JP2008164537A - Adhesive detection device and method - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To detect an adhesive on a light source without providing an exclusive sensor or the like, concerning a floodlight of a vehicle or the like. <P>SOLUTION: An adhesive detection device includes a floodlighting means 110 capable of floodlighting light, a floodlighting control means 120 for controlling the floodlighting means so that floodlighting and non-floodlighting are performed almost simultaneously, an imaging means 130 for imaging an image relative to an imaging object in a range into which light is floodlighted from the floodlighting means at each of a floodlighting time and a non-floodlighting time, and determination means 160, 180 for determining whether an adhesive exists on the floodlighting means by comparing mutually a floodlighting time brightness which is a brightness of an image imaged at the floodlighting time with a brightness of an image imaged at the non-floodlighting time. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、例えば投光器等に付着した汚れや雪等を検出するための付着物検出装置及び方法の技術分野に関する。   The present invention relates to a technical field of an adhering matter detection apparatus and method for detecting dirt or snow adhering to, for example, a projector.

この種の付着物検出装置として、光源と、光を検出するセンサとを設け、そのセンサが検出する光の強度等により付着物を検出するものがある。例えば、自動車等の車両において、ウインドスクリーンを撮影した画像から、雨粒等を検出するという技術が知られている。(特許文献1参照)。   As this kind of adhering matter detection device, there is a device that includes a light source and a sensor that detects light, and detects adhering matter based on the intensity of light detected by the sensor. For example, in a vehicle such as an automobile, a technique for detecting raindrops or the like from an image obtained by photographing a wind screen is known. (See Patent Document 1).

一方、赤外線投光器を用いて周囲を照らし、そこを赤外線カメラにより撮影し、画像として表示することで、暗所においても周囲の状況を把握できるという技術がある。例えば、自動車等の車両において、赤外線を用いて撮影した画像を運転者に見せることで、夜間等の暗い状況における走行を支援するという技術が知られている。(特許文献2参照)。   On the other hand, there is a technique in which the surrounding situation can be grasped even in a dark place by illuminating the surroundings using an infrared projector, photographing the image with an infrared camera, and displaying the image as an image. For example, in a vehicle such as an automobile, a technique is known that supports driving in a dark situation such as nighttime by showing a driver an image taken using infrared rays. (See Patent Document 2).

特開2005−531752号公報JP 2005-531752 A 特開2004−254044号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-254044

しかしながら、上述したような赤外線を用いる技術においては、赤外線を直接視認することが不可能であるため、例えば赤外線投光器に汚れ等が付着することにより、照射される赤外線が弱まったとしても、利用者等が事態を認識できないおそれがあるという技術的問題点がある。他方、赤外線投光器付近に配置された、赤外線強度をモニタするセンサにより、かかる汚れ等の付着による赤外線の弱まりを検知することは可能であろうが、これでは専用のセンサを別途受けなければならないという大きな不利がある。   However, in the technology using infrared rays as described above, the infrared rays cannot be directly visually recognized. Therefore, even if the irradiated infrared rays are weakened due to, for example, dirt attached to the infrared projector, the user There is a technical problem that there is a possibility that the situation cannot be recognized. On the other hand, it is possible to detect the weakening of the infrared rays due to the adhesion of such dirt by a sensor for monitoring the intensity of the infrared rays arranged near the infrared projector, but in this case, a dedicated sensor must be separately received. There is a big disadvantage.

本発明は、例えば上述した問題点に鑑みなされたものであり、光源における付着物を、専用のセンサ等を設けることなく検出可能とする付着物検出装置及び方法を提供することを課題とする。   The present invention has been made in view of, for example, the above-described problems, and an object thereof is to provide a deposit detection apparatus and method that can detect deposits on a light source without providing a dedicated sensor or the like.

本発明の付着物検出装置は上記課題を解決するために、光を投光可能な投光手段と、投光及び非投光を相前後して行うように前記投光手段を制御する投光制御手段と、前記投光時及び前記非投光時の夫々に、前記投光手段により光が投光される範囲内にある被撮像物に係る画像を撮像する撮像手段と、前記投光時に撮像された画像の輝度である投光時輝度と前記非投光時に撮像された画像の輝度である非投光時輝度とを相互比較することにより、前記投光手段に付着物が存在するか否かを判定する判定手段とを備える。   In order to solve the above-described problem, the attached matter detection apparatus of the present invention projects a light projecting unit capable of projecting light and a light projecting unit that controls the light projecting unit so that light projecting and non-light projecting are performed before and after. A control unit; an imaging unit that captures an image of an object within a range in which light is projected by the light projecting unit at each of the light projection time and the non-light projection time; and Whether there is any deposit on the light projecting means by comparing the brightness at the time of projection, which is the brightness of the captured image, with the brightness at the time of non-projection, which is the brightness of the image captured at the time of non-projection Determination means for determining whether or not.

本発明に係る付着物検出装置によれば、その動作時に、先ず投光手段が投光制御手段により制御されることにより、投光及び非投光が相前後して行われる。例えば、原則として、投光が常時に行われ、付着物の判定を行う際に臨時に非投光が行われてもよい。そして撮像手段により、光が投光される範囲内にある被撮像物に係る画像が、投光及び非投光の夫々について撮像される。ここで特に、投光制御手段に付着物が付着した場合には、付着していない場合と比べて、投光時における同一投光に対する、撮像される画像における輝度は低下する。このため、非光時輝度と比べた相対的な投光時輝度は、付着物が付着している場合の方が小さくなる筈である。逆に、非光時輝度と比べた相対的な投光時輝度は、付着物が付着していない場合の方が大きくなる筈である。言い換えれば、投光手段に汚れ等の付着物が付着すると、投光手段からの光を遮る分だけ、投光時輝度が低下し、非投光時輝度との差が小さくなる筈である。そこで次に、投光時に撮像された画像の輝度である投光時輝度と、非投光時に撮像された画像の輝度である非投光時輝度とが相互比較されることにより、投光手段に付着物が存在するか否かが判定される。このような付着物検出動作は、例えば自動で所定の間隔刻みに実行されるよう設定してもよいし、例えば判定を実行する旨のスイッチを押したのに対応して実行されるなど、手動で実行されるようにしてもよい。   According to the adhering matter detection apparatus according to the present invention, during the operation, the light projecting unit is first controlled by the light projecting control unit, so that light projecting and non-light projecting are performed in succession. For example, in principle, the light projection may be performed at all times, and the non-light projection may be performed temporarily when the adhering matter is determined. And the image which concerns on the to-be-photographed object in the range where light is projected by the imaging means is imaged about each of light projection and non-light projection. Here, in particular, when an adhering substance adheres to the light projection control means, the brightness of the image to be captured with respect to the same light projection at the time of light projection is lower than when no adhering substance is attached. For this reason, the relative brightness at the time of projection compared with the brightness at the time of non-lighting should be smaller when the deposit is attached. On the contrary, the relative brightness at the time of light projection compared with the brightness at the time of non-light should be larger when no deposit is attached. In other words, if an adhering substance such as dirt adheres to the light projecting means, the brightness at the time of light projection is reduced by the amount that blocks the light from the light projecting means, and the difference from the brightness at the time of non-light projection should be reduced. Therefore, the light projecting means is obtained by comparing the projected brightness that is the brightness of the image captured at the time of projection with the non-projected brightness that is the brightness of the image captured at the time of non-projected light. It is determined whether or not there is any deposit on the surface. Such an adhering matter detection operation may be set to be automatically executed at predetermined intervals, for example, or may be executed in response to pressing a switch for executing the determination. May be executed.

投光時輝度及び非投光時輝度は、例えば画像全体或いは画像を構成する画素毎の輝度、複数の画素からなる画素ブロック毎の輝度、一フレーム画像の全体の輝度、これらを時間的に加算や蓄積した場合の輝度等、様々な手法で決定することが可能である。また、これらの輝度の比較を正確に行うために、投光時及び非投光時における被撮像物(例えば、風景や道路)は、同じ或いは少なくとも部分的に同じである方が望ましい。いずれの場合にも、非光時輝度と比べた相対的な投光時輝度は、付着物が付着している場合の方が小さくなり、付着物が付着していない場合の方が大きくなる。   The brightness at the time of projection and the brightness at the time of non-projection are, for example, the brightness of the whole image or each pixel constituting the image, the brightness of each pixel block made up of a plurality of pixels, the brightness of the whole frame image, and these are added temporally. It is possible to determine by various methods such as brightness when stored. In order to accurately compare these luminances, it is desirable that the objects to be imaged (for example, landscapes and roads) at the time of projection and at the time of non-projection are the same or at least partially the same. In any case, the relative brightness at the time of light projection compared to the brightness at the time of non-lighting is smaller when the adhered matter is attached, and is larger when the attached matter is not attached.

