance 55, which is the distance between the points of interest 3b and the points of interest 3c adjacent to each other along the candidate region 1, is out of a predetermined range.

ここで、第1距離54と第2距離55との比が所定の範囲内の場合には、候補領域1は左右対称に近い形状であると判断できる。その場合、検出部22は、検出された候補領域1を判定部24の判定対象として記憶部25内に保持する。 Here, when the ratio of the first distance 54 and the second distance 55 is within a predetermined range, it can be determined that the candidate region 1 has a shape close to left-right symmetry. In that case, the detection unit 22 holds the detected candidate area 1 in the storage unit 25 as a determination target of the determination unit 24.

一方、第1距離54と第2距離55との比が所定の範囲外である場合には、検出部22は、候補領域1として検出されていた領域を記憶部25から削除し、判定部24の判定対象から除外する。 On the other hand, when the ratio of the first distance 54 to the second distance 55 is out of the predetermined range, the detection unit 22 deletes the area detected as the candidate area 1 from the storage unit 25, and the determination unit 24 Exclude from the judgment target of.

変形例4においては、変形例2と同様、水滴領域の候補となる候補領域1として妥当な領域を簡便に取捨選択することができる。そのため、制御部21全体の処理量を低減することが可能となる。 In the modified example 4, as in the modified example 2, a region appropriate as the candidate region 1 that is a candidate for the water droplet region can be easily selected. Therefore, it is possible to reduce the processing amount of the entire control unit 21.

したがって、変形例4に係る画像処理装置によれば、カメラ10に付着した水滴をより高速に判定することができる。 Therefore, according to the image processing apparatus according to the modified example 4, the water droplets adhering to the camera 10 can be determined at a higher speed.

(変形例5)
第1の実施形態の変形例5に係る画像処理装置20について、図8を用いて説明する。図8は、第1の実施形態の変形例5に係る画像処理の概要を示す図である。
(Modification 5)
The image processing apparatus 20 according to the fifth modification of the first embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a diagram showing an outline of image processing according to the fifth modification of the first embodiment.

図8にも示すように、検出された候補領域1に基づいて、それが内接するように対応した円1aを推定することができる。候補領域1が円弧形状である場合、候補領域1の外縁部は円1aの近傍に位置している。そこで、変形例5では、候補領域1の外縁部が円1aの近傍に位置しているかどうかを評価する。 As shown in FIG. 8, based on the detected candidate region 1, the corresponding circle 1a can be estimated so as to be inscribed in the candidate region 1. When the candidate region 1 has an arc shape, the outer edge portion of the candidate region 1 is located in the vicinity of the circle 1a. Therefore, in the modified example 5, it is evaluated whether or not the outer edge portion of the candidate region 1 is located in the vicinity of the circle 1a.

変形例5において、検出部22は上述の注目点3を選択する。図8では、注目点3a、3b、3cを選択している。なお、変形例5では、図8のように注目点3は3点選択してもよいし、1点や2点選択してもよい。注目点3を3点選択すれば、候補領域1のより広範囲の外縁部を評価できるため、好ましい。 In the modified example 5, the detection unit 22 selects the above-mentioned point of interest 3. In FIG. 8, points of interest 3a, 3b, and 3c are selected. In the modified example 5, as shown in FIG. 8, three points of interest may be selected, or one or two points may be selected. It is preferable to select three points of interest 3 because a wider range of outer edges of the candidate area 1 can be evaluated.

次に、検出部22は、選択された注目点3を、候補領域1の外縁に沿って所定の距離単位で移動させる。例えば、図8では、選択された3点の注目点3をそれぞれ時計回りに移動させている。そして、注目点3aを移動させた点が点64a、64bとなり、注目点3bを移動させた点が点64c、64dとなり、注目点3cを移動させた点が点64e、64fとなる。 Next, the detection unit 22 moves the selected point of interest 3 along the outer edge of the candidate region 1 by a predetermined distance unit. For example, in FIG. 8, the three selected points of interest 3 are moved clockwise, respectively. Then, the points where the attention point 3a is moved are the points 64a and 64b, the points where the attention point 3b is moved are the points 64c and 64d, and the points where the attention point 3c is moved are the points 64e and 64f.

次に、検出部22は、移動させた点64と中心2との距離56と、円1aの半径4との比が所定の範囲外であるか否かを判定する。例えば、図8では、移動させた点64a〜64fに対応する距離56a〜56fと、半径4との比がそれぞれ所定の範囲外であるか否かを判定する。 Next, the detection unit 22 determines whether or not the ratio of the distance 56 between the moved point 64 and the center 2 and the radius 4 of the circle 1a is out of a predetermined range. For example, in FIG. 8, it is determined whether or not the ratio of the distances 56a to 56f corresponding to the moved points 64a to 64f and the radius 4 is out of the predetermined range, respectively.

ここで、移動させた点64と中心2との距離56と半径4との比が所定の範囲内の場合に、検出部22は、検出された候補領域1を判定部24の判定対象として記憶部25内に保持する。また、距離56と半径4との比が所定の範囲外である場合には、検出部22は、候補領域1として検出されていた領域を、記憶部25から削除して、判定部24の判定対象から除外する。 Here, when the ratio of the distance 56 between the moved point 64 and the center 2 and the radius 4 is within a predetermined range, the detection unit 22 stores the detected candidate area 1 as the determination target of the determination unit 24. It is held in the portion 25. When the ratio of the distance 56 to the radius 4 is out of the predetermined range, the detection unit 22 deletes the area detected as the candidate area 1 from the storage unit 25, and determines the determination unit 24. Exclude from the target.

