JP2000222588A - 画像目標検出装置 - Google Patents

画像目標検出装置

Info

Publication number
JP2000222588A
JP2000222588A JP11021373A JP2137399A JP2000222588A JP 2000222588 A JP2000222588 A JP 2000222588A JP 11021373 A JP11021373 A JP 11021373A JP 2137399 A JP2137399 A JP 2137399A JP 2000222588 A JP2000222588 A JP 2000222588A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
circuit
window
division
size
image
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP11021373A
Other languages
English (en)
Inventor
Masahiro Ito
正博 伊藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP11021373A priority Critical patent/JP2000222588A/ja
Publication of JP2000222588A publication Critical patent/JP2000222588A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Image Analysis (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 気象条件等の影響により輝度値が変化する濃
淡画像において、目標の面積や距離に左右されず目標を
検出する画像目標検出装置を得る。 【解決手段】 入力画像に対して、その座標に応じて分
割するウィンドウサイズを変化させ、分割した各ウィン
ドウ内の平均輝度値と分散値を用いて二値化処理を実施
し、目標の重心座標を算出する画像目標検出装置を備え
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、例えば車両に搭
載した撮像器または地上に設置した撮像器によって得ら
れた濃淡画像の中から、コントラストを有する距離の異
なる複数目標の位置を検出する画像目標検出装置に関す
るものである。図5はこの発明が対象とする濃淡画像の
一例である。γは異なる距離の異なる物質から放出され
るエネルギを検出し画像化したものであり、αはγの中
に存在する近距離の検出目標であり、βはγの中に存在
する遠距離の検出目標である。今回の発明は、γのよう
な距離情報を持たない濃淡画像の中から距離の異なる
α、βの画像上の目標位置を検出する画像目標検出装置
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図6は従来の画素目標検知装置の構成の
一例を示す図である。図6において、1は濃淡画像、2
は濃淡画像1の各注目画素ごとに近接する画素の輝度値
を出力する固定ウィンドウ回路、3は固定ウィンドウ回
路2の出力値から代表値を算出する代表値算出回路、4
は代表輝度値、5は画素ごとの輝度値と代表輝度値4と
の差分値を表すコントラスト値を出力するコントラスト
算出回路、6はコントラスト値、7はコントラスト値6
としきい値を比較して、二値化画像を出力する二値化回
路、8はしきい値、9は二値画像、10は二値画像の各
有意画素の連結状態を判別し目標領域ごとの重心値を算
出する位置検出回路である。
【0003】従来の画素目標検出装置は前記のように構
成され、固定ウィンドウ回路2は、濃淡画像1中の画素
ごとに近接する画素を切り出す。
【0004】図7は、固定ウィンドウ回路2で切り出し
た画素の配置例を示したものである。11は注目画素、
12は固定ウィンドウ回路2で切り出した画素を表わす
固定ウィンドウである。代表値算出回路3は、固定ウィ
ンドウ12から注目画素を除く、各々画像の輝度値から
代表輝度値4を出力する。
【0005】
【数1】
【0006】数1は、代表値算出回路3の一算出例を示
した式である。gmaxは、固定ウィンドウ12のうち
注目画素を除く画素の最大輝度値で、代表輝度値4を表
わす。Biは固定ウィンドウ12の画素iの輝度値、n
は固定ウィンドウ12の画素総数から注目画素数をひい
た値である。なお、演算子MAX{}は{}内の最大値
を算出する。
【0007】コントラスト算出回路5は、注目画素11
の輝度値と代表輝度値4との差分値を表わすコントラス
ト値6を算出する。
【0008】
【数2】
【0009】数2は、コントラスト値6の一算出例を示
した式である。Caはコントラスト値6、gは注目画素
11の輝度値である。また、代表輝度値4より注目画素
11の輝度値が大きい場合は、代表輝度値4と注目画素
11の輝度値との差分値をコントラスト値6として出力
し、代表輝度値4より注目画素11の輝度値が小さい場
合には0を出力する。
【0010】二値化回路7はコントラスト値6をしきい
値8で二値化し、背景と有意画素を弁別する二値画像9
を出力する。例えば、コントラスト値6がしきい値8よ
り大きい注目画素11を有意画素として、“1”を出力
し、逆に、小さい場合は有意でないとして“0”を出力
する。位置検出回路10は、二値画像9を入力して、各
有意画素の連結状態を判別し連結領域ごとの重心位置を
算出する。
【0011】図8は、連結領域の重心位置の例を示した
ものである。図8(a)は二値画像9の例を示したもの
である。13は有意画素の連結領域を示す。図8(b)
は、図8(a)中の点線領域内拡大図で、連結領域13
は4画素で構成されていることを表わす。14は有意画
素を表わす。位置検出回路10は、図8(b)中の各有
意画素14が4画素で連結していることを検出し、連結
領域の重心位置を算出する。15は、連結領域の重心位
置を示す。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】従来の方法は、背景よ