本発明では特に、撮像手段により撮像される画像に基づいて付着物の検出を行うため、投光手段より投光される光を検出するための、例えばフォトダイオード等のセンサを別途設けなくともよい。即ち、付着物の検出以外の用途で使用される撮像手段(例えば、周囲画像取得のために使用されるカメラ等)を備えているような場合には、それを用いて投光手段における付着物の検出を行うことが可能である。よって、センサ等の新たな部品を使用しなくともよいため、コストアップを低減或いは防止しつつ、投光手段における付着物を検出することが可能となる。   In the present invention, in particular, since an adhering matter is detected based on an image picked up by the image pickup means, it is not necessary to separately provide a sensor such as a photodiode for detecting light projected from the light projecting means. . That is, in the case where an imaging means (for example, a camera used for obtaining an ambient image) used for purposes other than the detection of the attached matter is provided, the attached matter in the light projecting means is used. Can be detected. Therefore, since it is not necessary to use new parts such as a sensor, it is possible to detect the deposit on the light projecting means while reducing or preventing an increase in cost.

本発明の付着物検出装置の一態様では、前記判定手段は、前記投光時輝度と前記非投光時輝度との差を算出し、該算出された差が所定閾値より小さい場合に、前記付着物が存在すると判定する。   In one aspect of the adhering matter detection device of the present invention, the determination unit calculates a difference between the luminance at the time of projection and the luminance at the time of non-projection, and when the calculated difference is smaller than a predetermined threshold, It is determined that there is a deposit.

この態様によれば、判定手段により、投光時の画像の輝度である投光時輝度と、非投光時の画像の輝度である非投光時輝度との差が算出され、その輝度値の差が所定閾値より小さい場合に、投光手段に付着物が存在すると判定される。   According to this aspect, the difference between the brightness at the time of projection, which is the brightness of the image at the time of projection, and the brightness at the time of non-projection, which is the brightness of the image at the time of non-projection, is calculated by the determination means. When the difference is smaller than the predetermined threshold value, it is determined that the deposit is present on the light projecting means.

投光時輝度と非投光時輝度との差が小さくなるということは、投光手段により投光される光の強度が低下していることを示している。そのことから、投光手段に汚れ等の付着物が存在し、投光手段からの光を遮っていると考えることが可能である。尚、投光手段から投光される光の強度が低下する要因として、投光手段における付着物以外にも、例えば投光手段における光源からの光自体が光源の寿命等により低下する場合等が考えられる。しかしながら、このような原因により光の強度が低下する確率や程度は、投光手段における付着物を原因とする場合と比較して非常に低い。従って投光時輝度と非投光時輝度との差を求めるという比較的簡単な方法で、投光手段に付着物が存在するか否かの判定を行うことができる。   A decrease in the difference between the brightness at the time of projection and the brightness at the time of non-projection indicates that the intensity of light projected by the light projecting means is reduced. For this reason, it is possible to consider that there are deposits such as dirt on the light projecting means, blocking the light from the light projecting means. In addition to the adhering matter in the light projecting means, for example, the light from the light source in the light projecting means may decrease due to the lifetime of the light source, etc. Conceivable. However, the probability and degree of the decrease in the light intensity due to such a cause is very low as compared with the case where the deposit is caused by the light projecting means. Therefore, it is possible to determine whether or not the deposit is present on the light projecting means by a relatively simple method of obtaining the difference between the brightness at the time of projection and the brightness at the time of non-projection.

上述した、輝度値の差が所定閾値より小さい場合に、投光手段に付着物が存在すると判定する態様では、前記投光制御手段は、前記投光及び前記非投光を交互に行うように前記投光手段を制御し、前記撮像手段は、前記画像を順次撮像し、前記判定手段は、前記差を順次算出し、該順次算出された差が前記所定閾値より小さい状態が、所定時間より長く継続した場合に、前記付着物が存在すると判定するように構成してもよい。   In the above-described aspect in which it is determined that the deposit is present on the light projecting unit when the difference between the luminance values is smaller than the predetermined threshold, the light projecting control unit performs the light projecting and the non-light projecting alternately. The light projecting unit is controlled, the image capturing unit sequentially captures the images, the determination unit sequentially calculates the difference, and the state in which the sequentially calculated difference is smaller than the predetermined threshold is greater than a predetermined time. When it continues for a long time, you may comprise so that it may determine with the said deposit | attachment existing.

このように構成すれば、先ず投光手段が投光制御手段に制御されることにより、投光及び非投光が交互に行われる。そして、撮像手段により、投光時及び非投光時の画像が順次撮像される。次に、撮像された画像により投光時輝度と非投光時輝度の差が順次算出される。例えば、投光時の画像と非投光時の画像との2枚が撮像された時点で、その2枚の画像から投光時輝度と非投光時輝度との差が算出され、以後そのような処理が繰り返して行われる。そして、算出された投光時輝度と非投光時輝度との差が所定閾値より小さい状態が、所定時間より長く継続した場合(言い換えれば、投光時輝度と非投光時輝度との差が所定回数連続して所定の値より小さい場合)に、投光手段に付着物が存在すると判定される。即ち、投光手段に付着していない物がその投光経路を妨げた場合や、センサ出力等のノイズ或いはスパイクなどの影響で突発的に瞬間的に輝度値の差が所定の値より小さくなった場合は、投光器に付着物があるとは判定されないようにすることができる。   If comprised in this way, a light projection means will be controlled by the light projection control means first, and light projection and non-light projection will be performed alternately. And the image at the time of light projection and the time of non-light projection is sequentially imaged by the imaging means. Next, the difference between the luminance at the time of projection and the luminance at the time of non-projection is sequentially calculated from the captured image. For example, when two images, a projected image and a non-projected image are captured, the difference between the projected luminance and the non-projected luminance is calculated from the two images, and thereafter Such processing is repeated. Then, a state where the difference between the calculated luminance at the time of projection and the luminance at the time of non-projection is smaller than a predetermined threshold continues for longer than the predetermined time (in other words, the difference between the luminance at the time of projection and the luminance at the time of non-projection) Is smaller than a predetermined value for a predetermined number of times), it is determined that the deposit is present on the light projecting means. That is, the difference between the brightness values suddenly becomes smaller than a predetermined value when an object not attached to the light projecting means obstructs the light projecting path, or due to noise such as sensor output or spikes. In this case, it can be determined that there is no deposit on the projector.

上述したように、瞬間的に輝度値の差が所定閾値値より小さくなった場合を除外することで、例えば撮像した画像に一時的にノイズが入る等した場合等に、誤った判定が行われることを防止することができる。よって、装置の付着物検出の精度を向上させることが可能である。   As described above, by excluding the case where the difference in luminance value instantaneously becomes smaller than the predetermined threshold value, an erroneous determination is made, for example, when noise temporarily enters the captured image. This can be prevented. Therefore, it is possible to improve the accuracy of detection of adhered matter of the apparatus.

本発明の付着物検出装置の他の態様では、前記撮像手段は、前記画像として、前記投光時及び前記非投光時の夫々に複数の画像を撮像し、前記判定手段は、前記投光時に撮像された複数の画像に基づいて前記投光時輝度に係る所定統計値を示す投光時パラメータを算出すると共に前記非投光時に撮像された複数の画像に基づいて前記非投光時輝度に係る所定統計値を示す非投光時パラメータを算出し、該算出された投光時パラメータ及び非投光時パラメータとを相互比較することによって、前記投光時輝度と前記非投光時輝度とを相互比較する。   In another aspect of the adhering matter detection apparatus of the present invention, the imaging means captures a plurality of images as the image at the time of light projection and at the time of non-light projection, and the determination means includes the light projection. Calculating a projection parameter indicating a predetermined statistical value related to the luminance at the time of projection based on a plurality of images captured at times, and the luminance at the time of non-projection based on the plurality of images captured at the time of non-projection By calculating a non-light-projecting parameter indicating the predetermined statistical value according to the above, and comparing the calculated light-projecting parameter and the non-light-projecting parameter with each other, the light-projecting luminance and the non-light-projecting luminance Are compared with each other.

