JP2011103070A - Nighttime vehicle detector - Google Patents

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JP2011103070A
JP2011103070A JP2009257905A JP2009257905A JP2011103070A JP 2011103070 A JP2011103070 A JP 2011103070A JP 2009257905 A JP2009257905 A JP 2009257905A JP 2009257905 A JP2009257905 A JP 2009257905A JP 2011103070 A JP2011103070 A JP 2011103070A
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Japan
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luminance
image
vehicle
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Application number
JP2009257905A
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Japanese (ja)
Inventor
Masakazu Nishijima
征和 西嶋
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a nighttime vehicle detector capable of accurately detecting an oncoming vehicle in front of an own vehicle by discriminating a light source of the oncoming vehicle from a reflector on a road during traveling at night. <P>SOLUTION: The nighttime vehicle detector includes: a region extraction means for extracting a high luminance region having luminance higher than a predetermined first threshold and a low luminance region having luminance higher than a second threshold set lower than the first threshold in an image captured by an imaging means; an area calculation means for calculating a first area related to the high luminance region and a second area related to the low luminance region adjacent to the high luminance region based on extraction results of the region extraction means; and a discrimination means for discriminating whether or not a light source of an oncoming vehicle exists in the high luminance region based on the ratio of the first area to the second area which are calculated by the area calculation means. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、夜間車両検知装置に関する。   The present invention relates to a night vehicle detection device.

車両の夜間走行の際、車両の前方を撮像し、対向車両のヘッドランプ(「ヘッドライト」と称呼される場合もあり、本明細書では同義として扱う)を検出して、該対向車両を検知する夜間車両検知装置が知られている。   When the vehicle travels at night, the front of the vehicle is imaged, and the headlamps of the oncoming vehicle (sometimes referred to as “headlights”, which are treated as synonymous in this specification) are detected to detect the oncoming vehicle. A night vehicle detection device is known.

ところで、ヘッドランプは車両の夜間走行時、運転者の視認性を良くするために前方に対向車両が存在しなければハイビームとすることが望ましい。しかし、自車両の前方に対向車両が存在する場合、対向車両に不快なグレアを与えないためにヘッドランプをロービームにする必要がある。そこで、夜間車両検知装置による検知結果は、例えばヘッドランプの配光に関する制御(以下、「配光制御」という)を行う際に利用されている。従って、この種の夜間車両検知装置では、対向車両を精度良く検知するための技術が重要となる。   By the way, it is desirable that the headlamp be a high beam when there is no oncoming vehicle ahead in order to improve the driver's visibility when the vehicle is traveling at night. However, when there is an oncoming vehicle in front of the host vehicle, the headlamp needs to be a low beam so as not to give unpleasant glare to the oncoming vehicle. Therefore, the detection result by the night vehicle detection device is used, for example, when performing control related to light distribution of the headlamp (hereinafter referred to as “light distribution control”). Therefore, in this type of night vehicle detection device, a technique for accurately detecting the oncoming vehicle is important.

これに関連して、CCD(Charge Coupled Device)カメラ等の撮像手段により走行し
ている道路の路面を撮像し、得られたカラー画像を処理して道路上の白線や黄線等のレーンマークを検出し、検出した結果から認識される車両が走行する車線(走行レーン)の情報に基づいて、車両の走行制御や運転者への情報提示を行う技術が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
In this connection, the road surface of the road that is running is imaged by imaging means such as a CCD (Charge Coupled Device) camera, and the resulting color image is processed to display lane marks such as white lines and yellow lines on the road. A technique has been proposed in which vehicle travel control and information presentation to the driver are performed based on information on the lane (travel lane) in which the vehicle travels, which is detected and recognized from the detected result (for example, Patent Document 1). reference).

また、従来のヘッドライト制御装置として、車両に搭載された撮像手段が撮影した画像の解析を行う画像解析手段を備え、画像解析手段は、撮影された画像から高輝度検出用画像と低輝度検出用画像を取得し、高輝度検出用画像から対向車両のヘッドライトを検出し、低輝度検出用画像から先行車両のテールライトを検出するものが知られている(例えば、特許文献2参照)。   In addition, as a conventional headlight control device, an image analysis unit that analyzes an image captured by an imaging unit mounted on a vehicle is provided, and the image analysis unit detects a high luminance detection image and a low luminance detection from the captured image. It is known that a vehicle image is acquired, a headlight of an oncoming vehicle is detected from a high brightness detection image, and a taillight of a preceding vehicle is detected from a low brightness detection image (see, for example, Patent Document 2).

特開平11−53691号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-53691 特開2005−92857号公報JP 2005-92857 A 特開2008−148051号公報JP 2008-148051 A

しかしながら、CCDカメラやCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor
)カメラ等、可視光カメラのダイナミックレンジは比較的狭いのが実情である。その結果、反射光を発する道路標識、看板、リフレクタなどの物体(以下、これらをまとめて「路上反射物」と称す)と、対向車両におけるヘッドランプの双方における画像特徴量が類似する傾向があり、これらを分けて識別することが難しかった。
However, CCD cameras and CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor)
) Actually, the dynamic range of a visible light camera such as a camera is relatively narrow. As a result, there is a tendency that the image feature amounts of both road signs, signboards, reflectors and other objects that emit reflected light (hereinafter collectively referred to as “road reflectors”) and headlamps in the oncoming vehicle are similar. It was difficult to identify these separately.

本発明は、上記課題に鑑み、夜間走行時における対向車両の光源(ヘッドランプ等)と路上反射物とを識別(判別)し、車両前方の対向車両を精度良く検知することのできる夜間車両検知装置を提供することを目的とする。   In view of the above problems, the present invention discriminates (discriminates) the light source (headlamp, etc.) of an oncoming vehicle and road reflectors during night driving, and can detect the oncoming vehicle in front of the vehicle with high accuracy. An object is to provide an apparatus.

上記した課題を解決するために、本発明にかかる夜間車両検知装置は、以下の手段を採用した。すなわち、自車両に搭載されて且つ該自車両の前方を撮像する撮像手段と、
前記撮像手段によって撮像された画像内において、所定の第1閾値よりも大きな輝度を有する高輝度領域、及び該第1閾値より低く設定された第2閾値よりも大きな輝度を有する低輝度領域を抽出する領域抽出手段と、
前記領域抽出手段の抽出結果に基づき、前記高輝度領域に関連付けられた第1面積、及び該高輝度領域に近接する低輝度領域に関連付けられた第2面積を算出する面積算出手段と、
前記面積算出手段により算出された前記第1面積と第2面積との比に基づいて、該高輝度領域に対向車両の光源があるか否かを判別する判別手段と、
を備えることを特徴とする。
In order to solve the above-described problems, the night vehicle detection device according to the present invention employs the following means. That is, an imaging unit mounted on the host vehicle and capturing the front of the host vehicle;
In the image picked up by the image pickup means, a high-brightness region having a brightness larger than a predetermined first threshold and a low-brightness region having a brightness larger than a second threshold set lower than the first threshold are extracted. Region extracting means to perform,
An area calculating unit that calculates a first area associated with the high luminance region and a second area associated with a low luminance region adjacent to the high luminance region based on the extraction result of the region extracting unit;
Discrimination means for discriminating whether or not there is a light source of an oncoming vehicle in the high brightness area based on a ratio between the first area and the second area calculated by the area calculation means;
It is characterized by providing.

上記構成によれば、2つの異なる輝度閾値を用いた画像処理により、画像内における高輝度領域と、低輝度領域とが抽出される。第1閾値は、例えば対向車両のヘッドランプによるものと想定される光源を検出するために設定された輝度閾値である。高輝度領域は、対向車両の光源が存在する候補領域としての意義を有する。ここで「候補」とするのは、画像内において、反射光を発している路上反射物が存在する領域であっても、その輝度が第1閾値より大きい場合があるためである。   According to the above configuration, a high luminance region and a low luminance region in an image are extracted by image processing using two different luminance threshold values. The first threshold value is a luminance threshold value set to detect a light source assumed to be caused by, for example, a headlamp of an oncoming vehicle. The high luminance region has significance as a candidate region where the light source of the oncoming vehicle exists. Here, the “candidate” is because the brightness may be larger than the first threshold even in an area where there is an on-road reflection object emitting reflected light in the image.

本発明では、画像内における光源の中心側領域から外方に向かうにつれて輝度値が変化するときの性状が、対向車両の光源とする場合と路上反射物を光源とする場合とで大きく異なることに着目した。画像内に対向車両の光源(例えば、ヘッドランプ)があると所謂ハレーションを起こすため、光源の中心側領域から外方へ向かうに従って輝度値は徐々に低下する。一方、画像内における光源が路上反射物である場合にはハレーションが起こらないため、反射光を発する部分が存在する領域内からその外部へと移行した途端に輝度が急激に低下する。   In the present invention, when the luminance value changes as it goes outward from the center side region of the light source in the image, the property when the light source of the oncoming vehicle is used differs greatly from the case of using the road reflector as the light source. Pay attention. If there is a light source (for example, a headlamp) of an oncoming vehicle in the image, so-called halation occurs, and the luminance value gradually decreases from the center side region of the light source toward the outside. On the other hand, since halation does not occur when the light source in the image is a road reflector, the luminance rapidly decreases as soon as the region shifts from the region where the reflected light is present to the outside.

その結果、自車両前方に存在する光源が路上反射物である場合に比べて、対向車両の光源である場合には、画像内における高輝度領域とその高輝度領域に近接する(例えば、包含する)低輝度領域との面積差が顕著に大きくなる。そのため、自車両前方に存在する光源の違いは、高輝度領域に関連付けられた第1面積と、その高輝度領域に近接する低輝度領域に関連付けられた第2面積との比の大小に対して顕著に影響を及ぼす。本発明によれば、第1面積と第2面積との比に基づいて高輝度領域に対向車両の光源があるか否かを判別するため、対向車両の検知精度を高めることができる。   As a result, compared to the case where the light source existing in front of the host vehicle is a road reflector, the high-luminance region in the image and the high-luminance region are close to each other (for example, included). ) The area difference from the low luminance region is remarkably increased. Therefore, the difference between the light sources present in front of the host vehicle is that the ratio of the first area associated with the high brightness area and the second area associated with the low brightness area adjacent to the high brightness area is large or small. Remarkably affects. According to the present invention, since it is determined whether or not there is a light source of the oncoming vehicle in the high brightness area based on the ratio between the first area and the second area, the detection accuracy of the oncoming vehicle can be improved.

なお、高輝度領域及び第1面積の関連性とは、第1面積が高輝度領域の面積に相関のある面積として算出されることを意味する。同様に、低輝度領域及び第2面積の関連性とは、第2面積が低輝度領域の面積に相関のある面積として算出されることを意味する。例えば、前記面積算出手段は、前記高輝度領域の面積を前記第1面積として算出し、且つ前記低輝度領域の面積を前記第2面積として算出しても良い。   Note that the relationship between the high luminance region and the first area means that the first area is calculated as an area correlated with the area of the high luminance region. Similarly, the relationship between the low luminance region and the second area means that the second area is calculated as an area correlated with the area of the low luminance region. For example, the area calculating means may calculate the area of the high luminance region as the first area and calculate the area of the low luminance region as the second area.

また、第1面積に対する第2面積の比を考えると、画像内の光源が路上反射物である場合に比べて対向車両の光源である場合の方が相対的に大きい値を示す。そこで、判別手段は、第1面積に対する第2面積の比を所定の判定基準比と対比し、該判定基準比よりも大きい場合に、高輝度領域における光源が対向車両の光源であると判別しても良い。判定基準比は、画像内の高輝度領域に、対向車両の光源と路上反射物の何れがあるのかを判別するための基準となる面積比の閾値である。これにより、自車両前方の光源が対向車両によるものか否かを好適に判別することができる。   In addition, when the ratio of the second area to the first area is considered, the value when the light source in the image is a light source of the oncoming vehicle is relatively larger than the case where the light source is an on-road reflector. Therefore, the determination unit compares the ratio of the second area to the first area with a predetermined determination reference ratio, and determines that the light source in the high brightness region is the light source of the oncoming vehicle when the ratio is larger than the determination reference ratio. May be. The determination reference ratio is a threshold value of an area ratio that serves as a reference for determining whether a light source of an oncoming vehicle or a roadside reflector is present in a high-luminance region in the image. Thereby, it can be suitably determined whether or not the light source ahead of the host vehicle is due to the oncoming vehicle.

また、夜間車両検知装置は、前記画像内において、前記領域抽出手段により抽出された
高輝度領域の周囲にマージン領域が形成されるように該高輝度領域を包含するマージン枠を生成するマージン枠生成手段を、更に備え、
前記面積算出手段は、少なくとも前記領域抽出手段により抽出された低輝度領域における前記マージン枠の外側に属する領域を除外して前記第2面積を算出することができる。例として、面積算出手段は、低輝度領域とマージン枠の内側の領域とが重複する領域の面積を第2面積として算出しても良い。
In addition, the night vehicle detection device generates a margin frame that includes a high-luminance area so that a margin area is formed around the high-luminance area extracted by the area extraction unit in the image. Means further comprising
The area calculating unit can calculate the second area by excluding at least a region belonging to the outside of the margin frame in the low luminance region extracted by the region extracting unit. As an example, the area calculating means may calculate the area of a region where the low luminance region and the region inside the margin frame overlap as the second area.

