JP2005339234A - Front vehicle monitoring device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、主に前方に位置する車両と自車の距離を監視する運転支援に用いるための前方車両監視装置の技術分野に属する。 The present invention belongs to the technical field of a forward vehicle monitoring device for use in driving assistance mainly for monitoring the distance between a vehicle located ahead and the host vehicle.
従来では、前方の車両の画像から特定の色が抽出でき、その輝度がしきい値を超えるとストップランプＯＮと判断している（例えば、特許文献１参照。）。 Conventionally, when a specific color can be extracted from an image of the vehicle ahead and the luminance exceeds a threshold value, it is determined that the stop lamp is ON (see, for example, Patent Document 1).
また、前方の車両の画像に赤色の画素があり、且つ輝度の高い部分があり、さらにそれが２つ水平方向に並んでいる場合にストップランプＯＮと判断している（例えば、特許文献２参照。）。
しかしながら、従来にあっては、車両のストップランプは非点灯時には画像データ上で赤色の成分を多く有すが、点灯時は輝度値が上昇するものの赤色成分は著しく減少してしまう為、ストップランプ領域の抽出が困難になる。また、点灯／非点灯の判断を一定の輝度値との差を用い、昼夜やトンネル内などの条件の異なる場所では比較する輝度値を変化させているが、比較する輝度値を変化させるのは処理的に煩雑になる。また、実際のストップランプは複数ある可能性があり、また、車両の形状によりナンバープレートが間に存在するとは限らないという問題があった。 However, in the past, the stop lamp of the vehicle has a lot of red components on the image data when not lit, but when the lamp is lit, the luminance value increases, but the red component is significantly reduced, so the stop lamp Extraction of the region becomes difficult. In addition, lighting / non-lighting is determined using a difference from a certain luminance value, and the luminance value to be compared is changed in places with different conditions such as day and night or in a tunnel, but the luminance value to be compared is changed. Processing becomes complicated. There is also a possibility that there are a plurality of actual stop lamps, and there is a problem that the number plate is not necessarily present between them depending on the shape of the vehicle.
本発明は、上記問題点に着目してなされたもので、その目的とするところは、ストップランプの点灯／非点灯の認識精度の向上、前方車両の挙動の判断において信頼性が向上できる前方車両監視装置を提供することにある。 The present invention has been made paying attention to the above-mentioned problems, and the object of the present invention is to improve the recognition accuracy of stop lamp lighting / non-lighting, and to improve the reliability of the vehicle in front when the behavior of the vehicle ahead can be determined. It is to provide a monitoring device.
上記目的を達成するため、本発明では、自車の前方の画像を取り込み、前方の車両を監視する前方車両監視装置において、前方車両の画像の赤色成分が減少し、黄色成分が増加するとストップランプONと判断するストップランプ判断手段を備えることを特徴とする。 In order to achieve the above object, according to the present invention, in a forward vehicle monitoring device that captures an image in front of the host vehicle and monitors the vehicle in front, a stop lamp is displayed when the red component of the image of the preceding vehicle decreases and the yellow component increases. A stop lamp determining means for determining ON is provided.
よって、本発明にあっては、ストップランプの点灯／非点灯の認識精度の向上、前方車両の挙動の判断において信頼性が向上できる。 Therefore, according to the present invention, it is possible to improve the recognition accuracy of stop lamp lighting / non-lighting and to improve the reliability in determining the behavior of the preceding vehicle.
以下、本発明の前方車両監視装置を実現する実施の形態を、請求項１，２，３，４に係る発明に対応する実施例１に基づいて説明する。 Hereinafter, an embodiment for realizing the forward vehicle monitoring device of the present invention will be described based on Example 1 corresponding to the invention according to claims 1, 2, 3, and 4.
まず、構成を説明する。
図１は実施例１の前方車両監視装置のブロック図である。図２は実施例１の前方車両監視装置の処理の流れを示すフローチャートである。図３は実施例１の前方車両監視装置の昼間のストップランプのON/OFFの画像処理の状態を示す画像の図である。図４は実施例１の前方車両監視装置の夜間のストップランプのON/OFFの画像処理の状態を示す画像の図である。
First, the configuration will be described.