変形例5においては、水滴以外の付着物に起因する崩れた形状の領域が候補領域1として検出された場合に、水滴に起因する候補領域1のみを判定部24の判定対象として正確に取捨選択することが可能となる。 In the modified example 5, when a region having a collapsed shape due to deposits other than water droplets is detected as the candidate region 1, only the candidate region 1 due to the water droplets is accurately selected as the determination target of the determination unit 24. It becomes possible to do.

したがって、変形例5に係る画像処理装置によれば、カメラ10に付着した水滴をより高精度に判定することができる。 Therefore, according to the image processing apparatus according to the modified example 5, the water droplets adhering to the camera 10 can be determined with higher accuracy.

また、変形例5における、注目点3から候補領域1の外縁に沿って移動させた点を用いて、候補領域1に対応した円1aの推定精度を高めることができる。以下、この画像処理の具体的な方法について説明する。 Further, the estimation accuracy of the circle 1a corresponding to the candidate region 1 can be improved by using the point moved from the attention point 3 along the outer edge of the candidate region 1 in the modification 5. Hereinafter, a specific method of this image processing will be described.

推定部23において、選択された複数の注目点3a、3b、3cから略等距離にある、中心点候補を抽出する。また、注目点3a、3b、3cから所定距離移動させた複数の点64a、64c、64eから略等距離にある、別の中心点候補を抽出する。さらに、注目点3a、3b、3cから別の所定距離移動させた複数の点64b、64d、64fから略等距離にある、さらに別の中心点候補を抽出する。このように、注目点3から候補領域1の外縁に沿ってそれぞれ移動させた点に基づいて、複数の中心点候補をそれぞれ抽出する。 The estimation unit 23 extracts center point candidates at substantially equidistant distances from the selected plurality of points of interest 3a, 3b, and 3c. Further, another center point candidate located at substantially equidistant distances from the plurality of points 64a, 64c, 64e moved by a predetermined distance from the points of interest 3a, 3b, and 3c is extracted. Further, another center point candidate located at substantially equidistant distances from the plurality of points 64b, 64d, 64f moved by another predetermined distance from the points of interest 3a, 3b, and 3c is extracted. In this way, a plurality of center point candidates are extracted based on the points moved from the attention point 3 along the outer edge of the candidate region 1.

次に、推定部23において、抽出された複数の中心点候補に基づいて、中心2を推定する。例えば、複数の中心点候補の重心位置にある点を中心2として検出してもよいし、複数の中心点候補のうち、最も推定回数の多い点を中心2として推定してもよい。 Next, the estimation unit 23 estimates the center 2 based on the extracted plurality of center point candidates. For example, the point at the center of gravity of the plurality of center point candidates may be detected as the center 2, or the point with the highest number of estimations among the plurality of center point candidates may be estimated as the center 2.

このように、複数の中心点候補に基づいて中心2を推定することにより、ノイズなどにより注目点3の位置にずれが生じた場合においても、中心2の位置をより正確に検出することが可能となる。 By estimating the center 2 based on a plurality of center point candidates in this way, it is possible to more accurately detect the position of the center 2 even when the position of the center 2 is displaced due to noise or the like. It becomes.

(第2の実施形態)
続いて、第2の実施形態に係る画像処理装置20aの構成について説明する。第2の実施形態は、図1に示した判定メカニズムのうち、候補領域1内の各画素のエッジの向きに基づいて、カメラ10への水滴の付着の判定を行う。
(Second Embodiment)
Subsequently, the configuration of the image processing device 20a according to the second embodiment will be described. In the second embodiment, among the determination mechanisms shown in FIG. 1, the determination of the adhesion of water droplets to the camera 10 is performed based on the direction of the edge of each pixel in the candidate region 1.

図9は、第2の実施形態に係る画像処理装置20a及び水滴除去システム11aの構成を示すブロック図である。第1の実施形態と異なり、第2の実施形態は制御部21aが推定部23ではなく算出部26を備えている。 FIG. 9 is a block diagram showing the configuration of the image processing device 20a and the water droplet removing system 11a according to the second embodiment. Unlike the first embodiment, in the second embodiment, the control unit 21a includes a calculation unit 26 instead of the estimation unit 23.

第2の実施形態に係る制御部21aは、検出部22と、算出部26と、判定部24とを備える。検出部22は、第1の実施形態と同様である。 The control unit 21a according to the second embodiment includes a detection unit 22, a calculation unit 26, and a determination unit 24. The detection unit 22 is the same as that of the first embodiment.

算出部26は、候補領域1の検出結果を受け取る。そして、算出部26は、候補領域1内の各画素のエッジの向きを算出する。そして、算出部26は、候補領域1内の各画素のエッジの向きの算出結果を記憶部25に記憶する。 The calculation unit 26 receives the detection result of the candidate region 1. Then, the calculation unit 26 calculates the direction of the edge of each pixel in the candidate region 1. Then, the calculation unit 26 stores the calculation result of the edge orientation of each pixel in the candidate area 1 in the storage unit 25.

