JP2008166926A - Backlight judging apparatus, and object imaging method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、逆光判定装置、及び被写体撮像方法に関するものである。 The present invention relates to a backlight determination device and a subject imaging method.
従来、車載カメラにおいて車内の様子を撮像し、人間が搭乗しているか、搭乗している人間が大人か子供か等の判断を行い、エアバッグの展開制御等に使用することが行われている。このような車載カメラの露出)調整においては、撮像画面に全体に対応する画素の輝度の平均値を求め、この平均値が所定の値となるようにフィードバック制御が行われていた。 Conventionally, an in-vehicle camera is used to take an image of the interior of a vehicle, determine whether a person is on board, whether the person on board is an adult or a child, and use it for airbag deployment control, etc. . In such adjustment of the exposure of the in-vehicle camera, the average value of the luminance of the pixels corresponding to the entire imaging screen is obtained, and feedback control is performed so that the average value becomes a predetermined value.
しかしながら、このような露出調整においては、例えば被写体の後方から太陽光線が差し込むような逆光状態のとき、前記フィードバック制御において撮像画面に全体に対応する画素の輝度の平均値が上昇する結果、露出時間が短くなり、その結果、被写体である人間が暗く撮像されるという問題点があった。 However, in such exposure adjustment, for example, when the backlight is in a backlit state where the sun rays are inserted from behind the subject, the average value of the luminance of the pixels corresponding to the entire imaging screen increases in the feedback control, resulting in the exposure time. As a result, there is a problem that a human being as a subject is imaged darkly.
これに対する対策として、例えば、特許第3478455号公報においては、撮像領域の中央と周辺部分に分けて画素の輝度の平均値を計算し、中央部の輝度の平均値が周辺部の輝度の平均値に比して所定値以上低いとき、逆光状態と判断し、逆光露出処理を行う方法が記載されている。
しかしながら、特許文献1に記載される技術は、カメラの向きが所定の方向に向き、かつ、主要被写体が撮像領域の中央部分の所定の位置にある場合には有効であるが、カメラの向きがずれてしまったり、主要被写体が撮像領域の中央部分の所定の位置に位置しない場合には、有効に機能しないという問題点がある。
However, the technique described in
本発明はこのような事情によりなされたもので、主要な被写体が、カメラの撮像領域の中央部分に無い場合においても正確に逆光検出が可能な逆光判定装置、及びそれを利用した被写体撮像方法を提供することを課題とする。 The present invention has been made under such circumstances, and a backlight determination device capable of accurately detecting backlight even when a main subject is not in the central portion of the imaging region of the camera, and a subject imaging method using the same. The issue is to provide.
前記課題を解決するための第1の手段は、乗用車の車内を撮像する車載カメラと、前記乗用車のシートに搭乗している人間を照明する赤外線光源と、前記乗員が着用しているシートベルトの前記乗員の体に位置する部分に設けられた反射体とを有し、前記赤外線光源で前記人間を撮像し、撮像された画像のうち、定常状態において人間が撮像されていると考えられる部分の撮像領域から、輝度が予め定められた第1の閾値以上である部分を、前記反射体の位置と定め、その部分と、その部分の周囲の予め定められた部分の画素の輝度の平均値を算出し、算出された平均値が予め定められた第2の閾値より低いとき、逆光状態にあると判断する手段を有することを特徴とする逆光判定装置である。 The first means for solving the above problems includes an in-vehicle camera that images the interior of a passenger car, an infrared light source that illuminates a person on a seat of the passenger car, and a seat belt worn by the occupant. A reflector provided in a portion located on the occupant's body, imaging the human with the infrared light source, and of the captured image, a portion considered to be captured in a steady state A portion from the imaging area where the luminance is equal to or higher than a predetermined first threshold value is determined as the position of the reflector, and the average value of the luminance of the pixels of the portion and a predetermined portion around the portion is determined. A backlight determination device comprising means for determining that the backlight is in a backlight state when the calculated average value is lower than a predetermined second threshold value.
