JP2001331788A - Vehicle detector - Google Patents

Vehicle detector

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JP2001331788A
JP2001331788A JP2000149676A JP2000149676A JP2001331788A JP 2001331788 A JP2001331788 A JP 2001331788A JP 2000149676 A JP2000149676 A JP 2000149676A JP 2000149676 A JP2000149676 A JP 2000149676A JP 2001331788 A JP2001331788 A JP 2001331788A
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JP
Japan
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vehicle
equidistant
distance
clusters
detection device
Prior art date
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Pending
Application number
JP2000149676A
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Japanese (ja)
Inventor
Masato Sumida
昌人 炭田
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
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Publication of JP2001331788A publication Critical patent/JP2001331788A/en
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  • Traffic Control Systems (AREA)
  • Image Analysis (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To calculate a distance to a vehicle by precisely specifying the range of the same vehicle even when plural vehicles exist within a prescribed distance range. SOLUTION: This vehicle detector is provided with a distance distribution calculating means 10 which divides image signals image-formed on a pair of image sensors 3 and 4 through a pair of lenses 1 and 2 is divided in the state of meshes, detects the deviation of both of the image signals by each mesh to measure a distance by each mesh based on the principle of a trigonometrical survey, an equal distance cluster extracting means 11 for connecting the meshes at a distance within a prescribed range to extract an equal distance cluster, a vehicle judging means 13 for detecting vehicle judging information constituting the same vehicle such as the horizontal edge of the vehicle, and a vehicle specifying means 14 for connecting the equal distance cluster based on the judging information to specify an area and a distance where the same vehicle exists.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、イメージセンサ
を用いた光学系により距離分布を算出し、距離分布から
車両の存在する領域と距離を特定する車両検出装置に関
するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vehicle detection device which calculates a distance distribution by an optical system using an image sensor and specifies an area where a vehicle exists and a distance from the distance distribution.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来よりステレオ画像を用いた三次元計
測技術は、様々な分野で応用されている。例えば、「ス
テレオ画像の三次元自動解析(情報処理学会誌Vol.22,
No.9 pp.846-855, Sep. 1981)」には、ステレオ写真を
計算機により解析・応用する技術が解説されている。こ
こで、視差をもつ左右の画像から画像上の所望の点の距
離を求める原理として、三角測量の原理が知られてい
る。そして、画像上で細かく区切ったメッシュの各々に
ついて三角測量の原理で距離を求めることにより、画像
に映った対象の距離分布を得ることができる。
2. Description of the Related Art Conventionally, three-dimensional measurement techniques using stereo images have been applied in various fields. For example, "3D automatic analysis of stereo images (Information Processing Society of Japan Vol.22,
No.9 pp.846-855, Sep. 1981) ”describes a technique for analyzing and applying stereo photography with a computer. Here, the principle of triangulation is known as a principle of obtaining a distance of a desired point on an image from left and right images having parallax. Then, by obtaining the distance for each of the meshes finely divided on the image by the principle of triangulation, the distance distribution of the object shown in the image can be obtained.

【0003】図12は上述のステレオ画像を用いた従来
の車両検出装置を示す構成図である。レンズ1及び2は
基線長Lだけ離れて配置され、一対の光学系すなわちス
テレオカメラを構成している。イメージセンサ3及び4
はレンズ1及び2の焦点距離fの位置に配置され、レン
ズ1及び2で撮像された画像が個別に結像される。アナ
ログ・ディジタル変換部(A/D)6及び7はイメージ
センサ3及び4のアナログ出力信号をディジタル変換す
る。メモリ8及び9はこのアナログ・ディジタル変換部
6及び7のディジタル出力信号を記憶する。距離分布算
出手段10はマイクロコンピュータ等で構成された信号
処理装置であり、各メモリ8及び9の内容からレンズに
結像した先行車5の距離分布を算出する役割を果す。
FIG. 12 is a block diagram showing a conventional vehicle detection device using the above-mentioned stereo image. The lenses 1 and 2 are arranged apart from each other by a base length L, and constitute a pair of optical systems, that is, a stereo camera. Image sensors 3 and 4
Is disposed at the position of the focal length f of the lenses 1 and 2, and images captured by the lenses 1 and 2 are individually formed. Analog / digital converters (A / D) 6 and 7 convert the analog output signals of the image sensors 3 and 4 into digital signals. The memories 8 and 9 store the digital output signals of the analog / digital converters 6 and 7, respectively. The distance distribution calculating means 10 is a signal processing device composed of a microcomputer or the like, and has a role of calculating the distance distribution of the preceding vehicle 5 imaged on the lens from the contents of the memories 8 and 9.