判定部24は、エッジの強度の導出結果や候補領域1の検出結果、エッジの向きの算出結果などを受け取る。そして、判定部24は、上述の抽出結果や検出結果、算出結果などに基づいて、カメラ10の水滴の付着を判定し、判定結果を水滴除去装置30に送る。 The determination unit 24 receives the result of deriving the strength of the edge, the result of detecting the candidate region 1, the result of calculating the direction of the edge, and the like. Then, the determination unit 24 determines the adhesion of water droplets on the camera 10 based on the above-mentioned extraction result, detection result, calculation result, and the like, and sends the determination result to the water droplet removing device 30.

以下、制御部21aにおける画像処理について、図10及び図11を用いてより具体的に説明する。 Hereinafter, the image processing in the control unit 21a will be described more specifically with reference to FIGS. 10 and 11.

図10は、第2の実施形態に係る画像処理の概要を示す図である。図11は、第2の実施形態に係る画像処理装置20aが実行する処理手順を示すフローチャートである。 FIG. 10 is a diagram showing an outline of image processing according to the second embodiment. FIG. 11 is a flowchart showing a processing procedure executed by the image processing apparatus 20a according to the second embodiment.

検出部22は、第1の実施形態と同様、カメラ10で取得された撮像画像100における各画素のエッジの強度を導出し、導出されたエッジの強度に基づいて候補領域1を検出する(ステップS101参照)。 Similar to the first embodiment, the detection unit 22 derives the intensity of the edge of each pixel in the captured image 100 acquired by the camera 10, and detects the candidate region 1 based on the strength of the derived edge (step). See S101).

次に、算出部26は、撮像画像100のエッジの強度に基づいて、候補領域1内における各画素のエッジの向きを算出する。例えば、算出部26は、候補領域1が内接された矩形1bと候補領域1との交点である注目点3、及び注目点3から所定の範囲内にある周辺領域の、各画素のエッジの向きを算出する(ステップS301)。例えば、図10に示すように、候補領域1内で水平方向に最小の点である注目点3aを基点として、候補領域1内で注目点3aからプラスマイナス5ピクセル以内の周辺領域を選択し、注目点3a及びその周辺領域の画素のエッジの向きを算出する。 Next, the calculation unit 26 calculates the direction of the edge of each pixel in the candidate region 1 based on the intensity of the edge of the captured image 100. For example, the calculation unit 26 determines the edge of each pixel in the attention point 3 which is the intersection of the rectangle 1b inscribed with the candidate area 1 and the candidate area 1 and the peripheral region within a predetermined range from the attention point 3. The orientation is calculated (step S301). For example, as shown in FIG. 10, with the attention point 3a, which is the smallest point in the horizontal direction in the candidate area 1, as a base point, a peripheral area within plus or minus 5 pixels from the attention point 3a in the candidate area 1 is selected. The direction of the edge of the pixel of the point of interest 3a and the peripheral region thereof is calculated.

また、算出部26は、注目点3及びその周辺領域の各画素のエッジの向きのばらつきを評価する(ステップS302)。 Further, the calculation unit 26 evaluates the variation in the direction of the edge of each pixel of the point of interest 3 and the peripheral region thereof (step S302).

次に、判定部24は、候補領域1内の各画素のエッジの向きに基づいて、カメラ10に水滴が付着しているか否かを判定する。例えば、第2の実施形態において、判定部24は、注目点3及びその周辺領域の各画素のエッジの向きのばらつきが所定の範囲内か否かを判定する(ステップS303)。 Next, the determination unit 24 determines whether or not water droplets are attached to the camera 10 based on the orientation of the edges of each pixel in the candidate region 1. For example, in the second embodiment, the determination unit 24 determines whether or not the variation in the direction of the edge of each pixel of the point of interest 3 and the peripheral region thereof is within a predetermined range (step S303).

検出された候補領域1が付着した水滴領域のうち黒くぼやけた略円弧状の領域(水滴のフチ)に対応している場合、所定の範囲内にある各画素のエッジの向きは、ある一定の方向(およそ円の中心の方向)に向かう傾向がある。例えば、図10に示すように、水平方向に最小の点である注目点3aを基点とした場合、その周辺領域のエッジの向きは、水平方向にプラスの方向に向かう傾向がある。 When the detected candidate region 1 corresponds to a black and blurred substantially arc-shaped region (edge of a water droplet) among the attached water droplet regions, the direction of the edge of each pixel within a predetermined range is constant. It tends to go in the direction (about the direction of the center of the circle). For example, as shown in FIG. 10, when the attention point 3a, which is the smallest point in the horizontal direction, is used as the base point, the direction of the edge of the peripheral region tends to be positive in the horizontal direction.

そこで、判定部24は、注目点3及びその周辺領域の各画素のエッジの向きのばらつきが所定の範囲内である場合には(ステップS303,Yes)、候補領域1は水滴領域(正確には、水滴領域の一部)であると判定する(ステップS304)。すなわち、判定部24は、カメラ10に水滴が付着していると判定する。 Therefore, in the determination unit 24, when the variation in the direction of the edge of each pixel of the attention point 3 and the peripheral region thereof is within a predetermined range (step S303, Yes), the candidate region 1 is a water droplet region (to be exact). , Part of the water droplet region) (step S304). That is, the determination unit 24 determines that water droplets are attached to the camera 10.

