DE112018005708T5

DE112018005708T5 - Objekterkennungsvorrichtung

Info

Publication number: DE112018005708T5
Application number: DE112018005708.9T
Authority: DE
Inventors: Takeshi Endo; Takeshi Nagasaki
Original assignee: Hitachi Automotive Systems Ltd
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2018-01-12
Filing date: 2018-12-20
Publication date: 2020-07-23
Also published as: WO2019138827A1; JP6868932B2; JP2019125022A

Abstract

Die vorliegende Erfindung stellt eine Objekterkennungsvorrichtung bereit, die es ermöglicht, eine Verringerung der Zahl von Malen, die eine Bilderfassung durchgeführt wird, zu begrenzen und eine Erkennungsrate zu verbessern. Gemäß der vorliegenden Erfindung berechnet eine Kamerasteuereinheit 101 einen Kamerasteuerwert zum Steuern der Helligkeit eines Bildes. Eine Bilderfassungseinheit 102 erfasst ein Bild auf der Basis des von der Kamerasteuereinheit 101 berechneten Kamerasteuerwerts. Eine Objekterfassungseinheit 103 erfasst ein vorgeschriebenes Objekt vom von der Bilderfassungseinheit 102 erfassten Bild. Die Kamerasteuereinheit 101 passt den Kamerasteuerwert an, wenn das vorgeschriebene Objekt von der Bilderfassungseinheit 103 erfasst wird.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Objekterkennungsvorrichtung.
Bisheriger Stand der Technik
Zum Durchführen von automatischem Fahren und Verhindern von Verkehrsunfällen besteht ein großes Interesse an einer Verkehrszeichen-Erkennungsfunktion, die Verkehrszeichen erkennt und den Fahrer über Informationen zur Verkehrsregelung benachrichtigt. Die Arten von Verkehrszeichen umfassen Verkehrszeichen in Verkehrsschildausführung, an Schnellstraßen u. Ä. installierte elektronische Zeichen in LED-Ausführung und Zeichen mit Innenbeleuchtung, die nachts von innen beleuchtet sind, und die Verkehrszeichen-Erkennungsfunktion ist erforderlich, um diese verschiedenen Arten von Verkehrszeichen zu erkennen. Als ein Verfahren zum Erkennen eines nichtleuchtenden Verkehrsschildzeichens und eines elektronischen Zeichens in LED-Ausführung offenbart beispielsweise PTL 1 eine Verkehrszeichen-Erkennungsvorrichtung, die konstant ein Bild unter Verwendung von Arten von Belichtung erfasst und auf der Basis eines Änderungsbetrags der Luminanzverteilung im Kandidatenbereich unterscheidet, ob ein Zeichen in einem Kandidatenbereich ein nichtleuchtendes Verkehrsschildzeichen oder ein elektronisches Zeichen in LED-Ausführung ist.
Liste der Anführungen
Patentliteratur
PTL 1: JP 2010-26591 A
Zusammenfassung der Erfindung
Technische Aufgabe
In PTL 1 werden zwar zwei Arten von Belichtung konstant durchgeführt; aber es gibt keine Belichtung, die ein Erfassen eines Bildes von drei Arten von Zeichen in einem erkennbaren Zustand ermöglicht, und wenn die zwei Arten von Belichtung konstant durchgeführt werden, nimmt die Zahl von Malen der Durchführung der Bilderfassung von jedem Zeichen ab. Es besteht insofern ein Problem, als die Leistung des Erkennens eines Verkehrszeichens abfällt, da diese von der Zahl von Malen der Durchführung der Bilderfassung eines Zeichens abhängt.
Aufgrund dieses Problems besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung im Bereitstellen einer Objekterkennungsvorrichtung, die es ermöglicht, eine Verringerung der Zahl von Malen, die eine Bilderfassung durchgeführt wird, zu begrenzen und eine Erkennungsrate zu verbessern.
Technische Lösung
Zum Erfüllen der vorhergehenden Aufgabe umfasst die vorliegende Erfindung eine Kamerasteuereinheit, die einen Kamerasteuerwert zum Steuern der Helligkeit eines Bildes berechnet, eine Bilderfassungseinheit, die ein Bild auf der Basis des von der Kamerasteuereinheit berechneten Kamerasteuerwerts erfasst, und eine Objekterfassungseinheit, die ein vorgeschriebenes Objekt vom von der Bilderfassungseinheit erfassten Bild erfasst, wobei die Kamerasteuereinheit den Kamerasteuerwert anpasst, wenn das vorgeschriebene Objekt von der Objekterfassungseinheit erfasst wird.
Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird es ermöglicht, eine Verringerung der Zahl von Malen, die eine Bilderfassung durchgeführt wird, zu begrenzen und eine Erkennungsrate zu verbessern. Andere Probleme, Konfigurationen und Wirkungen wie die zuvor beschriebenen gehen aus der folgenden Beschreibung der Ausführungsformen hervor.
Figurenliste