【0004】次に、図12に示した車両検出装置の処理
動作について説明する。まず、先行車5の画像は基線長
Lだけ離れて配置されたレンズ1及び2を介して、イメ
ージセンサ3及び4に個別に結像される。イメージセン
サ3及び4の画像信号はA/D変換器6及び7によりデ
ィジタル変換されてメモリ8及び9に記憶される。距離
分布算出手段10は、メモリ8及び9の一方の画像を基
準として、他方の画像に画素単位で左右方向に順次シフ
トさせながら重ね合わせる。そして、各画像が最も良く
一致した時のシフト量Sから対象物(先行車5)までの
距離Rを三角測量原理に基づく下記の式(A1)により
求める。
Next, the processing operation of the vehicle detection device shown in FIG. 12 will be described. First, the image of the preceding vehicle 5 is individually formed on the image sensors 3 and 4 via the lenses 1 and 2 disposed apart from each other by the base line length L. The image signals of the image sensors 3 and 4 are digitally converted by A / D converters 6 and 7 and stored in memories 8 and 9. The distance distribution calculation means 10 superimposes one image in the memories 8 and 9 on the other image while sequentially shifting the other image in the horizontal direction in pixel units. Then, a distance R from the shift amount S when the images match best to the object (preceding vehicle 5) is obtained by the following equation (A1) based on the principle of triangulation.

【0005】R=(f×L)/S………(A1)R = (f × L) / S (A1)

【0006】ここで、fはレンズ1及び2の焦点距離、
Lはレンズ1及び2の基線長であり、シフト量Sはシフ
ト画素数×画素ピッチにより求められる。
Where f is the focal length of the lenses 1 and 2,
L is the base line length of the lenses 1 and 2, and the shift amount S is obtained by the number of shift pixels × pixel pitch.

【0007】他方、距離分布を元に車両前方の障害物を
認識する装置が特開平9−79821号に開示されてい
る。図9は上記障害物認識装置の構成を示すブロック図
である。この障害物認識装置は、一対のCCDセンサ1
9及び20により撮像されたそれぞれの画像データに基
づいて予め定められた計算エリアのデータを抽出する計
算エリアデータ抽出手段21と、当該CCDセンサ19
及び20毎の計算エリアデータを計算エリア毎に比較す
る比較手段22と、この比較手段22によって抽出され
た比較データごとに対象障害物との距離を測定する距離
算出手段23を備えている。そして、距離算出手段23
は、当該手段23により算出された計算エリアの数や形
状等を表わすブロック情報に基づいて自車の前方の障害
物の距離及び形状等の特徴を判定する特徴判定手段24
を有している。しかも、この特徴判定手段24は、距離
が測定された計算エリアに近接する未測定の計算エリア
を当該距離が測定された計算エリアと共にブロック化す
る計算エリア群ブロック化部を備えている。
On the other hand, an apparatus for recognizing an obstacle in front of a vehicle based on a distance distribution is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 9-79821. FIG. 9 is a block diagram showing a configuration of the obstacle recognition device. The obstacle recognition device includes a pair of CCD sensors 1
A calculation area data extracting means 21 for extracting data of a predetermined calculation area based on the respective image data picked up by the CCD sensors 9 and 20;
And comparison area 22 for each calculation area, and a distance calculation means 23 for measuring the distance to the target obstacle for each comparison data extracted by the comparison means 22. Then, the distance calculating means 23
Is a characteristic determining means 24 for determining characteristics such as a distance and a shape of an obstacle in front of the own vehicle based on block information indicating the number and shape of the calculation areas calculated by the means 23.
have. In addition, the feature determination unit 24 includes a calculation area group blocking unit that blocks an unmeasured calculation area close to the calculation area whose distance has been measured, together with the calculation area whose distance has been measured.

【0008】すなわち、図9に示す障害物認識装置にお
いては、一対のCCDセンサ19,20により得られる
映像から、計算エリアデータ抽出手段21,比較手段2
2,距離算出手段23により、図10に示すような計算
エリア毎の距離分布を求める。そして、特徴判定手段2
4により距離が測定された計算エリアに近接する未測定
の計算エリアを当該距離が測定された計算エリアと共に
ブロック化することにより、図11のように車両を特定
している。ここで、図10のメッシュの各マス目(計算
エリア)の数値がそのメッシュ(計算エリア)における
距離を表しており、図10のような距離分布が得られた
場合に、図11の領域27のように車両の存在領域を判
定する。
That is, in the obstacle recognition device shown in FIG. 9, a calculation area data extracting means 21 and a comparing means 2 are obtained from images obtained by a pair of CCD sensors 19 and 20.
2. A distance distribution for each calculation area as shown in FIG. And the characteristic determination means 2
The vehicle is identified as shown in FIG. 11 by blocking the unmeasured calculation area close to the calculation area whose distance has been measured by 4 together with the calculation area whose distance has been measured. Here, the numerical value of each cell (calculation area) of the mesh in FIG. 10 represents the distance in the mesh (calculation area), and when a distance distribution as shown in FIG. 10 is obtained, the area 27 in FIG. Is determined as shown in FIG.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】上記従来の車両検出装
置では、計算エリア間の間隔のみに基づいて同一物体か
否かの判定を行っていたため、異なる物体が接近してい
た場合に同一の車両として誤認識する可能性があった。
例えば、図11の左側の領域25aと右側の領域25b
が異なる物体であった場合でも、その間の領域26の幅
に基づいて領域27を同一の車両として認識するという
問題点があった。
In the above-described conventional vehicle detection device, the determination as to whether or not the objects are the same is made based only on the interval between calculation areas. There was a possibility of misrecognition as.
For example, the left region 25a and the right region 25b in FIG.
Are different objects, there is a problem in that the area 27 is recognized as the same vehicle based on the width of the area 26 between them.

