JP2000113164A - 差分画像を用いた被写体の検出装置 - Google Patents
差分画像を用いた被写体の検出装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】撮像装置で得られる画像信号から動きある被写
体部分を検出する。 【解決手段】被写体検出装置は、撮像手段と、撮像手段
からの画像信号からエッジ画像を抽出する抽出手段と、
同一被写体についてある時間に撮像された画像信号から
抽出される第１のエッジ画像と前記時間より後の時間に
撮像された画像信号から抽出される第２の前記エッジ画
像との差分画像を形成する形成手段と、差分画像に基づ
いて被写体を検出する検出手段とを備える。エッジ画像
に含まれる動きのない背景部分が消去され実質的に動き
のある被写体だけに関するエッジ画像が得られる。した
がって、効率的に動きのある被写体の状態、位置などに
関する情報を得ることができる。
体部分を検出する。 【解決手段】被写体検出装置は、撮像手段と、撮像手段
からの画像信号からエッジ画像を抽出する抽出手段と、
同一被写体についてある時間に撮像された画像信号から
抽出される第１のエッジ画像と前記時間より後の時間に
撮像された画像信号から抽出される第２の前記エッジ画
像との差分画像を形成する形成手段と、差分画像に基づ
いて被写体を検出する検出手段とを備える。エッジ画像
に含まれる動きのない背景部分が消去され実質的に動き
のある被写体だけに関するエッジ画像が得られる。した
がって、効率的に動きのある被写体の状態、位置などに
関する情報を得ることができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、撮像装置で撮像
される被写体を検出する装置に関し、より具体的には被
写体の画像から静止部分を削除することにより動きのあ
る被写体を検出する検出装置に関する。
される被写体を検出する装置に関し、より具体的には被
写体の画像から静止部分を削除することにより動きのあ
る被写体を検出する検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、自動車などの車両の安全性および
快適性を向上させるために、乗員の有無および状態を検
出し、その情報に応じた制御を行うことが提案されてい
る。その典型的な例が車両衝突時に作動するエアバッグ
装置の制御である。エアバッグ装置は乗員の有無、大人
子供などの区別、乗員の座席での姿勢、乗員の頭部の位
置などに応じて最適に作動させることが要請されてい
る。
快適性を向上させるために、乗員の有無および状態を検
出し、その情報に応じた制御を行うことが提案されてい
る。その典型的な例が車両衝突時に作動するエアバッグ
装置の制御である。エアバッグ装置は乗員の有無、大人
子供などの区別、乗員の座席での姿勢、乗員の頭部の位
置などに応じて最適に作動させることが要請されてい
る。
【０００３】特開平８−２６８２２０号公報には、自動
車において複数の乗員検出センサを用いて子供乗員が立
っている状態、乗員が手を延ばしている状態などを検出
し、その状態に応じてエアバッグの作動を制御すること
が記載されている。
車において複数の乗員検出センサを用いて子供乗員が立
っている状態、乗員が手を延ばしている状態などを検出
し、その状態に応じてエアバッグの作動を制御すること
が記載されている。
【０００４】また、特開平５−１００８４号公報には、
自動車において運転者の頭部をＣＣＤ撮像装置で撮像
し、特異点までの距離を計算して後頭部の位置を求め、
この後頭部の位置に合うようにヘッドレストに位置を自
動調整することが記載されている。
自動車において運転者の頭部をＣＣＤ撮像装置で撮像
し、特異点までの距離を計算して後頭部の位置を求め、
この後頭部の位置に合うようにヘッドレストに位置を自
動調整することが記載されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
技術では撮像装置から得られる画像信号から乗員に関係
する画像信号だけを取り出すことができないため、複雑
な演算を行うにもかかわらず乗員の状態、位置などに関