[1] 1 zeigt ein Funktionsblockdiagramm zur Darstellung einer Konfiguration einer Objekterkennungsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
[2] 2 zeigt ein Fließbild zum Darstellen eines Beispiels des Betriebs der in 1 dargestellten Objekterkennungsvorrichtung.
[3] 3 zeigt eine Ansicht zur Darstellung einer Straße, an der ein Geschwindigkeitsbegrenzungszeichen in Innenbeleuchtungsausführung installiert ist.
[4] 4 zeigt ein unter Verwendung eines in Bezug auf eine Fahrbahnoberfläche o. Ä. berechneten Kamerasteuerwerts erfasstes Bild der in 3 dargestellten Straße.
[5] 5 zeigt ein unter Verwendung eines zum Erfassen eines dunkleren Bildes als das unter Verwendung eines in Bezug auf eine Fahrbahnoberfläche o. Ä. berechneten Kamerasteuerwerts fähigen Kamerasteuerwerts erfasste erfasstes Bild der in 3 dargestellten Straße.
[6] 6 zeigt eine Ansicht zur Darstellung einer Straße, an der ein Parkverbotszeichen in Verkehrsschildausführung und ein Geschwindigkeitsbegrenzungszeichen in Innenbeleuchtungsausführung installiert sind.
[7] 7 zeigt ein unter Verwendung eines in Bezug auf eine Fahrbahnoberfläche o. Ä. berechneten Kamerasteuerwerts erfasstes Bild der in 6 dargestellten Straße.
[8] 8 zeigt ein unter Verwendung eines zum Erfassen eines dunkleren Bildes als das unter Verwendung eines in Bezug auf eine Fahrbahnoberfläche o. Ä. berechneten Kamerasteuerwerts fähigen Kamerasteuerwerts erfasste erfasstes Bild der in 6 dargestellten Straße.
[9] 9 zeigt ein Funktionsblockdiagramm zur Darstellung einer Konfiguration einer Objekterkennungsvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
[10] 10 zeigt ein Fließbild zum Darstellen eines Beispiels des Betriebs der in 9 dargestellten Objekterkennungsvorrichtung.
[11] 11 zeigt eine Ansicht zur Darstellung einer Straße, an der eine Straßenbeleuchtung installiert ist.