【0010】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、所定の距離範囲内に複数の車両
が存在した場合でも、同一車両の範囲を正確に特定し、
車両までの距離を算出することができる車両検出装置を
提供する。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-described problem, and even when a plurality of vehicles exist within a predetermined distance range, the range of the same vehicle can be accurately specified.
Provided is a vehicle detection device capable of calculating a distance to a vehicle.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】請求項1の車両検出装置
の発明は、一対の光学系を介して一対のイメージセンサ
上に結像した画像信号をメッシュ状に分割し、各メッシ
ュ毎に両画像信号のずれを検出して三角測量の原理に基
づいて各メッシュ毎の距離を測定する距離分布算出手段
と、距離が所定の範囲内のメッシュを連結して等距離ク
ラスターを抽出する等距離クラスター抽出手段と、同一
車両を構成する車両判定情報を検出する車両判定手段
と、上記判定情報に基づいて等距離クラスターを連結す
ることにより同一車両が存在する領域および距離を特定
する車両特定手段とを備えた。
According to a first aspect of the present invention, an image signal formed on a pair of image sensors via a pair of optical systems is divided into a mesh shape, and each of the mesh signals is divided for each mesh. Distance distribution calculating means for detecting a deviation of an image signal and measuring a distance for each mesh based on the principle of triangulation, and an equidistant cluster for extracting meshes in which the distances are connected to meshes within a predetermined range. Extraction means, vehicle determination means for detecting vehicle determination information constituting the same vehicle, and vehicle identification means for identifying an area and a distance where the same vehicle exists by connecting equidistant clusters based on the determination information. Equipped.

【0012】すなわち、請求項1の発明において、距離
分布から得られる等距離クラスターを同一車両を構成す
る候補とし、等距離クラスター間に間隙が存在する場合
に、同一車両の特徴を表すものとして抽出された車両判
定情報を用いて等距離クラスターを連結することによ
り、同一車両が存在する領域および距離を特定すること
が可能となる。
That is, according to the first aspect of the present invention, equidistant clusters obtained from the distance distribution are extracted as candidates for constituting the same vehicle, and when there is a gap between the equidistant clusters, they are extracted as representing characteristics of the same vehicle. By connecting the equidistant clusters using the obtained vehicle determination information, it becomes possible to specify the area and the distance where the same vehicle exists.

【0013】請求項2の発明は、請求項1の発明におい
て、車両判定手段は同一車両の特徴を表わす車両判定情
報としてエッジを抽出する。そして、車両特定手段はこ
のエッジが等距離クラスター間に存在する場合に等距離
クラスタを連結する。
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the vehicle determination means extracts an edge as vehicle determination information representing a feature of the same vehicle. Then, when the edge exists between the equidistant clusters, the vehicle specifying unit connects the equidistant clusters.

【0014】請求項3の発明は、請求項2の発明におい
て、一対の光学系の基線長方向とほぼ同方向のエッジを
検出する。例えば、一対の光学系の基線長方向が水平線
方向に向いている場合は横エッジ(水平方向のエッジ)
を検出するようにする。そして、このエッジが等距離ク
ラスター間に存在する場合に等距離クラスタを連結す
る。
According to a third aspect of the present invention, in the second aspect of the present invention, an edge of the pair of optical systems in the same direction as the base line length direction is detected. For example, when the base length direction of a pair of optical systems is oriented in the horizontal direction, a horizontal edge (horizontal edge)
To be detected. Then, when this edge exists between the equidistant clusters, the equidistant clusters are connected.

【0015】請求項4の発明は、請求項1又は2の発明
において、車両判定手段が抽出したエッジの光学系の基
線長方向に対する水平度又は本数に基づいて同一車両を
構成する等距離クラスターの連結を行う。
According to a fourth aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, the equidistant clusters constituting the same vehicle are determined based on the horizontality or the number of the edges of the optical system extracted by the vehicle determining means with respect to the base line length direction of the optical system. Perform consolidation.

【0016】請求項5の発明は、請求項1の発明におい
て、車両判定手段は車両判定情報として輝度の均一な領
域を抽出し、車両特定手段は輝度の均一な領域が等距離
クラスター間に存在する場合に等距離クラスタを連結す
る。
According to a fifth aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the vehicle determining means extracts a region having a uniform luminance as vehicle determining information, and the vehicle specifying means determines that the region having a uniform luminance exists between the equidistant clusters. Concatenate equidistant clusters.

【0017】請求項6の発明は、請求項1の発明におい
て、車両判定手段は車両判定情報として色の均一な領域
を抽出し、車両特定手段は色の均一な領域が等距離クラ
スター間に存在する場合に等距離クラスタを連結する。
According to a sixth aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the vehicle judging means extracts a region having a uniform color as the vehicle judging information, and the vehicle specifying means determines that the region having the uniform color exists between the equidistant clusters. Concatenate equidistant clusters.