り高い輝度をもつ目標が1画素より大きい面積を持つ場
合に固定ウィンドウ12の代表輝度値4が目標輝度値と
なることにより、目標が有意画素として検出されないと
いう問題がある。
【0013】図9は、遠距離に存在する1画素目標と近
距離に存在する1画素より大きい面積をもつ目標が混在
する最も簡単な濃淡画像1の例を示したものである。β
1は遠距離の1画素目標、α1は近距離の1画素より大
きい面積をもつ目標を示す。
【0014】図10(a)は、図9の近距離目標α1、
遠距離目標β1周辺の輝度分布を示したものである。1
7は輝度分布である。但し、縦軸は輝度値、横軸は図9
の点線16上の垂直位置である。図10(b)の18は
数1による代表輝度値4の変化を示したものである。遠
距離目標β1のように目標サイズが1画素の場合は、目
標を有意画素として検出できるが、近距離目標α1のよ
うに目標サイズが1画素より大きい面積をもつ場合、固
定ウィンドウ12に目標輝度が含まれている間、数1で
算出される代表輝度値4は目標輝度値と等しくなり、近
距離目標α1のコントラスト値6が0となる。図10
(c)の19は、コントラスト値6の変化を示したもの
である。よって、二値画像9の有意画素として近距離目
標α1が現れなくなる。このように、遠距離目標と近距
離目標が同一濃淡画像内に存在する場合、1画素より大
きい面積をもつ近距離目標が検出できないという問題点
がある。
【0015】この発明は、このような課題を解決するた
めになされたもので、距離情報を持たない濃淡画像の中
に混在する1画素の遠距離目標から1画素より大きい面
積を持つ近距離目標まで目標の面積や距離に左右されず
目標を検出する画像目標検出装置を得ることを目的とす
る。
【0016】
【課題を解決するための手段】第1の発明による画像目
標検出装置は、濃淡画像を入力し、入力画像を一時記憶
する画像メモリと、入力画像の座標に応じて縦方向の分
割サイズと横方向の分割サイズを算出するための分割重
み付け回路と、可変ウィンドウ回路に入力画像の座標に
応じて縦方向の分割サイズと座標を指示するための縦分
割座標設定回路と、可変ウィンドウ回路に入力画像の横
方向の分割サイズと座標を指示するための横分割座標設
定回路と、画像メモリに一時記憶した入力画像をその座
標に応じて任意のサイズに分割する可変ウィンドウ回路
と、上記可変ウィンドウ回路で設定したウィンドウにお
いて入力画像輝度値の平均値を算出する平均値演算回路
と、上記可変ウィンドウ回路で設定したウィンドウにお
いてオフセット値を設定するオフセット設定回路と、上
記平均値演算回路で算出した平均値と上記オフセット設
定回路で設定したオフセット値から二値化処理のために
しきい値を算出するしきい値演算回路と、しきい値演算
回路にて算出したしきい値で上記可変ウィンドウ回路で
設定したウィンドウ内の二値化処理を実施する空間二値
化回路と、二値画像の各有意画素の連結状態を判別して
連結領域ごとの重心座標を算出する位置検出回路とを備
える。
【0017】また、第2の発明による画像目標検出装置
は、濃淡画像を入力し、入力画像を一時記憶する画像メ
モリと、入力画像の座標に応じて縦方向の分割サイズと
横方向の分割サイズを算出するための分割重み付け回路
と、可変ウィンドウ回路に入力画像の座標に応じて縦方
向の分割サイズと座標を指示するための縦分割座標設定
回路と、可変ウィンドウ回路に入力画像の横方向の分割
サイズと座標を指示するための横分割座標設定回路と、
画像メモリに一時記憶した入力画像をその座標に応じて
任意のサイズに分割する可変ウィンドウ回路と、上記可
変ウィンドウ回路で設定したウィンドウにおいて入力画
像輝度値の平均値を算出する平均値演算回路と、上記可
変ウィンドウ回路で設定したウィンドウにおいて入力画
像輝度値の分散値を算出する分散値演算回路と、上記平
均値演算回路で算出した平均値と上記分散値演算回路で
算出した分散値から二値化処理のためにしきい値を算出
するしきい値演算回路と、しきい値演算回路にて算出し
たしきい値で上記可変ウィンドウ回路で設定したウィン
ドウ内の二値化処理を実施する空間二値化回路と、二値
画像の各有意画素の連結状態を判別して連結領域ごとの
重心座標を算出する位置検出回路とを備える。
【0018】また、第3の発明による画像目標検出装置
は、濃淡画像を入力し、入力画像を一時記憶する画像メ
モリと、入力画像の座標に応じて縦方向の分割サイズと
横方向の分割サイズを算出するための分割重み付け回路
と、可変ウィンドウ回路に入力画像の座標に応じて縦方
向の分割サイズと座標を指示するための縦分割座標設定
回路と、可変ウィンドウ回路に入力画像の横方向の分割
サイズと座標を指示するための横分割座標設定回路と、
画像メモリに一時記憶した入力画像をその座標に応じて
任意のサイズに分割する可変ウィンドウ回路と、上記可
変ウィンドウ回路で設定したウィンドウにおいて入力画
像輝度値の最大値を算出する最大値演算回路と、上記可
変ウィンドウ回路で設定したウィンドウにおいて入力画
像輝度値の分散値を算出する分散値演算回路と、上記最
大値演算回路で算出した最大値と上記分散値演算回路で
算出した分散値から二値化処理のためにしきい値を算出
するしきい値演算回路と、しきい値演算回路にて算出し
たしきい値で上記可変ウィンドウ回路で設定したウィン
ドウ内の二値化処理を実施する空間二値化回路と、二値
画像の各有意画素の連結状態を判別して連結領域ごとの
重心座標を算出する位置検出回路とを備える。
【0019】また、第4の発明による画像目標検出装置
は、濃淡画像を入力し、入力画像を一時記憶する画像メ
モリと、入力画像の座標に応じて縦方向の分割サイズと
横方向の分割サイズを算出するための分割重み付け回路
と、可変ウィンドウ回路に入力画像の座標に応じて縦方
向の分割サイズと座標を指示するための縦分割座標設定
回路と、可変ウィンドウ回路に入力画像の横方向の分割
サイズと座標を指示するための横分割座標設定回路と、
画像メモリに一時記憶した入力画像をその座標に応じて
任意のサイズに分割する可変ウィンドウ回路と、上記可
変ウィンドウ回路で設定したウィンドウにおいて入力画
像輝度値の最大値を算出する最大値演算回路と、上記可
変ウィンドウ回路で設定したウィンドウにおいて入力画