Beschreibung von Ausführungsformen
Nachfolgend sind Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ausführlich beschrieben.
[Erste Ausführungsform]
1 zeigt ein Funktionsblockdiagramm zur Darstellung der Konfiguration einer Objekterkennungsvorrichtung 1 gemäß der ersten Ausführungsform. 2 zeigt ein Fließbild zum Darstellen eines Beispiels des Betriebs der Objekterkennungsvorrichtung 1 von 1. Wie nachfolgend beschrieben erkennt die Objekterkennungsvorrichtung 1 Zeichen mit unterschiedlicher Luminanz (Verkehrsschildzeichen, Zeichen mit Innenbeleuchtung usw.).
Die Objekterkennungsvorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform umfasst einen Computer (Prozessor), einen Speicher und eine Speichervorrichtung und die Objekterkennungsvorrichtung 1 wird als verschiedene Funktionseinheiten betrieben, wenn der Computer ein im Speicher o. Ä. gespeichertes Steuerprogramm ausführt.
Wie in 1 dargestellt weist die Objekterkennungsvorrichtung 1 eine Kamerasteuereinheit 101, eine Bilderfassungseinheit 102, eine Objekterfassungseinheit 103 und eine Zeichenerkennungseinheit 104 als durch den Betrieb des Computers implementierte Funktionseinheiten auf.
Die Kamerasteuereinheit 101 berechnet einen Kamerasteuerwert zum Steuern der Helligkeit einer Kamera (eines Bildes) und gibt diesen an die Bilderfassungseinheit 102 aus. Hier entspricht der Kamerasteuerwert einer Belichtungszeit einer Kamera, einem analogen Verstärkungswert, einem F-Wert eines Objektivs u. Ä. Der F-Wert kann durch Verwenden eines Filters geändert werden.
Als ein Verfahren zum Berechnen des Steuerwerts der Kamera kann beispielsweise der Kamerasteuerwert in Bezug auf die Helligkeit der Fahrbahnoberfläche berechnet werden oder der Kamerasteuerwert kann in Bezug auf die Helligkeit der Himmelsfläche berechnet werden. Nachfolgend wird der Fall verwendet, bei dem die Helligkeit der Fahrbahnoberfläche als eine Referenz verwendet wird; die vorliegende Erfindung ist aber nicht hierauf beschränkt.
Die Bilderfassungseinheit 102 erfasst einen Kamerasteuerwert (Kamerasteuerbetrag) von der Kamerasteuereinheit 101 und erfasst ein Bild durch Reflektieren des Steuerwerts auf der Kamera. Das heißt die Bilderfassungseinheit 102 erfasst ein Bild der angepassten Helligkeit unter Verwendung des erfassten Kamerasteuerwerts. Somit erfasst die Bilderfassungseinheit 102 ein Bild auf der Basis des von der Kamerasteuereinheit 101 berechneten Kamerasteuerwerts. Das erfasste Bild wird an die Objekterfassungseinheit 103 ausgegeben.
Die Objekterfassungseinheit 103 erfasst ein vorgeschriebenes Objekt vom von der Bilderfassungseinheit 102 erfassten Bild und gibt das Erfassungsergebnis an die Kamerasteuereinheit 101 aus. Nachfolgend ist ein rundes Objekt mit hoher Luminanz als ein vorgeschriebenes Objekt beschrieben; die vorliegende Erfindung ist aber nicht hierauf beschränkt. Beispielsweise kann es sich um ein polygonales (dreieckiges, viereckiges usw.) Objekt mit hoher Luminanz handelt. In Japan wird eine runde Form als ein Verkehrszeichen, etwa einer Geschwindigkeitsbegrenzung, verwendet.
In der vorliegenden Ausführungsform erfasst die Objekterfassungseinheit 103 als ein Beispiel ein Objekt mit hoher Luminanz (vorgeschriebenes Objekt), das eine höhere Luminanz aufweist als ein elektronisches Zeichen in LED-Ausführung. Dies ermöglicht ein Erfassen eines Objekts als ein Kandidat eines Zeichens mit Innenbeleuchtung.
Als ein Verfahren zum Erfassen eines runden Objekts mit hoher Luminanz kann beispielsweise eine Hough-Transformation durchgeführt werden, um einen Kandidatenbereich umfassend ein rundes Objekt zu spezifizieren, und anschließend kann der Bereich auf der Basis des Verhältnisses der Pixel mit hoher Luminanz im spezifizierten Kandidatenbereich erfasst werden.
Wenn ein vorgeschriebenes Objekt von der Objekterfassungseinheit 103 erfasst wird, passt die Kamerasteuereinheit 101 den Kamerasteuerwert an. Insbesondere wenn ein Objekt mit hoher Luminanz von der Objekterfassungseinheit 103 erfasst wird, berechnet die Kamerasteuereinheit 101 einen Kamerasteuerwert, der ein dunkleres Bild ergibt, als dies der vorhergehende Kamerasteuerwert tut. Zu diesem Zeitpunkt kann die Kamerasteuereinheit 101 kontinuierlich einen Kamerasteuerwert, der das Bild dunkel macht, als einen anschließend zu berechnenden Kamerasteuerwert berechnen, oder sie kann alternativ einen Kamerasteuerwert, der das Bild dunkel macht, und einen Kamerasteuerwert, der das Bild hell macht, berechnen.
Die Zeichenerkennungseinheit 104 führt eine Erkennungsverarbeitung eines Verkehrszeichens von einem von der Bilderfassungseinheit 102 erfassten Bild durch. Als die Erkennungsverarbeitung des Verkehrszeichens, wenn die Position des Verkehrszeichens im Bild spezifiziert ist, wird eine Mustervergleichsverarbeitung unter Verwendung des Zeichenmusterbildes des zu erkennenden Objekts für die spezifizierte Position durchgeführt und die Art des mit dem Zeichenmusterbild verknüpften Verkehrszeichens mit hoher Korrelation und die auf dem Verkehrszeichen angegebene Zeicheninformation werden erfasst.
Die Art des Verkehrszeichens und die auf dem Verkehrszeichen angegebene Zeicheninformation können durch ein statistisches Verfahren unter Verwendung von maschinellem Lernen auf der Basis einer Vielzahl von Bildern, auf denen das Verkehrszeichen erfasst ist, erfasst werden. Die Ausgabe der Zeichenerkennungseinheit 104 kann ein von einer Mustervergleichsverarbeitung oder einem statistischen Verfahren identifizierter Zeichentyp sein oder kann ein die Wahrscheinlichkeit, dass es sich um ein Zeichen handelt, zum Zeitpunkt der Identifikation darstellender Identifikationsergebniswert sein. Der Identifikationsergebniswert ist nachfolgend in Bezug auf Tabelle 1 und 2 beschrieben.
Die Zeichenerkennungseinheit 104 kann ein zu erkennendes Objekt gemäß dem von der Kamerasteuereinheit 101 berechneten Kamerasteuerwert auswählen. Insbesondere ist ein Verkehrsschildzeichen mit niedriger Luminanz als ein erkanntes Objekt für einen zum Erfassen eines hellen Bildes fähigen Kamerasteuerwert festgelegt und ein Zeichen mit Innenbeleuchtung mit hoher Luminanz ist als ein zu erkennendes Objekt für einen zum Erfassen eines dunklen Bildes fähigen Kamerasteuerwert festgelegt, und wenn ein Mustervergleich als ein Mittel zum Erkennen des Verkehrszeichens verwendet wird, ist das zu verwendende Muster selbst auf das Zeichen des zu erkennenden Objekts (beispielsweise Verkehrsschildzeichen) begrenzt.
Das heißt die Zeichenerkennungseinheit 104 erkennt selektiv ein Verkehrszeichen einer Zeichenart (Verkehrsschildzeichen, elektrische Zeichen in LED-Ausführung, Zeichen mit Innenbeleuchtung usw.) gemäß dem von der Kamerasteuereinheit 101 berechneten Kamerasteuerwert. Beispielsweise wird eine Vergleichsverarbeitung unter Verwendung eines Musters eines Verkehrsschildzeichens für einen Kamerasteuerwert zum Erfassen eines hellen Bildes durchgeführt und es wird eine Vergleichsverarbeitung unter Verwendung eines Musters eines Zeichens mit Innenbeleuchtung für einen Kamerasteuerwert zum Erfassen eines dunklen Bildes durchgeführt. Dies ermöglicht ein Verkürzen der Verarbeitungszeit des Mustervergleichs und ein Erkennen des Verkehrszeichens mit hoher Geschwindigkeit. Der Entsprechung zwischen dem Kamerasteuerwert und der Zeichenart ist in einer Speichervorrichtung, etwa einem Speicher, gespeichert.
