JP7244221B2 - Object recognition device - Google Patents
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Description
本発明は、物体認識装置に関する。 The present invention relates to an object recognition device.
従来、車両に搭載された可視光カメラと遠赤外線カメラとの撮像結果を用いて車両前方の歩行者を認識する歩行者認識装置がある(例えば、特許文献1参照)。この歩行者認識装置では、特に夜間やトンネル等の暗い道路環境において利用され、遠赤外線カメラの撮像結果による歩行者特定認識率が高く、かつ、可視光カメラによる歩行者特定認識率が低い歩行者の存在をドライバに告知するものである。 Conventionally, there is a pedestrian recognition device that recognizes a pedestrian in front of a vehicle using the imaging results of a visible light camera and a far-infrared camera mounted on the vehicle (see, for example, Patent Document 1). This pedestrian recognition device is used particularly in dark road environments such as nighttime and tunnels, and has a high pedestrian identification recognition rate by the imaging result of the far-infrared camera and a low pedestrian identification recognition rate by the visible light camera. to inform the driver of the existence of
しかしながら、特許文献1に開示された技術では、可視光カメラと遠赤外線カメラの2種類のカメラを用いる必要がある。すなわち、2種類のカメラ画像ごとに認識率を割り出す必要があった。したがって、2種類のカメラ画像を同時に認識するといった煩雑な処理を要し、システムに要求される処理負荷が高くなる問題があった。 However, the technique disclosed in Patent Document 1 requires the use of two types of cameras, a visible light camera and a far-infrared camera. That is, it was necessary to calculate the recognition rate for each of the two types of camera images. Therefore, there is a problem that complicated processing such as recognizing two types of camera images at the same time is required, and the processing load required of the system is increased.
本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、可視光領域及び近赤外領域の双方に感度を有するカメラを利用することで、処理負荷を軽減することのできる物体認識装置を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an object recognition apparatus capable of reducing the processing load by using a camera having sensitivity in both the visible light region and the near-infrared region. With the goal.
本発明に係る物体認識装置は、可視光領域及び近赤外領域の双方に感度を有して、車両の周辺を撮像した可視光及び近赤外光で撮像された画像を一の画像に変換する撮像部と、前記撮像部が可視光及び近赤外の両方で撮像して得られた一の画像に基づいて、前記車両の周辺に存在する物体の有無を判定する物体形状判定部と、前記物体形状判定部の判定結果に基づいて、前記物体の位置を算出する位置算出部と、前記位置算出部の算出結果に基づいて、前記一の画像の中の前記物体がドライバの目視による認識が可能か否か判定する目視可否判定部と、前記目視可否判定部の判定結果に基づいて、出力パターンを判断する出力判断部とを備え、前記目視可否判定部は、前記位置算出部の算出結果に基づいて、前記一の画像の中の前記物体の彩度を算出し、前記算出された彩度に基づいて、前記一の画像の中の前記物体がドライバの目視による認識が可能か否か判定することを特徴とする。 The object recognition device according to the present invention has sensitivity in both the visible light region and the near-infrared region, and converts the images of the surroundings of the vehicle captured with visible light and near-infrared light into one image. and an object shape determination unit that determines the presence or absence of an object existing around the vehicle based on one image obtained by the imaging unit imaging both visible light and near-infrared light, a position calculation unit for calculating a position of the object based on the determination result of the object shape determination unit; and a driver visually recognizing the object in the one image based on the calculation result of the position calculation unit. and an output determination unit that determines an output pattern based on the determination result of the visual visibility determination unit , wherein the visual visibility determination unit performs the calculation of the position calculation unit. Based on the result, the saturation of the object in the one image is calculated, and based on the calculated saturation, whether or not the object in the one image can be visually recognized by the driver. It is characterized by determining whether
この発明では、上記構成によって、可視光領域及び近赤外領域の双方に感度を有して、車両の周辺を撮像した可視光及び近赤外光で撮像された画像を一の画像に変換するカメラを利用することで、処理負荷を軽減することができる。
そして、目視可否判定部を備えることによって、目視可否判定部は、位置算出部の算出結果に基づいて、一の画像の中の物体の彩度を算出し、算出された彩度に基づいて、一の画像の中の物体がドライバの目視による認識が可能か否か判定することができる。
In the present invention, with the above configuration, it has sensitivity in both the visible light region and the near-infrared region, and converts the image captured in the visible light and the near-infrared light that captures the surroundings of the vehicle into one image. Processing load can be reduced by using a camera.