また、各画素のエッジの向きのばらつきが所定の範囲外である場合には(ステップS303,No)、候補領域1は水滴領域ではないと判定する(ステップS305)。そして、判定部24が判定結果を水滴除去装置30に出力して(ステップS306)、処理を終了する。 Further, when the variation in the edge orientation of each pixel is out of the predetermined range (step S303, No), it is determined that the candidate region 1 is not a water droplet region (step S305). Then, the determination unit 24 outputs the determination result to the water droplet removing device 30 (step S306), and ends the process.

第2の実施形態においては、候補領域1のうち注目点3aからプラスマイナス5ピクセルの範囲内にある領域を、周辺領域として選択している。しかしながら、第2の実施形態に係る周辺領域はプラスマイナス5ピクセルの範囲に限られることはない。エッジの向きのバラツキが所定の範囲内になるような周辺領域を選択すればよい。また、周辺領域の基点として注目点3aを選択しているが、別の注目点を選択してもよいし、注目点以外の候補領域1内の画素を選択してもよい。 In the second embodiment, the area within the range of plus or minus 5 pixels from the point of interest 3a in the candidate area 1 is selected as the peripheral area. However, the peripheral area according to the second embodiment is not limited to the range of plus or minus 5 pixels. The peripheral area may be selected so that the variation in the direction of the edges is within a predetermined range. Further, although the attention point 3a is selected as the base point of the peripheral region, another attention point may be selected, or the pixels in the candidate region 1 other than the attention point may be selected.

また、第2の実施形態において、注目点3及びその周辺領域内のエッジの向きのバラツキは、各画素のエッジの向きの分散を計算して算出すればよい。 Further, in the second embodiment, the variation in the direction of the edge in the point of interest 3 and the peripheral region thereof may be calculated by calculating the variance of the direction of the edge of each pixel.

第2の実施形態は、第1の実施形態のように円1aや中心2を推定しなくても水滴の付着の判定が可能である。そのため、制御部21a全体の処理量を低減することができる。 In the second embodiment, it is possible to determine the adhesion of water droplets without estimating the circle 1a or the center 2 as in the first embodiment. Therefore, the processing amount of the entire control unit 21a can be reduced.

したがって、第2の実施形態に係る画像処理装置20aによれば、カメラ10に付着した水滴を高速に判定することができる。 Therefore, according to the image processing device 20a according to the second embodiment, water droplets adhering to the camera 10 can be determined at high speed.

(変形例6)
第2の実施形態の変形例6に係る画像処理装置20aについて、図12及び図13を用いて説明する。
(Modification 6)
The image processing apparatus 20a according to the sixth modification of the second embodiment will be described with reference to FIGS. 12 and 13.

図12は、第2の実施形態の変形例6に係る画像処理の概要を示す図である。図13は、第2の実施形態の変形例6に係る画像処理装置20aが実行する処理手順を示すフローチャートである。 FIG. 12 is a diagram showing an outline of image processing according to the sixth modification of the second embodiment. FIG. 13 is a flowchart showing a processing procedure executed by the image processing apparatus 20a according to the sixth modification of the second embodiment.

変形例6では、水滴領域のうち黒くぼやけた領域に含まれる各画素のエッジの向きが互いに収束するように向いていることを利用して、候補領域1が水滴領域か否かの判定を行う。 In the modification 6, it is determined whether or not the candidate region 1 is a water droplet region by utilizing the fact that the edges of the pixels included in the black and blurred region of the water droplet region are oriented so as to converge with each other. ..

変形例6において、算出部26は、候補領域1内の一点を始点として選択する(ステップS401)。例えば、図12に示すように、始点である画素70aを選択する。そして、算出部26は、始点である画素70aのエッジの向き71aを算出する(ステップS402)。 In the modification 6, the calculation unit 26 selects one point in the candidate area 1 as a starting point (step S401). For example, as shown in FIG. 12, the pixel 70a, which is the starting point, is selected. Then, the calculation unit 26 calculates the direction 71a of the edge of the pixel 70a, which is the starting point (step S402).

次に、算出部26は、始点に対して所定の位置に位置する終点を検出する、終点検出処理を行う(ステップS403)。例えば、図12に示すように、始点である画素70aから所定の間隔72で離れて位置し、かつ画素70a(始点)のエッジの向き71aから垂直方向にある画素70bを終点として検出する。そして、終点である画素70bのエッジの向き71bを算出する。 Next, the calculation unit 26 performs an end point detection process for detecting an end point located at a predetermined position with respect to the start point (step S403). For example, as shown in FIG. 12, the pixel 70b, which is located at a predetermined interval 72 from the pixel 70a which is the start point and is perpendicular to the edge direction 71a of the pixel 70a (start point), is detected as the end point. Then, the direction 71b of the edge of the pixel 70b, which is the end point, is calculated.

なお、図12に示すように変形例6では、終点である画素70bを、始点である画素70aの3時位置から選択しているが、9時位置から選択してもよい。後述するくり返しの終点検出処理において、新たな始点に対して前回と同じ時計位置の終点を選択すればよい。 As shown in FIG. 12, in the modification 6, the pixel 70b as the end point is selected from the 3 o'clock position of the pixel 70a as the start point, but it may be selected from the 9 o'clock position. In the repeated end point detection process described later, the end point at the same clock position as the previous time may be selected for the new start point.