Nachfolgend ist ein Beispiel des Betriebs der Objekterkennungsvorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform in Bezug auf das Fließbild von 2 beschrieben.
Die Objekterkennungsvorrichtung 1 berechnet (S101) einen Kamerasteuerwert in Bezug auf eine Fahrbahnoberfläche o. Ä. und führt (S102) eine Bilderfassung auf der Basis des berechneten Kamerasteuerwerts durch. Hier berechnet die Kamerasteuereinheit 101 einen Kamerasteuerwert (erster Kamerasteuerwert) als eine Referenz der Helligkeit des Bildes, bevor ein rundes Objekt mit hoher Luminanz (vorgeschriebenes Objekt) erfasst wird. Der berechnete Kamerasteuerwert wird vorübergehend in einer Speichervorrichtung, etwa einem Speicher, gespeichert.
Anschließend erfasst (S103) die Objekterkennungsvorrichtung 1 ein rundes Objekt mit hoher Luminanz vom erfassten Bild und führt (S104) eine Erkennungsverarbeitung eines Verkehrszeichens durch.
Wenn ein rundes Objekt mit hoher Luminanz erfasst wurde (S105: JA), wird ein Kamerasteuerwert zum Erfassen eines dunkleren Bildes als das zuvor erfasste Bild als ein folgender Belichtungssteuerwert berechnet (S106) und es werden Bilderfassung (S107) und Verkehrszeichen-Erkennungsverarbeitung durchgeführt (S108). Wenn ein rundes Objekt mit hoher Luminanz nicht erfasst wurde (S105: NEIN), wird der vorhergehende Kamerasteuerwert als ein folgender Belichtungssteuerwert berechnet.
Hier berechnet, wenn ein rundes Objekt mit hoher Luminanz (vorgeschriebenes Objekt) erfasst wurde (S105: JA), die Kamerasteuereinheit 101 einen Kamerasteuerwert (zweiter Kamerasteuerwert), der ein dunkleres Bild ergibt als das, bevor das runde Objekt mit hoher Luminanz erfasst wird (S106). In S106 wird beispielsweise durch Verkürzen der Belichtungszeit oder Verringern des analogen Verstärkungswerts ein dunkles Bild erfasst und Spitzlichter können begrenzt werden.
Somit passt die Kamerasteuereinheit 101 den Kamerasteuerwert an, wenn das vorgeschriebene Objekt von der Bilderfassungseinheit 103 erfasst wird. Dies ermöglicht ein Umschalten der Helligkeit des Bildes bei Bedarf.
Im zuvor beschriebenen Verarbeitungsablauf wird, wenn ein rundes Objekt mit hoher Luminanz erfasst wurde (S105: JA), ein Kamerasteuerwert zum Erfassen eines Bildes dunkler als das zuvor erfasste Bild als ein folgender Kamerasteuerwert berechnet. Es können aber abwechselnd ein zum Erfassen eines hellen Bildes fähiger Kamerasteuerwert und ein zum Erfassen eines dunklen Bildes fähiger Kamerasteuerwert berechnet werden.
Das heißt nachdem das runde Objekt mit hoher Luminanz (vorgeschriebenes Objekt) erfasst wird, kann die Kamerasteuereinheit 101 abwechselnd den gleichen Kamerasteuerwert wie der in S101 berechnete Kamerasteuerwert (erster Kamerasteuerwert) und den gleichen Kamerasteuerwert wie der in S106 berechnete Kamerasteuerwert (zweiter Kamerasteuerwert) berechnen. Somit kann wie nachfolgend als ein Betriebsbeispiel 2 beschrieben das Verkehrsschildzeichen auch nach Erkennen des Zeichens mit Innenbeleuchtung (rundes Objekt mit hoher Luminanz) erkannt werden.
(Betriebsbeispiel 1)
Nachfolgend ist ein Betriebsbeispiel der Objekterkennungsvorrichtung 1 beschrieben, wenn ein betreffendes Fahrzeug auf der in 3 dargestellten Straße fährt. 4 zeigt ein Bild der Fahrumgebung von 3, erfasst unter Verwendung des Kamerasteuerwerts in Bezug auf die Fahrbahnoberfläche.
T101 in 3 stellt ein Geschwindigkeitsbegrenzungszeichen mit Innenbeleuchtung dar und T102 in 4 stellt ein in einem Zustand von Spitzlichtern in einem Bild erfasstes Geschwindigkeitsbegrenzungszeichen mit Innenbeleuchtung dar.
Die Objekterkennungsvorrichtung 1 erfasst (S105: JA) T102 als ein rundes Objekt mit hoher Luminanz vom in 4 dargestellten Bild, berechnet (S106) einen Kamerasteuerwert zum Erfassen eines dunkleren Bildes als das zuvor erfasste Bild als einen folgenden Kamerasteuerwert und erfasst (S107) ein Bild.
5 zeigt ein unter Verwendung des in S106 berechneten Kamerasteuerwerts erfasstes Bild. T103 in 5 bezeichnet ein Geschwindigkeitsbegrenzungszeichen mit Innenbeleuchtung. Da der in S106 berechnete Kamerasteuerwert zum Erfassen eines dunklen Bildes fähig ist, können Spitzlichter am Zeichen mit Innenbeleuchtung begrenzt werden.
Anschließend wird ein Geschwindigkeitsbegrenzungszeichen mit Innenbeleuchtung vom in 5 dargestellten Bild erkannt (S108).
Wie zuvor beschrieben kann durch Erfassen eines Bildes unter Verwendung eines zum Erfassen eines Zustands von Spitzlichtern und Erfassen eines dunklen Bildes fähigen Kamerasteuerwerts die Objekterkennungsvorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform die Spitzlichter des Zeichens mit Innenbeleuchtung begrenzen, das in einem Zustand von Spitzlichtern mit dem in Bezug auf die Fahrbahnoberfläche o. Ä. berechneten Belichtungssteuerbetrag erfasst wird und schwer zu erkennen ist, und kann das Zeichen mit Innenbeleuchtung erkennen.
Durch Verwenden eines zum Erfassen eines in Bezug auf die Fahrbahnoberfläche o. Ä. berechneten hellen Bildes, wenn rundes Objekt mit hoher Luminanz nicht erfasst wurde, fähigen Kamerasteuerwerts und Berechnen eines zum Erfassen eines dunklen Bildes, nur wenn ein Zeichen mit Innenbeleuchtung erscheint, fähigen Kamerasteuerwerts, kann die Helligkeit des Bildes adaptiv in Bezug auf das erschienene Zeichen gewechselt werden, wodurch die Abnahme in der Zahl von Malen des Durchführens der Bilderfassung eines Zeichens begrenzt wird und eine Verbesserung in der Erkennungsrate erzielt wird. Das heißt im Vergleich zum herkömmlichen Verfahren nimmt die Zahl von Malen des Durchführens der Bilderfassung eines Zeichens zu und die Erkennungsrate des Zeichens nimmt zu. Die Erkennungsrate des Zeichens o. Ä. nimmt ab, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit zunimmt; gemäß der vorliegenden Ausführungsform nimmt aber die Wahrscheinlichkeit des Erkennens des Zeichens o. Ä. zu, selbst wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit zunimmt.
(Betriebsbeispiel 2)
Nachfolgend ist ein Betriebsbeispiel der Objekterkennungsvorrichtung 1 beschrieben, wenn ein betreffendes Fahrzeug auf der in 6 dargestellten Straße fährt. In 6 sind sowohl ein Verkehrsschildzeichen mit niedriger Luminanz und ein Zeichen mit Innenbeleuchtung mit hoher Luminanz vorhanden. 7 zeigt ein Bild der Fahrumgebung von 6, erfasst unter Verwendung des Kamerasteuerwerts in Bezug auf die Fahrbahnoberfläche.
In 6 stellt T104 ein Parkverbotszeichen in Verkehrsschildausführung dar und T105 stellt ein Geschwindigkeitsbegrenzungszeichen in Innenbeleuchtungsausführung dar. In 7 stellt T106 ein erfasstes Parkverbotszeichen in Verkehrsschildausführung dar und T107 stellt ein in einem Zustand von Spitzlichtern erfasstes Geschwindigkeitsbegrenzungszeichen in Innenbeleuchtungsausführung dar.