この態様によれば、撮像手段により、投光時及び非投光時の夫々に複数の画像が撮像される。判定手段においては、複数の投光時の画像から、投光時輝度に係る所定統計値を示す投光時パラメータが算出される。同様に、複数の非投光時の画像からも、非投光時輝度に係る所定統計値を示す非投光時パラメータが算出される。ここに本発明に係る「所定統計値」とは、複数の画像についての、平均値(即ち、平均輝度)、分散値(即ち、輝度分散)、標準偏差、累積値或いは加算値、最大値或いは極大値、最小値或いは極小値、中央値、最大のものや最小のものを排除した残りについての累積値、加算値又は平均値など、所定種類の統計値を意味する。また画素単位や複数画素からなる画素ブロックの単位での、上述した累積値や平均値などの統計値であってもよい。いずれにしても、複数の画像の統計値を示すパラメータであれば利用可能である。   According to this aspect, a plurality of images are picked up by the image pickup means at the time of projecting and at the time of non-projecting. In the determination means, a projection parameter indicating a predetermined statistical value related to the luminance at the time of projection is calculated from a plurality of images at the time of projection. Similarly, a non-projection parameter indicating a predetermined statistical value related to the non-projection brightness is calculated from a plurality of non-projection images. Here, the “predetermined statistical value” according to the present invention refers to an average value (that is, average luminance), a variance value (that is, luminance variance), a standard deviation, a cumulative value or an added value, a maximum value, or a plurality of images. It means a predetermined kind of statistical value such as a maximum value, minimum value or minimum value, median value, cumulative value for the remainder excluding the maximum value or minimum value, an added value, or an average value. Further, it may be a statistical value such as the cumulative value or the average value described above in a pixel unit or a pixel block unit composed of a plurality of pixels. In any case, any parameter indicating the statistical values of a plurality of images can be used.

そして、投光時には、投光時輝度に係る統計値を示す投光時パラメータが、複数の画像に対応する各時刻又は各期間に対して算出される。非投光時には、非投光時輝度に係る統計値を示す非投光時パラメータが、複数の画像に対応する各時刻又は各期間に対して算出される。そして、算出された投光時パラメータと非投光時パラメータとが相互比較されることにより、投光時輝度と非投光時輝度とが相互比較され、投光手段に付着物が存在するか否かの判定が行われる。   And at the time of light projection, the parameter at the time of light projection which shows the statistical value regarding the brightness | luminance at the time of light projection is calculated with respect to each time or each period corresponding to a some image. At the time of non-projection, a non-projection parameter indicating a statistical value related to the non-projection brightness is calculated for each time or each period corresponding to a plurality of images. Then, by comparing the calculated projection parameter and the non-projection parameter with each other, the projection luminance and the non-projection luminance are compared with each other, and whether there is any deposit on the projection means. A determination is made whether or not.

このように複数の画像を用いて、新たなパラメータを算出することにより、付着物が存在するか否かの判定を統計的に行うことが可能となる。よって、投光時及び非投光時において、夫々1枚しか画像を用いない場合と比較して、より精度の高い付着物の検出を行うことが可能となる。   As described above, by calculating a new parameter using a plurality of images, it is possible to statistically determine whether or not there is a deposit. Therefore, it is possible to detect the adhering substance with higher accuracy than when only one image is used during light projection and during non-light projection.

本発明の付着物検出装置の他の態様では、前記投光手段は、前記光として、可視光線以外の光を投光可能である。   In another aspect of the attached matter detection apparatus of the present invention, the light projecting means can project light other than visible light as the light.

この態様によれば、投光手段からは、例えば赤外線光等の可視光線以外の光が投光される。尚、この投光手段は、可視光線以外の光と同時に或いは別途に、可視光線を投光可能なものであってもよい。   According to this aspect, light other than visible light such as infrared light is projected from the light projecting means. The light projecting means may be capable of projecting visible light simultaneously or separately with light other than visible light.

仮に、投光手段から投光される光が可視光線の光であったとすると、投光される光の低下が人間の目によって認識できるため、例えば投光される光が付着物等により遮られ強度が低下した場合に、装置の使用者等は、それを直接視覚的に認識でき、その時点で何らかの対策を行うことが可能である。しかしながら、可視光線以外、即ち視覚的に認識できない光を投光する場合、光の強度が低下していたとしても、投光範囲を直接見ている人間には、それを認識することができない。即ち、付着物等により投光手段の強度が低下している場合でも、それに気付かずに、投光効果の低いままで装置の使用を続けてしまうというおそれがある。   Assuming that the light projected from the light projecting means is visible light, since the drop of the projected light can be recognized by the human eye, for example, the projected light is blocked by an adhering substance or the like. When the strength is reduced, the user of the device can directly visually recognize it, and can take some measures at that time. However, when projecting light other than visible light, that is, visually unrecognizable light, even if the light intensity is reduced, it cannot be recognized by a person who is directly looking at the light projection range. That is, even when the intensity of the light projecting means is reduced due to the attached matter or the like, there is a risk that the device will continue to be used without being noticed and with a low light projecting effect.

しかるに本発明では特に、撮像手段により撮像された画像を用いて、投光手段における付着物が存在するか否かを検出できるため、投光される光が可視光線であるか否かは問題とならない。よって、例えば投光される光が赤外線のような可視光線以外の光であったとしても、赤外線カメラによって撮像された画像を比較することにより、付着物が存在するか否かを判定することができる。   However, in the present invention, in particular, since it is possible to detect whether or not the deposit on the light projecting unit is present using the image captured by the image capturing unit, it is a problem whether or not the light to be projected is visible light. Don't be. Therefore, for example, even if the light to be projected is light other than visible light such as infrared rays, it is possible to determine whether or not there is a deposit by comparing images captured by the infrared camera. it can.

また、可視光線以外の光を投光する場合、その光を人間が直接認識できないが故に、光を認識するための撮像手段が予め備えられている可能性が高い。即ち、本発明における撮像手段を別途設けなくともよく、コストアップを低減或いは防止することができる。尚、投光される光は、可視光線以外の光に加えて、可視光線を含んでいてもよく、その場合、投光される光は、例えば可視光線と赤外線光等とが組み合わされた光となる。   In addition, when light other than visible light is projected, humans cannot directly recognize the light, so there is a high possibility that an imaging unit for recognizing the light is provided in advance. That is, it is not necessary to separately provide the imaging means in the present invention, and the increase in cost can be reduced or prevented. The projected light may include visible light in addition to light other than visible light. In this case, the projected light is, for example, light in which visible light and infrared light are combined. It becomes.

以上説明したように、投光手段より可視光線以外の光を投光する場合は、可視光線の光を投光する場合と比較して、本発明における付着物検出装置の効果がより顕著に発揮されることとなる。   As described above, when light other than visible light is projected from the light projecting means, the effect of the adhering matter detection device according to the present invention is more remarkable than when light of visible light is projected. Will be.

本発明の付着物検出装置の他の態様では、前記投光手段は、発光ダイオードを含んでいる。   In another aspect of the adhering matter detection apparatus of the present invention, the light projecting means includes a light emitting diode.

この態様によれば、投光手段が発光ダイオードを含んで構成されているため、例えば白熱灯と比較して、投光及び非投光の切替を行う際の応答時間が短く、投光時及び非投光時の夫々における画像の撮像を、短い時間で行うことが可能である。   According to this aspect, since the light projecting means includes the light emitting diode, for example, compared with an incandescent lamp, the response time when switching between light projection and non-light projection is short. Images can be captured in a short period of time when there is no light projection.