【0018】請求項7の発明は、複数の車両について車
両が存在する領域および距離を特定する。
According to a seventh aspect of the present invention, an area and a distance where a vehicle exists are specified for a plurality of vehicles.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】実施の形態1.図1はこの発明に
よる車両検出装置の構成を示すブロック図である。図1
において、レンズ1及び2は基線長Lだけ離れて車両に
配置され、一対の光学系すなわちステレオカメラを構成
している。イメージセンサ3及び4はレンズ1及び2の
焦点距離fの位置にそれぞれ配置され、レンズ1及び2
で撮像された画像が個別に結像される2次元のセンサで
ある。アナログ・ディジタル変換部(A/D)6及び7
はイメージセンサ3及び4のそれぞれの出力信号をディ
ジタル変換する。メモリ8及び9はこのA/D変換部6
及び7のディジタル出力信号を記憶する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiment 1 FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a vehicle detection device according to the present invention. FIG.
, The lenses 1 and 2 are arranged on the vehicle at a distance of the base line length L to form a pair of optical systems, that is, a stereo camera. The image sensors 3 and 4 are arranged at the focal length f of the lenses 1 and 2, respectively.
Is a two-dimensional sensor in which images captured by are formed individually. Analog-to-digital converters (A / D) 6 and 7
Converts the output signals of the image sensors 3 and 4 into digital signals. The memories 8 and 9 include the A / D converter 6
And 7 are stored.

【0020】距離分布算出手段10は、各メモリ8及び
9の内容からイメージセンサ3及び4に結像した対象物
である先行車5の距離分布を算出する。等距離クラスタ
ー抽出手段11は距離分布算出手段10で算出した距離
分布に基づいて距離が所定の範囲内の領域を等距離クラ
スターとして抽出する役割を果す。メモリ12はA/D
変換部6又は7のいずれか一方のディジタル画像信号を
記憶し、車両判定手段13はメモリ12に記憶された画
像から車両判定に必要な情報を算出する。車両特定手段
14は距離分布算出手段10、等距離クラスー抽出手段
11、及び車両判定手段13の情報から車両の存在する
領域と距離を算出する。
The distance distribution calculating means 10 calculates the distance distribution of the preceding vehicle 5 which is an object imaged on the image sensors 3 and 4 from the contents of the memories 8 and 9. The equidistant cluster extracting means 11 plays a role of extracting an area having a distance within a predetermined range as an equidistant cluster based on the distance distribution calculated by the distance distribution calculating means 10. Memory 12 is A / D
The digital image signal of one of the conversion units 6 and 7 is stored, and the vehicle determination unit 13 calculates information necessary for vehicle determination from the image stored in the memory 12. The vehicle specifying means 14 calculates the area where the vehicle exists and the distance from the information of the distance distribution calculating means 10, the equidistant class extracting means 11 and the vehicle determining means 13.

【0021】次に、実施の形態1の車両検出装置の動作
について説明する。なお、以下の説明では、1組の光学
系であるレンズ1及び2は車両の前部に搭載され、その
基線長方向が水平線方向に向くように置かれているもの
とする。
Next, the operation of the vehicle detecting device according to the first embodiment will be described. In the following description, it is assumed that the lenses 1 and 2, which are a set of optical systems, are mounted on the front part of the vehicle, and are placed so that the base line length direction is in the horizontal direction.

【0022】まず、対象物(先行車5)の距離分布は、
ステレオ画像の三角測量に基づいて距離分布算出手段1
0により以下のようにして求められる。
First, the distance distribution of the object (preceding vehicle 5) is
Distance distribution calculation means 1 based on triangulation of stereo images
It is obtained as follows from 0.

【0023】すなわち、先行車5の画像は基線長Lだけ
離れて配置されたレンズ1及び2を介して、イメージセ
ンサ3及び4に個別に結像される。イメージセンサ3及
び4の画像信号はA/D変換器6及び7によりディジタ
ル変換されてメモリ8及び9に記憶される。
That is, the image of the preceding vehicle 5 is individually formed on the image sensors 3 and 4 via the lenses 1 and 2 arranged at a distance of the base line L. The image signals of the image sensors 3 and 4 are digitally converted by A / D converters 6 and 7 and stored in memories 8 and 9.

【0024】ここで、一方のメモリに格納された画像デ
ータをメッシュ状の領域に分割する。このメッシュの1
つに着目すると、そのメッシュに映った対象物(先行車
5)までの距離Rは、三角測量の原理を用いて、次の
(A)式で求められる。
Here, the image data stored in one memory is divided into mesh areas. 1 of this mesh
Focusing on one, the distance R to the object (preceding vehicle 5) reflected on the mesh is obtained by the following equation (A) using the principle of triangulation.

【0025】R=(f×L)/(n×P)………(A)R = (f × L) / (n × P) (A)