Die Objekterkennungsvorrichtung 1 erfasst (S103) T107 als ein rundes Objekt mit hoher Luminanz vom in 7 dargestellten Bild. Anschließend erkennt die Objekterkennungsvorrichtung 1 (S108) T104 als ein Verkehrszeichen wie nachfolgend.
Da ein rundes Objekt mit hoher Luminanz in S103 erfasst wurde, werden ein Kamerasteuerwert zum Erfassen eines Bildes dunkler als der vorhergehende Kamerasteuerwert und der vorhergehende Kamerasteuerwert abwechselnd als aufeinander folgende Kamerasteuerwerte berechnet (S106) und es werden eine Bilderfassung (S107) und eine Erkennungsverarbeitung eines Verkehrszeichens in S108 (S108) durchgeführt.
8 zeigt ein unter Verwendung eines zum Erfassen eines anderen Bildes als das unter Verwendung eines Kamerasteuerwerts, bevor das Objekt mit hoher Luminanz erfasst wird, erfasste fähigen Kamerasteuerwerts erfasstes Bild. T109 in 8 bezeichnet ein Geschwindigkeitsbegrenzungszeichen mit Innenbeleuchtung. Da der in S106 berechnete Kamerasteuerwert zum Erfassen eines dunkleren Bildes als im Vergleich zum zum Erfassen des in 7 dargestellten Bildes verwendeten Kamerasteuerwert fähig ist, können Spitzlichter am Zeichen mit Innenbeleuchtung begrenzt werden. Das Parkverbotszeichen in Verkehrsschildausführung bei T108 wiederum weist abgedeckte Schatten auf.
Da die Erfassungsverarbeitung des Verkehrszeichens nicht immer korrekt ist, wird es, wenn die Erkennung des Parkverbotszeichens (Verkehrsschildzeichen) vom Bild von 7 scheitert, schwierig, das Parkverbotszeichen zu erkennen, wenn ein Kamerasteuerwert zum Erfassen eines dunklen Bildes kontinuierlich als ein folgender Kamerasteuerwert berechnet wird. Es können aber wie zuvor beschrieben sowohl das Verkehrsschildzeichen als auch das Zeichen mit Innenbeleuchtung durch abwechselndes Erfassen von dunklen und hellen Bildern erkannt werden.
(Zweite Ausführungsform)
Nachfolgend ist eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. 9 zeigt Funktionsblöcke der vorliegenden Ausführungsform. 9 zeigt Teile entsprechend denen in 1 mit den gleichen Bezugszeichen (101 bis 104). 10 zeigt ein Fließbild zum Darstellen eines Beispiels des Betriebs einer Objekterkennungsvorrichtung 2 von 9. Wie nachfolgend beschrieben unterscheidet die Objekterkennungsvorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform ein rundes Objekt mit hoher Luminanz, etwa eine Straßenbeleuchtung, von einem Zeichen mit Innenbeleuchtung, die ein anderes rundes Objekt mit hoher Luminanz ist.
Eine Erkennungsergebnis-Vergleichseinheit 105 vergleicht ein Erkennungsergebnis der Zeichenerkennungseinheit 104 für das auf der Basis eines anderen Kamerasteuerwerts erfasste Bild und sendet das Vergleichsergebnis an die Kamerasteuereinheit 101. Insbesondere wird das Erkennungsergebnis der Zeichenerkennungseinheit 104 für ein auf der Basis des in Bezug auf eine Fahrbahnoberfläche o. Ä. berechneten Kamerasteuerwerts erfasstes Bild mit dem Erkennungsergebnis der Zeichenerkennungseinheit 104 für ein Bild (dunkles Bild), in dem ein vorgeschriebenes Objekt von der Objekterfassungseinheit 103 erfasst und der Kamerasteuerwert angepasst wurde, verglichen.
Wenn das Vergleichsergebnis einen Änderungsbetrag in den zwei Erkennungsergebnissen ergibt, der kleiner gleich einem vorgeschriebenen Wert ist, berechnet die Kamerasteuereinheit 101 den vorhergehenden Kamerasteuerwert als den Kamerasteuerwert.
Nachfolgend ist ein Beispiel des Betriebs der Objekterkennungsvorrichtung 2 der vorliegenden Ausführungsform in Bezug auf das Fließbild von 10 beschrieben.
Die Objekterkennungsvorrichtung 2 berechnet (S201) einen Kamerasteuerwert in Bezug auf eine Fahrbahnoberfläche o. Ä. und führt (S202) eine Bilderfassung auf der Basis des berechneten Kamerasteuerwerts durch.
Anschließend erfasst (S203) die Objekterkennungsvorrichtung 1 ein rundes Objekt mit hoher Luminanz vom erfassten Bild und führt (S204) eine Erkennungsverarbeitung eines Verkehrszeichens durch.
Wenn ein rundes Objekt mit hoher Luminanz erfasst wurde (S205: JA), wird ein Kamerasteuerwert zum Erfassen eines dunkleren Bildes als das zuvor erfasste Bild als ein folgender Kamerasteuerwert berechnet (S206) und es werden Bilderfassung (S207) und Verkehrszeichen-Erkennungsverarbeitung durchgeführt (S208). Wenn ein rundes Objekt mit hoher Luminanz nicht erfasst wurde (S205: NEIN), wird der vorhergehende Kamerasteuerwert als ein folgender Kamerasteuerwert berechnet.
Anschließend wird das Zeichenerkennungsergebnis (S204) für ein auf der Basis des in Bezug auf eine Fahrbahnoberfläche o. Ä. berechneten Kamerasteuerwerts erfasstes Bild mit dem Erkennungsergebnis (S208) für ein Bild (dunkles Bild), in dem ein rundes Objekt mit hoher Luminanz erfasst und der Kamerasteuerwert angepasst wurde, verglichen (S209).
Wenn der Änderungsbetrag in den zwei Erkennungsergebnissen größer gleich einem vorgeschriebenen Wert ist (S210: JA), wird ein Kamerasteuerwert zum Erfassen eines dunklen Bildes als ein folgender Kamerasteuerwert berechnet, und wenn der Änderungsbetrag der zwei Erkennungsergebnisse kleiner ist als der vorgeschriebene Wert (S210: NEIN), wird der vorhergehende Kamerasteuerwert als ein folgender Kamerasteuerwert berechnet (S212).
Das heißt nachdem das runde Objekt mit hoher Luminanz (vorgeschriebenes Objekt) erfasst wurde, berechnet (S212), wenn der Änderungsbetrag im Erkennungsergebnis größer gleich dem vorgeschriebenen Wert (S210: JA), die Kamerasteuereinheit 101 den gleichen Kamerasteuerwert wie der in S206 berechnete Kamerasteuerwert (zweite Kamerasteuerwert). Nachdem das runde Objekt mit hoher Luminanz (vorgeschriebenes Objekt) erfasst wurde, berechnet (S212), wenn der Änderungsbetrag im Erkennungsergebnis kleiner als der vorgeschriebene Wert ist, die Kamerasteuereinheit 101 den gleichen Kamerasteuerwert wie der in S201 berechnete Kamerasteuerwert (erste Kamerasteuerwert).
Der Änderungsbetrag im Erkennungsergebnis ist größer gleich einem vorgeschriebenen Wert, wenn das runde Objekt mit hoher Luminanz ein Zeichen mit Innenbeleuchtung ist, und der Änderungsbetrag im Erkennungsergebnis ist kleiner als der vorgeschriebene Wert, wenn das runde Objekt mit hoher Luminanz eine Straßenbeleuchtung ist.
(Betriebsbeispiel 3)
Nachfolgend ist ein Betriebsbeispiel der Objekterkennungsvorrichtung 2 beschrieben, wenn ein betreffendes Fahrzeug auf der in 11 dargestellten Straße fährt.
T110 in 11 bezeichnet eine an der Straße installierte Straßenbeleuchtung.
Die Objekterkennungsvorrichtung 2 erfasst (S203) T110 als ein rundes Objekt mit hoher Luminanz von der in 11 Fahrumgebung und führt (S204) eine Zeichenerkennungsverarbeitung durch. Die Objekterkennungsvorrichtung 2 berechnet (S206) einen Kamerasteuerwert zum Erfassen eines dunkleren Bildes als das zuvor erfasste Bild als einen folgenden Kamerasteuerwert und erfasst (S207) ein Bild.
Anschließend wird die Zeichenerkennungsverarbeitung durchgeführt (S208) und die zwei Erkennungsergebnisse für die unter Verwendung von verschiedenen Kamerasteuerwerten erfassten Bilder werden verglichen (S209).
Die Erkennungsergebnisse in S204 und S208 sind in Tabelle 1 dargestellt.
[Tabelle 1]