する十分な情報を得ることができない。
技術では撮像装置から得られる画像信号から乗員に関係
する画像信号だけを取り出すことができないため、複雑
な演算を行うにもかかわらず乗員の状態、位置などに関
する十分な情報を得ることができない。
【０００６】したがって、この発明の目的は、撮像装置
で得られる画像信号から動きある被写体部分を検出する
ことにある。
で得られる画像信号から動きある被写体部分を検出する
ことにある。
【０００７】また、一面においてこの発明の目的は、車
両の乗員の状態に関する十分な情報を得る被写体検出装
置を提供することにある。
両の乗員の状態に関する十分な情報を得る被写体検出装
置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め請求項１に記載の発明の被写体検出装置は、被写体を
撮像する撮像手段と、撮像手段からの画像信号からエッ
ジ画像を抽出する抽出手段とを備えた被写体の検出装置
であり、同一被写体について時間差をもって撮像された
画像信号から抽出される第１の前記エッジ画像と第２の
前記エッジ画像との差分画像を形成する形成手段と、形
成された差分画像に基づいて被写体の状態を検出する検
出手段とを備える。
め請求項１に記載の発明の被写体検出装置は、被写体を
撮像する撮像手段と、撮像手段からの画像信号からエッ
ジ画像を抽出する抽出手段とを備えた被写体の検出装置
であり、同一被写体について時間差をもって撮像された
画像信号から抽出される第１の前記エッジ画像と第２の
前記エッジ画像との差分画像を形成する形成手段と、形
成された差分画像に基づいて被写体の状態を検出する検
出手段とを備える。
【０００９】請求項１の発明によると、時間差をもって
撮像された画像信号から抽出した第１のエッジ画像と第
２のエッジ画像との差分をとるので、２つの画像の中の
静止部分の画像は消去され、動きのある画像部分だけが
抽出される。すなわち、エッジ画像に含まれる動きのな
い背景部分が消去され実質的に動きのある被写体だけに
関するエッジ画像が得られる。したがって、効率的に動
きのある被写体の状態、位置などに関する情報を得るこ
とができる。
撮像された画像信号から抽出した第１のエッジ画像と第
２のエッジ画像との差分をとるので、２つの画像の中の
静止部分の画像は消去され、動きのある画像部分だけが
抽出される。すなわち、エッジ画像に含まれる動きのな
い背景部分が消去され実質的に動きのある被写体だけに
関するエッジ画像が得られる。したがって、効率的に動
きのある被写体の状態、位置などに関する情報を得るこ
とができる。
【００１０】請求項２に記載の発明は請求項１に記載の
被写体検出装置であって、検出装置は車両に搭載される
ためのものであり、検出手段は、乗員の状態を判定する
状態判定手段を備える。
被写体検出装置であって、検出装置は車両に搭載される
ためのものであり、検出手段は、乗員の状態を判定する
状態判定手段を備える。
【００１１】請求項２の発明によると、動きのある被写
体である乗員だけに関するエッジ画像が得られ、これに
基づいて乗員の状態を判定するので、正確な判定をする
ことができる。すなわち、乗員は、車両のゆれその他自
然な動作により常にわずかながら動いている。これに対
し乗員の背景となる座席、ドア、アームレストなどは撮
像装置との間に相対的な動きがない。したがって、差分
画像形成処理により背景は消去され、実質的に乗員だけ
に関するエッジ情報が得られ、このエッジ情報に基づい
て正確に乗員の状態を判定することができる。
体である乗員だけに関するエッジ画像が得られ、これに
基づいて乗員の状態を判定するので、正確な判定をする
ことができる。すなわち、乗員は、車両のゆれその他自
然な動作により常にわずかながら動いている。これに対
し乗員の背景となる座席、ドア、アームレストなどは撮
像装置との間に相対的な動きがない。したがって、差分
画像形成処理により背景は消去され、実質的に乗員だけ
に関するエッジ情報が得られ、このエッジ情報に基づい
て正確に乗員の状態を判定することができる。
【００１２】請求項３に記載の発明は請求項１に記載の