By providing the visual visibility determination unit, the visual visibility determination unit calculates the saturation of an object in one image based on the calculation result of the position calculation unit, and based on the calculated saturation, It can be determined whether an object in one image is visually recognizable by the driver.
以下、本発明に係る物体認識装置の具体的な実施形態について、図面を参照して説明する。 Hereinafter, specific embodiments of an object recognition device according to the present invention will be described with reference to the drawings.
(物体認識装置のハードウェア構成の説明)
図1は、実施例1に係る物体認識装置100を車両に実装した様子を示すハードウェアブロック図である。
(Explanation of hardware configuration of object recognition device)
FIG. 1 is a hardware block diagram showing how an
物体認識装置100は、撮像部10と、ECU(Electronic Control Unit)20と、AR(Augmented Reality)ヘッドアップディスプレイ31と、液晶ディスプレイ32と、近赤外ライト40と、可変配光式ヘッドライト50とを備える。
The
撮像部10は、近赤外領域(例えば、800nm~950nm付近)及び可視光領域(380nm~800nm付近)に感度を有し、車両の周辺を撮像する。撮像部10は、レンズ11と、撮像素子12と、信号処理調整用IC13とを有する。
The
レンズ11は、近赤外光及び可視光を所定の屈折力で屈折させて、撮像素子12に結像させる。
The
撮像素子12は、CCD(Charge Coupled Device)やCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)等の光電変換素子で構成され、結像された光を画像Iに変換する。撮像素子12からは、電気信号に変換された画像信号が出力される。
The
信号処理調整用IC13は、画像信号のゲインを調整して所定の画像信号に変換する。その変換された画像信号は、調整済画像信号として出力される。
The signal
なお、信号処理調整用IC13からレンズ11と撮像素子12とに対して、絞りとシャッタ速度を調整して露光量を設定する撮像パラメータ調整信号が出力される。
The signal
なお、撮像部10は、車両のフロントガラスの裏面側、例えばルームミラーの裏側付近に、車両の前方を向けて設置される。
Note that the
ECU20は、例えばマイクロコンピュータで構成され、撮像部10に対して撮像パラメータ調整指示信号を出力して、撮像部10の撮像パラメータを設定する。ECU20は、その撮像パラメータで撮像された調整済画像信号を処理して、車両の周辺に存在する物体を認識する。ここで、物体とは、例えば、動物(鹿、タヌキなど)、二輪車(自転車、自動二輪車など)、歩行者(大人、子供、車椅子、ベビーカーなど)、他車両(小型車両、普通車両、大型車両など)が該当する。
The
ECU20は、物体を認識した場合、その旨を示す物体認識信号をARヘッドアップディスプレイ31又は液晶ディスプレイ32に対して出力する。
When recognizing an object, the
ECU20は、近赤外ライト40に対して、近赤外光の照射光量を設定する近赤外光量設定信号を出力する。
The
ECU20は、可変配光式ヘッドライト50に対して、可視光の照射位置を設定する照射位置設定信号を出力する。
The
ARヘッドアップディスプレイ31は、例えば透明のパネルを用いたコンバイナ型のディスプレイであり、ドライバが視認できる位置に配置される。
The AR head-
液晶ディスプレイ32は、例えば矩形状のフラットパネルディスプレイであり、ドライバが視認できる位置に配置される。
The
近赤外ライト40は、例えば、可変配光式ヘッドライト50の近傍に設置された近赤外光器からなる。なお、近赤外ライト40は、車両の可変配光式ヘッドライト50と兼用してもよい。
The near-infrared light 40 is, for example, a near-infrared light device installed near the variable
近赤外ライト40は、車両の進行方向を照明するとともに、ECU20から出力された近赤外光量設定信号によって指示された量の近赤外光を撮像部10の撮像範囲の内部に向けて照射する。近赤外ライト40は、ECU20に対して、近赤外ライト40が点灯状態にあるか否かを示す照明光消灯信号を出力する。この照明光消灯信号は、近赤外ライト40の点灯状態を確認するために利用される。
The near-infrared light 40 illuminates the traveling direction of the vehicle, and irradiates the inside of the imaging range of the
可変配光式ヘッドライト50は、車両の進行方向を照明するとともに、複数のLED光源を有し、ECU20から出力された可視光照射位置設定信号によって指示された位置に向けて可視光を照射する。可変配光式ヘッドライト50は、ECU20に対して、可変配光式ヘッドライト50が点灯状態にあるか否かを示す照明光消灯信号を出力する。この照明光消灯信号は、可変配光式ヘッドライト50の点灯状態を確認するために利用される。
The variable
(物体認識装置の機能構成の説明)
図2は、実施例1に係る物体認識装置100の機能構成を示す機能ブロック図である。
(Description of the functional configuration of the object recognition device)
FIG. 2 is a functional block diagram showing the functional configuration of the
物体認識装置100は、撮像部10と、ECU20と、表示部30と、可変配光式ヘッドライト50とを備える。
The
ECU20は、物体形状判定部21と、物体位置判別部22(位置算出部)と、目視可否判断部23と、出力判断部24と、配光制御部25と、表示制御部26とを備える。
The