画像内に複数の光源が存在する際に光源に対応する低輝度領域同士が互いに重なり合う場合があるが、このような状況においては低輝度領域の境界が画定しないため、低輝度領域に関連付けられる第2面積を適正な面積として導出することが難しくなる。そこで、この構成のように、高輝度領域を包含するマージン枠を生成し、低輝度領域に関連付けて導出する第2面積を算出するに当たり、低輝度領域からマージン枠の外側領域を除外することで、マージン枠に含まれる高輝度領域に対応する光源以外の、他の光源の影響を受けることなく、マージン枠内の高輝度領域が対向車両の光源であるか路上反射物であるかを的確に判別することができる。   When there are multiple light sources in the image, the low brightness areas corresponding to the light sources may overlap each other. In such a situation, the boundary of the low brightness area is not defined. It becomes difficult to derive two areas as appropriate areas. Therefore, as in this configuration, when generating a margin frame that includes a high luminance region and calculating the second area derived in association with the low luminance region, by excluding the outer region of the margin frame from the low luminance region, Without being affected by other light sources other than the light source corresponding to the high brightness area included in the margin frame, it is possible to accurately determine whether the high brightness area in the margin frame is a light source of an oncoming vehicle or a road reflector. Can be determined.

夜間車両検知装置において、前記面積算出手段は、該マージン枠の内側に属する領域の面積を前記第1面積として算出することができる。更に、前記マージン枠生成手段は、前記高輝度領域を包含する矩形枠として前記マージン枠を生成しても良い。これにより、マージン枠を単純な形状とすることで、本検知装置における処理速度、効率が向上するため、対向車両の検知に要する時間を短縮することができる。   In the night vehicle detection device, the area calculating means can calculate the area of the region belonging to the inside of the margin frame as the first area. Further, the margin frame generation means may generate the margin frame as a rectangular frame that includes the high luminance area. Thus, since the margin frame has a simple shape, the processing speed and efficiency of the present detection device are improved, so that the time required for detecting the oncoming vehicle can be shortened.

また、夜間車両検知装置において、前記面積算出手段は、前記マージン枠の内側に属する領域から前記高輝度領域を差し引いた面積を前記第1面積として算出し、且つ前記低輝度領域から前記マージン枠の外側に属する領域と該高輝度領域とを差し引いた面積を前記第2面積として算出することもできる。   Further, in the night vehicle detection device, the area calculating means calculates an area obtained by subtracting the high luminance area from an area belonging to the inside of the margin frame as the first area, and calculates the margin frame from the low luminance area. The area obtained by subtracting the region belonging to the outside and the high luminance region can also be calculated as the second area.

また、夜間車両検知装置において、前記領域抽出手段により複数の高輝度領域が抽出された場合に、該複数の高輝度領域から対向車両の光源の候補となる一対の高輝度領域を選定する選定手段を、更に備え、
前記マージン枠生成手段は、前記選定手段により選定された一対の高輝度領域をまとめて包含する(ひとまとめに包含する)マージン枠を生成することができる。
Further, in the night vehicle detection device, when a plurality of high brightness areas are extracted by the area extraction means, a selection means for selecting a pair of high brightness areas that are candidates for the light source of the oncoming vehicle from the plurality of high brightness areas. Further comprising
The margin frame generation means can generate a margin frame that collectively includes (includes) a pair of high-luminance regions selected by the selection means.

ここで、自車両の前方に4輪の対向車両が存在する場合を考えると、通常、撮像手段により撮像された画像内には、水平方向に車幅程度の間隔を挟んで並ぶ1対の光源が映し出される。従って、画像内において、水平方向に車幅程度の間隔を挟んで並ぶ1対(1組)の高輝度領域が領域抽出手段によって抽出された場合、その一対の高輝度領域は対向車両の光源である確度が高い。   Here, considering the case where there are four oncoming vehicles in front of the host vehicle, a pair of light sources that are usually lined up with an interval of about the vehicle width in the horizontal direction in the image picked up by the image pickup means. Is projected. Therefore, in the image, when a pair of high-intensity regions arranged in the horizontal direction with an interval of about the width of the vehicle is extracted by the region extracting means, the pair of high-intensity regions are the light sources of the oncoming vehicle. Certain accuracy is high.

そこで、この構成では、対向車両の光源である可能性が高い一対の高輝度領域を画像内から選定し、これらをひとまとめにしてマージン枠を生成するようにした。ここで、面積算出手段は、抽出された低輝度領域におけるマージン枠の外側に属する領域を除外して第2面積を算出する。更に、面積算出手段は、一対の高輝度領域の総面積や、マージン枠の内側領域の面積を第1面積として算出すると良い。これにより、選定手段により選定された一対の高輝度領域をひとまとめとして、対向車両の光源であるか否かの判別を行うことができる。従って、自車両の前方に存在する対向車両を、より速やかに検知することができる。   Therefore, in this configuration, a pair of high-luminance regions that are highly likely to be the light source of the oncoming vehicle are selected from the image, and these are collectively collected to generate a margin frame. Here, the area calculation means calculates the second area by excluding a region belonging to the outside of the margin frame in the extracted low luminance region. Further, the area calculating means may calculate the total area of the pair of high luminance areas and the area of the inner area of the margin frame as the first area. Thereby, it can be determined whether the pair of high-intensity areas selected by the selection means are a light source for the oncoming vehicle. Therefore, the oncoming vehicle existing in front of the host vehicle can be detected more quickly.

上記構成において、選定手段により選定されない高輝度領域が画像内に存在する場合、その高輝度領域は対向車両の光源である確度が低いと考えることができる。そこで、判別
手段は、選定手段により選定されなかった高輝度領域については、該高輝度領域に対向車両の光源があるか否かを判別しないようにしても良い。これによれば、対向車両である可能性が低い光源について、徒に判別が行われることを回避することができ、対向車両の検知を合理的に行うことができる。
In the above configuration, when there is a high-luminance region that is not selected by the selection unit in the image, it can be considered that the high-luminance region has a low probability of being a light source for an oncoming vehicle. Therefore, the determination unit may not determine whether or not there is a light source of an oncoming vehicle in the high luminance region that is not selected by the selection unit. According to this, it is possible to avoid that the light source that is unlikely to be an oncoming vehicle is discriminated, and it is possible to rationally detect the oncoming vehicle.

また、夜間車両検知装置は、前記画像内における前記高輝度領域に含まれるエッジ長さを算出するエッジ長さ算出手段を、更に備え、
前記判別手段は、前記第1面積と第2面積との比、及び該第1面積と前記エッジ長さ算出手段により算出されたエッジ長さとの比、の双方に基づいて、該高輝度領域に対向車両の光源があるか否かを判別することができる。
The night vehicle detection device further includes an edge length calculation means for calculating an edge length included in the high luminance area in the image,
The discriminating means determines the high luminance region based on both the ratio between the first area and the second area and the ratio between the first area and the edge length calculated by the edge length calculating means. It is possible to determine whether there is a light source of the oncoming vehicle.

また、他の観点による夜間車両検知装置は、自車両に搭載されて且つ車外を撮像する撮像手段と、
前記撮像手段によって撮像された画像内において、所定の第1閾値よりも大きな輝度を有する高輝度領域を抽出する領域抽出手段と、
前記画像内における前記高輝度領域に含まれるエッジ長さを算出するエッジ長さ算出手段と、
前記高輝度領域の面積と前記エッジ長さ算出手段により算出されたエッジ長さとの比に基づいて、該高輝度領域に対向車両の光源があるか否かを判別する判別手段と、を備えることを特徴とする。
In addition, the night vehicle detection device according to another aspect includes an imaging unit that is mounted on the host vehicle and images the outside of the vehicle,
An area extracting means for extracting a high brightness area having a brightness larger than a predetermined first threshold in the image picked up by the image pickup means;
Edge length calculating means for calculating an edge length included in the high luminance region in the image;
Determining means for determining whether or not there is a light source of an oncoming vehicle in the high brightness area based on a ratio between the area of the high brightness area and the edge length calculated by the edge length calculation means; It is characterized by.

エッジとは、画像内における高輝度部分と低輝度部分との境界のことであり、画像を特徴づける線要素である。ここで、高輝度領域に含まれるエッジの長さであるエッジ長さが、対向車両の光源とする場合と路上反射物を光源とする場合とで相違する点に着目する。   An edge is a boundary between a high luminance part and a low luminance part in an image, and is a line element characterizing the image. Here, attention is focused on the fact that the edge length, which is the length of the edge included in the high-luminance region, differs between when the oncoming vehicle is used as the light source and when the road reflector is used as the light source.

例えば、対向車両のヘッドランプが撮像された場合、画像内の高輝度領域における外縁(輪郭)部分がエッジとして抽出される。一方、路上反射物が撮像された場合、高輝度領域の外縁に加えて、路上反射物表面に描かれた文字、絵、図などの縁部に相当する部分もエッジとして抽出される。その結果、例えば、高輝度領域の大きさが同等であれば、ヘッドランプよりも路上反射物に対応する高輝度領域の方が、算出されるエッジ長さが長くなる。   For example, when a headlamp of an oncoming vehicle is imaged, an outer edge (contour) portion in a high luminance region in the image is extracted as an edge. On the other hand, when an on-road reflector is imaged, in addition to the outer edge of the high-brightness region, portions corresponding to the edges of characters, pictures, drawings and the like drawn on the surface of the on-road reflector are also extracted as edges. As a result, for example, if the size of the high-luminance region is the same, the calculated edge length is longer in the high-luminance region corresponding to the road reflector than the headlamp.

そこで、エッジ長さ算出手段によって画像内の高輝度領域に含まれるエッジ長さを算出し、高輝度領域の面積とエッジ長さとの比を求めることにおり、その大小に基づいて、高輝度領域に対向車両の光源があるか否かを判別することができる。なお、例えば高輝度領域に含まれるエッジに該当する部分の画素の総数を算出し、これをエッジ長さと見なしても良い。   Therefore, the edge length calculation means calculates the edge length included in the high-luminance area in the image and obtains the ratio of the area of the high-luminance area to the edge length. Based on the size, the high-luminance area It is possible to determine whether or not there is a light source of an oncoming vehicle. For example, the total number of pixels corresponding to the edge included in the high luminance region may be calculated and regarded as the edge length.

高輝度領域の面積に対するエッジ長さの比の大きさを考えると、画像内の光源が路上反射物である場合に比べて対向車両の光源である場合の方が相対的に小さな値を示す。そこで、判別手段は、高輝度領域の面積に対するエッジ長さの比が所定値以下の場合に、高輝度領域における光源が対向車両の光源であると判別しても良い。この所定値は、高輝度領域にある光源が対向車両の光源であるかどうかを判別するための閾値である。この構成によれば、自車両の前方に対向車両が存在する場合、路上反射物が存在する場合に比べて相対的に、画像内における高輝度領域に含まれるエッジの長さが短くなる(例えば、エッジに相当する部分の画素数が少なくなる)ことを利用して、車両の前方に対向車両が存在するか否かを好適に検知することができる。   Considering the magnitude of the ratio of the edge length to the area of the high luminance region, the value when the light source in the image is the light source of the oncoming vehicle is relatively smaller than the case where the light source in the image is a road reflector. Therefore, the determination unit may determine that the light source in the high luminance region is the light source of the oncoming vehicle when the ratio of the edge length to the area of the high luminance region is a predetermined value or less. This predetermined value is a threshold value for determining whether or not the light source in the high brightness area is the light source of the oncoming vehicle. According to this configuration, when there is an oncoming vehicle in front of the host vehicle, the length of the edge included in the high brightness region in the image is relatively shorter than when there is a road reflector (for example, It is possible to suitably detect whether there is an oncoming vehicle in front of the vehicle using the fact that the number of pixels corresponding to the edge is reduced).

なお、本発明における課題を解決するための手段は、可能な限り組み合わせることができる。   The means for solving the problems in the present invention can be combined as much as possible.

本発明に係る夜間車両検知装置によれば、夜間走行時における対向車両の光源と路上反射物とを識別し、対向車両を精度良く検知することができる。   According to the night vehicle detection device of the present invention, it is possible to identify the light source of the oncoming vehicle and the reflection on the road during night driving and detect the oncoming vehicle with high accuracy.