FIG. 1 is a block diagram of a forward vehicle monitoring apparatus according to the first embodiment. FIG. 2 is a flowchart illustrating a process flow of the forward vehicle monitoring apparatus according to the first embodiment. FIG. 3 is a diagram illustrating an image processing state of ON / OFF of a daytime stop lamp of the forward vehicle monitoring apparatus according to the first embodiment. FIG. 4 is a diagram of an image showing a state of image processing of ON / OFF of a stop lamp at night of the vehicle monitoring apparatus in the first embodiment.
実施例１の前方車両監視装置１は、画像入力部２、色抽出部３、ストップランプ領域抽出部４、テールランプON/OFF判定部５、ストップランプON/OFF判定部６、ストップランプ記憶部７を主な構成としている。
画像入力部２は、自車の前方を撮像し、画像データを色抽出部３に出力する。
色抽出部３は、取り込んだ画像データの色に関するデータ処理を行い、赤色領域と黄色領域を抽出する。
ストップランプ領域抽出部４は、画像のナンバープレート領域を判断し、このナンバープレート領域と同期して移動する黄色領域、赤色領域に基づきストップランプ領域を抽出する。
ストップランプ記憶部７は、ストップランプ領域とナンバープレート領域、及びナンバープレート領域との位置関係を記憶する。
The forward vehicle monitoring device 1 of the first embodiment includes an image input unit 2, a color extraction unit 3, a stop lamp area extraction unit 4, a tail lamp ON / OFF determination unit 5, a stop lamp ON / OFF determination unit 6, and a stop lamp storage unit 7. The main structure.
The image input unit 2 captures the front of the host vehicle and outputs the image data to the color extraction unit 3.
The color extraction unit 3 performs data processing relating to the color of the captured image data, and extracts a red region and a yellow region.
The stop lamp area extraction unit 4 determines the license plate area of the image, and extracts the stop lamp area based on the yellow area and the red area that move in synchronization with the license plate area.
The stop lamp storage unit 7 stores the positional relationship between the stop lamp area, the license plate area, and the license plate area.
［ストップランプON/OFFの検出処理］
図２に示すのは、実施例１の前方車両監視装置１で実行されるストップランプのON/OFFの検出処理の流れを示すフローチャートである。
ステップＳ１では、注目画素の赤色成分値が他の色成分値よりも大きい場合、その画素を赤色画素とする。注目画素の黄色成分値が他の色成分値よりも大きい場合、その画素を黄色画素とする。その他の画素は以降の処理対象から除く。とうように色成分差による赤／黄色画素の抽出を行う。
[Stop lamp ON / OFF detection process]
FIG. 2 is a flowchart showing a flow of stop lamp ON / OFF detection processing executed by the forward vehicle monitoring apparatus 1 of the first embodiment.
In step S1, if the red component value of the pixel of interest is larger than the other color component values, that pixel is determined as a red pixel. When the yellow component value of the target pixel is larger than the other color component values, the pixel is set as a yellow pixel. Other pixels are excluded from the subsequent processing targets. Thus, red / yellow pixels are extracted based on the color component difference.
ステップＳ２では、前段で抽出した赤／黄色画素の内、隣接している物同士を一つの領域として結合し、赤／黄色領域とする。 In step S2, the adjacent ones of the red / yellow pixels extracted in the previous stage are combined as one area to form a red / yellow area.
ステップＳ３では、赤／黄色領域の中でナンバープレート領域と同期して移動する領域をストップランプ領域とする。 In step S3, an area that moves in synchronization with the license plate area in the red / yellow area is set as a stop lamp area.
ステップＳ４では、ストップランプ領域として黄色領域が抽出された場合、テールランプONとし、赤色領域情報は破棄する。ストップランプ領域として赤色領域のみが抽出された場合はテールランプOFFとする。 In step S4, when a yellow area is extracted as the stop lamp area, the tail lamp is turned on and the red area information is discarded. If only the red area is extracted as the stop lamp area, the tail lamp is turned off.