被写体検出装置であって、車両に搭載されるためのもの
であり、検出手段は、差分画像の形状から乗員の頭部の
位置を判定する頭部位置判定手段を備える。
被写体検出装置であって、車両に搭載されるためのもの
であり、検出手段は、差分画像の形状から乗員の頭部の
位置を判定する頭部位置判定手段を備える。
【００１３】請求項３の発明によると、実質的に動きの
ある被写体である乗員だけに関する差分画像の形状から
乗員の頭部の位置を判定するので、正確な判定を行うこ
とができる。
ある被写体である乗員だけに関する差分画像の形状から
乗員の頭部の位置を判定するので、正確な判定を行うこ
とができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】次に図面を参照して、この発明の
実施の形態を車載の乗員検出装置を例として説明する。
カメラ１は、典型的には２次元のＣＣＤアレイを用いた
撮像装置で、運転席または助手席の乗員を撮影するよう
に車両室内の前方の上方に設置されている。夜間でも使
用することができるようにカメラ１の近傍に赤外線光源
を設けて撮像領域を非可視光領域の赤外線で照射するよ
うにするのが好ましい。この場合、カメラの前面に実質
的にこの照射赤外線だけを通すフィルタを設けることが
好ましい。このようなＣＣＤカメラおよび赤外線光源に
ついては上述の特開平５ー１００８４号公報に詳しく記
載されている。
実施の形態を車載の乗員検出装置を例として説明する。
カメラ１は、典型的には２次元のＣＣＤアレイを用いた
撮像装置で、運転席または助手席の乗員を撮影するよう
に車両室内の前方の上方に設置されている。夜間でも使
用することができるようにカメラ１の近傍に赤外線光源
を設けて撮像領域を非可視光領域の赤外線で照射するよ
うにするのが好ましい。この場合、カメラの前面に実質
的にこの照射赤外線だけを通すフィルタを設けることが
好ましい。このようなＣＣＤカメラおよび赤外線光源に
ついては上述の特開平５ー１００８４号公報に詳しく記
載されている。
【００１５】カメラ１は、ＣＣＤ撮像素子の上に画像を
結像させ、電子式走査を行って得られた電気信号をＡ／
Ｄ変換（アナログ／ディジタル変換）しディジタル画像
信号を得る。このディジタル画像信号は、画素（ピクセ
ル）ごとにその階調を予め決められた数のビットで示
す。この例では、ＣＣＤ撮像素子は、白黒画像を形成す
るが、カラーＣＣＤカメラを用いることもできる。この
場合、各ピクセルは、カラーの要素および階調を表すに
十分な数のビットで構成される。
結像させ、電子式走査を行って得られた電気信号をＡ／
Ｄ変換（アナログ／ディジタル変換）しディジタル画像
信号を得る。このディジタル画像信号は、画素（ピクセ
ル）ごとにその階調を予め決められた数のビットで示
す。この例では、ＣＣＤ撮像素子は、白黒画像を形成す
るが、カラーＣＣＤカメラを用いることもできる。この
場合、各ピクセルは、カラーの要素および階調を表すに
十分な数のビットで構成される。
【００１６】画像メモリ２は、カメラ１で形成されたデ
ィジタル画像信号（以下画像データという）を格納す
る。画像メモリ２は、ＤＲＡＭ（ダイナミック・ランダ
ム・アクセス・メモリ）またはＳＲＡＭ（スタチック・
ランダム・アクセス・メモリ）のような半導体メモリで
構成する。画像メモリ用として市販されているデュアル
ポートメモリを使用してもよい。
ィジタル画像信号（以下画像データという）を格納す
る。画像メモリ２は、ＤＲＡＭ（ダイナミック・ランダ
ム・アクセス・メモリ）またはＳＲＡＭ（スタチック・
ランダム・アクセス・メモリ）のような半導体メモリで
構成する。画像メモリ用として市販されているデュアル
ポートメモリを使用してもよい。
【００１７】エッジ画像抽出部３は、メモリ２に格納さ
れた画像データに対して演算を実行して画像のエッジを
抽出する。エッジの抽出方法としていくつかの手法が知
られており、この実施例ではSobelフィルタ（Sobelオペ
レータともいう）を用いてエッジ抽出を実行する。この
手法では、３ｘ３画素の矩形近傍を用いた演算を行う。
すなわち、画像データのピクセルｆijについてこれと隣
合う近傍の８つの画素を含めた３ｘ３画素を取り出し、