実施例1に係る夜間車両検知装置を備えるシステムを車両に搭載した構成を模式的に示した図である。It is the figure which showed typically the structure which mounts the system provided with the night vehicle detection apparatus which concerns on Example 1 in the vehicle. 実施例1の夜間車両検知装置における光源判別制御の内容を説明するための説明図である。(a)は、単一のヘッドランプHLと路上反射物RSとが並んで配置されている画像を模式的に示す図である。(b)は、(a)に示した画像に対して、高輝度用閾値SHを用いて2値化処理を行った後の画像を示す図である。(c)は、(a)に示した画像に対して、低輝度用閾値SLを用いて2値化処理を行った後の画像を示す図である。It is explanatory drawing for demonstrating the content of the light source discrimination | determination control in the night vehicle detection apparatus of Example 1. FIG. (A) is a figure which shows typically the image by which the single headlamp HL and the road surface reflector RS are arrange | positioned along with. (B) is a figure which shows the image after performing the binarization process using the threshold value SH for high brightness | luminance with respect to the image shown to (a). (C) is a figure which shows the image after performing the binarization process using the threshold value SL for low luminance with respect to the image shown to (a). 実施例1における画像処理ユニットの内部構成を示した模式図である。FIG. 3 is a schematic diagram illustrating an internal configuration of an image processing unit according to the first embodiment. 実施例1における光源判別制御ルーチンを示したフローチャートである。3 is a flowchart showing a light source discrimination control routine in Embodiment 1. 実施例2における画像処理ユニットの内部構成を示した模式図である。6 is a schematic diagram illustrating an internal configuration of an image processing unit in Embodiment 2. FIG. 高輝度光点領域FHBの周囲に生成されるマージン枠CMZについて説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the margin frame CMZ produced | generated around the high-intensity light spot area | region FHB. 実施例2における光源判別制御の内容を説明するための説明図である。(a)は、カメラが撮像した車両前方画像の一例を示す図である。(b)は、(a)に示した画像に対して、高輝度用閾値SHを用いて2値化処理を行った後の画像を示す図である。(c)は、(a)に示した画像に対して、低輝度用閾値SLを用いて2値化処理を行った後の画像を示す図である。It is explanatory drawing for demonstrating the content of the light source discrimination | determination control in Example 2. FIG. (A) is a figure which shows an example of the vehicle front image which the camera imaged. (B) is a figure which shows the image after performing the binarization process using the threshold value SH for high brightness | luminance with respect to the image shown to (a). (C) is a figure which shows the image after performing the binarization process using the threshold value SL for low luminance with respect to the image shown to (a). 実施例3における画像処理ユニットの内部構成を示した模式図である。FIG. 6 is a schematic diagram illustrating an internal configuration of an image processing unit in Embodiment 3. 実施例3における光源判別制御ルーチンを示したフローチャートである。10 is a flowchart showing a light source discrimination control routine in Embodiment 3. 実施例3におけるマージン枠CMZUの高輝度光点領域FHB及び低輝度光点領域FLBとの関係を説明するための説明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram for explaining a relationship between a high luminance light spot region FHB and a low luminance light spot region FLB of a margin frame CMZU in the third embodiment. 実施例4における画像処理ユニットの内部構成を示した模式図である。FIG. 10 is a schematic diagram illustrating an internal configuration of an image processing unit in Embodiment 4. 実施例4における光源判別制御ルーチンを示したフローチャートである。10 is a flowchart illustrating a light source discrimination control routine according to a fourth embodiment. 対向車両のヘッドランプHL及び路上反射物RSにそれぞれ対応する高輝度光点領域FHBに含まれるエッジの抽出結果の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the extraction result of the edge contained in the high-intensity light spot area | region FHB corresponding to the headlamp HL and road reflector RS of an oncoming vehicle, respectively.

以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を例示的に詳しく説明する。尚、本実施の形態に記載されている構成要素の寸法、材質、形状、その相対配置等は、特に特定的な記載がない限りは、発明の技術的範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。   DETAILED DESCRIPTION Exemplary embodiments for carrying out the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. It should be noted that the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the components described in this embodiment are intended to limit the technical scope of the invention only to those unless otherwise specified. is not.

<実施例1>
図1は、本実施例に係る夜間車両検知装置1を備えるシステムを自動車などの車両(自車両)100に搭載した構成を模式的に示した図である。本実施例に係る夜間車両検知装置1は、カメラ(撮像手段)101と、画像処理ユニット102を有する。カメラ101は、レンズとCCD(charge-coupled device)やCMOS(complementary metal oxide
semiconductor)等の撮像素子により、車両100が走行する前方を撮像する。カメラ101は、運転室のルームミラーのステイ(図示省略)付近に配設されているが、車体前部のバンパ、グリルなどに設けることも可能である。
<Example 1>
FIG. 1 is a diagram schematically illustrating a configuration in which a system including a night vehicle detection device 1 according to the present embodiment is mounted on a vehicle (own vehicle) 100 such as an automobile. The night vehicle detection device 1 according to the present embodiment includes a camera (imaging means) 101 and an image processing unit 102. The camera 101 includes a lens, a charge-coupled device (CCD), and a complementary metal oxide (CMOS).
The front of the vehicle 100 traveling is imaged by an imaging element such as a semiconductor). The camera 101 is disposed near the stay (not shown) of the rearview mirror in the cab, but it can also be provided on a bumper, grill, or the like at the front of the vehicle body.

カメラ101により撮像された自車両前方の画像は、画像信号化されて画像処理ユニット102に入力される。画像処理ユニット102は、例えばCPU(Central Processing
Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、及び入出力
インターフェイスなどを備えて構成される自動車デバイスのコンピュータであり、カメラ101から送信された画像の解析処理を行う。
An image in front of the host vehicle captured by the camera 101 is converted into an image signal and input to the image processing unit 102. The image processing unit 102 is, for example, a CPU (Central Processing).
A computer of an automobile device configured to include a unit (ROM), a read only memory (ROM), a random access memory (RAM), an input / output interface, and the like, and performs analysis processing on an image transmitted from the camera 101.

ところで、車両100の夜間走行時において、ヘッドランプ(「ヘッドライト」と称呼される場合もあり、本明細書では同義として扱う)104は、運転者の視認性を良くするために前方に対向車両が存在しなければハイビームとすることが望ましい。しかし、前方に対向車両が存在する場合、対向車両に不快なグレアを与えないためにヘッドランプ104をロービームにする必要がある。   By the way, when the vehicle 100 travels at night, a headlamp (sometimes referred to as “headlight”, which is treated as synonymous in this specification) 104 is located on the opposite side of the vehicle in order to improve driver visibility. If no exists, it is desirable to use a high beam. However, when there is an oncoming vehicle ahead, it is necessary to make the headlamp 104 a low beam so as not to give unpleasant glare to the oncoming vehicle.

そこで、本実施例のシステムは、ヘッドランプ104の配光制御を行う配光制御ユニット103を備えている。そして、画像処理ユニット102は、カメラ101から送信された画像を解析し、画像内に対向車両のヘッドランプHL(以下、符号HL付された「ヘッドランプ」は、対向車両のヘッドランプを意味するものであり、本発明における「対向車両の光源」に対応している)に相当する光源の検出を試みる。そして、画像内におけるヘッドランプHLに相当する光源の有無に基づき車両100前方に対向車両が存在するか否かを判別し、その判別結果が配光制御ユニット103に入力される。   Therefore, the system of this embodiment includes a light distribution control unit 103 that performs light distribution control of the headlamp 104. Then, the image processing unit 102 analyzes the image transmitted from the camera 101, and the headlamp HL of the oncoming vehicle (hereinafter referred to as “headlamp” denoted by HL in the image means the headlamp of the oncoming vehicle. And corresponds to “light source of oncoming vehicle” in the present invention). Then, based on the presence or absence of a light source corresponding to the headlamp HL in the image, it is determined whether there is an oncoming vehicle in front of the vehicle 100, and the determination result is input to the light distribution control unit 103.

配光制御ユニット103は、画像処理ユニット102からの出力信号を受け、ヘッドランプ104を制御する制御信号を生成する。配光制御ユニット103が生成した制御信号は、ヘッドランプ104に送られる。具体的には、配光制御ユニット103は、車両100の前方に対向車両が存在する事を表す出力信号を画像処理ユニット102から受けた場合にはヘッドランプ104のハイビームに対応する印加電圧量(供給電流量であっても良い)を算出する一方、前方に対向車両が存在しない事を表す出力信号を受けた場合にはロービームに対応する印加電圧量を算出し、この算出結果を基にヘッドランプ104に電圧を供給する配光制御を行う。   The light distribution control unit 103 receives an output signal from the image processing unit 102 and generates a control signal for controlling the headlamp 104. The control signal generated by the light distribution control unit 103 is sent to the headlamp 104. Specifically, when the light distribution control unit 103 receives an output signal indicating that an oncoming vehicle is present in front of the vehicle 100 from the image processing unit 102, the light distribution control unit 103 applies an amount of applied voltage corresponding to the high beam of the headlamp 104 ( When the output signal indicating that there is no oncoming vehicle ahead is received, the applied voltage amount corresponding to the low beam is calculated, and the head is based on this calculation result. Light distribution control for supplying a voltage to the lamp 104 is performed.

以上のように、本実施例の夜間車両検知装置1による対向車両の検知結果は、ヘッドランプ104の配光制御に用いられるため、自車両100の運転者の視認性、安全性を確保しつつ対向車両の運転者に対して不快なグレアを与えることを回避するには、同装置1における検知精度の向上が重要となる。しかしながら、路上には、道路標識、看板、リフレクタなどの路上反射物RSが存在する。そして、例えば自車両又は他車両のヘッドランプの光が当たるなどして反射光を発している状態の路上反射物RSがカメラ101により撮像されると、路上反射物RSを対向車両のヘッドランプHLと誤認することが懸念される。そうすると、自車両100のヘッドランプ104を、本来であればハイビームとすべきところをロービームとして制御してしまい、自車両100における運転者の視認性、安全性を低下させてしまう要因となる。   As described above, the detection result of the oncoming vehicle by the night vehicle detection device 1 according to the present embodiment is used for the light distribution control of the headlamp 104, so that the visibility and safety of the driver of the host vehicle 100 are secured. In order to avoid giving unpleasant glare to the driver of the oncoming vehicle, it is important to improve the detection accuracy in the device 1. However, road reflectors RS such as road signs, signboards, and reflectors exist on the road. Then, for example, when the on-road reflector RS in a state in which reflected light is emitted due to the light of the headlamp of the host vehicle or another vehicle is captured by the camera 101, the on-road reflector RS is converted to the headlamp HL of the oncoming vehicle. There is concern about misunderstanding. In this case, the headlamp 104 of the host vehicle 100 is controlled as a low beam where it should originally be a high beam, which causes a reduction in driver visibility and safety in the host vehicle 100.

そこで、本検知装置1においては、車両100前方に存在する光源が、対向車両のヘッドライトHLと路上反射物RSの何れによるものであるのかについて精度よく識別できる独自の判別制御、判別方法を採用する。その概略を述べると、画像処理ユニット102は、カメラ101により撮像された同一の画像に対して、高輝度用閾値SHと低輝度用閾値SLの2つの異なる輝度閾値を用いて2値化処理を行い、画像内において、高輝度用閾値SHよりも輝度の大きな領域(以下、「高輝度光点領域FHB」と称する)と、低輝度用閾値SLよりも輝度の大きな領域(以下、「低輝度光点領域FLB」と称する)と、のそれぞれを画像から抽出する。   Therefore, the detection apparatus 1 employs a unique discrimination control and discrimination method that can accurately identify whether the light source existing in front of the vehicle 100 is due to the headlight HL of the oncoming vehicle or the on-road reflector RS. To do. In brief, the image processing unit 102 performs binarization processing on the same image captured by the camera 101 using two different brightness thresholds, a high brightness threshold SH and a low brightness threshold SL. In the image, a region having a higher luminance than the high luminance threshold SH (hereinafter referred to as “high luminance light spot region FHB”) and a region having a luminance higher than the low luminance threshold SL (hereinafter referred to as “low luminance”). Each of which is referred to as “light spot region FLB”).

更に、画像処理ユニット102は上記抽出結果に基づき、高輝度光点領域FHBに関連付けられた第1対象領域面積A1st(第1面積)、及び該高輝度光点領域FHBに近接する低輝度光点領域FLBに関連付けられた第2対象領域面積A2nd(第2面積)を算
出し、第1対象領域面積A1st及び第2対象領域面積A2ndの比に基づいて、車両100前方に存在する光源が対向車両のヘッドライトHLと路上反射物RSの何れであるのかを判別する制御(以下、「光源判別制御」と称す)を行う。
Further, the image processing unit 102, based on the extraction result, the first target area area A1st (first area) associated with the high brightness light spot area FHB and the low brightness light spot close to the high brightness light spot area FHB. A second target region area A2nd (second area) associated with the region FLB is calculated, and based on the ratio of the first target region area A1st and the second target region area A2nd, the light source existing in front of the vehicle 100 is an oncoming vehicle. The headlight HL and the road surface reflector RS are discriminated (hereinafter referred to as “light source discrimination control”).

図2は、本実施例の夜間車両検知装置1における光源判別制御の内容を説明するための説明図である。図2(a)は、単一のヘッドランプHLと路上反射物RSとが並んで配置されている画像を模式的に示した図である。通常、対向車両が4輪車の場合、ヘッドランプHLは車両前部の左側面近傍と右側面近傍の各々に配置されている。従って、ヘッドランプHLを照射している対向する4輪車をカメラ101で撮像した場合、水平方向に所定の間隔を挟んで並んだ1対の光源が映し出されるが、ここでは説明の簡素化を図るため、単一のヘッドランプHLと路上反射物RSとが横並びに配置されている場合を例に説明する(或いは、バイクなど2輪車両のヘッドランプHLを想定しても良い)。なお、図中の符号「a」がヘッドランプHLに対応し、符号「b」が路上反射物RSに対応している。また、右図の「50」との文字は、道路標識(路上反射物RS)に描かれた文字を意図するものである。   FIG. 2 is an explanatory diagram for explaining the contents of light source discrimination control in the night vehicle detection device 1 of the present embodiment. FIG. 2A is a diagram schematically showing an image in which a single headlamp HL and a road reflector RS are arranged side by side. Usually, when the oncoming vehicle is a four-wheeled vehicle, the headlamps HL are disposed in the vicinity of the left side and the right side of the front part of the vehicle. Therefore, when an opposing four-wheeled vehicle that is irradiating the headlamp HL is imaged by the camera 101, a pair of light sources arranged in a horizontal direction with a predetermined interval are displayed, but here the explanation is simplified. For the sake of illustration, a case where a single headlamp HL and a road reflector RS are arranged side by side will be described as an example (or a headlamp HL of a two-wheeled vehicle such as a motorcycle may be assumed). In addition, the code | symbol "a" in a figure respond | corresponds to the headlamp HL, and the code | symbol "b" respond | corresponds to the road reflector RS. Further, the character “50” in the right figure is intended to be a character drawn on a road sign (on-road reflector RS).