物体形状判定部21は、撮像部10が車両の周辺を撮像して得られる画像Iに基づいて、車両の周辺に存在する物体の有無を判定する。
The object
物体形状判定部21は、マッチング判定部21Aと、データベース21Bとを備える。マッチング判定部21Aは、撮像部10が車両の周辺を撮像して得られる画像Iと、データベース21Bに記憶されている内容とのマッチング処理を行う。具体的には、データベース21Bに記憶されているテンプレートを、画像Iの上に重ね合わせた状態で走査する。そして、各位置で類似度を求めて、画像Iの中からテンプレートに類似した領域を探し出し、物体の種類(例えば、タヌキや自転車など)を認識する。
The object
物体位置判別部22は、物体位置計測部22Aと、物体横幅/高さ計測部22Bと、物体距離計測部22Cと、物体向き計測部22Dとを備える。
The object
物体位置計測部22Aは、物体形状判定部21の認識結果に基づいて、画像Iから抽出された物体の、画像I上の位置座標(X、Y)を求める。この位置座標(X、Y)は、自車両の位置を原点としたときの二次元座標で表される。
The object position measurement unit 22A obtains the position coordinates (X, Y) on the image I of the object extracted from the image I based on the recognition result of the object
物体横幅/高さ計測部22Bは、物体位置計測部22Aが計測した位置座標(X、Y)に基づいて、周知の手法を用いて、物体の画像I上の領域(W×H)を求める。ここで、Wは横幅を示し、Hは高さを示す。
The object width/
物体距離計測部22Cは、例えば、位置座標(X、Y)を世界座標に変換し、世界座標の原点から物体までの距離を求める。
The object
物体向き計測部22Dは、周知の手法を用いて、物体が車両の進行方向に対してどちらの方向を向いているかを計測する。具体的に、物体向き計測部22Dは、物体が車両の進行方向に対して同じ方向を向いているか、右向きか、左向きか、進行方向に対向しているかを計測する。例えば、歩行者の体の向きは、人間の顔の向きを検知する技術を適用することで計測される。 The object orientation measurement unit 22D uses a well-known technique to measure which direction an object faces relative to the traveling direction of the vehicle. Specifically, the object orientation measurement unit 22D measures whether the object is facing the same direction as the traveling direction of the vehicle, is facing rightward, leftward, or faces the traveling direction. For example, the orientation of a pedestrian's body is measured by applying technology that detects the orientation of a person's face.
目視可否判断部23は、画素数計測部23Aと、彩度検出部23Bと、無彩色度算出部23Cと、目視可否判定部23Dとを備える。
The visual
画素数計測部23Aは、物体位置判別部22が判別した物体の位置座標に基づいて、周知の手法を用いて、物体の画像I上の領域の面積(W×H)に比例した画素数を求める。ここで、Wは横幅を示し、Hは高さを示す。
Based on the position coordinates of the object determined by the object
次に、彩度検出部23Bの詳細について、色を数値で表現する方法を、RGB形式とYUV形式とに分けて説明する。
Next, regarding the details of the
RGB形式の場合、各原色量は等しいほど、後述する無彩色度が高くなり、完全な無彩色の場合、R=G=Bとなり、無彩色度が高い場合、R≒G≒Bとなる。この特性を利用して、彩度検出部23Bは、物体の領域に含まれるRGB(赤、緑、青)の各値(0~255)を算出する。
In the case of the RGB format, the more equal the amount of each primary color, the higher the degree of achromaticity, which will be described later. In the case of complete achromaticity, R=G=B, and in the case of high achromaticity, R≈G≈B. Using this characteristic, the
YUV形式の場合、輝度V以外の色情報(U、V)が0に近いほど、無彩色度が高くなり、完全な無彩色の場合、U=0、V=0となり、無彩色度が高い場合、U≒0、V≒0となる。この特性を利用して、彩度検出部23Bは、物体の領域に含まれる画像データのY(輝度)、U(青の色差成分)、V(赤の色差成分)を算出する。
In the case of the YUV format, the closer the color information (U, V) other than the luminance V to 0, the higher the achromaticity. In this case, U≈0 and V≈0. Using this characteristic, the
なお、輝度Vは色の明るさを示し、0~100(%)の値で示され、値が大きくなるにつれ明るくなる。なお、0%は黒色、100%は白色に対応している。青の色差成分U、赤の色差成分Vは、-128~128の256階調で表される。 Note that the luminance V indicates the brightness of the color and is represented by a value of 0 to 100 (%), and the higher the value, the brighter the color. 0% corresponds to black and 100% corresponds to white. The color difference component U of blue and the color difference component V of red are represented by 256 gradations from -128 to 128.