ステップＳ５では、テールランプONとする。 In step S5, the tail lamp is turned on.
ステップＳ６では、以前のフレームの結果と比較し、ストップランプ領域の黄色画素領域が大きく拡大した場合に、ストップランプONとする。 In step S6, the stop lamp is turned on when the yellow pixel area in the stop lamp area is greatly enlarged as compared with the result of the previous frame.
ステップＳ７では、テールランプOFFとする。 In step S7, the tail lamp is turned off.
ステップＳ８では、以前のフレームの結果と比較し、ストップランプ領域内の赤色画素の一部が黄色画素に変化した場合に、ストップランプONとする。 In step S8, compared with the result of the previous frame, when a part of red pixels in the stop lamp area changes to yellow pixels, the stop lamp is turned on.
［ストップランプの点灯／非点灯の認識精度の向上］
実施例１の前方車両監視装置では、画像入力部２で自車の前方の画像を入力する。次に、色抽出部３では、その画像データ内において、注目する画素の赤色成分が他の色成分に比べて大きい場合、その注目画素を赤色画素とする。また、注目する画素の黄色成分が他の色成分に比べて大きい場合、その注目画素を黄色画素とする。それ以外の画素は以降の処理において除外する。さらに、赤／黄それぞれの画素において、隣接する画素同士を結合し、赤色／黄色領域とする。
次に、以前のフレームの画像データ（学習値）と比較し、別途検出したナンバープレート領域と同期して移動する赤色／黄色領域を抽出する。
次に、テールランプON/OFF判定部５では、ナンバープレート領域と同期して移動する黄色領域がある場合、テールランプON中と判断する。
[Improved recognition accuracy of stop lamp on / off]
In the forward vehicle monitoring apparatus of the first embodiment, the image input unit 2 inputs an image ahead of the host vehicle. Next, when the red component of the pixel of interest is larger than the other color components in the image data, the color extraction unit 3 sets the pixel of interest as a red pixel. If the yellow component of the pixel of interest is larger than the other color components, the pixel of interest is a yellow pixel. Other pixels are excluded in the subsequent processing. Furthermore, in each pixel of red / yellow, adjacent pixels are combined to form a red / yellow region.
Next, a red / yellow region that moves in synchronization with a separately detected license plate region is extracted by comparing with the image data (learned value) of the previous frame.
Next, when there is a yellow area that moves in synchronization with the license plate area, the tail lamp ON / OFF determination unit 5 determines that the tail lamp is ON.
(a)テールランプがOFF状態
テールランプがOFF状態の場合には、抽出した赤色領域をストップランプ領域とし、ナンバープレート領域との位置関係を学習値として記憶する。
このステップＳ１〜Ｓ８を繰り返し行う中で、ストップランプ領域内の赤色画素の一部が黄色画素に変化した時、ストップランプONとして判断し、前方車両の挙動の判断材料とする。例えば、ナンバープレート認識による車間距離等の条件によっては運転者に警告等を行う。
(a) Tail lamp is OFF When the tail lamp is OFF, the extracted red area is used as a stop lamp area, and the positional relationship with the license plate area is stored as a learning value.
While repeating steps S1 to S8, when some of the red pixels in the stop lamp area change to yellow pixels, it is determined that the stop lamp is ON, and this is used as a material for determining the behavior of the vehicle ahead. For example, a warning is given to the driver depending on conditions such as the distance between vehicles by license plate recognition.
図３を参照して説明すると、テールランプがOFFの状態とは、図３(a),(b)に示すように、昼間及びライトの点灯の必要のない明るい状態である。この状態では、ストップランプの色によりストップランプ領域を識別する。
この識別の際には、図３(c),(d)に示すように、ナンバープレートの識別を利用する。つまり、識別したナンバープレートと同期して移動する赤色領域が有れば、それは、ストップランプと判断される。
Referring to FIG. 3, the state where the tail lamp is OFF is a bright state that does not require daylighting and lighting of lights as shown in FIGS. 3 (a) and 3 (b). In this state, the stop lamp area is identified by the color of the stop lamp.