図2(b)は、図2(a)に示した画像に対して、高輝度用閾値SHを用いて2値化処理を行った後の画像を示したものである。図2(c)は、図2(a)に示した画像に対して、高輝度用閾値SHよりも低く設定された低輝度用閾値SLを用いて2値化処理を行った後の画像を示したものである。2値化処理とは、濃淡のある画像を白と黒の2階調に変
換する処理であり、例えば輝度閾値を基準として、画像内における各画素の輝度(値)が輝度閾値より大きければ白、輝度閾値以下であれば黒に置き換える処理をいう。
FIG. 2B shows an image after the binarization process is performed on the image shown in FIG. 2A using the high-luminance threshold SH. FIG. 2C shows an image after the binarization processing is performed on the image shown in FIG. 2A using the low luminance threshold SL set lower than the high luminance threshold SH. It is shown. The binarization process is a process for converting a shaded image into two gradations of white and black. For example, if the luminance (value) of each pixel in the image is larger than the luminance threshold with reference to the luminance threshold, white is used. If it is below the luminance threshold, it is the process of replacing it with black.

図2(b)において、画像内における高輝度光点領域FHBを白抜き(符号「a1」、「b1」を付す)にて表し、画像内における高輝度光点領域FHB以外の領域(すなわち、高輝度用閾値SH以下の輝度を有する領域)をハッチングにて表す。同様に、図2(c)において、画像内における低輝度光点領域FLBを白抜き(符号「a2」、「b2」を付す)にて表し、画像内における低輝度光点領域FLB以外の領域(すなわち、低輝度光点領域FLB以下の輝度を有する領域)をハッチングにて表す。   In FIG. 2B, the high-intensity light spot area FHB in the image is represented by white (references “a1” and “b1” are attached), and areas other than the high-intensity light spot area FHB in the image (that is, A region having a luminance equal to or lower than the high luminance threshold SH is indicated by hatching. Similarly, in FIG. 2C, the low-intensity light spot area FLB in the image is represented by white (references “a2” and “b2”), and areas other than the low-intensity light spot area FLB in the image (In other words, a region having luminance equal to or lower than the low luminance light spot region FLB) is represented by hatching.

まず、高輝度用閾値SHについて説明する。高輝度用閾値SHは、例えば対向車両のヘッドランプHLによるものと想定される光源を検出するために設定された輝度閾値である。この実施例では、ヘッドランプHLの光源中心部に比較的近い光源の中心側領域の輝度が、少なくとも高輝度用閾値SHよりも大きくなるように、すなわち画像を2値化した場合には当該領域が白に置き換えられるように高輝度用閾値SHの値が決められている。   First, the high brightness threshold SH will be described. The high luminance threshold SH is a luminance threshold set to detect a light source assumed to be caused by, for example, the headlamp HL of the oncoming vehicle. In this embodiment, when the brightness of the center side region of the light source relatively close to the light source central portion of the headlamp HL is at least larger than the high brightness threshold SH, that is, when the image is binarized, this region. The threshold value SH for high luminance is determined so that is replaced with white.

高輝度光点領域FHBは、光を照射しているヘッドランプが存在する候補領域としての意義を有する。ここで、「候補」と述べたのは、反射光を発している路上反射物RSが存在する領域も、その輝度が高輝度用閾値SHより高くなることがあるためである。この場合、図2(b)に示すように、路上反射物RSが存在する領域が、高輝度光点領域FHBとして検出されてしまう。これは、高輝度用閾値SHのみを用いて画像の2値化処理を行うだけでは、路上反射物RSとヘッドランプHLとを識別、或いは判別することが困難であることを示唆する。   The high-intensity light spot region FHB has significance as a candidate region where there is a headlamp that emits light. Here, the “candidate” is described because the brightness of the region where the on-road reflector RS emitting the reflected light is present may be higher than the high brightness threshold SH. In this case, as shown in FIG. 2B, the region where the roadside reflector RS exists is detected as the high-intensity light spot region FHB. This suggests that it is difficult to identify or discriminate between the on-road reflector RS and the headlamp HL only by performing the binarization processing of the image using only the high brightness threshold SH.

そこで、本検知装置1においては、ヘッドランプHLを光源とする場合と路上反射物RSを光源とする場合とにおいて、光源の中心側領域から外方に向かう(つまり、光源から離間する)につれて輝度値が変化するときの性状(輝度値の変化性状)が相違する点に着目した。ヘッドランプHLは、その発光量が多く、画像内において所謂ハレーション(「レンズフレア」と称呼される場合もある)を起こす。そのため、画像内にヘッドランプHLに相当する光源がある場合、その光源の中心側領域から外方へ向かうに従って輝度の値
が徐々に低下してゆく。一方、道路標識などの路上反射物RSはヘッドランプHLに比べて発光量が少ないため、画像内において、反射光を発する光源としての反射面が存在する領域(以下、「反射面領域」ともいう)内での輝度は大きいが、該反射面領域内から同領域外へと移行した途端に輝度が急激に低下する。
Therefore, in the present detection device 1, in the case where the headlamp HL is used as the light source and the case where the on-road reflector RS is used as the light source, the luminance is increased toward the outside from the central region of the light source (that is, away from the light source). Attention was paid to the difference in properties when the values change (change properties of luminance values). The headlamp HL has a large amount of light emission and causes so-called halation (sometimes referred to as “lens flare”) in the image. Therefore, when there is a light source corresponding to the headlamp HL in the image, the luminance value gradually decreases from the center side region of the light source toward the outside. On the other hand, the roadside reflector RS such as a road sign has a smaller amount of light emission than the headlamp HL. Therefore, in the image, there is a region having a reflection surface as a light source that emits reflected light (hereinafter also referred to as “reflection surface region”). The brightness in () is large, but as soon as it shifts from the inside of the reflecting surface area to the outside of the area, the brightness rapidly decreases.

本実施例では、画像内において、光源の中心側領域から外方に向かう過程における輝度値の変化性状の差異を利用して、高輝度光点領域FHBにおける光源がヘッドランプHLと路上反射物RSの何れであるのかを判別・識別する。そして、上記輝度値の変化性状の差異を検知、検出するために、画像処理ユニット102は、カメラ101により撮像された同一の画像に対して、高輝度用閾値SHの他に低輝度用閾値SLを用いて2値化処理を行うようにしている。   In the present embodiment, in the image, the light source in the high-intensity light spot region FHB is converted into the headlamp HL and the roadside reflector RS by using the difference in the change in luminance value in the process from the center side region of the light source to the outside. It is discriminated / identified. Then, in order to detect and detect the difference in the change property of the luminance value, the image processing unit 102 applies the low luminance threshold SL to the same image captured by the camera 101 in addition to the high luminance threshold SH. The binarization process is performed using.

図2(c)中の破線は、既述の高輝度光点領域FHBの外縁を図示したものである。低輝度用閾値SLは、高輝度用閾値SHよりも低く設定されるため、基本的には図示のように、ヘッドランプHL及び路上反射物RSの何れを光源としても、高輝度光点領域FHBが低輝度光点領域FLBに包含される。ここでの「包含」とは、低輝度光点領域FLBと高輝度光点領域FHBの、画像内における位置が一致する場合を含む概念である。   The broken line in FIG. 2C illustrates the outer edge of the above-described high-intensity light spot region FHB. Since the low-brightness threshold SL is set lower than the high-brightness threshold SH, basically, as shown in the figure, the high-brightness light spot region FHB is obtained using either the headlamp HL or the roadside reflector RS as a light source. Are included in the low-intensity light spot region FLB. Here, “inclusion” is a concept including a case where the positions of the low-luminance light spot area FLB and the high-luminance light spot area FHB match in the image.

また、既に述べた通り、路上反射物RSに関してはハレーションが起こらず、反射面領域の内外における輝度差は顕著となる。従って、この図においては、高輝度光点領域FHBの面積(破線に囲まれた面積)と、それを包含する低輝度光点領域FLBの面積(実線で囲まれた面積)が、ほぼ等しい。一方、ヘッドランプHLを光源とする場合、光源の中心側領域の周辺にハレーションが起こるため、画像内において光源中心側領域から離間するに従って徐々に(緩やかに)輝度が低下していく。言い換えると、画像内において光源中心側領域から離間する際に急激に輝度が低下することがない。その結果、高輝度光点領域FHB(破線に囲まれた領域)と、その周囲に存在する低輝度光点領域FLB(実線に囲まれた領域)との面積差が、路上反射物RSを光源とする場合に比べて顕著に大きくなる。   Further, as already described, no halation occurs with respect to the on-road reflector RS, and the luminance difference between the inside and outside of the reflecting surface region becomes significant. Therefore, in this figure, the area of the high-intensity light spot region FHB (area surrounded by a broken line) and the area of the low-intensity light spot region FLB including the area (area surrounded by a solid line) are substantially equal. On the other hand, when the headlamp HL is used as the light source, halation occurs around the center side region of the light source, so that the luminance gradually decreases (slowly) as the distance from the light source center side region in the image increases. In other words, the luminance does not rapidly decrease when the image is separated from the light source center side region in the image. As a result, the area difference between the high-intensity light spot region FHB (region surrounded by a broken line) and the low-intensity light spot region FLB (region surrounded by a solid line) existing around the high-intensity light spot region FHB serves as a light source for the roadside reflector RS. It becomes remarkably larger than the case.

その結果、車両100前方に存在する光源が路上反射物RSである場合に比べて、対向車両のヘッドランプHLである場合、高輝度光点領域FHBに対する、該高輝度光点領域FHBを包含する低輝度光点領域FLBの面積比が大きな値を示すことが判る。そこで、本実施例の光源判別制御では、上記面積比を所定の判定基準比と対比し、その大小関係に基づいて車両100前方に対向車両が存在するか(すなわち、ヘッドランプHLが存在するか)どうかを判別する。   As a result, when the headlight HL of the oncoming vehicle is compared to the case where the light source existing in front of the vehicle 100 is the road reflector RS, the high-intensity light spot region FHB is included with respect to the high-intensity light spot region FHB. It can be seen that the area ratio of the low luminance light spot region FLB shows a large value. Therefore, in the light source discrimination control of the present embodiment, the area ratio is compared with a predetermined determination reference ratio, and whether there is an oncoming vehicle in front of the vehicle 100 based on the magnitude relationship (that is, whether there is a headlamp HL). ) Determine whether or not.

低輝度用閾値SLは、ヘッドランプHLと路上反射物RSの双方における上記輝度値変化性状の差異が、画像の2値化処理の結果に明確に現れるような値として設定されている。より具体的に述べると、高輝度光点領域FHBにある光源がヘッドランプHLである場合には高輝度光点領域FHBとその周囲に現れる低輝度光点領域FLBとの面積差が十分に大きな値となり、且つ、上記光源が路上反射物RSである場合には高輝度光点領域FHBとその周囲の低輝度光点領域FLBとの面積差が小さな値として得られるように、低輝度用閾値SLを設定する。低輝度用閾値SLの具体的な数値は、実験などの経験則に基づいて適正な値を求めておくと良い。   The threshold value SL for low luminance is set as a value such that the difference in the luminance value change property in both the headlamp HL and the road reflector RS appears clearly in the result of the binarization processing of the image. More specifically, when the light source in the high brightness light spot region FHB is the headlamp HL, the area difference between the high brightness light spot region FHB and the low brightness light spot region FLB appearing around it is sufficiently large. When the light source is a roadside reflector RS, the low-luminance threshold value is obtained so that the area difference between the high-luminance light spot region FHB and the surrounding low-luminance light spot region FLB is obtained as a small value. Set SL. The specific value of the low-luminance threshold value SL should be an appropriate value based on empirical rules such as experiments.

図3は、本実施例における画像処理ユニット102の内部構成を示した模式図である。画像処理ユニット102は、領域抽出部(領域抽出手段)1021と、面積算出部(面積算出手段)1022、判別部(判別手段)1023を含む。図4は、本実施例における光源判別制御ルーチンを示したフローチャートである。本制御ルーチンは、ヘッドランプ104がONの状態で車両100が走行している場合、一定時間毎に繰り返し行われるルー
チンであり、画像処理ユニット102によって実行される。以下、図3及び4を参照して、画像処理ユニット102を構成する各部の機能、処理内容について説明する。
FIG. 3 is a schematic diagram showing the internal configuration of the image processing unit 102 in the present embodiment. The image processing unit 102 includes an area extraction unit (area extraction unit) 1021, an area calculation unit (area calculation unit) 1022, and a determination unit (determination unit) 1023. FIG. 4 is a flowchart showing a light source discrimination control routine in this embodiment. This control routine is a routine that is repeatedly performed at regular intervals when the vehicle 100 is traveling with the headlamp 104 turned on, and is executed by the image processing unit 102. Hereinafter, functions and processing contents of the respective units constituting the image processing unit 102 will be described with reference to FIGS. 3 and 4.