S204 S208

Ergebniswert 3 4
In Tabelle 1 zeigt die zweite Spalte den die Wahrscheinlichkeit, dass es sich um ein Zeichen der Zeichenerkennungsverarbeitung (S204) handelt, darstellenden Identifikationsergebniswert (Wert: 3) und die dritte Spalte zeigt den Identifikationsergebniswert (Wert: 4) der Zeichenerkennungsverarbeitung (S208). Je höher der Identifikationsergebniswert in der Tabelle ist, desto höher ist die Wahrscheinlichkeit, dass es ein Zeichen ist.
Da die Straßenbeleuchtung kein Verkehrszeichen ist, ändert sich der Identifikationsergebniswert für unter Verwendung von verschiedenen Kamerasteuerwerten erfasste Bilder nicht wesentlich (S210: NEIN). Hier ergibt sich ein Änderungsbetrag im Identifikationsergebniswert von 4 - 3 = 1, der kleiner als ein vorgeschriebener Wert (beispielsweise 20) ist. Aus diesem Grund wird ein Kamerasteuerwert vor dem Erfassen des runden Objekts mit hoher Luminanz als ein folgender Kamerasteuerwert verwendet (S212).
Die Verarbeitung der vorliegenden Ausführungsform, wenn eine Straßenbeleuchtung installiert ist, ist zuvor in Bezug auf 11 beschrieben; nachfolgend ist die Verarbeitung, wenn ein Zeichen mit Innenbeleuchtung installiert ist, in Bezug auf 3 beschrieben.
Die Objekterkennungsvorrichtung 2 erfasst (S203) T101 als ein rundes Objekt mit hoher Luminanz von der in 3 Fahrumgebung und führt (S204) eine Zeichenerkennungsverarbeitung durch. Die Objekterkennungsvorrichtung 2 berechnet (S206) einen Kamerasteuerwert zum Erfassen eines dunkleren Bildes als das zuvor erfasste Bild als einen folgenden Kamerasteuerwert und erfasst (S207) ein Bild.
Anschließend wird die Zeichenerkennungsverarbeitung durchgeführt (S208) und die zwei Erkennungsergebnisse für die unter Verwendung von verschiedenen Kamerasteuerwerten erfassten Bilder werden verglichen (S209).
Die Erkennungsergebnisse in S204 und S208 sind in Tabelle 2 dargestellt.
[Tabelle 2]