この３ｘ３画素に対して表１に示す第１のSobelフィル
タとの積和演算を実行して元のピクセルｆijに対応する
ピクセルｇijを得る。この演算をすべてのピクセルにつ
いて実行することにより第１の変換画像が得られる。
れた画像データに対して演算を実行して画像のエッジを
抽出する。エッジの抽出方法としていくつかの手法が知
られており、この実施例ではSobelフィルタ（Sobelオペ
レータともいう）を用いてエッジ抽出を実行する。この
手法では、３ｘ３画素の矩形近傍を用いた演算を行う。
すなわち、画像データのピクセルｆijについてこれと隣
合う近傍の８つの画素を含めた３ｘ３画素を取り出し、
この３ｘ３画素に対して表１に示す第１のSobelフィル
タとの積和演算を実行して元のピクセルｆijに対応する
ピクセルｇijを得る。この演算をすべてのピクセルにつ
いて実行することにより第１の変換画像が得られる。
【００１８】積和演算は、３ x ３要素のSobel フィル
タをｗ（Δｉ,Δｊ）で表すと、次の式で表される。こ
の演算の詳細は、例えば「テレビジョン画像情報工学ハ
ンドブック」テレビジョン学会編、1990年のｐ398−399
に記載されている。
タをｗ（Δｉ,Δｊ）で表すと、次の式で表される。こ
の演算の詳細は、例えば「テレビジョン画像情報工学ハ
ンドブック」テレビジョン学会編、1990年のｐ398−399
に記載されている。
【００１９】
【数１】
【００２０】同様の積和演算を表２に示す第２のSobel
フィルタについて実行して第２の変換画像を形成し、第
１および第２の変換画像の対応するピクセルの絶対値を
加算することによりエッジ抽出されたエッジ画像が得ら
れる。第２のSobel フィルタは、第１のSobel フィルタ
を９０°回転したもので、第１のSobel フィルタが縦方
向のエッジ強度を算出し、第２のSobel フィルタが横方
向のエッジ強度を算出する。
フィルタについて実行して第２の変換画像を形成し、第
１および第２の変換画像の対応するピクセルの絶対値を
加算することによりエッジ抽出されたエッジ画像が得ら
れる。第２のSobel フィルタは、第１のSobel フィルタ
を９０°回転したもので、第１のSobel フィルタが縦方
向のエッジ強度を算出し、第２のSobel フィルタが横方
向のエッジ強度を算出する。
【００２１】
【表１】
【００２２】
【表２】
【００２３】図２（ａ）は、カメラ１で撮像された自動
車の助手席の画像で子供が着座しているのが見られる。
図２（ｂ）は、図１（ａ）の画像に対して上述のエッジ
抽出のための演算を実行することによって得られたエッ
ジ画像である。子供の輪郭、シートの輪郭、ドア内側の
輪郭などが浮かび上がっている。
車の助手席の画像で子供が着座しているのが見られる。
図２（ｂ）は、図１（ａ）の画像に対して上述のエッジ
抽出のための演算を実行することによって得られたエッ
ジ画像である。子供の輪郭、シートの輪郭、ドア内側の
輪郭などが浮かび上がっている。
【００２４】こうして得られたエッジ画像はバッファメ
モリ９に格納される。バッファメモリ９は、画像メモリ
２の一部分であってよい。エッジ画像抽出部３は、一定
の周期、たとえば３３ミリ秒ごとにエッジ画像を形成
し、バッファメモリ９に格納する。
モリ９に格納される。バッファメモリ９は、画像メモリ
２の一部分であってよい。エッジ画像抽出部３は、一定
の周期、たとえば３３ミリ秒ごとにエッジ画像を形成
し、バッファメモリ９に格納する。
【００２５】時間差分画像形成部４は、図３（ａ）に示
す今回得られたエッジ画像と図３（ｂ）に示す前回に得
られたエッジ画像との差をとる。図３（ｂ）のエッジ画
像は、図３（ａ）のものよりも３３ミリ秒前に撮像され
た画像から抽出されたエッジ画像である。
す今回得られたエッジ画像と図３（ｂ）に示す前回に得
られたエッジ画像との差をとる。図３（ｂ）のエッジ画
像は、図３（ａ）のものよりも３３ミリ秒前に撮像され
た画像から抽出されたエッジ画像である。
【００２６】２つの画像からの差分画像は、２つの画像
について対応するそれぞれのピクセルの値の差をとるこ
とによって形成される。この処理によって２つの画像に