図4に示す光源判別制御ルーチンが実行されると、ステップS101では、カメラ101が車両100前方を撮像した画像(以下、「車両前方画像」という)が画像処理ユニット102の領域抽出部1021に入力される。すなわち、領域抽出部1021はカメラ101から車両前方画像を受信する。画像処理ユニット102の領域抽出部1021は、カメラ101から車両前方画像を受信すると、ステップS102において、車両前方画像から高輝度光点領域FHBを抽出する。   When the light source discrimination control routine shown in FIG. 4 is executed, in step S101, an image obtained by the camera 101 capturing the front of the vehicle 100 (hereinafter referred to as “vehicle forward image”) is input to the region extraction unit 1021 of the image processing unit 102. Is done. That is, the region extraction unit 1021 receives a vehicle front image from the camera 101. When the region extraction unit 1021 of the image processing unit 102 receives the vehicle front image from the camera 101, in step S102, the region extraction unit 1021 extracts a high brightness light spot region FHB from the vehicle front image.

より詳細に述べると、領域抽出部1021は、高輝度用閾値SHを用いて車両前方画像の2値化を行い、車両前方画像内において高輝度用閾値SHより大きな輝度を有する領域を白(明領域)に変換し、且つ、高輝度用閾値SH以下の輝度を有する領域を黒(暗領域)に変換する。以下、高輝度用閾値SHによる2値化処理後の車両前方画像を、特に「高輝度2値化後画像」とも称する場合がある(図2(b)に示した画像に該当する)。   More specifically, the region extraction unit 1021 binarizes the vehicle front image using the high-luminance threshold value SH, and whites a region having a luminance larger than the high-luminance threshold value SH in the vehicle front image. And a region having a luminance equal to or lower than the high luminance threshold SH is converted to black (dark region). Hereinafter, the vehicle front image after the binarization processing using the high-luminance threshold SH may be particularly referred to as a “high-luminance binarized image” (corresponding to the image shown in FIG. 2B).

更に、領域抽出部1021は、車両前方画像(高輝度2値化後画像)内において1又は複数の高輝度光点領域FHBが存在する場合、各々の高輝度光点領域FHBに対して例えば番号、符号などからなるラベルを付すラベリング処理を施す。「ラベリング処理」とは一般に、画像上の画素の集合にラベルを付けることで画素を分類する処理のことをいう。この処理を行うことによって画像上の画素を分類できるため、ラベリングされた領域ごとに区別して画像処理することができる。またラベリングされた領域の情報(面積、形状)をまとめることで、画像情報のサイズ(データサイズ)を小さくすることができる。なお、図2(b)中の符号「a1」、「b1」などがラベルに該当する。   Further, when one or a plurality of high-intensity light spot areas FHB exist in the vehicle front image (high-intensity binarized image), the area extraction unit 1021 assigns a number to each high-intensity light spot area FHB, for example. A labeling process for attaching a label consisting of a code and the like is performed. The “labeling process” generally refers to a process of classifying pixels by labeling a set of pixels on an image. By performing this process, the pixels on the image can be classified, so that the image processing can be performed by distinguishing each labeled area. In addition, the information (area and shape) of the labeled areas can be collected to reduce the size (data size) of the image information. Note that reference numerals “a1” and “b1” in FIG. 2B correspond to labels.

次に、ステップS103において領域抽出部1021は、車両前方画像内における低輝度光点領域FLBを抽出する。具体的には、ステップS102と同様の手順により、低輝度用閾値SLを用いて車両前方画像の2値化を行い、車両前方画像内における低輝度用閾値SLより大きな輝度を有する領域を白(明領域)に変換し、且つ、低輝度用閾値SL以下の輝度を有する領域を黒(暗領域)に変換する。以下、低輝度用閾値SLによる2値化処理後の車両前方画像を、特に「低輝度2値化後画像」とも称する場合がある。   Next, in step S103, the region extraction unit 1021 extracts a low-intensity light spot region FLB in the vehicle front image. Specifically, the vehicle front image is binarized using the low luminance threshold SL in the same procedure as in step S102, and an area having a luminance larger than the low luminance threshold SL in the vehicle front image is white ( A region having a luminance equal to or lower than the low luminance threshold SL is converted to black (dark region). Hereinafter, the vehicle front image after the binarization processing using the threshold value SL for low luminance may be particularly referred to as “image after binarization of low luminance”.

更に、領域抽出部1021は、車両前方画像(低輝度2値化後画像)内において1又は複数の低輝度光点領域FLBが存在する場合、各々の低輝度光点領域FLBに対してラベリング処理を施す。   Further, when one or a plurality of low-luminance light spot areas FLB are present in the vehicle front image (low-luminance binarized image), the area extraction unit 1021 performs a labeling process on each low-luminance light spot area FLB. Apply.

次に、ステップS104では、画像処理ユニット102は、車両前方画像内に、対向車両のヘッドランプHLの候補(ここで「候補」としたのは、車両100の前方の光源が、路上反射物RSであるケースがあることによる)となる光源が存在するかどうかを判定する。具体的には、ステップS102において作成された高輝度2値化後画像にアクセスし、この画像内に高輝度光点領域FHBが存在するか否かに基づいて判断する。高輝度2値化後画像内に高輝度光点領域FHBが存在する場合、ヘッドランプHLの候補となる光源が存在すると判定され、ステップS105に進む。一方、高輝度2値化後画像内に高輝度光点領域FHBが存在しない場合、ヘッドランプHLの候補となる光源が存在しないと判定され、ステップS111に進む。   Next, in step S104, the image processing unit 102 includes the candidate for the headlamp HL of the oncoming vehicle (here, “candidate” because the light source in front of the vehicle 100 is the road reflector RS. It is determined whether or not there is a light source. Specifically, the high-luminance binarized image created in step S102 is accessed and a determination is made based on whether or not the high-luminance light spot region FHB exists in this image. When the high luminance light spot region FHB exists in the high luminance binarized image, it is determined that there is a light source that is a candidate for the headlamp HL, and the process proceeds to step S105. On the other hand, if the high luminance light spot region FHB does not exist in the high luminance binarized image, it is determined that there is no light source that is a candidate for the headlamp HL, and the process proceeds to step S111.

次に、ステップS105において、面積算出部1022は、領域抽出部1021の抽出結果に基づき、高輝度光点領域FHBに関連付けられて導出される第1対象領域面積A1st、及びこの高輝度光点領域FHBに近接する(例えば、包含する)低輝度光点領域FLBに関連付けられて導出される第2対象領域面積A2ndをそれぞれ算出する。本実施
例において、面積算出部1022は、高輝度光点領域FHBの面積を第1対象領域面積A1stとして算出し、且つ低輝度光点領域FLBの面積を第2対象領域面積A2ndとして算出する。ここで、高輝度光点領域FHB内に含まれる画素数を第1対象領域面積A1stと見なしても良く、低輝度光点領域FLB内に含まれる画素数を第2対象領域面積A2ndと見なしても良い。
Next, in step S105, the area calculation unit 1022 determines the first target region area A1st derived in association with the high brightness light spot region FHB based on the extraction result of the region extraction unit 1021, and the high brightness light spot region. A second target region area A2nd derived in association with the low-intensity light spot region FLB close to (for example, including) the FHB is calculated. In the present embodiment, the area calculation unit 1022 calculates the area of the high brightness light spot region FHB as the first target region area A1st, and calculates the area of the low brightness light spot region FLB as the second target region area A2nd. Here, the number of pixels included in the high brightness light spot region FHB may be regarded as the first target region area A1st, and the number of pixels included in the low brightness light spot region FLB is regarded as the second target region area A2nd. Also good.

なお、車両前方画像内に複数の高輝度光点領域FHBが存在する場合、面積算出部1022は、高輝度光点領域FHBとこれに対応する(高輝度光点領域FHBの周囲を包含する)低輝度光点領域FLBの組み合わせ毎に、第1対象領域面積A1st及び第2対象領域面積A2ndを算出する。   When there are a plurality of high-intensity light spot areas FHB in the vehicle front image, the area calculation unit 1022 corresponds to the high-intensity light spot area FHB (including the periphery of the high-intensity light spot area FHB). For each combination of low-luminance light spot regions FLB, a first target region area A1st and a second target region area A2nd are calculated.

次に、ステップS106では、判別部1023は、面積算出部1022により算出された第1対象領域面積A1stに対する第2対象領域面積A2ndの比(以下、単に「領域面積比」と称す)Ra(Ra=A2nd/A1st)を算出する。上記のように、車両前方画像内に複数の高輝度光点領域FHBが存在する場合、高輝度光点領域FHB及び低輝度光点領域FLBの組み合わせ毎に、領域面積比Raを算出する。   Next, in step S106, the determination unit 1023 determines the ratio of the second target region area A2nd to the first target region area A1st calculated by the area calculation unit 1022 (hereinafter, simply referred to as “region area ratio”) Ra (Ra = A2nd / A1st). As described above, when a plurality of high brightness light spot areas FHB exist in the vehicle front image, the area area ratio Ra is calculated for each combination of the high brightness light spot area FHB and the low brightness light spot area FLB.

次に、ステップS107において、判別部1023は、ステップS106において算出した領域面積比Raが所定の判定基準比Rabよりも大きいか否かを判定する。判定基準比Rabは、高輝度光点領域FHBにある光源(すなわち、車両100前方に存在する光源)が、対向車両のヘッドランプHLと路上反射物RSの何れであるのかを判別するための基準となる比の値である。   Next, in step S107, the determination unit 1023 determines whether or not the area area ratio Ra calculated in step S106 is larger than a predetermined determination reference ratio Rab. The determination reference ratio Rab is a reference for determining whether the light source in the high-intensity light spot region FHB (that is, the light source existing in front of the vehicle 100) is the headlamp HL of the oncoming vehicle or the on-road reflector RS. Is the ratio value.

本ステップにおいて、領域面積比Raが判定基準比Rabよりも大きいと判定された場合(車両前方画像内に複数の高輝度光点領域FHBが存在する条件下では、何れかの領域面積比Raが判定基準比Rabより大きいと判定された場合)、ステップS108に進む。一方、領域面積比Raが判定基準比Rab以下であると判定された場合(車両前方画像内に複数の高輝度光点領域FHBが存在する条件下では、全ての領域面積比Raが判定基準比Rab以下であると判定された場合)、ステップS110に進む。   In this step, when it is determined that the area area ratio Ra is larger than the determination reference ratio Rab (under the condition that a plurality of high-intensity light spot areas FHB exist in the vehicle front image, any of the area area ratios Ra is If it is determined that the ratio is greater than the determination reference ratio Rab), the process proceeds to step S108. On the other hand, when it is determined that the area area ratio Ra is equal to or less than the determination reference ratio Rab (under the condition that a plurality of high-luminance light spot areas FHB exist in the vehicle front image, all the area area ratios Ra are determined as the determination reference ratio If it is determined that it is equal to or less than Rab), the process proceeds to step S110.

ステップS108において、判別部1023は、高輝度光点領域FHBにヘッドランプHLがあると判別する。なお、車両前方画像内に複数の高輝度光点領域FHBが存在する条件下では、複数のうちの少なくとも一の高輝度光点領域FHBにヘッドランプHLがあると判別する。   In step S108, the determination unit 1023 determines that the headlamp HL is present in the high-intensity light spot region FHB. It should be noted that, under the condition that a plurality of high-intensity light spot regions FHB exist in the vehicle front image, it is determined that at least one of the plurality of high-intensity light spot regions FHB has a headlamp HL.

次に、ステップS109において判別部1023は、自車両100の前方に対向車両が存在する事を表す内容の情報信号(対向車両有り信号)を生成し、配光制御ユニット103に対してこの情報信号を出力する。画像処理ユニット102からの情報信号を受けた配光制御ユニット103は、その情報信号の内容に基づいてヘッドランプ104を制御する。この場合、情報信号は、自車両100の前方に対向車両が存在する事を表すため、配光制御ユニット103は、ヘッドランプ104がロービームとなるように配光制御を行う。本ステップの処理が終了すると、本ルーチンを一旦終了する。   Next, in step S <b> 109, the determination unit 1023 generates an information signal (an oncoming vehicle presence signal) indicating that there is an oncoming vehicle ahead of the host vehicle 100, and sends this information signal to the light distribution control unit 103. Is output. The light distribution control unit 103 that has received the information signal from the image processing unit 102 controls the headlamp 104 based on the content of the information signal. In this case, since the information signal indicates that an oncoming vehicle is present in front of the host vehicle 100, the light distribution control unit 103 performs light distribution control so that the headlamp 104 has a low beam. When the processing of this step is finished, this routine is once finished.