像輝度値の最小値を算出する最小値演算回路と、上記最
大値演算回路で算出した最大値と上記最小値演算回路で
算出した最小値から二値化処理のためにしきい値を算出
するしきい値演算回路と、しきい値演算回路にて算出し
たしきい値で上記可変ウィンドウ回路で設定したウィン
ドウ内の二値化処理を実施する空間二値化回路と、二値
画像の各有意画素の連結状態を判別して連結領域ごとの
重心座標を算出する位置検出回路とを備える。
【0020】
【発明の実施の形態】実施の形態1.図1はこの発明に
よる装置の実施の形態1を示す構成図である。図1の構
成図において20は対象とする濃淡画像を一時記憶する
ための画像メモリ、24は分割するウィンドウサイズの
重み付けを演算する分割重み付け回路、27は縦方向の
分割サイズと座標を設定する縦分割座標設定回路、28
は横方向の分割サイズと座標を設定する横分割座標設定
回路、31は縦分割座標設定回路と横分割座標設定回路
にて設定されたウィンドウサイズに応じて画像メモリか
ら演算する輝度情報を取り出す可変ウィンドウ回路、3
3は上記で設定したウィンドウ内の平均値を算出する平
均値演算回路、34は上記で設定したウィンドウ内のオ
フセット値を設定するオフセット設定回路、37は二値
化処理のためのしきい値を算出するしきい値演算回路、
38は上記で設定したウィンドウ内をしきい値演算回路
にて設定したしきい値で二値化処理をする空間二値化回
路、10は二値化画像から目標の座標を検出する位置検
出回路である。
【0021】図5はこの発明が対象とする濃淡画像の一
例である。車両に搭載した撮像器または地上に設置した
撮像器によって地上目標を検出するために撮像した濃淡
画像は、撮像対象物までの距離が遠いものほど画像の上
方に位置し、近いものほど画像の下方に位置する傾向を
もつため、画像の上方は分割サイズを小さく下方は分割
サイズを大きくとることで、分割した領域内に撮像され
ている対象物は、ほぼ同一距離に位置すると近似でき
る。そこで図1は、まず対象とする濃淡画像の縦方向の
分割サイズを対象とする濃淡画像の上方から決定し、そ
のサイズに合わせて横方向の分割サイズを決定、その後
それぞれ分割されたウィンドウにおいて二値化処理を実
施して目標検出する構成を示したものである。
【0022】次に動作について説明する。図1の構成図
において21は縦方向がMy画素、横方向がMx画素の
対象とする濃淡画像の画素数であり、22は対象とする
濃淡画像の縦方向の分割数P、23は分割重み付け関数
G(P)である。分割重み付け回路24は、第一に分割
重み付け関数G(P)を用いて対象とする濃淡画像の縦
方向の画素数Myを分割数Pで分割する演算を実施し、
縦方向i番目の分割サイズdy(i)を算出する。
【0023】
【数3】
【0024】数3はdy(i)の一算出例を示した式で
ある。
【0025】分割重み付け回路24は、第二に数3で算
出したdy(i)と対象とする濃淡画像の横方向の画素
数Mxから横方向j番目の分割サイズdx(j)を算出
する。
【0026】
【数4】
【0027】数4はdx(j)の一算出例を示した式で
ある。
【0028】縦分割座標設定回路27は分割重み付け回
路の出力の一つである縦方向i番目の分割サイズdy
(i)から分割するウィンドウの開始座標と縦方向の分
割サイズを演算し、可変ウィンドウ回路31に出力す
る。また横分割座標設定回路28も分割重み付け回路の
出力の一つである横方向j番目の分割サイズdx(j)
から分割するウィンドウの開始座標と横方向の分割サイ
ズを演算し、可変ウィンドウ回路31に出力する。可変
ウィンドウ回路31は、上記のウィンドウの開始座標と
縦方向の分割サイズ29及び上記のウィンドウの開始座
標と横方向の分割サイズ30により目標検出演算を実施
する分割ウィンドウサイズと座標を設定し、入力された
濃淡画像が一時記憶されている画像メモリ20から設定
された分割ウィンドウに対応した入力画像の輝度データ
32を取り出す。平均値演算回路33では取り出された
輝度データの平均値を演算して平均値35を算出し、オ
フセット設定回路34では設定された分割ウィンドウの
対応したオフセット値36を設定する。なお、各画素の
オフセット値は前もってオフセット設定回路に記憶され
ている。しきい値演算回路37では平均値35とオフセ
ット値36から二値化処理のためのしきい値8を算出す
る。
【0029】
【数5】
【0030】数5は、平均値35とオフセット値36を
用いたしきい値の一算出例を示す。Th(i,j)は縦
i番目、横j番目のウィンドウのしきい値で、同一ウィ
ンドウ内の平均値AVE(i,j)にウィンドウ固有の
オフセット値doff (i,j)を加算して算出する。な
お、演算子AVE(i,j)は縦i番目、横j番目のウ
ィンドウ内の平均値を算出し、doff (i,j)は縦i
番目、横j番目のウィンドウ内のオフセット値を示す。
【0031】空間二値化回路38は、しきい値演算回路
から算出されるしきい値8により、設定された分割ウィ
ンドウに対応した輝度データに対して二値化処理を実施
し、背景と有意画素を弁別する二値画像9を出力する。
例えば、しきい値8より大きい輝度値をもつ画素に対し
ては有意画素として、“1”を出力し、逆に、小さい場
合は有意でないとして“0”を出力する。位置検出回路
10は、二値画像9を入力して、各有意画素の連結状態
を判別し連結領域ごとの重心位置を目標検出位置として
算出する。
【0032】図11(a)は、図9の近距離目標α1、
遠距離目標β1周辺の輝度分布を示したものである。1
7は輝度分布である。但し、縦軸は輝度値、横軸は図9
の点線16上の垂直位置である。図11(b)の39は
可変ウィンドウ回路31にて設定したウィンドウサイズ
を、40は数5にて算出した各ウィンドウのしきい値8
を示したものである。図11(c)の41は、空間二値
化回路38が設定した分割ウィンドウの輝度データに対
して二値化処理を実施した二値画像9の点線16上の出
力を示したものである。
【0033】図11(b)の39に示すようにウィンド
ウサイズに重み付けをして、濃淡画像の上方ではウィン
ドウサイズを小さく、下方ではウィンドウサイズを大き
く設定することにより、設定した分割ウィンドウ内で距
離の異なる対象物の輝度データを扱う可能性が下がり背