短い時間の中で連続して画像を撮像することで、投光時の画像と非投光時の画像とで被撮像物が互いに大きく異なることを抑制することができる。従って、投光時と非投光時との画像の比較がより正確に行えるため、付着物の検出精度を向上させることが可能となる。加えて、発光ダイオードは、例えば白熱灯と比較して発光面積が小さいので、付着物が付着した場合における輝度低下は著しい。このため、上述の如く付着物の付着を検出することで、付着した場合の不都合を回避しようとする本発明における基本的な機能が非常に有益となる。   By capturing images continuously in a short time, it is possible to suppress the objects to be imaged from greatly differing between the image at the time of projection and the image at the time of non-projection. Accordingly, since the images can be compared more accurately at the time of light projection and at the time of non-light projection, it is possible to improve the detection accuracy of the attached matter. In addition, since the light emitting diode has a light emitting area smaller than that of, for example, an incandescent lamp, the luminance is significantly reduced when an adhering material adheres. For this reason, the basic function in the present invention which tries to avoid inconvenience in the case of adhesion by detecting the adhesion of the deposit as described above is very useful.

本発明の付着物検出装置の他の態様では、当該付着物検出装置の周囲の状況を検知する周囲状況検知手段を更に備え、前記判定手段は、前記周囲状況検知手段により検知された周囲の状況が所定の状況である場合に、前記投光手段に付着物が存在するか否かの判定を行う。   In another aspect of the adhering matter detection apparatus of the present invention, the adhering matter detection apparatus further includes an ambient condition detecting unit that detects an ambient condition of the adhering matter detection device, and the determination unit is the ambient condition detected by the ambient condition detecting unit. In the predetermined situation, it is determined whether or not an adhering substance is present on the light projecting means.

この態様によれば、周囲状況検知手段により、付着物検出装置の周囲の状況が検知される。そして、検知された周囲の状況が所定の状況である場合にのみ、判定手段における投光手段に付着物が存在するか否かの判定が行われる。ここで所定の状況とは、例えば明るさ等のパラメータを用いて予め設定される状況であり、この際使用されるパラメータは複数であってもよい。   According to this aspect, the surrounding state of the deposit detection device is detected by the surrounding state detection unit. Then, only when the detected surrounding situation is a predetermined situation, it is determined whether or not the deposit is present on the light projecting means in the judging means. Here, the predetermined situation is a situation set in advance using a parameter such as brightness, and a plurality of parameters may be used at this time.

周囲状況検知手段は、例えば明度センサであり、付着物検出装置の周囲の明るさを検知し、その明るさが所定の明るさ以下であれば付着物の判定を行うように設定される。仮に装置の周囲が明るい場合では、投光手段に付着物が存在せず、正常に光が投光されていたとしても、画像の輝度情報を比較した場合に、投光時と非投光時とでの差が顕著に表れない。即ち、装置の検出精度が低下してしまうおそれがある。   The surrounding state detection means is, for example, a brightness sensor, and is set to detect the surrounding brightness of the attached matter detection device and to determine the attached matter if the brightness is equal to or lower than a predetermined brightness. If the surroundings of the device are bright, there are no deposits on the light projecting means, and even if the light is normally projected, when comparing the brightness information of the image, when light is projected and when not The difference between and is not noticeable. That is, the detection accuracy of the apparatus may be reduced.

しかるに本発明では特に、装置の周囲の明るさが所定の明るさ以下である場合にのみ付着物の判定を行うため、投光手段から正常に光が投光されている場合においては、投光時の画像と非投光時の画像との輝度情報には、顕著な差が表れることとなる。従って、より精度の高い検出を行うことが可能である。   However, in the present invention, in particular, the adhering matter is determined only when the brightness around the apparatus is equal to or lower than a predetermined brightness. Therefore, when the light is normally projected from the light projecting means, the light is projected. A significant difference appears in the luminance information between the time image and the non-light-projected image. Therefore, more accurate detection can be performed.

また、周囲状況検知手段は、例えば速度センサであり、移動可能な付着物検出装置の速度を検知し、その速度が所定の速度以下であれば付着物の判定を行うように設定される。例えば付着物検出装置が車両や乗物に搭載されている場合など、付着物検出装置が移動可能である場合、その移動中は、撮像手段による被撮像物が、投光時及び非投光時で互いに大きく異なるおそれがある。上述したように、投光時及び非投光時における被撮像物は、互いに同じ、或いは少なくとも部分的に同じであるが望ましい。そのため、撮像する際の装置の移動速度は遅い方がよい。   The ambient condition detection means is, for example, a speed sensor, and is set so as to detect the speed of the movable deposit detection device and determine the deposit if the speed is equal to or lower than a predetermined speed. For example, when the object detection device is movable, such as when the object detection device is mounted on a vehicle or a vehicle, the object to be imaged by the imaging means is projected and unprojected during the movement. May be very different from each other. As described above, the objects to be imaged at the time of light projection and at the time of non-light projection are preferably the same or at least partially the same. For this reason, it is better that the moving speed of the apparatus when imaging is slow.

ここで本発明では特に、装置の速度が所定の速度以下である場合のみに付着物の判定が行われる。言い換えれば、速度が速く、投光時及び非投光時の夫々の被撮像物が互いに大きく異なるおそれがある場合は、付着物の判定を行わないようにすることができる。よって、投光時及び非投光時の夫々の被撮像物が互いに異なることにより、判定手段が誤った判定をしてしまうことを防止することが可能となる。従って、装置の付着物を検出する精度を向上させることができる。   Here, particularly in the present invention, the deposit is determined only when the speed of the apparatus is equal to or lower than a predetermined speed. In other words, when the speed is high and there is a possibility that the objects to be imaged at the time of projection and at the time of non-projection are greatly different from each other, it is possible to prevent the determination of the attached matter. Therefore, it is possible to prevent the determination unit from making an erroneous determination due to the different objects to be imaged at the time of light projection and at the time of non-light projection. Therefore, it is possible to improve the accuracy of detecting the deposit on the apparatus.

以上説明したように、周囲の状況が所定の状況である場合にのみ、判定手段における判定を行うようにすることで、付着物の検出精度を向上させることが可能となる。尚、周囲の状況が所定の状況でないために、判定手段による判定を行わないようにしている場合であっても、付着物の検出以外の用途で投光手段及び撮像手段を利用することは可能である。   As described above, it is possible to improve the detection accuracy of the adhering matter by performing the determination by the determination unit only when the surrounding state is a predetermined state. Even if the determination by the determination means is not performed because the surrounding situation is not a predetermined condition, it is possible to use the light projecting means and the imaging means for purposes other than the detection of the attached matter. It is.

本発明の付着物検出方法は上記課題を解決するために、光を投光可能な投光手段を用いる付着物検出方法であって、投光及び非投光を相前後して行うように前記投光手段を制御する投光制御工程と、前記投光時及び前記非投光時の夫々に、前記投光手段により光が投光される範囲内にある被撮像物に係る画像を撮像する撮像工程と、前記投光時に撮像された画像の輝度である投光時輝度と前記非投光時に撮像された画像の輝度である非投光時輝度とを相互比較することにより、前記投光手段に付着物が存在するか否かを判定する判定工程とを備える。   In order to solve the above-mentioned problem, the attached matter detection method of the present invention is an attached matter detection method using a light projecting unit capable of projecting light, wherein the projecting and non-projecting are performed in succession. A light projecting control step for controlling the light projecting means, and an image relating to an object to be imaged that is within a range in which light is projected by the light projecting means at the time of light projection and at the time of non-light projecting. By comparing the imaging step with the brightness at the time of projection, which is the brightness of the image captured at the time of the projection, and the brightness at the time of non-projection, which is the brightness of the image captured at the time of non-projection, And a determination step of determining whether or not the deposit is present on the means.

本発明に係る付着物検出方法によれば、撮像工程により撮像される画像に基づいて付着物の検出を行うため、投光手段より投光される光を検出するための、例えばフォトダイオード等のセンサを別途設けなくともよい。即ち、付着物の検出以外の用途で使用される撮像手段(例えば、周囲画像取得のために使用されるカメラ等)を備えているような場合には、それを用いて投光手段における付着物の検出を行うことが可能である。よって、センサ等の新たな部品を使用しなくともよいため、コストアップを低減或いは防止しつつ、投光手段における付着物を検出することが可能となる。   According to the adhering matter detection method according to the present invention, the adhering matter is detected based on the image picked up in the imaging step, and therefore, for example, a photodiode or the like for detecting the light projected from the light projecting means is used. There is no need to provide a separate sensor. That is, in the case where an imaging means (for example, a camera used for obtaining an ambient image) used for purposes other than the detection of the attached matter is provided, the attached matter in the light projecting means is used. Can be detected. Therefore, since it is not necessary to use new parts such as a sensor, it is possible to detect the deposit on the light projecting means while reducing or preventing an increase in cost.