次に、判定部24は、始点のエッジの向きと終点のエッジの向きが、互いに収束するように向いているか否かを判定する終点判定処理を行う(ステップS404)。具体的には、図12に示すように、画素70aのエッジの向き71aに対して、3時位置に位置する画素70bのエッジの向き71bが、反時計回りに正の向きで、所定の角度差内になった場合に、互いのエッジの向きが収束していると判定することができる。 Next, the determination unit 24 performs an end point determination process for determining whether or not the direction of the edge of the start point and the direction of the edge of the end point are oriented so as to converge with each other (step S404). Specifically, as shown in FIG. 12, the edge orientation 71b of the pixel 70b located at the 3 o'clock position is in a positive direction counterclockwise with respect to the edge orientation 71a of the pixel 70a, and is at a predetermined angle. When it is within the difference, it can be determined that the directions of the edges of each other are converged.

なお、終点検出処理において、始点に対して終点を9時位置から選択した場合には、始点のエッジの向きに対して、終点のエッジの向きが時計回りに正の向きで、所定の角度差内になった場合に、互いのエッジの向きが収束していると判定することができる。 In the end point detection process, when the end point is selected from the 9 o'clock position with respect to the start point, the direction of the edge of the end point is positive in the clockwise direction with respect to the direction of the edge of the start point, and a predetermined angle difference is obtained. When it is inside, it can be determined that the directions of the edges of each other are converged.

そして、判定部24は、始点のエッジの向きに対する終点のエッジの向きが所定の角度差内になった場合(ステップS405,Yes)、処理回数を1増加して記憶部25に記憶させる(ステップS406)。 Then, when the direction of the edge of the end point with respect to the direction of the edge of the start point is within a predetermined angle difference (step S405, Yes), the determination unit 24 increases the number of processes by 1 and stores it in the storage unit 25 (step). S406).

次に、判定部24は、記憶部25に記憶されている処理回数が所定の回数以上か否かを判定する(ステップS407)。そして、処理回数が所定の回数以上であった場合(ステップS407,Yes)、候補領域1は水滴領域であると判定する(ステップS408)。 Next, the determination unit 24 determines whether or not the number of processes stored in the storage unit 25 is equal to or greater than a predetermined number (step S407). Then, when the number of treatments is equal to or greater than a predetermined number (step S407, Yes), it is determined that the candidate region 1 is a water droplet region (step S408).

また、ステップS407において、処理回数が所定の回数に満たない場合には(ステップS407,No)、判定部24は算出部26に対し、これまでの処理で終点として処理していた点(ここでは点70b)を始点として、改めて終点検出処理を行うように指示を行う。 Further, in step S407, when the number of processes is less than a predetermined number (steps S407, No), the determination unit 24 processes the calculation unit 26 as the end point in the previous processes (here, the process). Starting from the point 70b), an instruction is given to perform the end point detection process again.

変形例6では、図12で示すように、例えば、画素70aを始点とした場合、終点検出処理により画素70bが検出される。そして、画素70aに対する画素70bの終点判定処理がOKの場合、処理回数を1増加させる。そして、処理回数が所定の回数に達していない場合、画素70bを始点として、新たに終点検出処理を行う。それにより、画素70cが新たな終点として検出される。そして、画素70cのエッジの向き71cを用いて、画素70bに対する画素70cの終点判定処理を改めて行っている。 In the modified example 6, as shown in FIG. 12, for example, when the pixel 70a is set as the start point, the pixel 70b is detected by the end point detection process. Then, when the end point determination process of the pixel 70b with respect to the pixel 70a is OK, the number of processes is increased by 1. Then, when the number of processes has not reached a predetermined number, a new end point detection process is performed starting from the pixel 70b. As a result, the pixel 70c is detected as a new end point. Then, using the edge orientation 71c of the pixel 70c, the end point determination process of the pixel 70c with respect to the pixel 70b is performed again.

上述のように、終点検出処理と終点判定処理をくり返し実施することにより、候補領域1内で候補領域1に沿って所定の間隔72で並んだ複数の画素が抽出される。また同時に、抽出された複数の画素のエッジの向き同士が互いに収束するように向いているか否かを判定することができる。さらに、処理回数を所定の回数に設定することにより、候補領域1内で抽出する画素の数を設定することができる。 As described above, by repeatedly performing the end point detection process and the end point determination process, a plurality of pixels arranged in the candidate area 1 along the candidate area 1 at a predetermined interval 72 are extracted. At the same time, it is possible to determine whether or not the directions of the edges of the plurality of extracted pixels are oriented so as to converge with each other. Further, by setting the number of processes to a predetermined number, the number of pixels to be extracted in the candidate area 1 can be set.

なお、始点に対する終点の終点判定処理がNGである場合には(ステップS405,No)、候補領域1は水滴領域ではないと判定する(ステップS409)。そして、判定部24が判定結果を水滴除去装置30に出力して(ステップS410)、処理を終了する。 If the end point determination process for the end point with respect to the start point is NG (step S405, No), it is determined that the candidate region 1 is not a water droplet region (step S409). Then, the determination unit 24 outputs the determination result to the water droplet removing device 30 (step S410), and ends the process.

変形例6において、候補領域1内で選択する画素の数は、所望の検出精度や検出速度に基づいて、適宜設定することができる。 In the modification 6, the number of pixels selected in the candidate region 1 can be appropriately set based on the desired detection accuracy and detection speed.