ついて等しいピクセルは消去される。したがって、被写
体について動きのない部分のエッジ画像は消去され、動
きのある部分だけのエッジが差分画像として現れる。こ
うして差分画像には座席、ドアなどの背景部分のエッジ
画像が消え、動きのある乗員のエッジ画像だけが抽出さ
れることになる。
について対応するそれぞれのピクセルの値の差をとるこ
とによって形成される。この処理によって２つの画像に
ついて等しいピクセルは消去される。したがって、被写
体について動きのない部分のエッジ画像は消去され、動
きのある部分だけのエッジが差分画像として現れる。こ
うして差分画像には座席、ドアなどの背景部分のエッジ
画像が消え、動きのある乗員のエッジ画像だけが抽出さ
れることになる。
【００２７】こうして得られる差分画像の各ピクセルに
ついて、２値化部５は、所定のしきい値より明るいピク
セルを白ピクセル（ビット１）、所定のしきい値より暗
いピクセルを黒ピクセル（ビット０）に分類することに
よって２値化する。こうして得られる２値化された差分
画像を図３（ｃ）に示す。
ついて、２値化部５は、所定のしきい値より明るいピク
セルを白ピクセル（ビット１）、所定のしきい値より暗
いピクセルを黒ピクセル（ビット０）に分類することに
よって２値化する。こうして得られる２値化された差分
画像を図３（ｃ）に示す。
【００２８】図４は、単眼ＣＣＤカメラ１と座席シート
１１との位置的関係を示す。この実施例では、乗員の状
態を検出するため、画像を２００ピクセル ｘ １４０ピ
クセルの領域で切り出し、この領域を１０ピクセル ｘ
１０ピクセルの小領域ごとに区分し、２０ ｘ １４の小
領域のマトリクスを形成する。図５は、このような小領
域のマトリクスを示す。
１１との位置的関係を示す。この実施例では、乗員の状
態を検出するため、画像を２００ピクセル ｘ １４０ピ
クセルの領域で切り出し、この領域を１０ピクセル ｘ
１０ピクセルの小領域ごとに区分し、２０ ｘ １４の小
領域のマトリクスを形成する。図５は、このような小領
域のマトリクスを示す。
【００２９】ピクセルカウント部７は、図３（ｃ）の２
値化された差分画像について小領域ごとに白ピクセルの
数をカウントし、所定のしきい値、たとえばマトリクス
全体について平均した小領域当たりの白ピクセルの数、
と比較し、このしきい値より低い小領域を０、このしき
い値より高い小領域を１に分類する。こうして各小領域
が１または０に分類される。こうして得られる２０ ｘ
１４のマトリクスを図６に示す。
値化された差分画像について小領域ごとに白ピクセルの
数をカウントし、所定のしきい値、たとえばマトリクス
全体について平均した小領域当たりの白ピクセルの数、
と比較し、このしきい値より低い小領域を０、このしき
い値より高い小領域を１に分類する。こうして各小領域
が１または０に分類される。こうして得られる２０ ｘ
１４のマトリクスを図６に示す。
【００３０】乗員状態判定部８は、図６のマトリクスを
図７に示す１から５の５つの長方形領域に分割し、各長
方形領域についてビット１の数の合計を計算する。１つ
の長方形は、図６のマトリクスの４列に相当し、４ ｘ
１４ビットからなる。こうして得られた長方形領域１〜
５のそれぞれにおけるビット１の数をカウントし、５つ
の長方形領域におけるビット１の数に基づいて乗員の状
態を判定する。
図７に示す１から５の５つの長方形領域に分割し、各長
方形領域についてビット１の数の合計を計算する。１つ
の長方形は、図６のマトリクスの４列に相当し、４ ｘ
１４ビットからなる。こうして得られた長方形領域１〜
５のそれぞれにおけるビット１の数をカウントし、５つ
の長方形領域におけるビット１の数に基づいて乗員の状
態を判定する。
【００３１】図８は、このような判定を行うアルゴリズ
ムの一例を示す。図８においてＴＨ１〜ＴＨ７は、しき
い値で、たとえば次のような値である。ＴＨ１：８、Ｔ
Ｈ２：２２、ＴＨ３：１１、ＴＨ４：１０、ＴＨ５：１
０、ＴＨ６：２０、ＴＨ７：４６。
ムの一例を示す。図８においてＴＨ１〜ＴＨ７は、しき
い値で、たとえば次のような値である。ＴＨ１：８、Ｔ
Ｈ２：２２、ＴＨ３：１１、ＴＨ４：１０、ＴＨ５：１