本発明の作用及び他の利得は次に説明する実施するための最良の形態から明らかにされる。   The operation and other advantages of the present invention will become apparent from the best mode for carrying out the invention described below.

以下では、本発明の実施形態について図を参照しつつ説明する。以下の実施形態では、本発明の付着物検出装置の一例である自動車に搭載されており、赤外線投光器を備える付着物検出装置を例にとる。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following embodiments, an adhering matter detection apparatus equipped with an infrared projector is mounted on an automobile as an example of the adhering matter detection apparatus of the present invention.

先ず、本実施形態に係る付着物検出装置の構成について図1を参照して説明する。ここに図1は、付着物検出装置の構成を示すブロック図である。   First, the structure of the deposit | attachment detection apparatus based on this embodiment is demonstrated with reference to FIG. FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the deposit detection apparatus.

図1に示すように、付着物検出装置100は、本発明に係る「投光手段」の一例である赤外線投光器110と、本発明に係る「投光制御手段」の一例である投光器制御部120と、本発明に係る「撮像手段」の一例である赤外線カメラ130と、画像入力部140と、投光時画像格納部150と、非投光時画像格納部155と、輝度情報比較部160と、車両センサ部170と、付着判定部180と、時間カウント部190とを備えて構成されている。   As shown in FIG. 1, the adhering matter detection apparatus 100 includes an infrared projector 110 that is an example of a “projection unit” according to the present invention, and a projector control unit 120 that is an example of a “projection control unit” according to the present invention. An infrared camera 130 which is an example of the “imaging means” according to the present invention, an image input unit 140, an image storage unit 150 at the time of projection, an image storage unit 155 at the time of non-projection, and a luminance information comparison unit 160 The vehicle sensor unit 170, the adhesion determination unit 180, and the time count unit 190 are configured.

赤外線投光器110は、本発明に係る「投光手段」の一例である赤外線を投光可能な投光器であり、本発明に係る「投光制御手段」の一例である投光器制御部120に制御されることによって、投光及び非投光を切り替えることができる。例えば、投光及び非投光の切替の周期は33msecという比較的短い時間で行われるが、赤外線が不可視であるため、高速の点滅を煩わしく感じることもない。   The infrared projector 110 is a projector capable of emitting infrared rays, which is an example of the “projection unit” according to the present invention, and is controlled by the projector control unit 120 which is an example of the “projection control unit” according to the present invention. Thus, it is possible to switch between light projection and non-light projection. For example, the cycle of switching between light projection and non-light projection is performed in a relatively short time of 33 msec. However, since infrared rays are invisible, high-speed blinking does not feel bothersome.

赤外線カメラ130は、本発明に係る「撮像手段」の一例である赤外線を受光可能なカメラであり、赤外線が投光された範囲の画像を撮像する。   The infrared camera 130 is a camera capable of receiving infrared rays, which is an example of the “imaging unit” according to the present invention, and takes an image in a range where the infrared rays are projected.

画像入力部140は、例えば演算回路を含んでおり、入力された画像を投光時の画像と非投光時の画像に振り分ける。   The image input unit 140 includes, for example, an arithmetic circuit, and distributes the input image into a projected image and a non-projected image.

投光時画像格納部150と非投光時画像格納部155は、例えばメモリを含んでおり、撮像された画像を格納する。   The projected image storage unit 150 and the non-projected image storage unit 155 include a memory, for example, and store captured images.

輝度情報比較部160は、例えば演算回路を含んでおり、入力されたデータを比較演算し、結果を出力する。   The luminance information comparison unit 160 includes, for example, an arithmetic circuit, compares input data, and outputs a result.

車両センサ部170は、本発明に係る「周囲状況検知手段」の一例である、例えば明度センサや、速度センサであり、車両の周囲の状況等を検出する。   The vehicle sensor unit 170 is, for example, a brightness sensor or a speed sensor, which is an example of the “ambient situation detection unit” according to the present invention, and detects a situation around the vehicle.

付着判定部180は、例えば演算回路を含んでおり、入力された情報から付着物の有無を判定し、結果を出力する。   The adhesion determination unit 180 includes, for example, an arithmetic circuit, determines the presence / absence of an adhesion from the input information, and outputs the result.

時間カウント部190は、例えば処理の回数をカウントすることによって時間を計測することが可能である。また、時計機能を持たせ時刻情報を出力するように構成してもよい。   The time counting unit 190 can measure time by, for example, counting the number of processes. Further, it may be configured to have a clock function and output time information.

本実施形態では、画像入力部140、投光時画像格納部150、非投光時画像格納部155、輝度情報比較部160、付着判定部180及び時間カウント部190から、本発明に係る「判定手段」の一例が構成されている。   In this embodiment, the image input unit 140, the projected image storage unit 150, the non-projected image storage unit 155, the luminance information comparison unit 160, the adhesion determination unit 180, and the time count unit 190, the “determination” An example of “means” is configured.

次に、本実施形態に係る付着物検出装置の詳細な動作について、図1に加えて図2から図4を参照して説明する。ここに図2は、付着物検出装置の動作を示すフローチャートである。また、図3は、投光時の画像における輝度を示すヒストグラムであり、図4は、非投光時の画像における輝度を示すヒストグラムである。   Next, the detailed operation of the deposit detection apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 2 to 4 in addition to FIG. FIG. 2 is a flowchart showing the operation of the deposit detection apparatus. 3 is a histogram showing the luminance in the image at the time of light projection, and FIG. 4 is a histogram showing the luminance in the image at the time of non-light projection.

先ず、予め定義される3つのパラメータi、j、Count(但し、i、j、Countは夫々自然数)が初期化され‘0’となる(ステップS1)。ここで、パラメータiは撮像する画像の数をカウントするため、パラメータjは輝度を比較する回数をカウントするため、パラメータCountは所定の条件を満たした回数をカウントするためのパラメータである。   First, three predefined parameters i, j, and Count (where i, j, and Count are natural numbers, respectively) are initialized to “0” (step S1). Here, the parameter i counts the number of images to be captured, the parameter j counts the number of times the luminance is compared, and the parameter Count is a parameter for counting the number of times that a predetermined condition is satisfied.

次に、赤外線投光器110が投光器制御手段120によって点灯され、車両の前方に赤外線が投光される(ステップS2)。そして、赤外線カメラ130によって、赤外線が投光された範囲の画像が撮像される。この際、投光器制御手段120からは、赤外線投光器110が投光しているという情報が、画像入力部140に対して出力されている。このため、撮像された画像は、画像入力部140において、投光時の画像と判別され、投光時画像格納部150に格納される(ステップS3)。   Next, the infrared projector 110 is turned on by the projector control means 120, and infrared light is projected in front of the vehicle (step S2). Then, the infrared camera 130 captures an image in the range where the infrared light is projected. At this time, information indicating that the infrared projector 110 is projecting light is output from the projector control unit 120 to the image input unit 140. For this reason, the captured image is determined as an image at the time of projection in the image input unit 140 and stored in the image storage unit 150 at the time of projection (step S3).

一方、車両センサ部170では、車両の周囲状況の検出が行われる(ステップS4)。車両センサ部170は、例えば明度センサであり、車両の周囲の明るさを検出し、検出された明るさに応じて付着物検出装置100の動作を制御することが可能である。例えば、明るさに応じて、後述する設定枚数Mi、閾値Th、設定モニタ回数Mj、回数閾値Nの値を変更したり、明るさが所定の明るさ以上であれば付着物の判定を行わないように制御する。また、車両センサ部170は、例えば速度センサであり、車両の走行速度を検知し、検出された速度に応じて付着物検出装置100の動作を制御する。例えば、速度に応じて後述する設定枚数Mi、閾値Th、設定モニタ回数Mj、回数閾値Nの値を変更したり、所定の速度以上であれば付着物の判定を行わないように制御することが可能である。このように、車両の周囲状況に合わせて付着物検出装置100を制御することにより、付着物の検出精度を向上させることが可能となる。   On the other hand, the vehicle sensor unit 170 detects the situation around the vehicle (step S4). The vehicle sensor unit 170 is, for example, a brightness sensor, and can detect the brightness around the vehicle and control the operation of the deposit detection apparatus 100 according to the detected brightness. For example, the set number Mi, threshold Th, set monitor count Mj, and count threshold value N, which will be described later, are changed according to the brightness, or the adhering matter is not determined if the brightness is a predetermined brightness or more. To control. Moreover, the vehicle sensor part 170 is a speed sensor, for example, detects the traveling speed of a vehicle, and controls the operation | movement of the deposit | attachment detection apparatus 100 according to the detected speed. For example, it is possible to change the values of a set number Mi, a threshold value Th, a set monitoring number Mj, and a number threshold number N, which will be described later, according to the speed, or control so as not to determine the adhering matter if the speed is a predetermined speed or higher. Is possible. Thus, by controlling the deposit detection apparatus 100 in accordance with the surrounding situation of the vehicle, it is possible to improve the detection accuracy of the deposit.