また、候補領域1内で選択する画素同士の間隔72は、選択する画素の数に基づいて、適宜設定することができる。例えば、選択する画素の数が少ない場合には間隔を広げ、選択する画素の数が多い場合には間隔を狭めることにより、候補領域1の全体から画素をそれぞれ選択することができる。 Further, the interval 72 between the pixels selected in the candidate area 1 can be appropriately set based on the number of selected pixels. For example, when the number of pixels to be selected is small, the interval is widened, and when the number of pixels to be selected is large, the interval is narrowed, so that the pixels can be selected from the entire candidate region 1.

さらに、始点のエッジの向きに対する終点のエッジの向きの角度差は、画素同士の間隔72などに基づいて、適宜設定することができる。 Further, the angle difference between the direction of the edge of the start point and the direction of the edge of the end point can be appropriately set based on the distance between the pixels 72 and the like.

変形例6では、候補領域1内の広い範囲に分布する画素を抽出し、それらのエッジの向きに基づいて水滴の付着を判定している。そのため、候補領域1が所定の形状(円弧形状)であることを正確に判定することができる。 In the modification 6, the pixels distributed in a wide range in the candidate region 1 are extracted, and the adhesion of water droplets is determined based on the orientation of their edges. Therefore, it can be accurately determined that the candidate region 1 has a predetermined shape (arc shape).

さらに、変形例6では、終点検出処理と終点判定処理をくり返し実施することにより、効率よく上述の判定が可能である。そのため、処理効率に優れた判定が可能である。 Further, in the modification 6, the above-mentioned determination can be efficiently performed by repeatedly performing the end point detection process and the end point determination process. Therefore, it is possible to make a determination with excellent processing efficiency.

したがって、変形例6に係る画像処理装置20aによれば、カメラ10に付着した水滴を効率よくかつ高精度に判定することができる。 Therefore, according to the image processing device 20a according to the modification 6, the water droplets adhering to the camera 10 can be determined efficiently and with high accuracy.

(変形例7)
変形例6に係る画像処理装置20aにおいて、異なる終点検出処理及び終点判定処理を行い、水滴の付着を判定することができる。この変形例7について、同じく図12を用いて説明する。
(Modification 7)
In the image processing apparatus 20a according to the modification 6, different end point detection processes and end point determination processes can be performed to determine the adhesion of water droplets. The modified example 7 will be described with reference to FIG.

変形例7において、算出部26は、始点に対して所定の位置に位置する2つの終点を検出する終点検出処理を行う。例えば、図12に示すように、始点である画素70aから所定の間隔72で離れて位置し、かつ画素70a(始点)のエッジの向き71aから垂直方向にある画素70bを第1終点として検出する。そして、第1終点である画素70bのエッジの向き71bを算出する。 In the modified example 7, the calculation unit 26 performs an end point detection process for detecting two end points located at predetermined positions with respect to the start point. For example, as shown in FIG. 12, the pixel 70b, which is located at a predetermined interval 72 from the pixel 70a which is the start point and is perpendicular to the edge direction 71a of the pixel 70a (start point), is detected as the first end point. .. Then, the direction 71b of the edge of the pixel 70b, which is the first end point, is calculated.

さらに、算出部26は、追加の終点検出処理として、第1終点である画素70bから所定の間隔73で離れて位置し、かつ第1終点である画素70bのエッジの向き71bの方向にある画素74bを第2終点として検出する。 Further, as an additional end point detection process, the calculation unit 26 is located at a predetermined interval 73 from the pixel 70b, which is the first end point, and is in the direction of the edge direction 71b of the pixel 70b, which is the first end point. 74b is detected as the second end point.

次に、判定部24において、第1終点及び第2終点のそれぞれに関して候補領域1に含まれるか否かを判定する終点判定処理を行う。具体的には、図12に示すように、第1終点である画素70bは候補領域1に含まれ、第2終点である画素74bは候補領域1に含まれない場合に、終点判定処理がOKであると判定することができる。 Next, the determination unit 24 performs end point determination processing for determining whether or not each of the first end point and the second end point is included in the candidate area 1. Specifically, as shown in FIG. 12, when the pixel 70b which is the first end point is included in the candidate area 1 and the pixel 74b which is the second end point is not included in the candidate area 1, the end point determination process is OK. Can be determined to be.

すなわち、上述の判定は、第1終点が候補領域1内に位置し、かつ第2終点が候補領域1外に位置しているか否かを評価するものである。 That is, the above-mentioned determination evaluates whether or not the first end point is located in the candidate area 1 and the second end point is located outside the candidate area 1.

そして、変形例6と同様、終点判定処理がOKの場合は、判定部24において処理回数を参照する。そして、処理回数が所定の回数以下である場合には、判定部24は算出部26に対し、これまでの処理で第1終点として処理していた点である画素70bを始点として、改めて終点検出処理を行うように指示を行う。 Then, as in the modified example 6, when the end point determination process is OK, the determination unit 24 refers to the number of processes. Then, when the number of processes is less than or equal to a predetermined number of times, the determination unit 24 detects the end point again with the pixel 70b, which is the point processed as the first end point in the previous processing, as the start point for the calculation unit 26. Instruct to perform the process.