S204 S208

Ergebniswert 3 30
Beim in S202 erfassten Bild ist das Zeichen mit Innenbeleuchtung in einem Zustand von Spitzlichtern erfasst; da aber das in S207 erfasste Bild ein dunkles Bild ist, ist es in einem Zustand von hohem Kontrastverhältnis des Innenmusters erfasst.
Je höher das Kontrastverhältnis des Musters ist, desto höher ist tendenziell der Identifikationsergebniswert der Zeichenerkennungsverarbeitung. Somit ist der Identifikationsergebniswert von S208 höher als der von S204 und der Identifikationsergebniswert ändert sich erheblich. (S210: JA). Hier ergibt sich ein Änderungsbetrag im Identifikationsergebniswert von 30 - 3 = 27, der größer gleich dem vorgeschriebenen Wert (beispielsweise 20) ist. Aus diesem Grund wird ein zum Erfassen eines dunklen Bildes fähiger Kamerasteuerwert als ein folgender Kamerasteuerwert verwendet (S211).
Wie zuvor beschrieben kann gemäß der vorliegenden Ausführungsform, selbst wenn eine Straßenbeleuchtung o. Ä. als ein rundes Objekt mit hoher Luminanz erfasst wird, verhindert werden, dass ein dunkles Bild anschließend erfasst wird, und es kann eine Schwierigkeit beim Erkennen verhindert werden, wenn ein Zeichen in Verkehrszeichenausführung nahe der Straßenbeleuchtung installiert ist. Wenn hingegen ein Zeichen mit Innenbeleuchtung erscheint, kann ein dunkles Bild als ein folgender Kamerasteuerwert erfasst werden und das Zeichen mit Innenbeleuchtung kann erkannt werden. Diese Effekte sind beispielsweise nachts oder an einem dunklen Ort, etwa in einem Tunnel, zu bemerken.
Auch wenn die vorliegende Erfindung in Bezug auf die erste und zweite Ausführungsform beschrieben wurde, ist die vorliegende Erfindung nicht auf die vorhergehenden Ausführungsformen begrenzt. Auch wenn die zuvor beschriebenen Ausführungsformen in Bezug auf die Erkennung eines Verkehrszeichens beschrieben wurde, ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung nicht auf ein Verkehrszeichen begrenzt. Insbesondere ist die vorliegende Erfindung auf andere Objekte wie ein Hinweisschild zur Angabe eines Ziels anwendbar.
Die Objekterkennungsvorrichtung ist beispielsweise eine Stereokamera, wobei allerdings die Zahl von Bildgebungselementen (Bilderfassungseinheiten) optional ist, und kann eine Monokularkamera sein.
Es können verschiedene Änderungen an der Konfiguration und den Details der vorliegenden Erfindung vorgenommen werden, die einem Fachmann im Stand der Technik innerhalb des Umfangs der vorliegenden Erfindung klar sind. Beispielsweise kann ein Teil der Konfiguration von einer Ausführungsformen gegen die Konfiguration einer anderen Ausführungsform ausgetauscht werden und es kann ebenfalls die Konfiguration einer anderen Ausführungsform zur Konfiguration von einer Ausführungsform hinzugefügt werden. Es können ferner andere Konfigurationen für einen Teil der Konfiguration von jeder Ausführungsform hinzugefügt, entfernt oder ersetzt werden.
Einige oder alle der zuvor beschriebenen Konfigurationen, Funktionen u. Ä. können hardwaremäßig beispielsweise durch Ausbilden von diesen in einer integrierten Schaltung implementiert sein. Die zuvor beschriebenen Konfigurationen, Funktionen u. Ä. können softwaremäßig dadurch implementiert sein, dass ein Computer (Prozessor) ein Programm interpretiert und ausführt, das jede Funktion implementiert. Informationen wie ein Programm, eine Tabelle und eine Datei, die jede Funktion implementieren, können auf einer Aufzeichnungsvorrichtung wie einem Speicher, einer Festplatte und einem Solid State Drive (SSD) oder einem Aufzeichnungsmedium wie einer IC-Karte, einer SD-Karte und einer DVD gespeichert sein.
Die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können die folgenden Aspekte aufweisen.