前記課題を解決するための第2の手段は、乗用車の車内を撮像する車載カメラと、前記乗用車のシートに搭乗している人間を照明する赤外線光源と、前記乗員が着用しているシートベルトの前記乗員の体に位置する部分に設けられた反射体とを有し、前記赤外線光源で前記人間を撮像し、撮像された画像のうち、定常状態において人間が撮像されていると考えられる部分の撮像領域から、輝度が予め定められた第1の閾値以上である部分を、前記反射体の位置と定め、その部分と、その部分の周囲の予め定められた部分の画素の輝度の平均値を算出し、算出された平均値と、全撮像領域の画素の輝度の平均値との差が、予め定められた第3の閾値より大きいとき、逆光状態にあると判断する手段を有することを特徴とする逆光判定装置である。 The second means for solving the above problems includes an in-vehicle camera that images the interior of a passenger car, an infrared light source that illuminates a person riding on a seat of the passenger car, and a seat belt worn by the occupant. A reflector provided in a portion located on the occupant's body, imaging the human with the infrared light source, and of the captured image, a portion considered to be captured in a steady state A portion from the imaging area where the luminance is equal to or higher than a predetermined first threshold value is determined as the position of the reflector, and the average value of the luminance of the pixels of the portion and a predetermined portion around the portion is determined. And a means for determining that the backlight is in a backlight state when a difference between the calculated average value and the average value of the luminance of the pixels in all the imaging regions is larger than a predetermined third threshold value. Is a backlight determination device
前記課題を解決するための第3の手段は、乗用車の車内を撮像する車載カメラと、前記乗用車のシートに搭乗している人間を照明する赤外線光源と、前記乗員が着用しているシートベルトの前記乗員の体に位置する部分に設けられた反射体とを有し、前記赤外線光源で前記人間を撮像し、撮像された画像のうち、定常状態において人間が撮像されていると考えられる部分の撮像領域から、輝度が予め定められた第1の閾値以上である部分を、前記反射体の位置と定め、前記反射体の位置を通る1本の水平方向走査ライン(すなわち、水平方向画素の輝度を連続した輝度のラインで示したもの)から乗員及び座席に対応する画素の輝度の平均値を算出し、この平均輝度が予め定められた第3の閾値より低いとき、逆光状態にあると判断する手段を有することを特徴とする逆光判定装置である。 The third means for solving the above problems includes an in-vehicle camera that images the interior of a passenger car, an infrared light source that illuminates a person riding on a seat of the passenger car, and a seat belt worn by the occupant. A reflector provided in a portion located on the occupant's body, imaging the human with the infrared light source, and of the captured image, a portion considered to be captured in a steady state A portion of the imaging area where the luminance is equal to or higher than a predetermined first threshold is determined as the position of the reflector, and one horizontal scanning line passing through the position of the reflector (that is, the luminance of the horizontal pixel) Is calculated from the continuous luminance line), the average value of the luminance of the pixels corresponding to the passenger and the seat is calculated, and when the average luminance is lower than a predetermined third threshold, it is determined that the backlight is in the backlight state. Means to do Is a backlight determination apparatus characterized by having.
前記課題を解決するための第4の手段は、前記第1の手段から第3の手段のいずれかであって、時計を有し、時計から得られる日付から、太陽が車内に差し込む時刻を判定し、当該時刻においてのみ、逆光状態にあるという判断を行うことを特徴とするものである。 A fourth means for solving the problem is any one of the first to third means, which has a clock and determines the time when the sun is inserted into the vehicle from a date obtained from the clock. However, it is characterized in that it is determined that it is in the backlight state only at the time.
前記課題を解決するための第5の手段は、前記第1の手段から第4の手段のいずれか逆光判定装置によって、逆光状態であることが判定されたとき、前記赤外線光源の強さを、前記算出された輝度の平均値が、予め定められた値となるように、強めることを特徴とする被写体撮像方法である。 The fifth means for solving the above-mentioned problem is the intensity of the infrared light source when it is determined that the backlight is in the backlight state by any one of the first to fourth means. In the subject imaging method, the calculated average brightness value is strengthened so as to be a predetermined value.
本発明によれば、主要な被写体が、カメラの撮像領域の中央部分に無い場合においても正確に逆光検出が可能な逆光判定装置、及びそれを利用した被写体撮像方法を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a backlight determination device capable of accurately detecting backlight even when a main subject is not in the central portion of the imaging region of the camera, and a subject imaging method using the backlight determination device.