無彩色度算出部23Cは、以下の式(1)を用いて、無彩色度(%)を算出する。
ここで、低彩色度の画素には、完全な無彩色の画素の他に、無彩色度が所定値よりも高い画素が含まれる。 Here, the low chromaticity pixels include not only completely achromatic pixels but also pixels with achromaticity higher than a predetermined value.
図3は、夜間等の暗い環境で撮像された画像の中の物体の一例を示す図である。目視可否判定部23Dは、無彩色度(%)が予め定められた閾値(例えば、50%)を超えるか否か判定する。無彩色度が閾値を超える場合(無彩色度>50%)、画像Iの中の物体(図3の右側に示す歩行者)はドライバによる目視が困難であると判定される。
FIG. 3 is a diagram showing an example of an object in an image captured in a dark environment such as nighttime. The visual
一方、無彩色度が閾値以下(例えば、無彩色度=20%)の場合、画像Iの中の物体(図3の左側に示す歩行者)はドライバの目視による認識が可能であると判定される。 On the other hand, when the achromaticity is equal to or less than the threshold value (for example, achromaticity = 20%), it is determined that the object in the image I (the pedestrian shown on the left side of Fig. 3) can be visually recognized by the driver. be.
出力判断部24は、目視可否判定部23Dの判定結果に基づいて、出力パターンを判断する。出力パターンの一例として、配光パターン又は報知パターンがある。
The
すなわち、目視可否判定部23Dにおいて無彩色度が閾値を超えると判定された場合、出力判断部24は、配光パターンを配光制御部25に出力したり、報知パターンを表示制御部26に出力したりする。
That is, when the visual
配光パターンは、例えば、可変配光式ヘッドライト50の種類や仕様等の種々の条件によって決定される。同様に、報知パターンは、例えば、表示部30の種類や仕様等の種々の条件によって決定される。
The light distribution pattern is determined by various conditions such as the type and specifications of the variable
配光制御部25は、出力判断部24の判断結果に基づいて、可変配光式ヘッドライト50の配光を制御する。すなわち、配光制御部25は、出力判断部24により出力された配光パターンに基づいて、ヘッドライトで照射すべき範囲、方向、光量等のパラメータを調整し、かつ、調整後の値に維持する。配光制御部25は、ドライバの目視でも物体を認識できるように、可変配光式ヘッドライト50の照射方向を物体が存在する方向が含まれるように変更する。
The light
表示制御部26は、出力判断部24の判断結果に基づいて、物体の存在を示すパターン像情報を表示部30に表示する。すなわち、表示制御部26は、出力判断部24により出力された報知パターンに基づいて、図4に示すようなパターン像情報を表示する。
The
パターン像情報には、切り欠きを有する円環形状(以下、単に「リング」という)が含まれる。この切り欠きは、画像Iの上で歩行者と重ならないように設けられる(図4)。図4に示すリングRIは、歩行者の足元付近に表示された物体検知枠としてのリングを示している。 The pattern image information includes an annular shape with a notch (hereinafter simply referred to as "ring"). This notch is provided so as not to overlap the pedestrian on the image I (FIG. 4). A ring RI shown in FIG. 4 indicates a ring as an object detection frame displayed near the foot of the pedestrian.
パターン像情報には、画像上に表示するアイコンICが含まれる(図4)。図4に示すアイコンICは、歩行者の頭上に表示された強調表示としてのアイコンである。アイコンICの種類を表すアイコン種別には、例えば、自動車、歩行者、二輪車、動物がある(図5左下側参照)。なお、図5の右側は、実際のカメラ画像の上で、歩行者、二輪車、自動車等の物体にリングRIとアイコンICとを重ね合わせた状態を示している。 The pattern image information includes an icon IC displayed on the image (FIG. 4). The icon IC shown in FIG. 4 is an icon as a highlight displayed above the head of the pedestrian. Icon types representing types of icon ICs include, for example, automobiles, pedestrians, two-wheeled vehicles, and animals (see the lower left side of FIG. 5). The right side of FIG. 5 shows a state in which the ring RI and the icon IC are superimposed on objects such as pedestrians, two-wheeled vehicles, and automobiles on the actual camera image.