景輝度のばらつきが少なくなると共に、輝度が高い遠距
離背景と近距離目標を同一ウィンドウ内で処理すること
がなくなる。また、従来技術のようにウィンドウを注目
画素ごとに設定していないことにより、目標サイズが1
画素の遠距離目標β1から目標サイズが1画素より大き
い近距離目標α1まで対応できるようになると共に設定
するウィンドウ数が少なくなることで高速化が図れるよ
うになる。さらに、分割ウィンドウサイズに重み付けを
して分割する点に加え、各分割ウィンドウ内の輝度デー
タの平均値とオフセット値を用いてしきい値を算出する
ことで、入力する濃淡画像の変化に対応してしきい値を
設定できるようになる。
【0034】このように入力する濃淡画像を重み付けし
たウィンドウサイズで分割し、各分割ウィンドウ内の平
均輝度値とオフセット値を用いて二値化処理を実施する
ことにより、気象条件等の影響で輝度値が変化する濃淡
画像に対応して、安定に近距離目標から遠距離目標まで
を検出することができる。
【0035】実施の形態2.図2はこの発明による装置
の実施の形態2を示す構成図である。図2の構成図にお
いて20は対象とする濃淡画像を一時記憶するための画
像メモリ、24は分割するウィンドウサイズの重み付け
を演算する分割重み付け回路、27は縦方向の分割サイ
ズと座標を設定する縦分割座標設定回路、28は横方向
の分割サイズと座標を設定する横分割座標設定回路、3
1は縦分割座標設定回路と横分割座標設定回路にて設定
されたウィンドウサイズに応じて画像メモリから演算す
る輝度情報を取り出す可変ウィンドウ回路、33は上記
で設定したウィンドウ内の平均値を算出する平均値演算
回路、42は上記で設定したウィンドウ内の分散値を設
定する分散設定回路、37は二値化処理のためのしきい
値を算出するしきい値演算回路、38は上記で設定した
ウィンドウ内をしきい値演算回路にて設定したしきい値
で二値化処理をする空間二値化回路、10は二値化画像
から目標の座標を検出する位置検出回路である。
【0036】次に動作について説明する。図2の構成図
において21は縦方向がMy画素、横方向がMx画素の
対象とする濃淡画像の画素数であり、22は対象とする
濃淡画像の縦方向の分割数P、23は分割重み付け関数
G(P)である。分割重み付け回路24は、前記実施の
形態1と同様に“数3”を用いて縦方向i番目の分割サ
イズdy(i)と“数4”を用いて横方向j番目の分割
サイズdx(j)を算出する。
【0037】縦分割座標設定回路27は分割重み付け回
路の出力の一つである縦方向i番目の分割サイズdy
(i)から分割するウィンドウの開始座標と縦方向の分
割サイズを演算し、可変ウィンドウ回路31に出力す
る。また横分割座標設定回路28も分割重み付け回路の
出力の一つである横方向j番目の分割サイズdx(j)
から分割するウィンドウの開始座標と横方向の分割サイ
ズを演算し、可変ウィンドウ回路31に出力する。可変
ウィンドウ回路31は、上記のウィンドウの開始座標と
縦方向の分割サイズ29及び上記のウィンドウの開始座
標と横方向の分割サイズ30により目標検出演算を実施
する分割ウィンドウサイズと座標を設定し、入力された
濃淡画像が一時記憶されている画像メモリ20から設定
された分割ウィンドウに対応した入力画像の輝度データ
32を取り出す。平均値演算回路33では取り出された
輝度データの平均値を演算して平均値35を算出し、分
散値演算回路42では取り出された輝度データの分散値
を演算して分散値43を算出する。しきい値演算回路3
7では平均値35と分散値43から二値化処理のための
しきい値8を算出する。
【0038】
【数6】
【0039】数6は、平均値35と分散値43を用いた
しきい値の一算出例を示す。Th(i,j)は縦i番
目、横j番目のウィンドウのしきい値で、同一ウィンド
ウ内の平均値AVE(i,j)に同一ウィンドウ内の分
散値σ(i,j)の定数a倍した値を加算して算出す
る。なお、演算子AVE(i,j)は縦i番目、横j番
目のウィンドウ内の平均値を算出し、演算子σ(i,
j)は縦i番目、横j番目のウィンドウ内の分散値を算
出する。
【0040】空間二値化回路38は、しきい値演算回路
から算出されるしきい値8により、設定された分割ウィ
ンドウに対応した輝度データに対して二値化処理を実施
し、背景と有意画素を弁別する二値画像9を出力する。
例えば、しきい値8より大きい輝度値をもつ画素に対し
ては有意画素として、“1”を出力し、逆に、小さい場
合は有意でないとして“0”を出力する。位置検出回路
10は、二値画像9を入力して、各有意画素の連結状態
を判別し連結領域ごとの重心位置を目標検出位置として
算出する。
【0041】図12(a)は、図9にホワイトノイズが
加わった場合の近距離目標α1、遠距離目標β1周辺の
輝度分布を示したものである。17は輝度分布である。
但し、縦軸は輝度値、横軸は図9の点線16上の垂直位
置である。図12(b)の39は可変ウィンドウ回路3
1にて設定したウィンドウサイズを、40は数6にて算
出した各ウィンドウのしきい値8を示したものである。
図12(c)の41は、空間二値化回路38が設定した
分割ウィンドウの輝度データに対して二値化処理を実施
した二値画像9の点線16上の出力を示したものであ
る。
【0042】図12(b)の39に示すようにウィンド
ウサイズに重み付けをして、濃淡画像の上方ではウィン
ドウサイズを小さく、下方ではウィンドウサイズを大き
く設定することにより、設定した分割ウィンドウ内で距
離の異なる対象物の輝度データを扱う可能性が下がり背
景輝度のばらつきが少なくなると共に、輝度が高い遠距
離背景と近距離目標を同一ウィンドウ内で処理すること
がなくなる。また、従来技術のようにウィンドウを注目
画素ごとに設定していないことにより、目標サイズが1
画素の遠距離目標β1から目標サイズが1画素より大き
い近距離目標α1まで対応できるようになると共に設定
するウィンドウ数が少なくなることで高速化が図れるよ
うになる。さらに、分割ウィンドウサイズに重み付けを
して分割する点に加え、各分割ウィンドウ内の輝度デー
タの平均値と分散値を用いてしきい値を算出すること
で、入力する濃淡画像の変化に対応してしきい値を設定
できるようになる。