In this identification, the identification of the license plate is used as shown in FIGS. That is, if there is a red region that moves in synchronization with the identified license plate, it is determined as a stop lamp.
これにより例えば、図３(c)に示すように隣の車両のストップランプを捉えたとしても、ナンバープレートとの相対的な位置関係の違い、もしくは、同期して動かないことからストップランプ領域から除外されるのである。
このようにして、図３(c)に示すように認識されたストップランプ領域の一部が、図３(d)に示すように黄色領域に変化すると、ストップランプONと判断される。
言い換えると、赤色であるストップランプの内部照明が点灯することにより、その輝度の高さから赤色ならず、黄色となる部分が発生するとストップランプONと判断する。
Thus, for example, as shown in FIG. 3 (c), even if the stop lamp of the adjacent vehicle is caught, the difference in relative positional relationship with the license plate, or because it does not move synchronously, It is excluded.
In this way, when a part of the stop lamp area recognized as shown in FIG. 3C changes to a yellow area as shown in FIG. 3D, it is determined that the stop lamp is ON.
In other words, it is determined that the stop lamp is ON when the internal illumination of the stop lamp, which is red, is turned on and a yellow portion occurs instead of red due to the high brightness.
(b)テールランプがON状態
テールランプがON状態の場合には、抽出した黄色領域をストップランプ領域とし、ナンバープレート領域との位置関係を学習値として記憶する。
このステップＳ１〜Ｓ６を繰り返し行う中で、ストップランプ領域が大きく拡大した時、ストップランプONとして判断し、前方車両の挙動の判断材料とする。例えば、ナンバープレート認識による車間距離等の条件によっては運転者に警告等を行う。
(b) Tail lamp is on When the tail lamp is on, the extracted yellow area is used as the stop lamp area, and the positional relationship with the license plate area is stored as a learning value.
While the steps S1 to S6 are repeatedly performed, when the stop lamp area greatly expands, it is determined that the stop lamp is ON, and is used as a determination material for the behavior of the vehicle ahead. For example, a warning is given to the driver depending on conditions such as the distance between vehicles by license plate recognition.
図４を参照して説明すると、テールランプがONの状態とは、図４(a),(b)に示すように、夜間及びライトの点灯の必要がある暗い状態である。この状態では、ストップランプは、視認性のために内部の別のランプがONとなっているため、ストップランプの色領域の拡大により識別する。
すなわち、視認性のために内部の別のランプがONとなっている状態が黄色領域として認識され、さらにブレーキONによるストップランプONによって大きな光量で光ると、黄色領域が増大するのを識別するのである。
このように実施例１の前方車両監視装置１では、ストップランプ領域の抽出に輝度値を直接使用せず、色成分の相対差を用いているため、広い条件下での使用が可能になる。
Referring to FIG. 4, the state where the tail lamp is ON is a dark state in which the lights need to be turned on at night as shown in FIGS. 4 (a) and 4 (b). In this state, the stop lamp is identified by enlarging the color area of the stop lamp because another internal lamp is ON for visibility.
In other words, for the sake of visibility, a state in which another internal lamp is turned on is recognized as a yellow area, and if the light is emitted with a large amount of light by a stop lamp ON by brake ON, it is identified that the yellow area increases. is there.
As described above, the forward vehicle monitoring apparatus 1 according to the first embodiment does not directly use the luminance value for the extraction of the stop lamp area but uses the relative difference of the color components, and thus can be used under a wide range of conditions.
次に、効果を説明する。
実施例１の前方車両監視装置にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
(1)自車の前方の画像を取り込み、前方の車両を監視する前方車両監視装置において、前方車両の画像の赤色成分が減少し、黄色成分が増加するとストップランプONと判断するストップランプON/OFF判断部６を備えるため、ストップランプの点灯／非点灯の認識精度の向上、前方車両の挙動の判断において、その信頼性を向上させることができる。
Next, the effect will be described.
In the forward vehicle monitoring device of the first embodiment, the effects listed below can be obtained.