０、ＴＨ６：２０、ＴＨ７：４６。
【００３２】長方形領域におけるビット１の数は、たと
えば１０秒間に測定される値の平均値を用いるようにす
るのがよい。こうすることにより、判定を安定させるこ
とができる。
えば１０秒間に測定される値の平均値を用いるようにす
るのがよい。こうすることにより、判定を安定させるこ
とができる。
【００３３】長方形領域１〜５すべてについてビット１
の数がＴＨ１以下のときは、被写体について動きがほと
んど検知されていないので、乗員がいないものと判定す
る（１０２）。長方形領域１、２および５についてビッ
ト１の数がＴＨ２以下で、長方形領域３および４につい
てビット１の数がＴＨ３以下で、かつ長方形領域１、２
および５におけるビット１の数がそれぞれ領域３におけ
るビット１の数より小さいときは（１０３）、シートの
中央に多少の動きがあることを示すので、逆向きのチャ
イルドシート、すなわち座席シートに対面するチャイル
ドシートが取り付けられていると判定する（１０４）。
の数がＴＨ１以下のときは、被写体について動きがほと
んど検知されていないので、乗員がいないものと判定す
る（１０２）。長方形領域１、２および５についてビッ
ト１の数がＴＨ２以下で、長方形領域３および４につい
てビット１の数がＴＨ３以下で、かつ長方形領域１、２
および５におけるビット１の数がそれぞれ領域３におけ
るビット１の数より小さいときは（１０３）、シートの
中央に多少の動きがあることを示すので、逆向きのチャ
イルドシート、すなわち座席シートに対面するチャイル
ドシートが取り付けられていると判定する（１０４）。
【００３４】長方形領域５におけるビット１の数が領域
４のものより大きいか、または領域４におけるビット１
の数が領域３におけるビット１の数より大きく、しかも
領域５におけるビット１の数がTH４以下であるときは
（１０５）、シート前方の動きが多いことを示すので、
スタンディング・チャイルドすなわち子供が立っている
と判定する（１０６）。
４のものより大きいか、または領域４におけるビット１
の数が領域３におけるビット１の数より大きく、しかも
領域５におけるビット１の数がTH４以下であるときは
（１０５）、シート前方の動きが多いことを示すので、
スタンディング・チャイルドすなわち子供が立っている
と判定する（１０６）。
【００３５】さらに、領域１および５におけるビット１
の数がＴＨ５以下で、領域２および４におけるビット１
の数がＴＨ６以下であり、かつ領域３におけるビット１
の数がＴＨ７以下であるときは（１０７）、全体的に動
きがあるけれども少ないので、大人が着座していると判
定する（１０８）。これに該当しないときは子供が正常
に着座していると判定する（１０９）。
の数がＴＨ５以下で、領域２および４におけるビット１
の数がＴＨ６以下であり、かつ領域３におけるビット１
の数がＴＨ７以下であるときは（１０７）、全体的に動
きがあるけれども少ないので、大人が着座していると判
定する（１０８）。これに該当しないときは子供が正常
に着座していると判定する（１０９）。
【００３６】ここにあげた判定手法は、あくまでも１つ
の例に過ぎず、図３（ｃ）の差分画像が得られると、こ
の画像から乗員の頭、腕などに該当する特定の領域を切
り出してその領域における白ピクセルの数に基づいて乗
員の状態を判定するなど、多くの手法を考えることがで
き、これらはすべてこの発明の範囲に含まれる。
の例に過ぎず、図３（ｃ）の差分画像が得られると、こ
の画像から乗員の頭、腕などに該当する特定の領域を切
り出してその領域における白ピクセルの数に基づいて乗
員の状態を判定するなど、多くの手法を考えることがで
き、これらはすべてこの発明の範囲に含まれる。
【００３７】次に図１の頭部位置判定部６の機能を説明
する。カメラ１で撮像される図９の画像についてエッジ
画像抽出部３でエッジ抽出を行い、所定時間をあけて形
成した２つのエッジ画像に基づいて時間差分画像形成部
４で差分画像を形成し、２値化部で２値化する。こうし
て形成された差分画像を図１０に示す。
する。カメラ１で撮像される図９の画像についてエッジ
画像抽出部３でエッジ抽出を行い、所定時間をあけて形