【0043】このように入力する濃淡画像を重み付けし
たウィンドウサイズで分割し、各分割ウィンドウ内の平
均輝度値と輝度の分散値を用いて二値化処理を実施する
ことにより、気象条件等の影響で輝度値が変化する濃淡
画像に対応して、安定に近距離目標から遠距離目標まで
を検出することができる。
【0044】実施の形態3.図3はこの発明による装置
の実施の形態3を示す構成図である。図3の構成図にお
いて20は対象とする濃淡画像を一時記憶するための画
像メモリ、24は分割するウィンドウサイズの重み付け
を演算する分割重み付け回路、27は縦方向の分割サイ
ズと座標を設定する縦分割座標設定回路、28は横方向
の分割サイズと座標を設定する横分割座標設定回路、3
1は縦分割座標設定回路と横分割座標設定回路にて設定
されたウィンドウサイズに応じて画像メモリから演算す
る輝度情報を取り出す可変ウィンドウ回路、42は上記
で設定したウィンドウ内の分散値を設定する分散値演算
回路、44は上記で設定したウィンドウ内の最大値を設
定した最大値設定回路、37は二値化処理のためのしき
い値を算出するしきい値演算回路、38は上記で設定し
たウィンドウ内をしきい値演算回路にて設定したしきい
値で二値化処理をする空間二値化回路、10は二値化画
像から目標の座標を検出する位置検出回路である。
【0045】次に動作について説明する。図3の構成図
において21は縦方向がMy画素、横方向がMx画素の
対象とする濃淡画像の画素数であり、22は対象とする
濃淡画像の縦方向の分割数P、23は分割重み付け関数
G(P)である。分割重み付け回路24は、前記実施の
形態1と同様に“数3”を用いて縦方向i番目の分割サ
イズdy(i)と“数4”を用いて横方向j番目の分割
サイズdx(j)を算出する。
【0046】縦分割座標設定回路27は分割重み付け回
路の出力の一つである縦方向i番目の分割サイズdy
(i)から分割するウィンドウの開始座標と縦方向の分
割サイズを演算し、可変ウィンドウ回路31に出力す
る。また横分割座標設定回路28も分割重み付け回路の
出力の一つである横方向j番目の分割サイズdx(j)
から分割するウィンドウの開始座標と横方向の分割サイ
ズを演算し、可変ウィンドウ回路31に出力する。可変
ウィンドウ回路31は、上記のウィンドウの開始座標と
縦方向の分割サイズ29及び上記のウィンドウの開始座
標と横方向の分割サイズ30により目標検出演算を実施
する分割ウィンドウサイズと座標を設定し、入力された
濃淡画像が一時記憶されている画像メモリ20から設定
された分割ウィンドウに対応した入力画像の輝度データ
32を取り出す。最大値演算回路44では取り出された
輝度データの最大値を演算して最大値45を算出し、分
散値演算回路42では取り出された輝度データの分散値
を演算して分散値43を算出する。しきい値演算回路3
7では最大値45と分散値43から二値化処理のための
しきい値8を算出する。
【0047】
【数7】
【0048】数7は、最大値45と分散値43を用いた
しきい値の一算出例を示す。Th(i,j)は縦i番
目、横j番目のウィンドウのしきい値で、同一ウィンド
ウ内の最大値MAX(i,j)から同一ウィンドウ内の
分散値σ(i,j)の定数b倍を減算して算出する。な
お、演算子MAX(i,j)は縦i番目、横j番目のウ
ィンドウ内の最大値を算出し、σ(i,j)は縦i番
目、横j番目のウィンドウ内の分散値を算出する。
【0049】空間二値化回路38は、しきい値演算回路
から算出されるしきい値8により、設定された分割ウィ
ンドウに対応した輝度データに対して二値化処理を実施
し、背景と有意画素を弁別する二値画像9を出力する。
例えば、しきい値8より大きい輝度値をもつ画素に対し
ては有意画素として、“1”を出力し、逆に、小さい場
合は有意でないとして“0”を出力する。位置検出回路
10は、二値画像9を入力して、各有意画素の連結状態
を判別し連結領域ごとの重心位置を目標検出位置として
算出する。
【0050】ウィンドウサイズに重み付けをして、濃淡
画像の上方ではウィンドウサイズを小さく、下方ではウ
ィンドウサイズを大きく設定することにより、設定した
分割ウィンドウ内で距離の異なる対象物の輝度データを
扱う可能性が下がり背景輝度のばらつきが少なくなると
共に、輝度が高い遠距離背景と近距離目標を同一ウィン
ドウ内で処理することがなくなる。また、従来技術のよ
うにウィンドウを注目画素ごとに設定していないことに
より、目標サイズが1画素の遠距離目標β1から目標サ
イズが1画素より大きい近距離目標α1まで対応できる
ようになると共に設定するウィンドウ数が少なくなるこ
とで高速化が図れるようになる。さらに、分割ウィンド
ウサイズに重み付けをして分割する点に加え、各分割ウ
ィンドウ内の輝度データの最大値とばらつきを示す分散
値を用いてしきい値を算出することで、入力する濃淡画
像の変化に対応してしきい値を設定できるようになり、
気象条件の影響で輝度値が変化する濃淡画像に対応し
て、安定に近距離目標から遠距離目標までを検出するこ
とができる。
【0051】実施の形態4.図4はこの発明による装置
の実施の形態4を示す構成図である。図4の構成図にお
いて20は対象とする濃淡画像を一時記憶するための画
像メモリ、24は分割するウィンドウサイズの重み付け
を演算する分割重み付け回路、27は縦方向の分割サイ
ズと座標を設定する縦分割座標設定回路、28は横方向
の分割サイズと座標を設定する横分割座標設定回路、3
1は縦分割座標設定回路と横分割座標設定回路にて設定
されたウィンドウサイズに応じて画像メモリから演算す
る輝度情報を取り出す可変ウィンドウ回路、44は上記
で設定したウィンドウ内の最大値を算出する最大値演算
回路、46は上記で設定したウィンドウ内の最小値を設
定する最小値設定回路、37は二値化処理のためのしき
い値を算出するしきい値演算回路、38は上記で設定し
たウィンドウ内をしきい値演算回路にて設定したしきい
値で二値化処理をする空間二値化回路、10は二値化画
像から目標の座標を検出する位置検出回路である。
【0052】次に動作について説明する。図4の構成図
において21は縦方向がMy画素、横方向がMx画素の
対象とする濃淡画像の画素数であり、22は対象とする
濃淡画像の縦方向の分割数P、23は分割重み付け関数