変形例7では、図12で示すように、例えば、画素70aを始点とした場合、終点検出処理により画素70b及び画素74bが検出される。そして、画素70b及び画素74bの終点判定処理がOKで、処理回数が未達の場合、画素70bを始点として、新たに終点検出処理を行う。それにより、画素70c及び画素74cが新たな終点として検出される。そして、画素70c及び画素74cの終点判定処理を改めて行っている。 In the modified example 7, as shown in FIG. 12, for example, when the pixel 70a is used as the start point, the pixel 70b and the pixel 74b are detected by the end point detection process. Then, when the end point determination process of the pixel 70b and the pixel 74b is OK and the number of processes has not been reached, the end point detection process is newly performed with the pixel 70b as the start point. As a result, the pixels 70c and the pixels 74c are detected as new end points. Then, the end point determination processing of the pixels 70c and the pixels 74c is performed again.

変形例6と比較した場合、変形例7の実施形態においては、一回の終点検出処理で終点を2点検出し、それらに基づいて終点判定処理を実施している。そのため、変形例6と比較して、終点検出処理及び終点判定処理の処理回数が少ない場合においても、候補領域1が所定の形状(円弧形状)であることを正確に判定することができる。 When compared with the modified example 6, in the embodiment of the modified example 7, two end points are inspected in one end point detection process, and the end point determination process is performed based on them. Therefore, it can be accurately determined that the candidate region 1 has a predetermined shape (arc shape) even when the number of processing of the end point detection process and the end point determination process is smaller than that of the modification 6.

したがって、変形例7に係る画像処理装置20aによれば、カメラ10に付着した水滴を高速に判定することができる。 Therefore, according to the image processing device 20a according to the modification 7, the water droplets adhering to the camera 10 can be determined at high speed.

上述の実施形態及び変形例において、撮影画像が全体として暗い、あるいは、明るいような場合、撮影画像中の最小輝度と最大輝度との差が大きくならない場合がある。そして、このように輝度の差が大きくならない場合は、一般に、撮像画像100内の画素のエッジの強度が低くなる。その結果、そのままの撮像画像100の各画素のエッジの強度に基づいて候補領域1を正しく検出することは困難である。 In the above-described embodiment and modification, when the captured image is dark or bright as a whole, the difference between the minimum brightness and the maximum brightness in the captured image may not be large. When the difference in brightness does not increase in this way, the intensity of the edges of the pixels in the captured image 100 is generally low. As a result, it is difficult to correctly detect the candidate region 1 based on the intensity of the edge of each pixel of the captured image 100 as it is.

上述の場合には、撮像画像100を検出部22でエッジ検出処理する前に、ダイナミックレンジ拡大処理と呼ばれる画像処理を行うことが有効である。ダイナミックレンジ拡大処理により、撮像画像100内の最小輝度と最大輝度との差を拡大することができる。その結果、検出部22において、候補領域1を正しく検出することが可能となる。 In the above case, it is effective to perform an image process called a dynamic range enlargement process before the edge detection process of the captured image 100 by the detection unit 22. By the dynamic range enlargement processing, the difference between the minimum brightness and the maximum brightness in the captured image 100 can be enlarged. As a result, the detection unit 22 can correctly detect the candidate region 1.

また、上述の実施形態及び変形例において、検出部22でエッジ検出処理した後に、各種ノイズなどに起因して候補領域1に含まれるべき画素(以下、「エッジ点」という。)の未検出や誤検出が生じる場合がある。その結果、エッジ点の集合体である候補領域1の形状が乱れ、候補領域1が正確に検出されない場合がある。 Further, in the above-described embodiment and modification, after the edge detection process is performed by the detection unit 22, pixels (hereinafter, referred to as “edge points”) that should be included in the candidate region 1 due to various noises or the like are not detected. False positives may occur. As a result, the shape of the candidate region 1 which is an aggregate of edge points may be disturbed, and the candidate region 1 may not be detected accurately.

上述の場合には、撮像画像100を検出部22でエッジ検出処理した後に、モルフォロジ処理と呼ばれる画像処理を行うことが有効である。モルフォロジ処理のうち、膨張処理と呼ばれる画像処理により、未検出で抜けたエッジ点を補完することができる。また、モルフォロジ処理のうち、収縮処理と呼ばれる画像処理により、誤検出されたエッジ点を除去することができる。そして、膨張処理と収縮処理とを組み合わせて実施することにより、候補領域1の形状が整えられ、候補領域1を正確に検出することが可能となる。 In the above case, it is effective to perform image processing called morphology processing after edge detection processing of the captured image 100 by the detection unit 22. Among the morphology processes, an image process called an expansion process can complement undetected edge points. Further, among the morphology processes, an image process called a shrinkage process can remove erroneously detected edge points. Then, by performing the expansion treatment and the contraction treatment in combination, the shape of the candidate region 1 is adjusted, and the candidate region 1 can be accurately detected.

なお、上述の実施形態では、検出条件や判定条件の値を具体的に示したが、これはあくまでも例示であって限定されるものではない。 In the above-described embodiment, the values of the detection condition and the determination condition are specifically shown, but these are merely examples and are not limited.