成した２つのエッジ画像に基づいて時間差分画像形成部
４で差分画像を形成し、２値化部で２値化する。こうし
て形成された差分画像を図１０に示す。
【００３８】エッジ画像抽出部３によるエッジ抽出のた
めの上述したＳｏｂｅｌフィルタを用いた演算により画
像の明るさの不連続点としてのエッジ強度とともにエッ
ジの方向（角度）が得られる。このエッジの方向に垂直
に所定の長さ、たとえば模型的な人間の頭の半径程度の
長さ、の直線をエッジのピクセルを中心に両方向に引
き、その両端にフラグを立てると、頭の中心付近に多数
のフラグが集中する。図１１は、こうして得られたフラ
グの画像で頭の中心部分にフラグが集中していることが
わかる。頭部位置判定部６は、この画像を走査してフラ
グの密度の高い領域を求め、その位置に基づいて乗員の
頭の位置を判定する。
めの上述したＳｏｂｅｌフィルタを用いた演算により画
像の明るさの不連続点としてのエッジ強度とともにエッ
ジの方向（角度）が得られる。このエッジの方向に垂直
に所定の長さ、たとえば模型的な人間の頭の半径程度の
長さ、の直線をエッジのピクセルを中心に両方向に引
き、その両端にフラグを立てると、頭の中心付近に多数
のフラグが集中する。図１１は、こうして得られたフラ
グの画像で頭の中心部分にフラグが集中していることが
わかる。頭部位置判定部６は、この画像を走査してフラ
グの密度の高い領域を求め、その位置に基づいて乗員の
頭の位置を判定する。
【００３９】以上にこの発明を具体的な実施例に沿って
説明したが、この発明はこのような実施例に限定される
ものではない。
説明したが、この発明はこのような実施例に限定される
ものではない。
【００４０】
【発明の効果】請求項１の発明によると、エッジ画像に
含まれる動きのない背景部分が消去され実質的に動きの
ある被写体だけに関するエッジ画像が得られ、効率的に
動きのある被写体の状態、位置などに関する情報を得る
ことができる。
含まれる動きのない背景部分が消去され実質的に動きの
ある被写体だけに関するエッジ画像が得られ、効率的に
動きのある被写体の状態、位置などに関する情報を得る
ことができる。
【００４１】請求項２の発明によると、動きのある被写
体である乗員だけに関するエッジ画像が得られ、これに
基づいて乗員の状態を判定するので、正確な判定をする
ことができる。
体である乗員だけに関するエッジ画像が得られ、これに
基づいて乗員の状態を判定するので、正確な判定をする
ことができる。
【００４２】請求項３の発明によると、実質的に動きの
ある被写体である乗員だけに関する差分画像の形状から
乗員の頭部の位置を判定するので、正確な判定を行うこ
とができる。
ある被写体である乗員だけに関する差分画像の形状から
乗員の頭部の位置を判定するので、正確な判定を行うこ
とができる。
【図１】この発明の一実施例の乗員の状態検出装置の全
体的なブロック図。
体的なブロック図。
【図２】ＣＣＤカメラで撮像された画像およびエッジ抽
出した画像を示す図面に代わる写真。
出した画像を示す図面に代わる写真。
【図３】２つのエッジ画像から差分画像を形成する形態
を説明する図面に代わる写真。
を説明する図面に代わる写真。
【図４】カメラと座席シートとの位置関係を示す図。
【図５】画像領域を小領域に区分けする態様を示す図面
に代わる写真。
に代わる写真。
【図６】小領域の２値の分布を示す図。
【図７】画像領域を長方形の領域に区分けする態様を示
す図面に代わる写真。
す図面に代わる写真。
【図８】乗員の状態を判定する手法の一例を示すフロー
チャート。
チャート。
【図９】ＣＣＤカメラで撮像されたもう一つの画像を示
す図面に代わる写真。
す図面に代わる写真。
【図１０】図９の画像からエッジ抽出した画像を示す図
面に代わる写真。
面に代わる写真。
【図１１】図１０の画像に基づいて頭部検出のためのフ
ラグを立てた状態を示す図面に代わる写真。
ラグを立てた状態を示す図面に代わる写真。