G(P)である。分割重み付け回路24は、前記実施の
形態1と同様に数3を用いて縦方向i番目の分割サイズ
dy(i)と数4を用いて横方向j番目の分割サイズd
x(j)を算出する。
【0053】縦分割座標設定回路27は分割重み付け回
路の出力の一つである縦方向i番目の分割サイズdy
(i)から分割するウィンドウの開始座標と縦方向の分
割サイズを演算し、可変ウィンドウ回路31に出力す
る。また横分割座標設定回路28も分割重み付け回路の
出力の一つである横方向j番目の分割サイズdx(j)
から分割するウィンドウの開始座標と横方向の分割サイ
ズを演算し、可変ウィンドウ回路31に出力する。可変
ウィンドウ回路31は、上記のウィンドウの開始座標と
縦方向の分割サイズ29及び上記のウィンドウの開始座
標と横方向の分割サイズ30により目標検出演算を実施
する分割ウィンドウサイズと座標を設定し、入力された
濃淡画像が一時記憶されている画像メモリ20から設定
された分割ウィンドウに対応した入力画像の輝度データ
32を取り出す。最大値演算回路44では取り出された
輝度データの最大値を演算して最大値45を算出し、最
小値演算回路46では取り出された輝度データの最小値
を演算して最小値47を算出する。しきい値演算回路3
7では最大値45と最小値47から二値化処理のための
しきい値8を算出する。
【0054】
【数8】
【0055】数8は、最大値45と最小値47を用いた
しきい値の一算出例を示す。Th(i,j)は縦i番
目、横j番目のウィンドウのしきい値で、同一ウィンド
ウ内の最大値MAX(i,j)から同一ウィンドウ内の
最小値MIN(i,j)を減算し、その結果を定数c倍
した後、定数dで除算して算出する。なお、演算子MA
X(i,j)は縦i番目、横j番目のウィンドウ内の最
大値を算出し、演算子MIN(i,j)は縦i番目、横
j番目のウィンドウ内の最小値を算出する。
【0056】空間二値化回路38は、しきい値演算回路
から算出されるしきい値8により、設定された分割ウィ
ンドウに対応した輝度データに対して二値化処理を実施
し、背景と有意画素を弁別する二値画像9を出力する。
例えば、しきい値8より大きい輝度値をもつ画素に対し
ては有意画素として、“1”を出力し、逆に、小さい場
合は有意でないとして“0”を出力する。位置検出回路
10は、二値画像9を入力して、各有意画素の連結状態
を判別し連結領域ごとの重心位置を目標検出位置として
算出する。
【0057】ウィンドウサイズに重み付けをして、濃淡
画像の上方ではウィンドウサイズを小さく、下方ではウ
ィンドウサイズを大きく設定することにより、設定した
分割ウィンドウ内で距離の異なる対象物の輝度データを
扱う可能性が下がり背景輝度のばらつきが少なくなると
共に、輝度が高い遠距離背景と近距離目標を同一ウィン
ドウ内で処理することがなくなる。また、従来技術のよ
うにウィンドウを注目画素ごとに設定していないことに
より、目標サイズが1画素の遠距離目標β1から目標サ
イズが1画素より大きい近距離目標α1まで対応できる
ようになると共に設定するウィンドウ数が少なくなるこ
とで高速化が図れるようになる。さらに、分割ウィンド
ウサイズに重み付けをして分割する点に加え、各分割ウ
ィンドウ内の輝度データの最大値と最小値を用いてしき
い値を算出することで、入力する濃淡画像の変化に対応
してしきい値を設定できるようになり、気象条件の影響
で輝度値が変化する濃淡画像に対応して、安定に近距離
目標から遠距離目標までを検出することができる。
【0058】
【発明の効果】第1の発明に係わる画像目標検出装置
は、対象する濃淡画像をその場所に応じて分割するウィ
ンドウサイズを可変させ、各ウィンドウ内の平均値とオ
フセット値から各ウィンドウごとにしきい値を算出する
ので、距離の違いによる目標サイズの変化や気象条件等
による輝度値の変化に対応して目標検出レベルを設定で
きることから、入力画像の変化に依存しにくく安定に近
距離から遠距離までの目標を検出できる効果がある。
【0059】第2の発明に係わる画像目標検出装置は、
対象する濃淡画像をその場所に応じて分割するウィンド
ウサイズを可変させ、各ウィンドウ内の平均値と分散値
から各ウィンドウごとにしきい値を算出するので、距離
の違いによる目標サイズの変化や気象条件等による輝度
値の変化に対応して目標検出レベルを設定できることか
ら、入力画像の変化に依存しにくく安定に近距離から遠
距離までの目標を検出できる効果がある。
【0060】第3の発明に係わる画像目標検出装置は、
対象する濃淡画像をその場所に応じて分割するウィンド
ウサイズを可変させ、各ウィンドウ内の最大値と分散値
から各ウィンドウごとにしきい値を算出するので、距離
の違いによる目標サイズの変化や気象条件等による輝度
値の変化に対応して目標検出レベルを設定できることか
ら、入力画像の変化に依存しにくく安定に近距離から遠
距離までの目標を検出できる効果がある。
【0061】第4の発明に係わる画像目標検出装置は、
対象する濃淡画像をその場所に応じて分割するウィンド
ウサイズを可変させ、各ウィンドウ内の最大値と最小値
から各ウィンドウごとにしきい値を算出するので、距離
の違いによる目標サイズの変化や気象条件等による輝度
値の変化に対応して目標検出レベルを設定できることか
ら、入力画像の変化に依存しにくく安定に近距離から遠
距離までの目標を検出できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明に装置の実施形態1を示す構成図で
ある。
【図2】 この発明に装置の実施形態2を示す構成図で
ある。
【図3】 この発明に装置の実施形態3を示す構成図で
ある。
【図4】 この発明に装置の実施形態4を示す構成図で
ある。
【図5】 この発明が対象とする濃淡画像の一例であ
る。
【図6】 従来例を示す構成図である。
【図7】 従来例の説明図である。
【図8】 従来例の説明図である。
【図9】 従来例及びこの発明の実施の形態1と実施の
形態2の説明図である。
【図10】 従来例の説明図である。
【図11】 この発明の実施の形態1の説明図である。
【図12】 この発明の実施の形態2の説明図である。
【符号の説明】
1 濃淡画像、2 固定ウィンドウ回路、3 代表値演