また、上述の実施形態や変形例に示した画像処理を適宜組み合わせて行ってもよい。例えば、第1の実施の形態の判定手法と、第2の実施の形態の判定手法とを組み合わせてもよい。すなわち、第1の実施の形態の判定手法で候補領域1が水滴領域と判定でき、かつ、第2の実施の形態の判定手法で候補領域1が水滴領域と判定できた場合のみ、候補領域1が水滴領域と最終的に判定してもよい。これにより、カメラ10への水滴の付着の判定精度をさらに向上させることが可能となり、また水滴の付着をさらに高速に判定することも可能となる。 In addition, the image processing shown in the above-described embodiments and modifications may be combined as appropriate. For example, the determination method of the first embodiment and the determination method of the second embodiment may be combined. That is, only when the candidate region 1 can be determined to be a water droplet region by the determination method of the first embodiment and the candidate region 1 can be determined to be a water droplet region by the determination method of the second embodiment, the candidate region 1 May be finally determined to be the water droplet region. As a result, it is possible to further improve the accuracy of determining the adhesion of water droplets to the camera 10, and it is also possible to determine the adhesion of water droplets at a higher speed.

また、上記では、水滴除去システム11を車両用のカメラ10に適用する例を示したが、これに限られず、例えば、建物の内外や路地等に設置される監視/防犯カメラなどのその他の種類のカメラ(光学センサ)に適用してもよい。 Further, in the above, an example in which the water droplet removal system 11 is applied to the camera 10 for a vehicle is shown, but the present invention is not limited to this, and other types such as a surveillance / security camera installed inside or outside a building or in an alley or the like are shown. It may be applied to the camera (optical sensor) of.

また、上述した実施形態において、画像処理装置20、20aは車両の内部に搭載されていてもよいし、車両の外部に配置され、カメラ(撮像部)や水滴除去装置と無線等により各種情報の送受信を行ってもよい。 Further, in the above-described embodiment, the image processing devices 20 and 20a may be mounted inside the vehicle, or may be arranged outside the vehicle, and various information may be obtained by wirelessly using a camera (imaging unit), a water droplet removing device, or the like. You may send and receive.

さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細及び代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付の特許請求の範囲及びその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。 Further effects and variations can be easily derived by those skilled in the art. For this reason, the broader aspects of the invention are not limited to the particular details and representative embodiments expressed and described as described above. Therefore, various modifications can be made without departing from the spirit or scope of the general concept of the invention as defined by the appended claims and their equivalents.

1 候補領域
2 中心
2a 中心領域
3 注目点
10 カメラ(撮像部)
11 水滴除去システム
20 画像処理装置
21 制御部
22 検出部
23 推定部
24 判定部
25 記憶部
26 算出部
30 水滴除去装置
100 撮像画像
1 Candidate area 2 Center 2a Center area 3 Points of interest 10 Camera (imaging unit)
11 Water droplet removal system 20 Image processing device 21 Control unit 22 Detection unit 23 Estimating unit 24 Judgment unit 25 Storage unit 26 Calculation unit 30 Water droplet removal device 100 Captured image

Claims (4)

撮像部で取得された撮像画像の各画素のエッジの強度に基づいて、前記撮像部に付着した水滴の影響を受けた水滴領域の候補となる候補領域を検出する検出部と、
前記候補領域内における前記候補領域を内接させる矩形と当該候補領域との交点である注目点および前記注目点の周辺領域の各画素の前記エッジの向きを算出する算出部と、
前記注目点および前記注目点の周辺領域の各画素の前記エッジの向きのばらつきに基づいて前記候補領域が前記水滴領域であるか否かを判定する判定部と
を備えることを特徴とする画像処理装置。
A detection unit that detects a candidate region that is a candidate for a water droplet region affected by water droplets adhering to the imaging unit based on the intensity of the edge of each pixel of the captured image acquired by the imaging unit.
A calculation unit that calculates the direction of the edge of each pixel in the attention point, which is the intersection of the rectangle inscribed in the candidate region and the candidate region, and the peripheral region of the attention point.
An image processing characterized by comprising a determination unit for determining whether or not the candidate region is the water droplet region based on the variation in the orientation of the edge of each pixel of the attention point and the region around the attention point. Device.
前記判定部は、
記注目点から所定の範囲内にある前記候補領域内における各画素の前記エッジの向きのばらつきが所定の範囲内にある場合に、前記候補領域が前記水滴領域であると判定すること
を特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。
The determination unit
When the variation in the orientation of the edge of each pixel in the candidate region that is before Kichu th point within a predetermined range is within a predetermined range, determining that the candidate region is the water droplet region The image processing apparatus according to claim 1.
前記判定部は、
前記候補領域内において当該候補領域に沿って所定の間隔で並んだ所定の数の画素の前記エッジの向き同士が互いに収束するように向いている場合に、前記候補領域が前記水滴領域であると判定すること
を特徴とする請求項1または2に記載の画像処理装置。
The determination unit
When the edges of a predetermined number of pixels arranged at a predetermined interval along the candidate region are oriented so as to converge with each other, the candidate region is defined as the water droplet region. The image processing apparatus according to claim 1 or 2, wherein the determination is made.
請求項1〜3のいずれか一つに記載の画像処理装置と、
前記画像処理装置の前記判定部における判定結果に基づいて前記撮像部に付着した水滴を除去する水滴除去装置と
を備えることを特徴とする水滴除去システム。
The image processing apparatus according to any one of claims 1 to 3.
A water droplet removing system including a water droplet removing device that removes water droplets adhering to the imaging unit based on a determination result in the determination unit of the image processing device.
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