【0026】ここで、Pはイメージセンサの基線長方向
の画素ピッチである。このとき、nは、対象とするメッ
シュの映像がメモリ8とメモリ9でn画素離れているこ
とを意味する。すなわち、レンズ1及び2で撮像した映
像での視差がn×Pとなる。具体的にnを求める方法と
しては、相関法を用いることができる。まず、一方のメ
モリ8を基準として対象とするメッシュを決定し、他方
のメモリ9でそのメッシュと同じ位置の領域を選択す
る。そしてメモリ8、9の対応する領域内のデータを読
み出し、メモリ8,9の対応する位置のデータの各々の
差分絶対値の総和を計算する。そして、メモリ9の領域
を基線長方向に1画素ずつ順次シフトしながら、メモリ
8の対象となるメッシュのデータとの差分絶対値の総和
を同様にして求める。この差分絶対値の総和が最小とな
るときのシフト量がnとなる。メッシュの各々につい
て、同様に距離を求めることにより、距離分布が得られ
る。なお、個々のメッシュの領域は重複している部分を
含んでいてもかまわない。
Here, P is a pixel pitch in the base line length direction of the image sensor. At this time, n means that the image of the target mesh is n pixels away from the memories 8 and 9. That is, the parallax in the video imaged by the lenses 1 and 2 is n × P. As a specific method for obtaining n, a correlation method can be used. First, a target mesh is determined based on one memory 8, and a region at the same position as the mesh is selected in the other memory 9. Then, the data in the corresponding areas of the memories 8 and 9 are read, and the sum of the absolute difference values of the data at the corresponding positions of the memories 8 and 9 is calculated. Then, while sequentially shifting the area of the memory 9 one pixel at a time in the base line length direction, the sum of the absolute values of the differences from the data of the target mesh in the memory 8 is obtained in the same manner. The shift amount when the sum of the absolute values of the differences becomes minimum is n. The distance distribution is obtained by similarly calculating the distance for each of the meshes. Note that each mesh area may include an overlapping portion.

【0027】次に、等距離クラスター抽出手段11は、
距離分布算出手段10で算出した距離分布に基づいて、
距離が所定の範囲内の領域を等距離クラスターとして抽
出する。ここで、レンズ1及び2の基線長方向が水平線
方向の場合には、縦エッジが存在する領域について正確
な距離が得られる傾向があるので、図2に示す先行車両
像5aを対象にクラスター抽出した場合、等距離クラス
ター抽出部11によって抽出された等距離のクラスター
は、およそ図3に示すような領域15a,15b,15
c,15dになる。すなわち、車両の輪郭のうち縦エッ
ジの領域と、車両内部の縦エッジ、例えばナンバープレ
ートの縦エッジの領域を含むクラスターが等距離クラス
ターとして抽出されやすい傾向がある。
Next, the equidistant cluster extracting means 11
Based on the distance distribution calculated by the distance distribution calculating means 10,
An area whose distance is within a predetermined range is extracted as an equidistant cluster. Here, when the base line length direction of the lenses 1 and 2 is the horizontal line direction, an accurate distance tends to be obtained in a region where a vertical edge exists. Therefore, cluster extraction is performed on the preceding vehicle image 5a shown in FIG. In this case, the equidistant clusters extracted by the equidistant cluster extraction unit 11 are divided into the regions 15a, 15b, and 15 shown in FIG.
c, 15d. That is, there is a tendency that a cluster including a vertical edge region and a vertical edge region inside the vehicle, for example, a vertical plate region of a license plate in the outline of the vehicle is easily extracted as equidistant clusters.

【0028】ここで、抽出された等距離クラスターは、
車両の存在領域すべてをカバーしているわけではない。
典型的には図3に示すように、クラスター間に間隙が生
じる場合が発生する。そこで、車両の存在領域を特定す
るため、同一車両を構成するクラスターのみを連結し、
同一車両以外のクラスターの場合は連結しないようにす
る必要がある。
Here, the extracted equidistant clusters are:
It does not cover all areas where vehicles exist.
Typically, a gap occurs between clusters as shown in FIG. Therefore, in order to identify the area where the vehicle exists, only the clusters that constitute the same vehicle are connected,
In the case of clusters other than the same vehicle, it is necessary not to connect.

【0029】以下、車両を構成する等距離クラスターを
連結する手段について説明する。まず、車両判定手段1
3は、メモリ12に記憶されたデータに基づいて、図4
に示すように車両の横エッジ16a,16b,16c,
16d,16e,16fを画像処理により抽出する。こ
の場合の横エッジ抽出フィルタとしては、例えばSob
elフィルタを用いることができる。次に、車両特定手
段14は、等距離クラスター15a,15b,15c,
15dの情報と横エッジ16a,16b,16c,16
d,16e,16fの情報とを用いて、車両の存在する
領域を特定する。等距離クラスター15a,15b,1
5c,15dと横エッジ16a,16b,16c,16
d,16e,16fとを重畳したものを図5に示す。図
5に示すように、車両を構成する等距離クラスターの間
には横エッジが存在する。ここで、車両であることをよ
り確実に特定するために、抽出した横エッジが水平であ
ること、また横エッジが複数存在することを条件として
利用できる。
Hereinafter, means for connecting equidistant clusters constituting a vehicle will be described. First, vehicle determination means 1
3 is based on the data stored in the memory 12, FIG.
As shown in the figure, the lateral edges 16a, 16b, 16c,
16d, 16e and 16f are extracted by image processing. As the horizontal edge extraction filter in this case, for example, Sob
An el filter can be used. Next, the vehicle specifying means 14 generates the equidistant clusters 15a, 15b, 15c,
15d information and horizontal edges 16a, 16b, 16c, 16
Using the information of d, 16e, and 16f, the area where the vehicle exists is specified. Equidistant clusters 15a, 15b, 1
5c, 15d and horizontal edges 16a, 16b, 16c, 16
FIG. 5 shows a superposition of d, 16e and 16f. As shown in FIG. 5, a horizontal edge exists between equidistant clusters constituting a vehicle. Here, in order to more surely identify that the vehicle is a vehicle, it can be used as a condition that the extracted horizontal edge is horizontal and that there are a plurality of horizontal edges.