算回路、4 代表輝度値、5 コントラスト演算回路、
6 コントラスト値、7 二値化回路、8 しきい値、
9 二値画像、10 位置検出回路、11 注目画素、
12 固定ウィンドウ、13 連結領域、14 有意画
素、15 重心位置、16 点線、17輝度分布、18
代表輝度値4、19 コントラスト値6、20 画像
メモリ、21 濃淡画像の画素数(Mx×My)、22
縦方向の分割数P、23 分割重み付け関数G
(P)、24 分割重み付け回路、25 縦方向i番目
の分割サイズdy(i)、26 横方向j番目の分割サ
イズdx(j)、27 縦分割座標設定回路、28 横
分割座標設定回路、29 分割するウィンドウの開始座
標と縦方向の分割サイズ、30 分割するウィンドウの
開始座標と横方向の分割サイズ、31 可変ウィンドウ
回路、32 分割ウィンドウに対応した入力画像の輝度
データ、33 平均値演算回路、34 オフセット設定
回路、35 分割ウィンドウサイズ内の平均値、36
分割ウィンドウサイズ内のオフセット値、37 しきい
値演算回路、38 空間二値化回路、39 可変ウィン
ドウ回路にて設定したウィンドウサイズ、40 しきい
値8、41 二値画像9、42 分散値演算回路、43
分割ウィンドウサイズ内の分散値、44 最大値演算
回路、45 分割ウィンドウサイズ内の最大値、46
最小値演算回路、47 分割ウィンドウサイズ内の最小
値、α 濃淡画像例γの中の近距離目標、β 濃淡画像
例γの中の遠距離目標、γ 濃淡画像例、α1、最も簡
単な濃淡画像例γ1の中の近距離目標、β1 最も簡単
な濃淡画像例γ1の中の遠距離目標、γ1 最も簡単な
濃淡画像例γ。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 濃淡画像を入力し、そのディジタル画像
    データを記憶する画像メモリと、画像の分割サイズを場
    所によって可変させる分割重み付け回路と、上記分割重
    み付け回路によって算出された重みで縦方向の分割サイ
    ズと座標を決定する縦分割座標設定回路と、上記分割重
    み付け回路によって算出された重みで横方向の分割サイ
    ズと座標を決定する横分割座標設定回路と、上記縦分割
    サイズと座標及び上記横分割サイズと座標で画像メモリ
    からデータの切り出すウィンドウを設定する可変ウィン
    ドウ回路と、可変ウィンドウ回路にて設定されたウィン
    ドウ内の平均値を算出する平均値演算回路と、可変ウィ
    ンドウ回路にて設定されたウィンドウ内のオフセットを
    設定するオフセット設定回路と、上記平均値演算回路の
    結果と上記オフセット値の結果から可変ウィンドウ回路
    にて設定したウィンドウ内のしきい値を算出するしきい
    値演算回路と、上記しきい値演算回路で算出したしきい
    値で可変ウィンドウ回路にて設定したウィンドウ内の二
    値化処理をする空間二値化回路と、上記二値画像から目
    標の位置を算出する位置検出回路を備えたことを特徴と
    する画像目標検出装置。
  2. 【請求項2】 濃淡画像を入力し、そのディジタル画像
    データを記憶する画像メモリと、画像の分割サイズを場
    所によって可変させる分割重み付け回路と、上記分割重
    み付け回路によって算出された重みで縦方向の分割サイ
    ズと座標を決定する縦分割座標設定回路と、上記分割重
    み付け回路によって算出された重みで横方向の分割サイ
    ズと座標を決定する横分割座標設定回路と、上記縦分割
    サイズと座標及び上記横分割サイズと座標で画像メモリ
    からデータの切り出すウィンドウを設定する可変ウィン
    ドウ回路と、可変ウィンドウ回路にて設定されたウィン
    ドウ内の平均値を算出する平均値演算回路と、可変ウィ
    ンドウ回路にて設定されたウィンドウ内の分散値を算出
    する分散値演算回路と、上記平均値演算回路の結果と上
    記分散値演算回路の結果から可変ウィンドウ回路にて設
    定したウィンドウ内のしきい値を算出するしきい値演算
    回路と、上記しきい値演算回路で算出したしきい値で可
    変ウィンドウ回路にて設定したウィンドウ内の二値化処
    理をする空間二値化回路と、上記二値画像から目標の位
    置を算出する位置検出回路を備えたことを特徴とする画
    像目標検出装置。
  3. 【請求項3】 濃淡画像を入力し、そのディジタル画像
    データを記憶する画像メモリと、画像の分割サイズを場
    所によって可変させる分割重み付け回路と、上記分割重
    み付け回路によって算出された重みで縦方向の分割サイ
    ズと座標を決定する縦分割座標設定回路と、上記分割重
    み付け回路によって算出された重みで横方向の分割サイ
    ズと座標を決定する横分割座標設定回路と、上記縦分割
    サイズと座標及び上記横分割サイズと座標で画像メモリ
    からデータの切り出すウィンドウを設定する可変ウィン
    ドウ回路と、可変ウィンドウ回路にて設定されたウィン
    ドウ内の最大値を算出する最大値演算回路と、可変ウィ
    ンドウ回路にて設定されたウィンドウ内の分散値を算出
    する分散値演算回路と、上記最大値演算回路の結果と上
    記分散値演算回路の結果から可変ウィンドウ回路にて設
    定したウィンドウ内のしきい値を算出するしきい値演算
    回路と、上記しきい値演算回路で算出したしきい値で可
    変ウィンドウ回路にて設定したウィンドウ内の二値化処
    理をする空間二値化回路と、上記二値画像から目標の位
    置を算出する位置検出回路を備えたことを特徴とする画
    像目標検出装置。
  4. 【請求項4】 濃淡画像を入力し、そのディジタル画像
    データを記憶する画像メモリと、画像の分割サイズを場
    所によって可変させる分割重み付け回路と、上記分割重
    み付け回路によって算出された重みで縦方向の分割サイ
    ズと座標を決定する縦分割座標設定回路と、上記分割重
    み付け回路によって算出された重みで横方向の分割サイ
    ズと座標を決定する横分割座標設定回路と、上記縦分割
    サイズと座標及び上記横分割サイズと座標で画像メモリ