可変配光式ヘッドライト50は、照射部51を有する(図2)。照射部51は、配光制御部25で調整された調整後のパラメータの値に基づいて、可変配光式ヘッドライト50の点灯状態を制御する。
The variable
次に、以上説明した実施例の処理全体の流れについて、図6のフローチャートを用いて説明する。 Next, the overall processing flow of the embodiment described above will be described with reference to the flowchart of FIG.
(実施例の処理全体の流れの説明)
(ステップS1)ライトスイッチがオンになって可変配光式ヘッドライト50が点灯しているか否かを判定する。ライトスイッチがオンであるときはステップS2に進み、ライトスイッチがオフであるときはステップS1を繰り返す。
(Description of the overall flow of processing in the embodiment)
(Step S1) It is determined whether or not the light switch is turned on and the variable
(ステップS2)近赤外ライト40から近赤外光を照射する。 (Step S2) Near-infrared light is emitted from the near-infrared light 40 .
(ステップS3)近赤外ライト40の照射に合わせて、撮像部10は、近赤外画像とカラー画像を同時に撮像する。
(Step S3) In accordance with the irradiation of the near-infrared light 40, the
(ステップS4)物体形状判定部21は、撮像部10が撮像して得られる画像Iに基づいて、車両の周辺に存在する物体の有無を判定し、形状を認識する物体形状判定処理を行う。この処理の詳細な流れは後述する。
(Step S4) The object
(ステップS5)物体形状判定処理の認識結果に基づいて、車両の周辺に物体が存在するか否かを判定する。物体が存在すると判定されたときはステップS6に進み、物体が存在しないと判定されたときはステップS3に戻る。 (Step S5) Based on the recognition result of the object shape determination process, it is determined whether or not there is an object around the vehicle. When it is determined that the object exists, the process proceeds to step S6, and when it is determined that the object does not exist, the process returns to step S3.
(ステップS6)物体位置判別部22は、物体が存在すると判定されると、物体位置判定処理を行う。この処理の詳細な流れは後述する。
(Step S6) When it is determined that an object exists, the object
(ステップS7)目視可否判断部23は、物体位置判別部22で判別した位置座標に基づいて、目視可否判定処理を行う。この処理の詳細な流れは後述する。
(Step S<b>7 ) Visual
(ステップS8)目視可否判定処理の判定結果に基づいて、出力判断部24は、ドライバによる目視が困難な物体が存在するか否かに応じて、出力パターンを判断する。目視が困難な物体が存在するときはステップS9に進み、それ以外のときは、ステップS3に戻る。
(Step S8) Based on the determination result of the visual visibility determination process, the
(ステップS9)出力判断部24によって、目視が困難な物体が存在すると判断された場合、可変配光ヘッドライト照射処理を行う。この処理の詳細な流れは後述する。
(Step S9) When the
(ステップS10)車両のイグニッションがオフか否かを判定する。イグニッションがオフであるときは図6の処理を終了し、イグニッションがオンであるときはステップS1に戻る。なお、ここで、車両の車速を検出して、車速が0であるときに図6の処理を終了し、車速が0でないときにステップS1に戻るようにしてもよい。 (Step S10) It is determined whether or not the ignition of the vehicle is off. When the ignition is off, the process of FIG. 6 is terminated, and when the ignition is on, the process returns to step S1. Here, the vehicle speed of the vehicle may be detected, and when the vehicle speed is zero, the process of FIG. 6 may be terminated, and when the vehicle speed is not zero, the process may return to step S1.
次に、図6に示した物体形状判定処理の詳細な流れについて、図7のフローチャートを用いて説明する。 Next, the detailed flow of the object shape determination processing shown in FIG. 6 will be described using the flowchart of FIG.
(物体形状判定処理の流れの説明)
(ステップS11)ステップS3で撮像した画像Iとデータベース21Bに記憶されたテンプレートとの間でテンプレートマッチングを行い、物体の種類を認識する。
(Description of the flow of object shape determination processing)
(Step S11) Template matching is performed between the image I captured in step S3 and the templates stored in the
(ステップS12)画像I内の全ての物体を認識したか否かを判定する。全ての物体を認識したときはメインルーチン(図6)に戻り、それ以外のときは、ステップS11に戻って、別の物体の認識を行う。 (Step S12) It is determined whether or not all the objects in the image I have been recognized. If all objects have been recognized, the process returns to the main routine (FIG. 6). Otherwise, the process returns to step S11 to recognize another object.