【0030】以上の情報から対象とする複数の等距離ク
ラスターが同一車両である確率が高い場合には、図6に
示すように、等距離クラスター間の領域17と等距離ク
ラスター15a,15b,15c,15dとを連結した
領域に車両が存在すると判定する。そして、車両が存在
する領域の距離分布から、その車両までの距離を算出す
ることができる。ここで、車両が存在する領域のメッシ
ュの個々の距離の平均を上記距離分布から求めることに
より、対象物である先行車5の距離を精密に算出するこ
とが可能となる。
If the plurality of equidistant clusters of interest have a high probability of being the same vehicle from the above information, as shown in FIG. 6, the area 17 between equidistant clusters and the equidistant clusters 15a, 15b, 15c , 15d are determined to be present in the area where the vehicle is connected. Then, the distance to the vehicle can be calculated from the distance distribution of the area where the vehicle exists. Here, by calculating the average of the individual distances of the mesh in the area where the vehicle exists from the distance distribution, it is possible to precisely calculate the distance of the preceding vehicle 5 which is the target object.

【0031】以上のように実施の形態1によれば、距離
分布算出手段10により各メッシュ毎の距離分布を求
め、等距離クラスター抽出手段11により距離が所定の
範囲内のメッシュを連結して等距離クラスターを抽出
し、等距離クラスター間に間隙が存在する場合に、同一
車両の特徴を表すものとして抽出されたエッジを用いて
等距離クラスターを連結するようにしたので、同一車両
が存在する領域の特定および距離の算出を正確に行なう
ことができる。
As described above, according to the first embodiment, the distance distribution for each mesh is obtained by the distance distribution calculating means 10, and meshes whose distances are within a predetermined range are connected by the equidistant cluster extracting means 11. Distance clusters are extracted, and if there is a gap between the equidistant clusters, the equidistant clusters are connected using the edges extracted as representing the characteristics of the same vehicle. Can be accurately specified and the distance can be calculated accurately.

【0032】実施の形態2.実施の形態1では、画像処
理により横エッジを抽出し、この横エッジにより等距離
クラスターを連結することにより同一車両の存在する領
域を特定していたが、実施の形態2では、横方向に輝度
または色が均一な領域を抽出し、この輝度または色が均
一な領域により等距離クラスターを連結することにより
同一車両の存在する領域を特定するようにする。なお、
実施の形態2の装置の構成例は実施の形態1の図1と同
様である。
Embodiment 2 FIG. In the first embodiment, a horizontal edge is extracted by image processing, and an equidistant cluster is connected by the horizontal edge to specify an area where the same vehicle exists. In the second embodiment, the luminance is determined in the horizontal direction. Alternatively, an area in which the same vehicle exists is specified by extracting an area having a uniform color and connecting equidistant clusters with the area having the uniform luminance or color. In addition,
The configuration example of the device of the second embodiment is the same as that of FIG. 1 of the first embodiment.

【0033】実施の形態2の車両を構成する等距離クラ
スターを連結する手段について説明する。図7に示すよ
うに、車両では横方向に輝度または色が均一な領域18
a,18b,18c,18d,18eが複数帯状に存在
する。また、これらの領域では距離分布算出手段10に
よって距離を算出できない傾向がある。車両判定手段1
3では、距離分布の不算出領域を対象として、横方向に
輝度または色が均一な領域を探索することにより、図7
に示すような領域を輝度または色の均一領域として抽出
する。車両特定手段14では、等距離クラスター抽出手
段11によって抽出されたクラスター15a,15b,
15c,15dの間が、図8に示すように、輝度または
色の均一な領域18a,18b,18c,18d,18
eによって結合されるとき、図6と同様に、結合された
等距離クラスター間を車両の存在領域として特定する。
The means for connecting the equidistant clusters constituting the vehicle according to the second embodiment will be described. As shown in FIG. 7, in a vehicle, a region 18 in which the brightness or the color is uniform in the lateral direction.
a, 18b, 18c, 18d, and 18e exist in a plurality of strips. Further, there is a tendency that the distance cannot be calculated by the distance distribution calculating means 10 in these areas. Vehicle determination means 1
In FIG. 7, by searching for a region in which the luminance or the color is uniform in the horizontal direction with respect to the region in which the distance distribution is not calculated, FIG.
Are extracted as uniform regions of brightness or color. In the vehicle specifying means 14, the clusters 15a, 15b,
As shown in FIG. 8, the areas 18a, 18b, 18c, 18d, and 18 having uniform brightness or color are provided between the areas 15c and 15d.
When connected by e, the connected equidistant clusters are specified as the vehicle existence region, as in FIG.