図3に示すように、投光時の画像の輝度(即ち、投光時輝度)は、例えば画素毎に輝度を計測し、その分布によって表わすことが可能である。画素毎の輝度が分かると、それらを平均することで画像全体の平均輝度を導出することができる(ステップS5)。尚、平均輝度に代えて或いは加えて、輝度分散や標準偏差等を利用することも可能である。   As shown in FIG. 3, the brightness of the image at the time of light projection (that is, the brightness at the time of light projection) can be expressed by, for example, measuring the brightness for each pixel and distributing it. When the luminance for each pixel is known, the average luminance of the entire image can be derived by averaging them (step S5). Note that, instead of or in addition to the average luminance, luminance dispersion, standard deviation, or the like can be used.

投光時の画像は少なくとも1枚あれば、非投光時の画像との相互比較が可能であるが、ここでは、それらを所定枚数分積算して比較する場合を説明する。ステップS5において導出された平均輝度は、過去に導出された投光時の画像の平均輝度と積算される(ステップS6)。1枚目の投光時の画像から導出された平均輝度は、過去の平均輝度が存在しないため積算工程が省略されるが、それ以降に導出された平均輝度は、例えば2枚目の投光時の画像の平均輝度は、1枚目の投光時の画像の平均輝度と積算され、3枚目の投光時の画像の平均輝度は、1枚目及び2枚目の投光時の画像の平均輝度が積算されたものと積算される。   If there is at least one image at the time of projection, it can be compared with an image at the time of non-projection. Here, a case where a predetermined number of images are integrated and compared will be described. The average luminance derived in step S5 is integrated with the average luminance of the image at the time of projection derived in the past (step S6). The average luminance derived from the image at the time of the first projection is omitted since the past average luminance does not exist, and the integration step is omitted. The average brightness of the image at the time is integrated with the average brightness of the image at the time of the first projection, and the average brightness of the image at the time of the third projection is the same as that at the time of the first and second projections. The image is integrated with the average luminance of the image.

次に、上述したような投光時の処理が、同様に非投光時においても行われる。
以下では、投光時の場合と重複する部分を適宜省略して説明する。
Next, the processing at the time of light projection as described above is similarly performed at the time of non-light projection.
In the following, description will be made by appropriately omitting portions overlapping with those at the time of light projection.

先ず、赤外線投光器110が投光器制御手段120によって消灯され、車両の前方に赤外線が投光されなくなる(ステップS7)。そして、赤外線カメラ130によって、赤外線が投光されていた範囲の画像が撮像される。この際、投光器制御手段120からは、赤外線投光器110が投光していないという情報が、画像入力部140に対して出力されている。このため、撮像された画像は、画像入力部140において、非投光時の画像と判別され、非投光時画像格納部155に格納される(ステップS8)。   First, the infrared projector 110 is turned off by the projector control means 120, and infrared light is no longer projected in front of the vehicle (step S7). Then, the infrared camera 130 captures an image in a range where the infrared light is projected. At this time, information indicating that the infrared projector 110 is not projecting light is output from the projector control unit 120 to the image input unit 140. For this reason, the captured image is determined as an image at the time of non-light projection in the image input unit 140 and stored in the image storage unit 155 at the time of non-light projection (step S8).

図4に示すように、非投光時の画像の輝度(即ち、非投光時輝度)は、例えば画素毎に輝度を計測し、その分布によって表わすことが可能である。そして、投光時と同様に、画素毎の輝度を平均することで画像全体の平均輝度を導出することができる(ステップS9)。更に導出された平均輝度は、過去に導出された非投光時の画像の平均輝度と積算される(ステップS10)。   As shown in FIG. 4, the luminance of an image at the time of non-projection (that is, luminance at the time of non-projection) can be expressed by, for example, measuring the luminance for each pixel and distributing the luminance. Then, as in the case of light projection, the average luminance of the entire image can be derived by averaging the luminance for each pixel (step S9). Further, the derived average luminance is integrated with the average luminance of the non-projected image derived in the past (step S10).

投光時及び非投光時夫々において画像の平均輝度が積算されると、パラメータi及びj夫々に‘1’が加算される(ステップS11)。即ち、インクリメントされる。   When the average luminance of the image is integrated during light projection and during non-light projection, '1' is added to each of parameters i and j (step S11). That is, it is incremented.

次に、パラメータiと設定画像枚数Miとが相互に比較される。ここで設定枚数Miとは、投光時の画像の平均輝度と、非投光時の画像の平均輝度とを相互比較する際に積算される画像の枚数を示す値であり、予め設定されている。但し、上述したように、車両センサ部170から得られる情報により変更される可能性もある(ステップS4参照)。パラメータiがMi未満の場合、積算されている画像数が設定枚数に満たないことを意味する(ステップS12:NO)。このため、再度ステップS2からの処理が行われる。パラメータiがMi以上の場合、積算されている画像数が設定枚数に達していることを意味する(ステップS12:YES)。よってこの場合には、ステップS13以降の処理へ進む。   Next, the parameter i and the set image number Mi are compared with each other. Here, the set number Mi is a value indicating the number of images to be integrated when the average brightness of the image at the time of projection and the average brightness of the image at the time of non-projection are compared with each other. Yes. However, as described above, the information may be changed by information obtained from the vehicle sensor unit 170 (see step S4). If the parameter i is less than Mi, it means that the number of accumulated images is less than the set number (step S12: NO). For this reason, the process from step S2 is performed again. If the parameter i is greater than or equal to Mi, it means that the number of accumulated images has reached the set number (step S12: YES). Therefore, in this case, the process proceeds to step S13 and subsequent steps.

積算された画像が設定枚数Mjに達すると、パラメータiは初期化され‘0’に戻る(ステップS13)。これにより、次回の平均輝度の相互比較においても、設定枚数分の画像が積算されることとなる。   When the accumulated images reach the set number Mj, the parameter i is initialized and returns to “0” (step S13). As a result, the set number of images are integrated in the next average luminance comparison.

次に、積算された投光時の画像の平均輝度と、積算された非投光時の画像の平均輝度とが相互に比較演算され、差が導出される(ステップS14)。そして、導出された差が、所定の閾値Thと相互に比較される。尚、この閾値Thは、赤外線投光器110に付着物が存在するか否かを判定する上での基準となる値であり、実験的に或いは理論的に求められ、予め設定されている。或いは、実験的又は経験的に求められ、予め設定されている。但し、上述したように、車両センサ部170から得られる情報により変更される可能性もある(ステップS4参照)。導出された差がTh未満の場合、投光時と非投光時において輝度の差が小さい(即ち、赤外線投光器110の強度が低下しているおそれがある)ことを意味する(ステップS15:YES)。この場合は、パラメータCountに‘1’が加算される(ステップS16)。導出された差がTh以上の場合、投光時と非投光時において輝度の差が十分にある(即ち、赤外線投光器110の強度は十分である)ことを意味する(ステップS15:NO)。この場合は、パラメータCountに‘1’は加算されない。即ち、ステップS16は省略され、ステップS17に進む。   Next, the integrated average brightness of the image at the time of light projection and the integrated average brightness of the image at the time of non-light projection are compared with each other, and a difference is derived (step S14). Then, the derived difference is compared with a predetermined threshold Th. The threshold value Th is a value that serves as a reference for determining whether or not there are any deposits on the infrared projector 110, and is experimentally or theoretically determined and set in advance. Or it is calculated | required experimentally or empirically and is preset. However, as described above, the information may be changed by information obtained from the vehicle sensor unit 170 (see step S4). If the derived difference is less than Th, it means that the difference in brightness between light projection and non-light projection is small (that is, the intensity of the infrared projector 110 may be reduced) (step S15: YES). ). In this case, “1” is added to the parameter Count (step S16). If the derived difference is greater than or equal to Th, it means that there is a sufficient difference in brightness between light projection and non-light projection (that is, the intensity of the infrared projector 110 is sufficient) (step S15: NO). In this case, “1” is not added to the parameter Count. That is, step S16 is omitted and the process proceeds to step S17.