次に、図6に示した物体位置判定処理の詳細な流れについて、図8のフローチャートを用いて説明する。 Next, the detailed flow of the object position determination processing shown in FIG. 6 will be described using the flowchart of FIG.
(物体位置判定処理の流れの説明)
(ステップS21)ステップS3で撮像した画像I上における物体の位置を算出する。
(Description of the flow of object position determination processing)
(Step S21) Calculate the position of the object on the image I captured in step S3.
(ステップS22)画像I上における物体の領域を算出する。 (Step S22) The area of the object on the image I is calculated.
(ステップS23)画像I上における物体から自車両までの距離を算出する。 (Step S23) Calculate the distance from the object on the image I to the own vehicle.
(ステップS24)画像I上における物体の向きを算出する。 (Step S24) The orientation of the object on the image I is calculated.
(ステップS25)ステップS21~S24で算出した結果に基づき、物体の認識結果を出力する。その後、処理はメインルーチン(図6)に戻る。 (Step S25) Based on the results calculated in steps S21 to S24, the object recognition result is output. After that, the process returns to the main routine (FIG. 6).
次に、図6に示した目視可否判定処理の詳細な流れについて、図9のフローチャートを用いて説明する。 Next, the detailed flow of the visual visibility determination process shown in FIG. 6 will be described using the flowchart of FIG.
(目視可否判定処理の流れの説明)
(ステップS31)物体領域の面積に比例した画素数を求める。
(Description of the flow of visual visibility determination processing)
(Step S31) Obtain the number of pixels proportional to the area of the object region.
(ステップS32)各画素の色情報(RGB値又はYUV値)を解析する。 (Step S32) Analyze the color information (RGB value or YUV value) of each pixel.
(ステップS33)色情報の彩度を算出する。 (Step S33) Calculate the saturation of the color information.
(ステップS34)物体領域の全ての画素における彩度を算出したか否かを判定する。全ての画素における彩度を算出したときはステップS35に進み、それ以外のときは、ステップS32に戻って、別の画素の色情報を解析する。 (Step S34) It is determined whether or not the saturation has been calculated for all the pixels in the object region. If the saturation has been calculated for all pixels, the process proceeds to step S35. Otherwise, the process returns to step S32 to analyze the color information of another pixel.
(ステップS35)無彩色度(%)を算出する。その後、処理はメインルーチン(図6)に戻る。 (Step S35) Achromaticity (%) is calculated. After that, the process returns to the main routine (FIG. 6).
次に、図6に示した可変配光ヘッドライト照射処理の詳細な流れについて、図10のフローチャートを用いて説明する。ここでは、図11及び図12の場面を想定して可変配光ヘッドライト照射処理を説明する。図11及び図12は、物体認識装置100を、夜間の道路を歩行中の歩行者に適用する場面を示している。
Next, the detailed flow of the variable light distribution headlight irradiation process shown in FIG. 6 will be described using the flowchart of FIG. 11 and 12, the variable light distribution headlight irradiation process will be described. 11 and 12 show a scene in which the
(可変配光ヘッドライト照射処理の流れの説明)
(ステップS41)ドライバによる目視が困難な検知物体として歩行者(図11)の位置(x、y)を算出する。
(Description of the flow of variable light distribution headlight irradiation processing)
(Step S41) The position (x, y) of a pedestrian (FIG. 11) is calculated as a detected object that is difficult for the driver to see.
(ステップS42)歩行者を含む矩形領域RA(図12)の面積を算出する。 (Step S42) Calculate the area of the rectangular area RA (FIG. 12) including the pedestrian.
(ステップS43)可変配光式ヘッドライト50で照射すべき範囲を算出する。
(Step S43) A range to be illuminated by the variable
(ステップS44)可変配光式ヘッドライト50で照射すべき方向を算出する。
(Step S44) The direction in which the variable
(ステップS45)可変配光式ヘッドライト50で照射すべき光量を算出する。
(Step S45) The amount of light to be emitted by the variable
(ステップS46)ステップS43~S45で算出した結果に基づき、可変配光式ヘッドライト50の点灯状態を制御する。その後、処理はメインルーチン(図6)に戻る。
(Step S46) Based on the results calculated in steps S43 to S45, the lighting state of the variable
上記した図6に示す処理では、出力判断部24によって、目視が困難な物体が存在すると判断された場合(ステップS8におけるYES)、可変配光ヘッドライト照射処理(ステップS9)を行う例を示した。本発明はこの態様に限らず、図16に示すように、出力判断部24によって、目視が困難な物体が存在すると判断された場合(ステップS58におけるYES)、表示制御部26によって、表示部30に図5や図15に示すようなパターン像情報が表示される(ステップS59)。
In the process shown in FIG. 6, when the
図13及び図14は、ハイビーム/ロービームを自動切り替えする機能を備えた一般的なヘッドライトでの照射イメージを示す説明図である。 FIG. 13 and FIG. 14 are explanatory diagrams showing irradiation images of general headlights having a function of automatically switching between high beam and low beam.