ステップS110において、判別部1023は、高輝度光点領域FHBに路上反射物RSがあると判別する。なお、車両前方画像内に複数の高輝度光点領域FHBが存在する条件下では、全ての高輝度光点領域FHBが路上反射物RSであると判別する。   In step S110, the determination unit 1023 determines that the on-road reflector RS is present in the high luminance light spot region FHB. Note that, under the condition where a plurality of high-intensity light spot regions FHB exist in the vehicle front image, it is determined that all the high-intensity light spot regions FHB are roadside reflectors RS.

次に、ステップS111において判別部1023は、自車両100の前方に対向車両が存在しない事を表す内容の情報信号(対向車両無し信号)を生成し、配光制御ユニット103に対してこの情報信号を出力する。画像処理ユニット102からの情報信号を受けた
配光制御ユニット103は、ヘッドランプ104がハイビームとなるように配光制御を行う。本ステップの処理が終了すると、本ルーチンを一旦終了する。
Next, in step S <b> 111, the determination unit 1023 generates an information signal indicating that there is no oncoming vehicle in front of the host vehicle 100 (no oncoming vehicle signal), and sends this information signal to the light distribution control unit 103. Is output. Receiving the information signal from the image processing unit 102, the light distribution control unit 103 performs light distribution control so that the headlamp 104 has a high beam. When the processing of this step is finished, this routine is once finished.

以上のように、本実施例に係る夜間車両検知装置1によれば、夜間走行時において、自車両100の前方における対向車両のヘッドランプHLと路上反射物RSとを識別し、対向車両を精度良く検知することが可能となる。そして、ヘッドランプ104の配光制御を、車間車両検知装置1による対向車両の検知結果に基づいて適正に行うことができる。従って、自車両100の運転者の視認性の確保と、対向車両の運転者に対して不快なグレアを与えることの回避とを両立することができる。   As described above, according to the night vehicle detection device 1 according to the present embodiment, the headlamp HL of the oncoming vehicle and the on-road reflector RS in front of the host vehicle 100 are identified during night driving, and the oncoming vehicle is accurately detected. It is possible to detect well. And the light distribution control of the headlamp 104 can be appropriately performed based on the detection result of the oncoming vehicle by the inter-vehicle vehicle detection device 1. Therefore, it is possible to achieve both of ensuring the visibility of the driver of the host vehicle 100 and avoiding giving unpleasant glare to the driver of the oncoming vehicle.

本実施例においては、高輝度用閾値SH、低輝度用閾値SL、高輝度光点領域FHB、低輝度光点領域FLB、第1対象領域面積A1st、第2対象領域面積A2ndのそれぞれが、本発明における第1閾値、第2閾値、高輝度領域、低輝度領域、第1面積、第2面積のそれぞれに対応する。   In the present embodiment, the high brightness threshold SH, the low brightness threshold SL, the high brightness light spot region FHB, the low brightness light spot region FLB, the first target region area A1st, and the second target region area A2nd are This corresponds to each of the first threshold value, the second threshold value, the high luminance region, the low luminance region, the first area, and the second area in the invention.

また、本実施例の光源判別制御に際して、判定基準比Rabの設定値が高いほど、高輝度光点領域FHBにおける光源が路上反射物RSであると判別され易く、判定基準比Rabの設定値が低いほど高輝度光点領域FHBにおける光源がヘッドランプHLであると判別され易くなる。従って、路上反射物RS及びヘッドランプHLを互いに誤って認識することがないように、予め実験などの経験則に基づいて判定基準比Rabとしての適正な値を求めておくと良い。   Further, in the light source discrimination control of the present embodiment, the higher the setting value of the determination reference ratio Rab, the easier it is to determine that the light source in the high brightness light spot region FHB is the roadside reflector RS, and the setting value of the determination reference ratio Rab is The lower the value, the easier it is to determine that the light source in the high brightness light spot region FHB is the headlamp HL. Therefore, an appropriate value as the determination reference ratio Rab is preferably obtained in advance based on an empirical rule such as an experiment so that the on-road reflector RS and the headlamp HL are not erroneously recognized.

また、上記制御ルーチンでは、車両前方画像内に対向車両のヘッドランプHLの候補となる光源が存在するかどうかを、画像内に高輝度光点領域FHBが存在するか否かに基づいて判断しているが(ステップS104)、他の条件に基づいて判断しても良い。例えば、画像内に高輝度光点領域FHBが存在する場合であっても、更に、高輝度光点領域FHBにおける画像特徴量(例えば面積、位置、形状等)の条件が一定の条件を満たす場合のみ、車両前方画像内に対向車両のヘッドランプHLの候補となる光源が存在すると判断することもできる。この条件とは、例えば高輝度光点領域FHBの面積が一定サイズ以上である、領域形状が円形或いは楕円形である、水平方向に車幅程度の間隔をあけて並ぶ1対の領域である、等の条件を例示できる。   Further, in the above control routine, it is determined whether or not there is a light source that is a candidate for the headlamp HL of the oncoming vehicle in the vehicle front image based on whether or not the high brightness light spot region FHB exists in the image. However, it may be determined based on other conditions (step S104). For example, even when the high-intensity light spot region FHB exists in the image, the condition of the image feature amount (for example, area, position, shape, etc.) in the high-intensity light spot region FHB satisfies a certain condition. It can also be determined that there is a light source that is a candidate for the headlamp HL of the oncoming vehicle in the vehicle front image. This condition is, for example, a pair of regions arranged in the horizontal direction with an interval of about the vehicle width, in which the area of the high brightness light spot region FHB is a certain size or more, the region shape is circular or elliptical, Etc. can be exemplified.

<実施例2>
次に、第2の実施例について説明する。本実施例における夜間車両検知装置は、画像処理ユニットの内部構成の一部が実施例1と相違する。図5は、本実施例における画像処理ユニット102Aの内部構成を示した模式図である。図5に示すように、画像処理ユニット102Aは、マージン枠生成部(マージン枠生成手段)1024を更に具備する点で、実施例1の画像処理ユニット102と相違する。このマージン枠生成部1024は、カメラ101が撮像した車両前方画像内において、領域抽出部1021により抽出された高輝度光点領域FHBの周囲にマージン枠CMZを生成する。
<Example 2>
Next, a second embodiment will be described. The night vehicle detection device in this embodiment is different from the first embodiment in part of the internal configuration of the image processing unit. FIG. 5 is a schematic diagram showing the internal configuration of the image processing unit 102A in the present embodiment. As shown in FIG. 5, the image processing unit 102A is different from the image processing unit 102 of the first embodiment in that it further includes a margin frame generation unit (margin frame generation means) 1024. The margin frame generation unit 1024 generates a margin frame CMZ around the high-intensity light spot region FHB extracted by the region extraction unit 1021 in the vehicle front image captured by the camera 101.

図6は、高輝度光点領域FHBの周囲に生成されるマージン枠CMZについて説明するための説明図である。図中の符号「FHB」、「FLB」は、実施例1と同様に高輝度光点領域、低輝度光点領域のそれぞれを表す。本図は、マージン枠CMZやその生成方法を説明するための説明図であり、高輝度光点領域FHB、低輝度光点領域FLBなどの形状等は例示に過ぎない。   FIG. 6 is an explanatory diagram for describing a margin frame CMZ generated around the high-intensity light spot region FHB. The symbols “FHB” and “FLB” in the figure represent the high-luminance light spot region and the low-luminance light spot region, respectively, as in the first embodiment. This figure is an explanatory diagram for explaining the margin frame CMZ and its generation method, and the shapes of the high-luminance light spot region FHB, the low-luminance light spot region FLB, etc. are merely examples.

マージン枠生成部1024は、高輝度光点領域FHBの周囲にマージン領域FMZが形成されるように、高輝度光点領域FHBを包含するマージン枠CMZを生成する。この図では、高輝度光点領域FHBにおける外周部の一部と接する矩形枠(以下、「当接矩形枠
」と称す)CHBを生成し、更に、当接矩形枠CHBを含み且つ該当接矩形枠CHBに一定長を加えた周長を有する矩形枠としてマージン枠CMZを生成(作成)している。
The margin frame generation unit 1024 generates a margin frame CMZ including the high luminance light spot region FHB so that the margin region FMZ is formed around the high luminance light spot region FHB. In this figure, a rectangular frame (hereinafter referred to as “contact rectangular frame”) CHB that contacts a part of the outer peripheral portion in the high-luminance light spot region FHB is generated, and further includes the contact rectangular frame CHB and the corresponding contact rectangle. A margin frame CMZ is generated (created) as a rectangular frame having a circumference obtained by adding a certain length to the frame CHB.

なお、図6は、高輝度光点領域FHBの周囲にマージン領域FMZが形成されるように高輝度光点領域FHBを包含するマージン枠CMZの例示をしたものであり、図示以外の形態を採用しても構わない。例えば、当接矩形枠CHBを所定縮尺で拡大した相似形状としても良い。また、画像処理ユニット102Aでの画像処理の効率、処理速度の向上を図る観点からはマージン枠CMZの形状をなるべく単純な形状とした方が有利であるが、例えば凸多角形など、矩形以外の形状を採用することもできる。   FIG. 6 shows an example of the margin frame CMZ that includes the high-intensity light spot region FHB so that the margin region FMZ is formed around the high-intensity light spot region FHB. It doesn't matter. For example, the contact rectangular frame CHB may have a similar shape enlarged at a predetermined scale. Further, from the viewpoint of improving the efficiency and processing speed of the image processing in the image processing unit 102A, it is advantageous to make the shape of the margin frame CMZ as simple as possible. A shape can also be adopted.

図7は、実施例2における光源判別制御の内容を説明するための説明図である。図7(a)は、カメラ101が撮像した車両前方画像の一例を示す図である。この図において、図中の符号「Xa」、「Xb」が対向車両のヘッドランプHLに対応し、符号「Y」が路上反射物RSに対応している。なお、一対の「Xa」、「Xb」は、4輪の対向車両における左右のヘッドランプのそれぞれに対応している。   FIG. 7 is an explanatory diagram for explaining the contents of light source discrimination control in the second embodiment. FIG. 7A is a diagram illustrating an example of a vehicle front image captured by the camera 101. In this figure, reference numerals “Xa” and “Xb” in the figure correspond to the headlamps HL of the oncoming vehicle, and reference numeral “Y” corresponds to the road reflector RS. The pair of “Xa” and “Xb” correspond to the left and right headlamps in the four-wheel oncoming vehicle.

図7(b)は、図7(a)に示した車両前方画像に対して高輝度用閾値SHを用いて2値化処理を行った後の画像(高輝度2値化後画像)を示す図である。図7(c)は、図7(a)に示した車両前方画像に対して低輝度用閾値SLを用いて2値化処理を行った後の画像(低輝度2値化後画像)を示す図である。   FIG. 7B shows an image after binarization processing is performed on the vehicle front image shown in FIG. 7A using the high-luminance threshold SH (image after high-luminance binarization). FIG. FIG. 7C shows an image after the binarization process is performed on the vehicle front image shown in FIG. 7A using the low-luminance threshold SL (image after low-luminance binarization). FIG.

画像処理ユニット102Aは、領域抽出部1021において、高輝度用閾値SHを用いて車両前方画像の2値化を行い、該車両前方画像内において高輝度光点領域FHBを抽出する。図7(b)には、抽出された高輝度光点領域FHBが示されている。符号「Xa1」、「Xb1」、「Y1」の各々は、光源「Xa」、「Xb」、「Y」の各々に対応する高輝度光点領域FHBに付されたラベルである。   In the image processing unit 102A, the region extraction unit 1021 binarizes the vehicle front image using the high luminance threshold SH, and extracts the high luminance light spot region FHB in the vehicle front image. FIG. 7B shows the extracted high brightness light spot region FHB. Reference numerals “Xa1”, “Xb1”, and “Y1” are labels attached to the high-intensity light spot regions FHB corresponding to the light sources “Xa”, “Xb”, and “Y”, respectively.

高輝度用閾値SHは、ヘッドランプHLを光源とした場合の光源中心部に比較的近い領域の輝度のみが、その値を超えるように設定されているため、光源「Xa」、「Xb」、「Y」に対応する個々の高輝度光点領域FHBは互いに独立している。そのため、光源「Xa」、「Xb」、「Y」の各々に対応する高輝度光点領域FHBには、個別のラベル(Xa1、Xb1、Y1)が付される。   The threshold value SH for high luminance is set so that only the luminance in the region relatively close to the light source central portion when the headlamp HL is used as the light source exceeds the value, so that the light sources “Xa”, “Xb”, Individual high-intensity light spot regions FHB corresponding to “Y” are independent of each other. Therefore, individual labels (Xa1, Xb1, Y1) are attached to the high-intensity light spot regions FHB corresponding to the light sources “Xa”, “Xb”, “Y”, respectively.