続いて、パラメータjと設定モニタ回数Mjとが相互に比較される。ここで設定モニタ回数Mjとは、積算された投光時の画像の平均輝度と、積算された非投光時の画像の平均輝度との差を、閾値と比較する回数を表わす値であり、予め設定されている。但し、上述したように、車両センサ部170から得られる情報により変更される可能性もある(ステップS4参照)。また、設定モニタ回数Mjを直接設定せず、モニタ時間tを設定することで、この場合のMjを算出することが可能である。例えば、投光時及び非投光時における画像取込周期が互いに同じcであるとすると、Mj=t/2cなる数式よりMjを求めることが可能である。パラメータjがMj以下の場合、輝度の差と閾値との比較回数が設定モニタ回数に満たないことを意味する(ステップS17:NO)。このため、再度ステップS2からの処理が行われる。パラメータjがMjより大きい場合、輝度の差と閾値との比較回数が設定モニタ回数に達していることを意味する(ステップS17:YES)。よってこの場合には、ステップS18以降の処理へ進む。   Subsequently, the parameter j and the set monitoring frequency Mj are compared with each other. Here, the set monitor count Mj is a value representing the number of times the difference between the integrated average brightness of the image at the time of projection and the integrated average brightness of the image at the time of non-projection is compared with a threshold value. It is set in advance. However, as described above, the information may be changed by information obtained from the vehicle sensor unit 170 (see step S4). Further, it is possible to calculate Mj in this case by setting the monitoring time t without directly setting the set monitoring number Mj. For example, if the image capture periods at the time of light projection and at the time of non-light projection are the same c, Mj can be obtained from a mathematical formula Mj = t / 2c. When the parameter j is equal to or less than Mj, it means that the number of comparisons between the luminance difference and the threshold is less than the set monitoring number (step S17: NO). For this reason, the process from step S2 is performed again. If the parameter j is larger than Mj, it means that the number of comparisons between the luminance difference and the threshold has reached the set number of monitoring (step S17: YES). Therefore, in this case, the process proceeds to step S18 and subsequent steps.

輝度の差と閾値との比較回数が設定モニタ回数Mjに達すると、パラメータCountと回数閾値Nとが相互に比較される。ここで回数閾値Nとは、設定モニタ回数Mjのうち、投光時輝度と非投光時輝度との差が閾値Thより小さいという条件を何回満たせば、付着物が存在すると判定するかを表わす値であり、予め設定されている。例えば、輝度の差が閾値Thより小さいという条件を80%より高い確率で満たす場合に付着物が存在すると判定する場合には、N=0.8Mjなる数式を満たすように設定すればよい。但し、上述したように、車両センサ部170から得られる情報により変更される可能性もある(ステップS4参照)。パラメータCountがNより大きい場合、赤外線投光器110に付着物が存在していると判定される(ステップS18:YES)。この場合には、ステップS19以降の処理へ進む。   When the number of comparisons between the luminance difference and the threshold reaches the set monitoring number Mj, the parameter Count and the number threshold N are compared with each other. The number-of-thresholds N here refers to how many times the condition that the difference between the luminance at the time of projection and the luminance at the time of non-projection is smaller than the threshold Th among the set number of times of monitoring Mj is determined as the presence of an adhering substance. This is a value to be expressed and set in advance. For example, when it is determined that an adhering substance is present when the condition that the difference in luminance is smaller than the threshold value Th is satisfied with a probability higher than 80%, it may be set so as to satisfy the formula N = 0.8 Mj. However, as described above, the information may be changed by information obtained from the vehicle sensor unit 170 (see step S4). If the parameter Count is greater than N, it is determined that there is a deposit on the infrared projector 110 (step S18: YES). In this case, the process proceeds to step S19 and subsequent steps.

他方、パラメータCountがN以下の場合、赤外線投光器110に付着物は存在していないと判定される(ステップS18:NO)。このため、ステップS19は省略され、ステップS20へ進む。   On the other hand, when the parameter Count is N or less, it is determined that no deposit is present on the infrared projector 110 (step S18: NO). For this reason, step S19 is abbreviate | omitted and it progresses to step S20.

赤外線投光器110に付着物が存在していると判定されると、付着物検出装置100は信号を出力する(ステップS19)。これにより、例えば車両の運転者等に赤外線投光器110が汚れているという事態を知らせることができる。尚、上述のように、付着物が存在していると判定した場合にのみ信号を出力するのではなく、例えば付着物の存在の可能性を示す値を出力するように構成してもよい。即ち、付着物の存在の有無を2値で出力するのではなく、付着物の存在の可能性を示す連続的な値を出力したり、又はレベル分けされる断続的値若しくはランクを出力するように構成してもよい。   If it is determined that the deposit is present on the infrared projector 110, the deposit detection apparatus 100 outputs a signal (step S19). Thereby, for example, it is possible to notify the driver of the vehicle or the like that the infrared projector 110 is dirty. Note that, as described above, a signal may not be output only when it is determined that the deposit is present, but for example, a value indicating the possibility of the deposit may be output. That is, instead of outputting the presence / absence of deposits as binary values, a continuous value indicating the possibility of deposits is output, or intermittent values or ranks classified by level are output. You may comprise.

以上の処理が終了すると、付着物の検出を継続するか否かの判定を行う。継続する場合は、再度ステップS1から処理が開始される(ステップS20:YES)。継続しない場合は、処理を終了する(ステップS20:NO)。   When the above processing is completed, it is determined whether or not to continue detection of the attached matter. When continuing, a process is started again from step S1 (step S20: YES). When not continuing, a process is complete | finished (step S20: NO).

次に、本実施形態に係る付着物検出装置の具体的設置例について図5を参照して説明する。ここで図5は、付着物検出装置の具体的設置例を示す側面図である。尚、図5では説明の便宜上、図1における付着物検出装置100を構成する構成要素のうち、赤外線投光器110及び赤外線カメラ130以外の要素は、付着物検出部210としてまとめて図示する。   Next, a specific installation example of the attached matter detection apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIG. Here, FIG. 5 is a side view showing a specific installation example of the deposit detection apparatus. In FIG. 5, for convenience of explanation, among the constituent elements constituting the deposit detection apparatus 100 in FIG. 1, the elements other than the infrared projector 110 and the infrared camera 130 are collectively illustrated as the deposit detection unit 210.

図5に示すように、本実施形態に係る付着物検出装置100は車両200に設置される。   As shown in FIG. 5, the deposit detection apparatus 100 according to the present embodiment is installed in a vehicle 200.

赤外線投光器110は、例えばヘッドライトの下に設けられ車両200の前方に比較的強い赤外線を投光する。   The infrared projector 110 is provided, for example, under the headlight, and projects relatively strong infrared light in front of the vehicle 200.

赤外線カメラ130は、例えば車両200内部に設けられ、赤外線が投光される範囲にある被撮像物の画像を撮像する。   For example, the infrared camera 130 is provided inside the vehicle 200 and captures an image of an object to be imaged in a range where infrared rays are projected.

付着物検出部210は、赤外線カメラ130によって撮像された画像を用いて、赤外線投光器110に付着物が存在しているか否かを判定し、信号を出力する。   The adhering matter detection unit 210 determines whether an adhering matter is present in the infrared projector 110 using the image captured by the infrared camera 130 and outputs a signal.

付着物検出部210から出力された信号は、例えばナビゲーションシステム220に送られ、表示画面や音声等による警告を行うことで、車両の運転手等に付着物の存在を知らせる。また、ここでは図示しないウォッシャやワイパ等が赤外線投光器110付近に設けられ、自動で或いは手動で付着物を除去するように構成されてもよい。   The signal output from the adhering matter detection unit 210 is sent to, for example, the navigation system 220 and notifies the driver of the vehicle of the presence of the adhering matter by giving a warning by a display screen, sound, or the like. Further, here, a washer, a wiper, etc. (not shown) may be provided near the infrared projector 110, and the deposit may be removed automatically or manually.