１ カメラ（撮像手段） ２ 画像メモリ（画像記憶手段） ３ エッジ画像抽出部（抽出手段） ４ 時間差分画像形成部（形成手段） ６ 頭部位置判定部（頭部位置判定手段） ８ 乗員状態判定部（状態判定手段）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 寺内 章 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内 (72)発明者 坂 雅和 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内 Ｆターム(参考） 3D037 FA01 FA05 3D054 AA03 EE09 EE10 EE11 EE31 5B057 AA06 CA01 CA02 CA08 CA12 CA16 CC02 CE20 CH09 DA07 DB02 DB05 DB06 DB09 DC17 5C054 FC01 FC13 FC14 GB01 HA26 5L096 AA02 AA03 AA06 BA04 CA02 DA01 FA06 GA08 HA03
Claims (3)
- 【請求項１】被写体を撮像する撮像手段と、前記撮像手
段からの画像信号からエッジ画像を抽出する抽出手段と
を備えた被写体の検出装置であり、 同一被写体について時間差をもって撮像された画像信号
から抽出される第１の前記エッジ画像と第２の前記エッ
ジ画像との差分画像を形成する形成手段と、 前記形成された差分画像に基づいて被写体の状態を検出
する検出手段と、を備えることを特徴とする被写体の検
出装置。 - 【請求項２】前記検出装置は車両に搭載されるためのも
のであり、前記検出手段は、乗員の状態を判定する状態
判定手段を備える請求項１に記載の被写体の検出装置。 - 【請求項３】前記検出装置は車両に搭載されるためのも
のであり、前記検出手段は、前記差分画像の形状から乗
員の頭部の位置を判定する頭部位置判定手段を備える請
求項１に記載の被写体の検出装置。
Priority Applications (3)
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| JP27834698A JP4031122B2 (ja) | 1998-09-30 | 1998-09-30 | 差分画像を用いた被写体の検出装置 |
| US09/396,231 US6548804B1 (en) | 1998-09-30 | 1999-09-15 | Apparatus for detecting an object using a differential image |
| DE19947062A DE19947062B4 (de) | 1998-09-30 | 1999-09-30 | Vorrichtung zum Erfassen eines Objekts unter Verwendung eines Differentialbildes |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27834698A JP4031122B2 (ja) | 1998-09-30 | 1998-09-30 | 差分画像を用いた被写体の検出装置 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000113164A true JP2000113164A (ja) | 2000-04-21 |
| JP4031122B2 JP4031122B2 (ja) | 2008-01-09 |
Family
ID=17596062
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27834698A Expired - Fee Related JP4031122B2 (ja) | 1998-09-30 | 1998-09-30 | 差分画像を用いた被写体の検出装置 |
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| US (1) | US6548804B1 (ja) |
| JP (1) | JP4031122B2 (ja) |
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