領域抽出部1021は、低輝度用閾値SLを用いて車両前方画像の2値化を行い、車両前方画像内において低輝度光点領域FLBを抽出する。図7(c)には、抽出された低輝度光点領域FLBが示されている。図から判るように、光源「Xa」、「Xb」、「Y」に対応する低輝度光点領域FLBは、その領域の一部が互いに重なり合っている。そうすると、光源「Xa」、「Xb」、「Y」毎に対応する低輝度光点領域FLBの領域(範囲)を画定することはできない。そのため、領域抽出部1021は、画像内にひとまとまりの(一つの領域としての)低輝度光点領域FLBが存在すると判断する。従って、ラベリング処理においても、一つの連続した低輝度光点領域FLB(ここでは、3つの円の一部同士が互いに重なり合った形状となっている)に単一のラベル「Z」が付される。   The region extraction unit 1021 binarizes the vehicle front image using the low luminance threshold SL, and extracts the low luminance light spot region FLB in the vehicle front image. FIG. 7C shows the extracted low-luminance light spot region FLB. As can be seen from the drawing, the low luminance light spot areas FLB corresponding to the light sources “Xa”, “Xb”, and “Y” partially overlap each other. Then, the region (range) of the low brightness light spot region FLB corresponding to each of the light sources “Xa”, “Xb”, “Y” cannot be defined. Therefore, the region extraction unit 1021 determines that a group of low-luminance light spot regions FLB (as one region) exists in the image. Accordingly, even in the labeling process, a single label “Z” is attached to one continuous low-intensity light spot region FLB (here, a part of three circles overlap each other). .

実施例1に係る光源判別制御では、領域面積比Raを算出するための第1対象領域面積A1st及び第2対象領域面積A2ndを、高輝度光点領域FHBの面積及び低輝度光点領域FLBの面積として算出した。しかし、図7に示したような条件下では、光源毎に対応する低輝度光点領域FLBの面積を個別に算出することができないため、このままでは第2対象領域面積A2ndを適正な値として算出することができない。   In the light source discrimination control according to the first embodiment, the first target region area A1st and the second target region area A2nd for calculating the region area ratio Ra are determined by using the areas of the high brightness light spot region FHB and the low brightness light spot region FLB. Calculated as area. However, under the conditions shown in FIG. 7, the area of the low-luminance light spot region FLB corresponding to each light source cannot be calculated individually. Therefore, the second target region area A2nd is calculated as an appropriate value as it is. Can not do it.

例えば、図7の光源「Y」は、実際は路上反射物RSである。しかし、ヘッドランプH
Lであるかどうかを判別する際、第1対象領域面積A1stをラベル「Y1」が付された高輝度光点領域FHBの面積とする一方、第2対象領域面積A2ndをラベル「Z」が付された低輝度光点領域FLB全体の面積としてしまうと、領域面積比Raが判定基準比Rabを超えることが想定される。そうすると、路上反射物RSをヘッドランプHLであると誤って検出する等の誤検出を招いてしまう。
For example, the light source “Y” in FIG. 7 is actually a road reflector RS. However, the headlamp H
When determining whether or not it is L, the first target region area A1st is set as the area of the high-intensity light spot region FHB labeled “Y1”, while the second target region area A2nd is labeled “Z”. If the area of the entire low-brightness light spot region FLB is assumed, it is assumed that the region area ratio Ra exceeds the determination reference ratio Rab. Then, erroneous detection such as erroneously detecting the on-road reflector RS as the headlamp HL is caused.

そこで、本実施例に係る光源判別制御では、図6で説明したマージン枠CMZを高輝度光点領域FHBの周囲に生成し(図7(c)中、符号CMZ1〜CMZ3にて表す)、面積算出部1022は、低輝度光点領域FLBにおけるマージン枠CMZの外側領域(図6中におけるハッチング領域)を除外して第2対象領域面積A2ndを算出する。すなわち、面積算出部1022は、低輝度光点領域FLBとマージン枠の内側領域とが重複する領域(以下、「マージン枠内低輝度光点領域」と称す)の面積を第2対象領域面積A2ndとして算出する。   Therefore, in the light source discrimination control according to the present embodiment, the margin frame CMZ described in FIG. 6 is generated around the high-intensity light spot region FHB (represented by symbols CMZ1 to CMZ3 in FIG. 7C), and the area The calculation unit 1022 calculates the second target region area A2nd by excluding the region outside the margin frame CMZ (the hatched region in FIG. 6) in the low luminance light spot region FLB. That is, the area calculation unit 1022 determines the area of a region where the low luminance light spot region FLB and the inner region of the margin frame overlap (hereinafter referred to as “low luminance light spot region in the margin frame”) as the second target region area A2nd. Calculate as

図7(c)においてハッチングされた「FIMZ1」、「FIMZ2」、「FIMZ3」のそれぞれは、光源「Xa」、「Xb」、「Y」に対応するマージン枠内低輝度光点領域を示したものである。面積算出部1022は、対応する高輝度光点領域FHB及びマージン枠内低輝度光点領域の組み合わせ毎に、領域面積比Ra1〜Ra3を算出する。なお、各領域面積比Ra1〜Ra3は、ラベル「Xa1」の高輝度光点領域FHBに対するマージン枠内低輝度光点領域FIMZ1の面積比、ラベル「Xb1」の高輝度光点領域FHBに対するマージン枠内低輝度光点領域FIMZ2の面積比、ラベル「Y1」の高輝度光点領域FHBに対するマージン枠内低輝度光点領域FIMZ3のそれぞれを指す。   Each of “FIMZ1”, “FIMZ2”, and “FIMZ3” hatched in FIG. 7C represents the low-intensity light spot region in the margin frame corresponding to the light sources “Xa”, “Xb”, and “Y”. Is. The area calculation unit 1022 calculates the area area ratios Ra1 to Ra3 for each combination of the corresponding high brightness light spot area FHB and the low brightness light spot area in the margin frame. The area ratios Ra1 to Ra3 are the area ratio of the low-intensity light spot area FIMZ1 in the margin frame to the high-intensity light spot area FHB of the label “Xa1” and the margin frame of the label “Xb1” to the high-intensity light spot area FHB. The area ratio of the inner low-luminance light spot area FIMZ2, and each of the low-intensity light spot areas FIMZ3 in the margin frame with respect to the high-luminance light spot area FHB of the label “Y1”.

判別部1023は、各領域面積比Ra1〜Ra3が第2判定基準比Rab2より大きいか否かを判定する。第2判定基準比Rab2は、実施例1に係る判定基準比Rabと同様、高輝度光点領域FHBにある光源が、対向車両のヘッドランプHLであるか否かを判別するための基準となる比の値である。なお、実施例1及び2とでは、領域面積比を算出する基礎となる第1対象領域面積A1st、第2対象領域面積A2ndの対象が相違するため、第2判定基準比Rab2の値を判定基準比Rabと一致させる必要はなく、実験などによりその適正値を求めておくと良い。   The determination unit 1023 determines whether or not the area ratios Ra1 to Ra3 are larger than the second determination reference ratio Rab2. Similar to the determination reference ratio Rab according to the first embodiment, the second determination reference ratio Rab2 is a reference for determining whether or not the light source in the high luminance light spot region FHB is the headlamp HL of the oncoming vehicle. The ratio value. In the first and second embodiments, since the target of the first target region area A1st and the second target region area A2nd, which are the basis for calculating the region area ratio, is different, the value of the second determination reference ratio Rab2 is used as the determination criterion. It is not necessary to match the ratio Rab, and an appropriate value may be obtained through experiments or the like.

判別部1023は、領域面積比Ra1〜Ra3毎に上記判定を行う。そして、第2判定基準比Rab2に比べて領域面積比が大きいと判定された場合、対応する高輝度光点領域FHBに対向車両のヘッドランプHLがあると判別する。逆に、領域面積比が第2判定基準比Rab2以下であると判定された場合、対応する高輝度光点領域FHBには路上反射物RSがあると判別する。   The determination unit 1023 performs the above determination for each area ratio Ra1 to Ra3. When it is determined that the area ratio is larger than the second determination reference ratio Rab2, it is determined that the headlamp HL of the oncoming vehicle is present in the corresponding high-intensity light spot area FHB. Conversely, when it is determined that the area area ratio is equal to or less than the second determination reference ratio Rab2, it is determined that the corresponding high-intensity light spot area FHB has a roadside reflector RS.

以上のように、本実施例における光源判別制御においては、高輝度光点領域FHBの周囲にこれを包含するマージン枠CMZを生成し、且つマージン枠内低輝度光点領域の面積を第2対象領域面積A2ndとして算出するので、画像内において複数の光源に対応する低輝度光点領域FLBが重なり合うような場合でも、その影響を受けることなく光源の識別を行うことが可能となり、以って対向車両の検知を精度良く行うことができる。   As described above, in the light source discrimination control in the present embodiment, the margin frame CMZ including the periphery of the high brightness light spot region FHB is generated, and the area of the low brightness light spot region in the margin frame is determined as the second target. Since the area area A2nd is calculated, even when the low-brightness light spot areas FLB corresponding to a plurality of light sources overlap in the image, it becomes possible to identify the light sources without being affected by them. The vehicle can be detected with high accuracy.

<変形例>
以下に、変形例を説明する。本変形例では、面積算出部1022による第1対象領域面積A1st及び第2対象領域面積A2ndの算出対象を上記制御例と相違させている。第1の変形例として、面積算出部1022は、マージン枠CMZの内側領域の面積を第1対象領域面積A1stとして算出するようにした。高輝度光点領域FHBに関連付けられて導出される第1対象領域面積A1stを、矩形枠たるマージン枠CMZの内側領域の面積として算出することで、画像処理ユニット102Aにおける処理効率、処理速度の向上を
図ることができる。
<Modification>
Hereinafter, modified examples will be described. In the present modification, the calculation target of the first target region area A1st and the second target region area A2nd by the area calculation unit 1022 is different from the above control example. As a first modification, the area calculation unit 1022 calculates the area of the inner region of the margin frame CMZ as the first target region area A1st. By calculating the first target area area A1st derived in association with the high-intensity light spot area FHB as the area of the inner area of the margin frame CMZ that is a rectangular frame, the processing efficiency and processing speed of the image processing unit 102A are improved. Can be achieved.

また、第2の変形例として、面積算出部1022は、マージン枠CMZの内側領域から、これに包含される高輝度光点領域FHBを差し引いた(くり抜いた)面積を第1対象領域面積A1stとして算出し、且つ対応するマージン枠内低輝度光点領域から、これに包含される高輝度光点領域FHBを差し引いた面積を第2対象領域面積A2ndとして算出することもできる。この場合、高輝度光点領域FHBに存在する光源がヘッドランプHLである場合と路上反射物RSである場合とにおいて、算出される領域面積比の差がより顕著となるため、光源の判別に関する精度を向上させることができる。   As a second modified example, the area calculation unit 1022 obtains, as a first target region area A1st, an area obtained by subtracting (recessed) the high-intensity light spot region FHB included in the inner region of the margin frame CMZ. The area obtained by subtracting the high-intensity light spot region FHB included in the low-intensity light spot area in the margin frame that is calculated can also be calculated as the second target region area A2nd. In this case, the difference in the calculated area ratio between the case where the light source existing in the high-intensity light spot region FHB is the headlamp HL and the case where the light source is the roadside reflector RS becomes more significant. Accuracy can be improved.

<実施例3>
次に、第3の実施例について説明する。本実施例における夜間車両検知装置は、画像処理ユニットの内部構成の一部が実施例1及び2と相違する。図8は、本実施例における画像処理ユニット102Bの内部構成を示した模式図である。画像処理ユニット102Bは、更に対象選定部(選定手段)1025を具備する点で図5に示した画像処理ユニット102Aと相違する。
<Example 3>
Next, a third embodiment will be described. The night vehicle detection device in this embodiment is different from the first and second embodiments in part of the internal configuration of the image processing unit. FIG. 8 is a schematic diagram showing the internal configuration of the image processing unit 102B in the present embodiment. The image processing unit 102B is different from the image processing unit 102A shown in FIG. 5 in that it further includes an object selection unit (selection means) 1025.

ここで、ヘッドランプLHから光を照射している4輪の対向車両をカメラ101で撮像した場合、カメラ101から画像処理ユニット102Bに送信される車両前方画像には、水平方向に車幅程度の間隔を挟んで並ぶ1対の光源が映し出される。従って、高輝度用閾値SHを用いて車両前方画像を2値化した場合、画像内において、水平方向に車幅程度の間隔を挟んで並ぶ1対(1組)の高輝度光点領域FHBが存在する場合、その一対の高輝度光点領域FHBは対向車両のヘッドランプLHである可能性が高い。以下、このような、対向車両の左右のヘッドランプLHの候補となる一対の高輝度光点領域を、特に「一対のヘッドランプ候補高輝度光点領域FHB2」と称す。   Here, when a four-wheel oncoming vehicle emitting light from the headlamp LH is imaged by the camera 101, the vehicle front image transmitted from the camera 101 to the image processing unit 102B has a vehicle width of about the horizontal direction. A pair of light sources arranged at intervals are projected. Accordingly, when the vehicle front image is binarized using the high-luminance threshold value SH, a pair (one set) of high-luminance light spot regions FHB are arranged in the image with an interval of about the vehicle width in the horizontal direction. When present, the pair of high-intensity light spot regions FHB is likely to be the headlamp LH of the oncoming vehicle. Hereinafter, such a pair of high-intensity light spot regions that are candidates for the left and right headlamps LH of the oncoming vehicle is particularly referred to as “a pair of headlamp candidate high-intensity light spot regions FHB2”.