図13に示す場面では、歩行者が存在しない左側のヘッドライトはハイビームを点灯させない。 In the scene shown in FIG. 13, the left headlight with no pedestrians does not turn on the high beams.
図14は、細かな可変配光制御が可能な機能を有するヘッドライトを適用する場面を示している。図14に示す場面では、縦方向に画面を分割して、図6に示すステップS8において、その分割した領域のどこに歩行者が存在するかの判別が行われる。そして、ドライバの目視が困難な物体が存在すると判断されると、歩行者の存在する領域だけがヘッドライトで照明される。図14に示す場面では、自車両に対向する対向車の運転手等が眩しくないように、歩行者の存在する領域以外の領域を極力照明しないように配慮がなされている。 FIG. 14 shows a situation in which a headlight having a function capable of finely variable light distribution control is applied. In the scene shown in FIG. 14, the screen is divided vertically, and in step S8 shown in FIG. 6, it is determined where the pedestrian is in the divided area. Then, when it is determined that there is an object that is difficult for the driver to visually see, only the area where the pedestrian exists is illuminated by the headlights. In the scene shown in FIG. 14, consideration is given to illuminating areas other than areas where pedestrians are present as much as possible so that the driver of an oncoming vehicle facing the host vehicle is not dazzled.
上述した実施例1の物体認識装置100では、可視光領域及び近赤外領域の双方に感度を有するカメラを利用して、無彩色度が算出される。
In the
すなわち、従来のような2種類のカメラ画像ごとに無彩色度を割り出す必要がない。したがって、2種類のカメラ画像を同時に認識するといった煩雑な処理を要さない。そのため、システムに要求される処理負荷を軽減させることができる。 That is, it is not necessary to determine the achromaticity for each of the two types of camera images as in the conventional case. Therefore, complicated processing such as recognizing two types of camera images at the same time is not required. Therefore, the processing load required for the system can be reduced.
以上、本発明の実施例を図面により詳述したが、実施例は本発明の例示にしか過ぎないものであるため、本発明は実施例の構成にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても、本発明に含まれることは勿論である。 Although the embodiments of the present invention have been described above in detail with reference to the drawings, the embodiments are merely illustrative of the present invention, and the present invention is not limited only to the configurations of the embodiments. It goes without saying that even if there is a change in design within the scope of the gist of the invention, it is included in the present invention.
上述した実施例1では、表示部30にアイコンICを表示させる例を説明した(図5)。本発明はこの態様に限らず、ドライバの肉眼で見える物体と、肉眼で見え難い物体とを異なる色で表示させてもよい。肉眼で見える物体は、例えば、青緑、青、青紫等の寒色系の色又は黄緑、緑、紫、無彩色等の中性色で表示してもよい。肉眼で見え難い物体は、例えば、ピンク、赤、黄色、橙色等の目立つ色で表示してもよい。
In the first embodiment described above, an example in which the icon IC is displayed on the
上述した実施例1では、歩行者等の物体にリングRIとアイコンICをカメラ画像に重ね合わせて表示させる例を説明した(図5)。本発明はこの態様に限らず、自車両の上方を視点とする俯瞰画像上にリングRIとアイコンICを重ね合わせてマップ表示させてもよい(図15)。図15に示す場面では、自車両から物体までの距離がある距離(例えば、約50m)を超えると、ドライバによる物体の見え方に差が出てくる。 In the first embodiment described above, an example has been described in which an object such as a pedestrian is displayed with the ring RI and the icon IC superimposed on the camera image (FIG. 5). The present invention is not limited to this aspect, and the map may be displayed by superimposing the ring RI and the icon IC on the bird's-eye view image with the viewpoint above the own vehicle (FIG. 15). In the scene shown in FIG. 15, when the distance from the own vehicle to the object exceeds a certain distance (for example, about 50 m), the driver sees the object differently.