尚、図5に示すような構成要素は、例えば赤外線によって夜間等の周囲が暗い状況での走行を支援する装置等に用いられているものを、部分的に変更を施すことで利用することが可能である。即ち、本発明の付着物検出装置100を設置することによって、新たに追加する部品等は殆ど或いは全く無い。例えば、付着物検出部210においては、ソフトウェアの変更を行うことにより、既存の処理装置やメモリ等を利用することが可能となる。従って、コストアップを防止しつつ、赤外線投光器110における付着物を検出することが可能となる。   The components shown in FIG. 5 can be used by partially changing what is used in a device that supports traveling in a dark environment such as at night by infrared rays. Is possible. That is, by installing the deposit detection apparatus 100 of the present invention, there are few or no parts to be newly added. For example, the adhering matter detection unit 210 can use an existing processing device, memory, or the like by changing software. Therefore, it is possible to detect the deposit on the infrared projector 110 while preventing an increase in cost.

本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う付着物検出装置及び方法もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。   The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be appropriately changed without departing from the gist or concept of the invention that can be read from the claims and the entire specification. And methods are also within the scope of the present invention.

付着物検出装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of a deposit | attachment detection apparatus. 付着物検出装置の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of a deposit | attachment detection apparatus. 投光時の画像における輝度を示すヒストグラムである。It is a histogram which shows the brightness | luminance in the image at the time of light projection. 非投光時の画像における輝度を示すヒストグラムである。It is a histogram which shows the brightness | luminance in the image at the time of a non-light-projection. 付着物検出装置の具体的設置例を示す側面図である。It is a side view which shows the specific example of installation of a deposit | attachment detection apparatus.

符号の説明Explanation of symbols

100…付着物検出装置、110…赤外線投光器、120…投光器制御部、130…赤外線カメラ、140…画像入力部、150…投光時画像格納部、155…非投光時画像格納部、160…輝度情報比較部、170…車両センサ部、180…付着判定部、190…時間カウント部、200…車両、210…付着物検出部、220…信号出力部   DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Adhering matter detection apparatus, 110 ... Infrared light projector, 120 ... Light projector control part, 130 ... Infrared camera, 140 ... Image input part, 150 ... Image storage part at the time of light projection, 155 ... Image storage part at the time of non-light projection, 160 ... Luminance information comparison unit, 170 ... vehicle sensor unit, 180 ... adhesion determination unit, 190 ... time counting unit, 200 ... vehicle, 210 ... deposit detection unit, 220 ... signal output unit

Claims (8)

光を投光可能な投光手段と、
投光及び非投光を相前後して行うように前記投光手段を制御する投光制御手段と、
前記投光時及び前記非投光時の夫々に、前記投光手段により光が投光される範囲内にある被撮像物に係る画像を撮像する撮像手段と、
前記投光時に撮像された画像の輝度である投光時輝度と前記非投光時に撮像された画像の輝度である非投光時輝度とを相互比較することにより、前記投光手段に付着物が存在するか否かを判定する判定手段と
を備えることを特徴とする付着物検出装置。
A light projecting means capable of projecting light;
A light projecting control means for controlling the light projecting means so as to perform light projection and non-light projection one after another;
An imaging unit that captures an image of an object to be imaged within a range in which light is projected by the light projecting unit at each of the light projection time and the non-light projection time;
By comparing the brightness at the time of projection, which is the brightness of the image captured at the time of light projection, with the brightness at the time of non-projection, which is the brightness of the image captured at the time of non-projection, the adhering matter to the light projecting means And a determination means for determining whether or not there is an adhering substance.
前記判定手段は、前記投光時輝度と前記非投光時輝度との差を算出し、該算出された差が所定閾値より小さい場合に、前記付着物が存在すると判定することを特徴とする請求項1に記載の付着物検出装置。   The determination unit calculates a difference between the brightness at the time of projection and the brightness at the time of non-projection, and determines that the attached matter is present when the calculated difference is smaller than a predetermined threshold value. The deposit | attachment detection apparatus of Claim 1. 前記投光制御手段は、前記投光及び前記非投光を交互に行うように前記投光手段を制御し、
前記撮像手段は、前記画像を順次撮像し、
前記判定手段は、前記差を順次算出し、該順次算出された差が前記所定閾値より小さい状態が、所定時間より長く継続した場合に、前記付着物が存在すると判定する
ことを特徴とする請求項2に記載の付着物検出装置。
The light projection control means controls the light projection means to alternately perform the light projection and the non-light projection,
The imaging means sequentially captures the images,
The determination unit sequentially calculates the difference, and determines that the deposit is present when a state in which the sequentially calculated difference is smaller than the predetermined threshold continues for a predetermined time. Item 3. The deposit detection apparatus according to Item 2.
前記撮像手段は、前記画像として、前記投光時及び前記非投光時の夫々に複数の画像を撮像し、
前記判定手段は、前記投光時に撮像された複数の画像に基いて前記投光時輝度に係る所定統計値を示す投光時パラメータを算出すると共に前記非投光時に撮像された複数の画像に基づいて前記非投光時輝度に係る所定統計値を示す非投光時パラメータを算出し、該算出された投光時パラメータ及び非投光時パラメータとを相互比較することによって、前記投光時輝度と前記非投光時輝度とを相互比較する
ことを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の付着物検出装置。
The imaging means captures a plurality of images as the image at the time of light projection and at the time of non-light projection,
The determination means calculates a projection parameter indicating a predetermined statistical value related to the luminance at the time of projection based on the plurality of images captured at the time of projection, and calculates the plurality of images captured at the time of non-projection. Calculating a non-light-projecting parameter indicating a predetermined statistical value related to the non-light-projecting luminance, and comparing the calculated light-projecting parameter and the non-light-projecting parameter with each other, The brightness | luminance and the said brightness | luminance at the time of non-light projection are mutually compared. The adhering matter detection apparatus as described in any one of Claim 1 to 3 characterized by the above-mentioned.
前記投光手段は、前記光として、可視光線以外の光を投光可能であることを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の付着物検出装置。   The said light projection means can project light other than visible light as said light, The adhering matter detection apparatus as described in any one of Claim 1 to 4 characterized by the above-mentioned. 前記投光手段は、発光ダイオードを含んでいることを特徴とする請求項1から5のいずれか一項に記載の付着物検出装置。   The said light projection means contains the light emitting diode, The attached matter detection apparatus as described in any one of Claim 1 to 5 characterized by the above-mentioned. 当該付着物検出装置の周囲の状況を検知する周囲状況検知手段を更に備え、
前記判定手段は、前記周囲状況検知手段により検知された周囲の状況が所定の状況である場合に、前記投光手段に付着物が存在するか否かの判定を行う
ことを特徴とする請求項1から6のいずれか一項に記載の付着物検出装置。
It further comprises an ambient condition detection means for detecting the ambient condition of the attached matter detection device,
The determination unit is configured to determine whether or not an adhering substance is present on the light projecting unit when the surrounding state detected by the surrounding state detection unit is a predetermined state. The deposit | attachment detection apparatus as described in any one of 1 to 6.
光を投光可能な投光手段を用いる付着物検出方法であって、
投光及び非投光を相前後して行うように前記投光手段を制御する投光制御工程と、
前記投光時及び前記非投光時の夫々に、前記投光手段により光が投光される範囲内にある被撮像物に係る画像を撮像する撮像工程と、
前記投光時に撮像された画像の輝度である投光時輝度と前記非投光時に撮像された画像の輝度である非投光時輝度とを相互比較することにより、前記投光手段に付着物が存在するか否かを判定する判定工程と
を備えることを特徴とする付着物検出方法。
A deposit detection method using a light projecting means capable of projecting light,
A light projecting control step for controlling the light projecting means so as to perform the light projecting and the non-light projecting one after another,
An imaging step of capturing an image of an object to be imaged within a range in which light is projected by the light projecting unit at each of the light projection time and the non-light projection time;
By comparing the brightness at the time of projection, which is the brightness of the image captured at the time of light projection, with the brightness at the time of non-projection, which is the brightness of the image captured at the time of non-projection, the adhering matter to the light projecting means And a determination step of determining whether or not there is an adhering substance.
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