【0034】以上のように実施の形態2によれば、距離
分布算出手段10により各メッシュ毎の距離分布を求
め、等距離クラスター抽出手段11により距離が所定の
範囲内のメッシュを連結して等距離クラスターを抽出
し、等距離クラスター間に間隙が存在する場合に、同一
車両の特徴を表すものとして抽出された輝度又は色の均
一な領域を用いて等距離クラスターを連結するようにし
たので、同一車両が存在する領域の特定および距離の算
出を正確に行なうことができる。
As described above, according to the second embodiment, the distance distribution for each mesh is obtained by the distance distribution calculating means 10, and meshes whose distances are within a predetermined range are connected by the equidistant cluster extracting means 11. Since distance clusters were extracted, and when there was a gap between the equidistant clusters, the equidistant clusters were connected using uniform regions of brightness or color extracted as representing the characteristics of the same vehicle, It is possible to accurately specify the area where the same vehicle exists and calculate the distance.

【0035】その他の実施の形態.上記実施の形態で
は、先行車両が1台の場合について説明したが、車両が
複数存在する場合にも、各々の領域で同様の処理を行う
ことにより、複数の車両の存在領域を特定し、車両まで
の距離を算出することが可能である。また、上記実施の
形態では先行車を検出する場合について説明したが、自
車両の後方を走行する後続車を検出するようにしてもよ
い。
Other Embodiments In the above-described embodiment, the case where the number of preceding vehicles is one has been described. However, even when there are a plurality of vehicles, the same processing is performed in each of the regions, so that the existence regions of the plurality of vehicles are specified, It is possible to calculate the distance to. Further, in the above-described embodiment, the case where the preceding vehicle is detected has been described. However, the following vehicle traveling behind the host vehicle may be detected.

【0036】更に、上記実施の形態においては、ステレ
オカメラを構成する一対のレンズを、その基線長方向が
走行路の水平線方向に向くように配置したが、走行路面
に対して垂直方向に配置しても良い。
Further, in the above-described embodiment, the pair of lenses constituting the stereo camera are arranged so that their base lines extend in the horizontal direction of the traveling road, but they are arranged in the direction perpendicular to the traveling road surface. May be.

【0037】[0037]

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、距離
分布情報から等距離クラスターを抽出し、同一車両の特
徴となる車両判定情報を用いて等距離クラスターを連結
して同一車両の領域を特定するようにしたので、所定の
距離範囲内に複数の物体が存在した場合でも、同一車両
の範囲を正確に特定し、車両までの距離を確実に算出す
ることができる。
As described above, according to the present invention, the equidistant clusters are extracted from the distance distribution information, and the equidistant clusters are connected by using the vehicle determination information which is the characteristic of the same vehicle, so that the area of the same vehicle is obtained. Therefore, even when a plurality of objects exist within a predetermined distance range, the range of the same vehicle can be accurately specified, and the distance to the vehicle can be calculated reliably.

【0038】同一車両の特徴となる車両判定情報とし
て、エッジの存在、特に一対の光学系の基線方向に対し
て垂直方向のエッジの存在を検出し、等距離クラスター
を連結するようにしたので、同一車両の範囲の特定及び
距離の算出を正確に行なうことができる。更に、当該エ
ッジの本数・水平度に関する情報を用いることにより、
より正確な車両の特定及び距離の算出を行なうことがで
きる。
As the vehicle determination information which is a feature of the same vehicle, the presence of an edge, particularly the presence of an edge perpendicular to the base line direction of a pair of optical systems is detected, and equidistant clusters are connected. It is possible to accurately specify the range of the same vehicle and calculate the distance. Furthermore, by using the information on the number and horizontality of the edge,
More accurate vehicle identification and distance calculation can be performed.

【0039】また、同一車両の特徴となる車両判定情報
として、輝度または色の均一な領域の存在を検出して、
等距離クラスターを連結するようにしたので、同一車両
の範囲の特定及び距離の算出を正確に行なうことができ
る。
Further, as vehicle determination information which is a feature of the same vehicle, the presence of a region having uniform brightness or color is detected,
Since the equidistant clusters are connected, it is possible to accurately specify the range of the same vehicle and calculate the distance.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 この発明による車両検出装置の構成を示すブ
ロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a vehicle detection device according to the present invention.

【図2】 実施の形態1において対象となる先行車両像
の模式図である。
FIG. 2 is a schematic diagram of an image of a preceding vehicle that is a target in the first embodiment.

【図3】 実施の形態1において抽出される等距離クラ
スターの領域の例を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing an example of regions of equidistant clusters extracted in the first embodiment.

【図4】 実施の形態1において抽出される横エッジの
例を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing an example of a horizontal edge extracted in the first embodiment.

【図5】 実施の形態1において等距離クラスターと横
エッジとを重畳した図である。
FIG. 5 is a diagram in which equidistant clusters and horizontal edges are superimposed in the first embodiment.

【図6】 実施の形態1において特定される車両の領域
を説明するための図である。
FIG. 6 is a diagram for describing an area of a vehicle specified in the first embodiment.

【図7】 この発明の実施の形態2において抽出される
輝度または色の均一な領域の例を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing an example of a region of uniform luminance or color extracted in Embodiment 2 of the present invention.

【図8】 この発明の実施の形態2において等距離クラ
スターと輝度または色の均一な領域とを重畳した図であ
る。
FIG. 8 is a diagram in which an equidistant cluster and a region with uniform luminance or color are superimposed in Embodiment 2 of the present invention.

【図9】 従来の障害物認識装置の構成を示すブロック
図である。
FIG. 9 is a block diagram illustrating a configuration of a conventional obstacle recognition device.