(1) In a forward vehicle monitoring device that captures an image ahead of the vehicle and monitors the vehicle ahead, the stop lamp is turned on / off when the red component of the image of the preceding vehicle decreases and the yellow component increases. Since the OFF determination unit 6 is provided, it is possible to improve the reliability in improving the recognition accuracy of turning on / off the stop lamp and determining the behavior of the vehicle ahead.
(2)自車の前方の画像を取り込む画像入力部２と、画像の赤色領域及び黄色領域からストップランプ領域を判断するストップランプ領域抽出部４とを備え、ストップランプON/OFF判定部６は、ストップランプ領域に黄色成分が増加するとストップランプONと判断するため、画像データ内のストップランプ領域の色の特徴を利用しているが、輝度値を直接使用せず、色成分の相対差を使用し、広い条件下で使用することができる。
また、ストップランプの形状に関係なく精度のよい判定が行える。
(2) An image input unit 2 that captures an image ahead of the vehicle and a stop lamp region extraction unit 4 that determines a stop lamp region from the red region and the yellow region of the image, and the stop lamp ON / OFF determination unit 6 includes When the yellow component increases in the stop lamp area, it is determined that the stop lamp is ON, so the color feature of the stop lamp area in the image data is used, but the luminance value is not used directly, but the relative difference between the color components is calculated. Can be used under a wide range of conditions.
Also, accurate determination can be made regardless of the shape of the stop lamp.
(3)ナンバープレート領域に近接し、同期して移動する黄色領域がある場合に、テールランプONと判断するテールランプON/OFF判定部５を備え、ストップランプ領域抽出部４は、画像からナンバープレート領域を判断するため、テールランプのON/OFFに影響されず、より信頼性の高い判断を行うことができる。
また、ナンバープレート領域を用いて、より精度よくストップランプ領域が判定できる。
(3) A tail lamp ON / OFF determination section 5 that determines that the tail lamp is ON when there is a yellow area that moves in synchronization with the license plate area is provided, and the stop lamp area extraction section 4 detects the license plate area from the image. Therefore, it is possible to make a more reliable determination without being influenced by ON / OFF of the tail lamp.
Further, the stop lamp area can be determined with higher accuracy by using the license plate area.
(4)ストップランプON/OFF判定部６は、テールランプがONと判断されている場合に、前記ストップランプ領域が拡大するとストップランプONと判断するため、昼夜の条件、テールランプのON/OFFの条件に影響されず、より信頼性の高い判断を行うことができる。 (4) When the tail lamp is determined to be ON, the stop lamp ON / OFF determination unit 6 determines that the stop lamp is ON when the stop lamp area is expanded. This makes it possible to make a more reliable judgment without being influenced by the above.
(5)ストップランプ領域抽出部４は、ナンバープレート領域との位置関係を判断に用いるため、より精度高くストップランプ領域を判定でき、さらに信頼性の高い判断を行うことができる。 (5) Since the stop lamp area extraction unit 4 uses the positional relationship with the license plate area for the determination, the stop lamp area extraction unit 4 can determine the stop lamp area with higher accuracy and can make a more reliable determination.
以上、本発明の前方車両監視装置を実施例１に基づき説明してきたが、具体的な構成については、これらの実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
実施例１の構成によるストップランプON/OFFの判断は、例えば前方車両の画像を処理して車間距離を測定するなどを行い、その画像の例えば拡大縮小により前方車両の加速減速を判断するシステムと並行して使用すれば、非常に精度のより判断を行える。すなわち、車両の画像から前方車両の減速を判断し、かつ前方車両のストップランプのONを判断しているとなれば、非常に精度の高い判断となるのである。
車両の前方監視は、その結果で警告等により、もしくは制御で自車を減速させるなど、運転にとっては重要な判定となるため、前方車両のストップランプのON/OFFを精度よく判定できることは非常に重要な効果となる。
As mentioned above, although the forward vehicle monitoring apparatus of this invention has been demonstrated based on Example 1, it is not restricted to these Examples about concrete structure, It is the invention which concerns on each claim of a claim Design changes and additions are allowed without departing from the gist.