    からデータの切り出すウィンドウを設定する可変ウィン
    ドウ回路と、可変ウィンドウ回路にて設定されたウィン
    ドウ内の最大値を算出する最大値演算回路と、可変ウィ
    ンドウ回路にて設定されたウィンドウ内の最小値を算出
    する最小値演算回路と、上記最大値演算回路の結果と上
    記最小値演算回路の結果から可変ウィンドウ回路にて設
    定したウィンドウ内のしきい値を算出するしきい値演算
    回路と、上記しきい値演算回路で算出したしきい値で可
    変ウィンドウ回路にて設定したウィンドウ内の二値化処
    理をする空間二値化回路と、上記二値画像から目標の位
    置を算出する位置検出回路を備えたことを特徴とする画
    像目標検出装置。
JP11021373A 1999-01-29 1999-01-29 画像目標検出装置 Pending JP2000222588A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11021373A JP2000222588A (ja) 1999-01-29 1999-01-29 画像目標検出装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11021373A JP2000222588A (ja) 1999-01-29 1999-01-29 画像目標検出装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2000222588A true JP2000222588A (ja) 2000-08-11

Family

ID=12053302

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP11021373A Pending JP2000222588A (ja) 1999-01-29 1999-01-29 画像目標検出装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2000222588A (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004102481A1 (ja) * 2003-05-15 2004-11-25 Fujitsu Limited 生体情報検出装置
JP2008267872A (ja) * 2007-04-17 2008-11-06 Toshiba Corp 画像誘導装置
JP2011196939A (ja) * 2010-03-23 2011-10-06 Mitsubishi Electric Corp 画像目標検出装置および画像目標検出方法
CN111563845A (zh) * 2019-01-28 2020-08-21 深圳怡化电脑股份有限公司 票据表面涂刮检测方法、装置、设备及存储介质

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004102481A1 (ja) * 2003-05-15 2004-11-25 Fujitsu Limited 生体情報検出装置
US7965874B2 (en) 2003-05-15 2011-06-21 Fujitsu Limited Biological information detecting device
JP2008267872A (ja) * 2007-04-17 2008-11-06 Toshiba Corp 画像誘導装置
JP2011196939A (ja) * 2010-03-23 2011-10-06 Mitsubishi Electric Corp 画像目標検出装置および画像目標検出方法
CN111563845A (zh) * 2019-01-28 2020-08-21 深圳怡化电脑股份有限公司 票据表面涂刮检测方法、装置、设备及存储介质
CN111563845B (zh) * 2019-01-28 2023-10-20 深圳怡化电脑股份有限公司 票据表面涂刮检测方法、装置、设备及存储介质

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7209832B2 (en) Lane recognition image processing apparatus
JP3083918B2 (ja) 画像処理装置
JP3307335B2 (ja) 車両領域検出装置及び車両領域検定方法
JP5258859B2 (ja) 走路推定装置及びプログラム
JP5747549B2 (ja) 信号機検出装置及びプログラム
CN107844761B (zh) 交通标志的检测方法及装置
JP2005284410A (ja) 車両認識装置及び車両認識方法
JP2011165170A (ja) 対象物検出装置及びプログラム
KR101026778B1 (ko) 차량 영상 검지 장치
CN109800641B (zh) 基于阈值自适应二值化和连通域分析的车道线检测方法
JPWO2013133086A1 (ja) 白線検出装置、白線検出フィルタ装置及び白線検出方法
JPH09282452A (ja) 監視装置
US10997743B2 (en) Attachable matter detection apparatus
DE60302201D1 (de) Bildverarbeitungsverfahren von gerastertern Bildern
JP2000222588A (ja) 画像目標検出装置
JP2010136207A (ja) 歩行者検出表示システム
JP5484118B2 (ja) 車両の周辺監視装置
JP3736836B2 (ja) 物体検出方法及び物体検出装置及びプログラム
JP2693586B2 (ja) 画像識別・追尾装置
CN111027560B (zh) 文本检测方法以及相关装置
JP3857612B2 (ja) 車線境界検出装置
JPH09128548A (ja) 車両検出方法
JP4259461B2 (ja) 目標検出装置
JPH0935065A (ja) 車載用画像処理装置
JP2020108060A (ja) 付着物検出装置および付着物検出方法