【図10】 図9の障害物認識装置において得られる距
離分布の例を示す図である。
FIG. 10 is a diagram illustrating an example of a distance distribution obtained by the obstacle recognition device of FIG. 9;

【図11】 図9の障害物認識装置において特定される
車両の領域を説明する図である。
11 is a diagram illustrating an area of a vehicle specified by the obstacle recognition device of FIG. 9;

【図12】 従来のステレオ画像を用いた車両検出装置
を示す構成図である。
FIG. 12 is a configuration diagram showing a conventional vehicle detection device using a stereo image.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,2 レンズ、3,4 イメージセンサ、5 先行
車、6,7 アナログ・ディジタル変換器、8,9,1
2 メモリ、10 距離分布算出手段、11 等距離ク
ラスター抽出手段、13 車両判定手段、14 車両特
定手段、15a〜15d 等距離クラスター、16a〜
16f 横エッジ、17 連結される領域、18a〜1
8e 輝度または色の均一な領域。
1,2 lens, 3,4 image sensor, 5 preceding car, 6,7 analog / digital converter, 8,9,1
2 memory, 10 distance distribution calculating means, 11 equidistant cluster extracting means, 13 vehicle determining means, 14 vehicle specifying means, 15a to 15d equidistant cluster, 16a to
16f horizontal edge, 17 connected area, 18a-1
8e Uniform area of brightness or color.

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 一対の光学系を介して一対のイメージセ
ンサ上に結像した画像信号をメッシュ状に分割し、各メ
ッシュ毎に両画像信号のずれを検出して三角測量の原理
に基づいて各メッシュ毎の距離を測定する距離分布算出
手段と、距離が所定の範囲内のメッシュを連結して等距
離クラスターを抽出する等距離クラスター抽出手段と、
同一車両を構成する車両判定情報を検出する車両判定手
段と、上記判定情報に基づいて等距離クラスターを連結
することにより同一車両が存在する領域および距離を特
定する車両特定手段とを備えたことを特徴とする車両検
出装置。
An image signal formed on a pair of image sensors via a pair of optical systems is divided into meshes, and a shift between the two image signals is detected for each mesh, based on the principle of triangulation. Distance distribution calculating means for measuring the distance of each mesh, and equidistant cluster extracting means for extracting equidistant clusters by connecting meshes whose distances are within a predetermined range,
Vehicle determining means for detecting vehicle determining information constituting the same vehicle; and vehicle specifying means for specifying an area and a distance where the same vehicle exists by connecting equidistant clusters based on the determining information. A vehicle detection device characterized by the following.
【請求項2】 上記車両判定手段は車両判定情報として
エッジを抽出し、上記車両特定手段は上記抽出したエッ
ジが等距離クラスター間に存在する場合に等距離クラス
タを連結することを特徴とする請求項1に記載の車両検
出装置。
2. The vehicle determining means extracts edges as vehicle determining information, and the vehicle specifying means connects equidistant clusters when the extracted edges exist between equidistant clusters. Item 4. The vehicle detection device according to item 1.
【請求項3】 上記車両判定手段が抽出するエッジは、
一対の光学系の基線長方向とほぼ同方向のエッジである
ことを特徴とする請求項2に記載の車両検出装置。
3. The edge extracted by the vehicle determination means is:
3. The vehicle detection device according to claim 2, wherein the edges are substantially the same direction as the base line length direction of the pair of optical systems.
【請求項4】 上記車両判定手段が抽出したエッジの本
数又は光学系の基線長方向に対する水平度に基づいて、
上記車両特定手段は同一車両を構成する等距離クラスタ
ーの連結を行うことを特徴とする請求項2又は請求項3
に記載の車両検出装置。
4. Based on the number of edges extracted by the vehicle determination means or the horizontality of the optical system with respect to the base line length direction,
4. The vehicle identification unit according to claim 2, wherein the vehicle identification unit connects equidistant clusters constituting the same vehicle.
The vehicle detection device according to claim 1.
【請求項5】 上記車両判定手段は車両判定情報として
輝度の均一な領域を抽出し、上記車両特定手段は上記輝
度の均一な領域が等距離クラスター間に存在する場合に
等距離クラスタを連結することを特徴とする請求項1に
記載の車両検出装置。
5. The vehicle judging means extracts a region with uniform luminance as vehicle judgment information, and the vehicle specifying means connects equidistant clusters when the region with uniform luminance exists between equidistant clusters. The vehicle detection device according to claim 1, wherein:
【請求項6】 上記車両判定手段は車両判定情報として
色の均一な領域を抽出し、上記車両特定手段は上記色の
均一な領域が等距離クラスター間に存在する場合に等距
離クラスタを連結することを特徴とする請求項1に記載
の車両検出装置。
6. The vehicle determining means extracts a uniform color area as vehicle determining information, and the vehicle specifying means connects the equidistant clusters when the uniform color area exists between the equidistant clusters. The vehicle detection device according to claim 1, wherein:
【請求項7】 複数の車両について車両が存在する領域
および距離を特定することを特徴とする請求項1から請
求項6のいずれか1項に記載の車両検出装置。
7. The vehicle detection device according to claim 1, wherein an area and a distance where the vehicle exists are specified for a plurality of vehicles.
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