上述した実施例1では、ARヘッドアップディスプレイ31としてコンバイナ型のディスプレイを用いる例を説明した。本発明はこの態様に限らず、ARヘッドアップディスプレイ31は、例えば、フロントウィンドウに直接画像を表示させる方式であっても良い。
In the first embodiment described above, an example in which a combiner type display is used as the AR head-up
10・・・撮像部
21・・・物体形状判定部
22・・・物体位置判別部(位置算出部)
23D・・・目視可否判断部
24・・・出力判断部
25・・・配光制御部
26・・・表示制御部
30・・・表示部
31・・・ARヘッドアップディスプレイ
32・・・液晶ディスプレイ
50・・・可変配光式ヘッドライト
100・・・物体認識装置
IC・・・アイコン(パターン像情報)
RI・・・リング(パターン像情報)
10...
23D Visual
RI... Ring (pattern image information)
Claims (5)
前記撮像部が可視光及び近赤外の両方で撮像して得られた一の画像に基づいて、前記車両の周辺に存在する物体の有無を判定する物体形状判定部と、
前記物体形状判定部の判定結果に基づいて、前記物体の位置を算出する位置算出部と、
前記位置算出部の算出結果に基づいて、前記一の画像の中の前記物体がドライバの目視による認識が可能か否か判定する目視可否判定部と、
前記目視可否判定部の判定結果に基づいて、出力パターンを判断する出力判断部とを備え、
前記目視可否判定部は、前記位置算出部の算出結果に基づいて、前記一の画像の中の前記物体の彩度を算出し、前記算出された彩度に基づいて、前記一の画像の中の前記物体がドライバの目視による認識が可能か否か判定することを特徴とする物体認識装置。 an imaging unit that has sensitivity in both the visible light region and the near-infrared region and converts an image captured with visible light and near-infrared light that captures the surroundings of the vehicle into one image;
an object shape determination unit that determines the presence or absence of an object existing around the vehicle based on one image obtained by the imaging unit capturing images with both visible light and near infrared light;
a position calculation unit that calculates the position of the object based on the determination result of the object shape determination unit;
a visual visibility determination unit that determines whether or not the object in the one image can be visually recognized by a driver based on the calculation result of the position calculation unit;
an output determination unit that determines an output pattern based on the determination result of the visual visibility determination unit ;
The visual visibility determination unit calculates the saturation of the object in the one image based on the calculation result of the position calculation unit, and calculates the saturation of the object in the one image based on the calculated saturation. 3. An object recognition device, characterized in that it determines whether or not the object of claim 1 can be visually recognized by a driver .
前記目視可否判定部は、前記算出された彩度に基づいて前記物体の領域に含まれる総画素に占める低彩色度の画素数の割合を示す無彩色度を算出する無彩色度算出部を備え、
前記目視可否判定部は、前記無彩色度が閾値を超えるとき、前記ドライバの目視による認識が困難であると判定し、
前記無彩色度が前記閾値以下のとき、前記ドライバの目視による認識が可能であると判定することを特徴とする物体認識装置。 In the object recognition device according to claim 1 ,
The visual visibility determination unit includes an achromatic chromaticity calculation unit that calculates an achromatic chromaticity indicating a ratio of the number of pixels with low chromaticity to all pixels included in the region of the object based on the calculated chroma. ,
The visual availability determination unit determines that visual recognition by the driver is difficult when the achromaticity exceeds a threshold value,
An object recognition device, wherein when the achromaticity is equal to or less than the threshold value, it is determined that the driver can visually recognize the object.
前記出力判断部の判断結果に基づいて、ヘッドライトの配光を制御する配光制御部を備えることを特徴とする物体認識装置。 The object recognition device according to claim 1,
An object recognition device, comprising: a light distribution control section that controls light distribution of a headlight based on a determination result of the output determination section.
前記配光制御部は、
前記出力判断部の判断結果に基づいて、前記ヘッドライトの照射方向を前記物体が存在する方向が含まれるように変更することを特徴とする物体認識装置。 In the object recognition device according to claim 3 ,
The light distribution control unit
An object recognition device, wherein the irradiation direction of the headlight is changed so as to include the direction in which the object exists, based on the determination result of the output determination unit.
前記出力判断部の判断結果に基づいて、前記物体の存在を示すパターン像情報を表示部に表示する表示制御部を備えることを特徴とする物体認識装置。 In the object recognition device according to claim 1,
An object recognition apparatus, comprising: a display control unit for displaying pattern image information indicating existence of the object on a display unit based on the determination result of the output determination unit.
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