以下、本発明の実施の形態の例を、図を用いて説明する。図1は、図示しない車載カメラにより撮像された像の概要を示すものである。本発明においては、赤外線光源を有し、主要被写体(搭乗員)に向けて赤外光を放射している。 Hereinafter, an example of an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows an outline of an image taken by an in-vehicle camera (not shown). In this invention, it has an infrared light source and radiates infrared light toward the main subject (crew).
図1において、搭乗員1がシート2に着座しており、シートベルト3を装着している。シートベルト3には反射体4が貼り付けられている。車載カメラは、撮像された画像のうち、通常の状態で反射体4が位置する範囲である測光エリア5内において測光を行い、輝度が他の部分より所定の閾値だけ高い部分を反射体4の位置として検出する。
In FIG. 1, a
そして図2に示すように、検出された反射体4の画像から、上下左右に決められた画素数のエリアを輝度算出エリア6として抽出する。例えば、反射体4の位置が水平方向a番目からb番目、垂直方向c番目からd番目までの画素に対応していたとすると、M、Nを整数として、水平方向に(a−M)〜(b+M)、垂直方向に(c−N)〜(d+N)番目の画素の範囲を、輝度算出エリア6として抽出する。なお、以下の図において、前出の図に示された構成要素と同じ構成要素には、同じ符号を付してその説明を省略する。
Then, as shown in FIG. 2, an area having the number of pixels determined in the vertical and horizontal directions is extracted as a
そして、輝度算出エリア6の画素の輝度の平均値Aが所定の閾値以下であった場合に、逆光状態と判断する。又は、この輝度の平均値Aと、画像全体の画素の輝度の平均値Bとの差である(B−A)の値が所定の閾値を超えた場合に逆光状態と判別する。
When the average luminance value A of the pixels in the
図3は、逆光状態を判別する別の方法を示す図である。図3(a)において、前述のような方法で反射体4の位置を判定し、それを通る水平画素のライン7を形成する。そして、ライン7の輝度の推移を見ると図3(b)のような輝度の推移を示すラインが得られる。このうち、中央部分の輝度の高い部分が反射体4に対応する部分である。そこで、この輝度の高い部分の左右の輝度の低い部分が、搭乗員1とシート2に対応する画素の部分に対応する。この搭乗員1とシート2に対応する画素の輝度の平均値を求め、この平均輝度が予め定められた第3の閾値より低いとき、逆光状態にあると判断する。
FIG. 3 is a diagram illustrating another method for determining the backlight state. In FIG. 3A, the position of the
ところで、逆光状態が発生するのは、太陽が車窓から差し込む時間帯に限られている。よって、時計により日付と時刻を判定し、太陽が車窓から差し込む時刻である場合においてのみ、前述の逆光判定を行うようにしてもよい。 By the way, the backlight state is generated only in the time zone when the sun is inserted from the vehicle window. Therefore, the date and time may be determined using a clock, and the above-described backlight determination may be performed only when the time is the time when the sun is inserted through the vehicle window.
本発明の実施の形態においては、上記のような逆光判定装置により逆光状態であることが判定された場合に、赤外線光源の強度を強め、これにより、前述の輝度算出エリアの6画素の輝度の平均値A、又は、前述のシート2に対応するライン7の画素の輝度の平均値が、所定の値となるようにしている。これにより、主要被写体の明るさを、所定の明るさとして撮像することが可能となる。
In the embodiment of the present invention, when it is determined that the backlight is in the backlight state by the backlight determination device as described above, the intensity of the infrared light source is increased, and thereby the brightness of the 6 pixels in the brightness calculation area described above is increased. The average value A or the average luminance value of the pixels on the
なお、以上の説明において、画像の演算処理は、車載カメラからフレームメモリを介してCPUに読み込んだ画像データに対して、CPUにより行われる。又、時計に基づいた逆光判定や、赤外線光源の強度の制御も、CPUによって行われる。 In the above description, the image calculation process is performed by the CPU on the image data read from the in-vehicle camera to the CPU via the frame memory. The CPU also performs backlight determination based on a clock and control of the intensity of the infrared light source.
1…搭乗員、2…シート、3…シートベルト、4…反射体、5…測光エリア、6…輝度算出エリア、7…ライン
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