(1). Eine Objekterkennungsvorrichtung umfasst: eine Kamerasteuereinheit, die einen Kamerasteuerwert zum Steuern der Helligkeit eines Bildes berechnet; eine Bilderfassungseinheit, die ein Bild auf der Basis Kamerasteuerwerts der Kamerasteuereinheit erfasst; und eine Objekterfassungseinheit, die ein vorgeschriebenes Objekt vom von der Bilderfassungseinheit erfassten Bild erfasst, wobei die Kamerasteuereinheit den Kamerasteuerbetrag anpasst, wenn das vorgeschriebene Objekt von der Objekterfassungseinheit erfasst wird.
(2). Objekterkennungsvorrichtung gemäß (1), wobei das von der Objekterfassungseinheit vorgeschriebene Objekt ein Objekt mit hoher Luminanz ist.
(3). Objekterkennungsvorrichtung gemäß (2), wobei das von der Objekterfassungseinheit vorgeschriebene Objekt eine runde Form aufweist.
(4). Objekterkennungsvorrichtung gemäß einem der Punkte (1) bis (3), wobei, wenn das vorgeschriebene Objekt von der Objekterfassungseinheit erfasst wird, die Kamerasteuereinheit einen Kamerasteuerwert berechnet, der ein dunkleres Bild ergibt, als dies ein vorhergehender Kamerasteuerwert tut.
(5). Objekterkennungsvorrichtung gemäß (4), wobei, wenn das vorgeschriebene Objekt von der Objekterfassungseinheit erfasst wird, die Kamerasteuereinheit den Kamerasteuerwert, der ein dunkleres Bild ergibt, als dies der vorhergehende Kamerasteuerwert tut, und einen Kamerasteuerwert, der ein helleres Bild ergibt, als dies der Kamerasteuerwert tut, der das dunklere Bild ergibt, berechnet.
(6) . Objekterkennungsvorrichtung gemäß einem der Punkte (1) bis (5), ferner umfassend eine Zeichenerkennungseinheit, die ein Verkehrszeichen von einem von der Bilderfassungseinheit erfassten Bild erkennt, wobei die Zeichenerkennungseinheit einen zu erkennenden Zeichentyp auf das Basis eines Kamerasteuerwerts der Kamerasteuereinheit auswählt.
(7). Objekterkennungsvorrichtung gemäß (6), ferner umfassend eine Zeichenerkennungsergebnis-Vergleichseinheit, die ein Erkennungsergebnis der Zeichenerkennungseinheit für ein unter Verwendung eines Kamerasteuerbetrags erfasstes Bild, bevor das vorgeschriebene Objekt von der Objekterfassungseinheit erfasst wird, mit einem Erkennungsergebnis der Zeichenerkennungseinheit für ein unter Verwendung eines Kamerasteuerwerts erfasstes Bild, nachdem das vorgeschriebene Objekt von der Objekterfassungseinheit erfasst wurde, vergleicht, wobei, wenn ein Änderungsbetrag in einem Erkennungsergebnis größer gleich einem vorgeschriebenen Wert ist, der Kamerasteuerbetrag, nachdem das vorgeschriebene Objekt erfasst wurde, berechnet wird.
Gemäß Punkt (1) bis (7) kann die Zahl von Malen, welche die Bilderfassung eines Zeichens durchgeführt wird, erhöht werden und die Erkennungsrate verbessert werden.

Bezugszeichenliste

1, 2: Objekterkennungsvorrichtung
101: Kamerasteuereinheit
102: Bilderfassungseinheit
103: Objekterfassungseinheit
104: Zeichenerkennungseinheit
105: Erkennungsergebnis-Vergleichseinheit

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2010026591 A [0003]

Claims

Objekterkennungsvorrichtung, umfassend: eine Kamerasteuereinheit, die einen Kamerasteuerwert zum Steuern der Helligkeit eines Bildes berechnet; eine Bilderfassungseinheit, die ein Bild auf der Basis des von der Kamerasteuereinheit berechneten Kamerasteuerwerts erfasst; und eine Objekterfassungseinheit, die ein vorgeschriebenes Objekt vom von der Bilderfassungseinheit erfassten Bild erfasst, wobei die Kamerasteuereinheit den Kamerasteuerwert anpasst, wenn das vorgeschriebene Objekt von der Objekterfassungseinheit erfasst wird.
Objekterkennungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das vorgeschriebene Objekt ein Objekt mit hoher Luminanz ist.
Objekterkennungsvorrichtung nach Anspruch 2, wobei das vorgeschriebene Objekt eine runde Form aufweist.
Objekterkennungsvorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Kamerasteuereinheit einen ersten Kamerasteuerwert als eine Referenz von Helligkeit eines Bildes berechnet, bevor das vorgeschriebene Objekt erfasst wird, und wenn das vorgeschriebene Objekt erfasst wurde, die Kamerasteuereinheit einen zweiten Kamerasteuerwert berechnet, der ein dunkleres Bild ergibt als das, bevor das vorgeschriebene Objekt erfasst wird.
Objekterkennungsvorrichtung nach Anspruch 4, wobei die Kamerasteuereinheit abwechselnd den ersten Kamerasteuerwert und den zweiten Kamerasteuerwert berechnet, nachdem das vorgeschriebene Objekt erfasst wird.
Objekterkennungsvorrichtung nach Anspruch 1, ferner umfassend: eine Zeichenerkennungseinheit, die ein Verkehrszeichen von einem von der Bilderfassungseinheit erfassten Bild erkennt, wobei die Zeichenerkennungseinheit selektiv ein Verkehrszeichen einer Zeichenart gemäß dem von der Kamerasteuereinheit berechneten Kamerasteuerwert erkennt.
Objekterkennungsvorrichtung nach Anspruch 4, ferner umfassend: eine Zeichenerkennungseinheit, die ein Verkehrszeichen von einem von der Bilderfassungseinheit erfassten Bild erkennt; und eine Erkennungsergebnis-Vergleichseinheit, die ein Erkennungsergebnis der Zeichenerkennungseinheit für ein unter Verwendung des ersten Kamerasteuerwerts erfasstes Bild mit einem Erkennungsergebnis der Zeichenerkennungseinheit für ein unter Verwendung des zweiten Kamerasteuerwerts erfasstes Bild vergleicht, wobei die Kamerasteuereinheit den ersten Kamerasteuerwert berechnet, wenn eine Änderungsmenge im Erkennungsergebnis kleiner ist als ein vorgeschriebener Wert, nachdem das vorgeschriebene Objekt erfasst wurde.
Objekterkennungsvorrichtung nach Anspruch 2, wobei das Objekt mit hoher Luminanz eine höhere Luminanz aufweist als die eines elektronischen Zeichens in LED-Ausführung.