The determination of the stop lamp ON / OFF according to the configuration of the first embodiment includes, for example, a system that measures an inter-vehicle distance by processing an image of a preceding vehicle and determines acceleration / deceleration of the preceding vehicle by, for example, enlargement / reduction of the image If used in parallel, the judgment can be made with very high accuracy. That is, if it is determined from the image of the vehicle that the vehicle is decelerating and it is determined that the stop lamp of the vehicle ahead is ON, the determination is very accurate.
The vehicle's forward monitoring is an important decision for driving, such as by warning or by decelerating the vehicle under control, so it is very possible to accurately determine the on / off status of the stop lamp of the vehicle ahead. This is an important effect.
１ 前方車両監視装置
２ 画像入力部
３ 色抽出部
４ ストップランプ領域抽出部
５ テールランプON/OFF判定部
６ ストップランプON/OFF判定部
７ ストップランプ記憶部
１０ （昼間におけるOFF状態の）ストップランプ領域
１１ （昼間にON状態となりストップランプ領域の一部が変化した）黄色領域
１２ （夜間におけるOFF状態の）ストップランプ領域
１３ （夜間にON状態となり拡大した）ストップランプ領域
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Front vehicle monitoring apparatus 2 Image input part 3 Color extraction part 4 Stop lamp area extraction part 5 Tail lamp ON / OFF determination part 6 Stop lamp ON / OFF determination part 7 Stop lamp memory | storage part 10 Stop lamp area (in the OFF state in daytime) 11 Yellow area (changed part of the stop lamp area during daytime) 12 Stop lamp area (OFF state at night) 13 Stop lamp area (increased ON state at night)
Claims (5)
前方車両の画像の赤色成分が減少し、黄色成分が増加するとストップランプONと判断するストップランプ判断手段を備える、
ことを特徴とする前方車両監視装置。 In the forward vehicle monitoring device that captures an image of the front of the vehicle and monitors the vehicle ahead,
Comprising a stop lamp determination means for determining that the stop lamp is ON when the red component of the image of the vehicle ahead decreases and the yellow component increases;
A vehicle monitoring apparatus in front of the vehicle.
自車の前方の画像を取り込む画像入力手段と、
前記画像の赤色領域及び黄色領域からストップランプ領域を判断するストップランプ領域判断手段と、
を備え、
前記ストップランプ判断手段は、
前記ストップランプ領域に黄色成分が増加するとストップランプONと判断することを特徴とする前方車両監視装置。 In the forward vehicle monitoring device according to claim 1,
Image input means for capturing an image in front of the vehicle;
Stop lamp area determining means for determining a stop lamp area from a red area and a yellow area of the image;
With
The stop lamp determining means includes
A forward vehicle monitoring apparatus, wherein when the yellow component increases in the stop lamp area, it is determined that the stop lamp is ON.
前記画像からナンバープレート領域を判断するナンバープレート領域判断手段と、
前記ナンバープレート領域に近接し、同期して移動する黄色領域がある場合に、テールランプONと判断するテールランプ判断手段と、
を備えることを特徴とする前方車両監視装置。 In the front vehicle monitoring device according to claim 1 or 2,
License plate area judging means for judging a license plate area from the image;
When there is a yellow area that moves in synchronization with the license plate area, tail lamp determination means that determines that the tail lamp is ON,
A forward vehicle monitoring device comprising:
ストップランプ判断手段は、
テールランプがONと判断されている場合に、前記ストップランプ領域が拡大するとストップランプONと判断することを特徴とする前方車両監視装置。 In the forward vehicle monitoring device according to claim 3,
Stop lamp judgment means
When the tail lamp is determined to be ON, it is determined that the stop lamp is ON when the stop lamp area is enlarged.
ストップランプ領域判断手段は、
ナンバープレート領域との位置関係を判断に用いる、
ことを特徴とする前方車両監視装置。
In the forward vehicle monitoring device according to claim 3,
Stop lamp area judgment means,
Use the positional relationship with the license plate area for judgment.
A vehicle monitoring apparatus in front of the vehicle.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20051116 |