一対のヘッドランプ候補高輝度光点領域FHB2の各々に対して、既述した領域面積比Raを個別に算出してヘッドランプLHであるかどうかを判別しても良いが、一対のヘッドランプ候補高輝度光点領域FHB2をひとまとめにして上記判別を行うことができれば、光源判別制御に関する処理速度、処理効率を向上させる観点、すなわち対向車両を速やかに検知する観点から好適である。   For each of the pair of headlamp candidates high-intensity light spot region FHB2, it may be determined whether or not the region area ratio Ra described above is a headlamp LH by separately calculating the area ratio Ra. If the above-mentioned discrimination can be performed collectively for the high-intensity light spot region FHB2, it is preferable from the viewpoint of improving the processing speed and processing efficiency related to the light source discrimination control, that is, from the viewpoint of promptly detecting the oncoming vehicle.

そこで、対象選定部1025は、高輝度用閾値SHを用いて車両前方画像を2値化した結果、領域抽出部1021によって複数の高輝度光点領域FHBが抽出された場合、該複数の高輝度光点領域FHBから一対のヘッドランプ候補高輝度光点領域FHB2を選定する。そして、マージン枠生成部1024は、対象選定部1025により選定された一対のヘッドランプ候補高輝度光点領域FHB2をまとめて包含するマージン枠CMZUを生成することとした。   Accordingly, the target selection unit 1025 binarizes the vehicle front image using the high-luminance threshold value SH, and as a result, when the plurality of high-luminance light spot regions FHB are extracted by the region extraction unit 1021, the plurality of high-luminances A pair of headlamp candidate high brightness light spot areas FHB2 is selected from the light spot area FHB. The margin frame generation unit 1024 generates a margin frame CMZU that collectively includes the pair of headlamp candidate high-luminance light spot regions FHB2 selected by the target selection unit 1025.

図9は、本実施例における光源判別制御ルーチンを示したフローチャートである。本制御ルーチンも、ヘッドランプ104がONの状態で車両100が走行している場合、一定時間毎に繰り返し行われるルーチンであり、画像処理ユニット102によって実行される。図4のフローチャートと共通する処理は、同じステップ番号を付すことで説明を省略する。   FIG. 9 is a flowchart showing a light source discrimination control routine in the present embodiment. This control routine is also a routine that is repeatedly performed at regular intervals when the vehicle 100 is traveling with the headlamp 104 turned on, and is executed by the image processing unit 102. The processing common to the flowchart of FIG. 4 is denoted by the same step number, and description thereof is omitted.

ステップS103の処理が終了するとステップS201に進む。ステップS201において、車両前方画像(高輝度2値化後画像)内に一対のヘッドランプ候補高輝度光点領域FHB2が存在するか否かが判定される。そして、車両前方画像内に一対のヘッドランプ候補高輝度光点領域FHB2が存在すると判定された場合にはステップS202に進み、そうでない場合にはステップS111に進む。   When the process of step S103 ends, the process proceeds to step S201. In step S201, it is determined whether or not there is a pair of headlamp candidate high-luminance light spot regions FHB2 in the vehicle front image (image after high luminance binarization). If it is determined that the pair of headlamp candidate high-intensity light spot regions FHB2 are present in the vehicle front image, the process proceeds to step S202. Otherwise, the process proceeds to step S111.

ステップS202において、対象選定部1025は、車両前方画像における一対のヘッドランプ候補高輝度光点領域FHB2を選定する。図7(b)を参照すると、この図の例ではラベル「Xa1」、「Xb1」が付された高輝度光点領域FHBが一対のヘッドランプ候補高輝度光点領域FHB2として選定される。   In step S202, the target selection unit 1025 selects a pair of headlamp candidate high-intensity light spot regions FHB2 in the vehicle front image. Referring to FIG. 7B, in the example of this figure, the high-intensity light spot region FHB labeled “Xa1” and “Xb1” is selected as a pair of headlamp candidate high-intensity light spot regions FHB2.

ステップS203において、マージン枠生成部1024は、対象選定部1025により選定された一対のヘッドランプ候補高輝度光点領域FHB2をまとめて包含するマージン枠CMZUを生成する。図10は、実施例3におけるマージン枠CMZUの高輝度光点領域FHB及び低輝度光点領域FLBとの関係を説明するための説明図である。図中の符号「Xa1」、「Xb1」、「Y1」、「Z」は、図7において説明したものと同義である。   In step S203, the margin frame generation unit 1024 generates a margin frame CMZU that collectively includes the pair of headlamp candidate high-intensity light spot regions FHB2 selected by the target selection unit 1025. FIG. 10 is an explanatory diagram for explaining the relationship between the high luminance light spot region FHB and the low luminance light spot region FLB of the margin frame CMZU in the third embodiment. Reference numerals “Xa1”, “Xb1”, “Y1”, and “Z” in the figure have the same meanings as described in FIG.

図10に示した例では、一対のヘッドランプ候補高輝度光点領域FHB2(Xa1、Xb1)の外周部と一部で接する矩形枠CHBが生成される。そして、矩形枠CHBを包含し、且つ該矩形枠CHBよりも大きな矩形枠としてマージン枠CMZUが生成されるようになっている。例えば、マージン枠CMZUの周長(枠長)は、矩形枠CHBの周長に比べて一定長だけ長くなるように設定される。   In the example illustrated in FIG. 10, a rectangular frame CHB that is in part in contact with the outer peripheral portion of the pair of headlamp candidate high-luminance light spot regions FHB2 (Xa1, Xb1) is generated. The margin frame CMZU is generated as a rectangular frame that includes the rectangular frame CHB and is larger than the rectangular frame CHB. For example, the peripheral length (frame length) of the margin frame CMZU is set to be longer than the peripheral length of the rectangular frame CHB by a certain length.

ステップS204において、面積算出部1022は、第1対象領域面積A1st及び第2対象領域面積A2ndをそれぞれ算出する。本ルーチンでは、マージン枠CMZUの内側領域の面積を第1対象領域面積A1stとして算出しているが、例えば、一対のヘッドランプ候補高輝度光点領域FHB2(Xa1、Xb1)の総面積を第1対象領域面積A1stとして算出しても構わない。そして、マージン枠CMZUの内側領域に含まれる低輝度光点領域FLB(すなわち、マージン枠CMZUの内側領域と低輝度光点領域FLBとが重複する部分)の面積を、第2対象領域面積A2ndとして算出する。   In step S204, the area calculation unit 1022 calculates a first target region area A1st and a second target region area A2nd, respectively. In this routine, the area of the inner area of the margin frame CMZU is calculated as the first target area A1st. For example, the total area of the pair of headlamp candidate high-luminance light spot areas FHB2 (Xa1, Xb1) is the first area. The target area A1st may be calculated. Then, the area of the low luminance light spot region FLB (that is, the portion where the inner region of the margin frame CMZU overlaps with the low luminance light spot region FLB) included in the inner region of the margin frame CMZU is defined as a second target region area A2nd. calculate.

ステップS205において判別部1023は、ステップS204で算出した第1対象領域面積A1st及び第2対象領域面積A2ndに基づいて領域面積比Ra(Ra=A2nd/A1st)を算出する。   In step S205, the determination unit 1023 calculates a region area ratio Ra (Ra = A2nd / A1st) based on the first target region area A1st and the second target region area A2nd calculated in step S204.

ステップS206において判別部1023は、領域面積比Raが第3判定基準比Rab3より大きいか否かを判定する。第3判定基準比Rab3は、一対のヘッドランプ候補高輝度光点領域FHB2にある光源が、対向車両のヘッドランプHLであるか否かを判別するための基準となる比の値である。第3判定基準比Rab3の値は、判定基準比Rabや第2判定基準比Rab2と一致する必要はなく、実験などによりその適正値を求めておくことができる。   In step S206, the determination unit 1023 determines whether or not the area area ratio Ra is greater than the third determination reference ratio Rab3. The third determination reference ratio Rab3 is a ratio value serving as a reference for determining whether or not the light source in the pair of headlamp candidate high-luminance light spot regions FHB2 is the headlamp HL of the oncoming vehicle. The value of the third determination reference ratio Rab3 does not have to coincide with the determination reference ratio Rab or the second determination reference ratio Rab2, and an appropriate value can be obtained through experiments or the like.

領域面積比Raが第3判定基準比Rab3より大きいと判定された場合、ステップS207に進み、そうでない場合にはステップS208に進む。ステップS207では、判別部1023が、一対のヘッドランプ候補高輝度光点領域FHB2にある光源が、対向車両のヘッドランプHLであると判別する。本ステップの処理が終了すると、既述したステップS109に進む。一方、ステップS208では、判別部1023が、一対のヘッドランプ候補高輝度光点領域FHB2にある光源が、路上反射物RSであると判別する。本ステップの処理が終了すると、既述したステップS111に進む。   If it is determined that the area area ratio Ra is greater than the third determination reference ratio Rab3, the process proceeds to step S207, and if not, the process proceeds to step S208. In step S207, the determination unit 1023 determines that the light source in the pair of headlamp candidate high-luminance light spot regions FHB2 is the headlamp HL of the oncoming vehicle. When the process of this step is completed, the process proceeds to step S109 described above. On the other hand, in step S208, the determination unit 1023 determines that the light source in the pair of headlamp candidate high-luminance light spot regions FHB2 is the roadside reflector RS. When the process of this step is completed, the process proceeds to step S111 described above.

以上のように、本実施例に係る制御によれば、車両前方画像内における一対のヘッドランプ候補高輝度光点領域FHB2、すなわち対向車両のヘッドランプLHである可能性が高い(確度が高い)一組の高輝度光点領域FHBにターゲットを絞り、これらをまとめて効率的に路上反射物RSとの識別を行うことができる。従って、対向車両を検知するのに
要する時間の短縮、応答性向上などを図ることができる。
As described above, according to the control according to the present embodiment, there is a high possibility that the pair of headlamp candidate high-intensity light spot regions FHB2 in the vehicle front image, that is, the headlamp LH of the oncoming vehicle (high accuracy). A target can be narrowed down to a set of high-intensity light spot areas FHB, and these can be collectively identified from the on-road reflector RS. Therefore, it is possible to shorten the time required to detect the oncoming vehicle and improve the response.

<実施例4>
次に、第4の実施例について説明する。本実施例における夜間車両検知装置は、画像処理ユニットの内部構成の一部が実施例1〜3と相違する。図11は、本実施例における画像処理ユニット102Cの内部構成を示した模式図である。図示の通り、本実施例の画像処理ユニット102Cは、更にエッジ長さ算出部(エッジ長さ算出手段)1026を備える点で図3の画像処理ユニット102と相違する。
<Example 4>
Next, a fourth embodiment will be described. The night vehicle detection device in the present embodiment is different from the first to third embodiments in part of the internal configuration of the image processing unit. FIG. 11 is a schematic diagram showing the internal configuration of the image processing unit 102C in the present embodiment. As shown in the figure, the image processing unit 102C of the present embodiment is different from the image processing unit 102 of FIG. 3 in that it further includes an edge length calculation unit (edge length calculation means) 1026.

エッジ長さ算出部1026は、車両前方画像内における高輝度光点領域FHBに含まれるエッジを抽出し、その長さであるエッジ長さを算出する。そして、光源判別制御においては、高輝度光点領域FHBにおける光源がヘッドランプHLかどうかを、高輝度光点領域FHBの面積と、エッジ長さ算出部1026が算出したエッジ長との比Regに基づいて判別する。   The edge length calculation unit 1026 extracts an edge included in the high brightness light spot region FHB in the vehicle front image, and calculates an edge length that is the length thereof. In the light source discrimination control, whether or not the light source in the high brightness light spot region FHB is the headlamp HL is determined by a ratio Reg between the area of the high brightness light spot region FHB and the edge length calculated by the edge length calculation unit 1026. Determine based on.

エッジとは、画像内に生じる明るい部分と暗い部分の境界のことであり、画像を特徴づける線要素である。エッジ抽出(検出)とは、この輝度値変化の境界、すなわち隣り合う画素の輝度差が大きい箇所を抽出(検出)することをいう。エッジの抽出法(検出法)は既知の手法(例えば、微分フィルタ法、プリューウィットフィルタ(Prewitt filter)法、ソーベルフィルタ(Sobel filter)法などが一例として挙げられる)を採用することができる。   An edge is a boundary between a bright part and a dark part generated in an image, and is a line element characterizing the image. Edge extraction (detection) refers to extraction (detection) of the boundary of the luminance value change, that is, a portion where the luminance difference between adjacent pixels is large. As the edge extraction method (detection method), a known method (for example, a differential filter method, a Prewitt filter method, a Sobel filter method, or the like can be adopted).

図12は、本実施例における光源判別制御ルーチンを示したフローチャートである。本制御ルーチンも、ヘッドランプ104がONの状態で車両100が走行している場合、一定時間毎に繰り返し行われるルーチンであり、画像処理ユニット102によって実行される。図4及び9のフローチャートと共通する処理は、同じステップ番号を付すことで説明を省略する。   FIG. 12 is a flowchart showing a light source discrimination control routine in the present embodiment. This control routine is also a routine that is repeatedly performed at regular intervals when the vehicle 100 is traveling with the headlamp 104 turned on, and is executed by the image processing unit 102. Processes common to the flowcharts of FIGS. 4 and 9 are denoted by the same step numbers, and description thereof is omitted.

ステップS102の処理が終了すると、ステップS104に進む。なお、本制御ルーチンでは、領域抽出部1021は、車両前方画像内における低輝度光点領域FLBの抽出を行わない(図4におけるステップS103の処理)。   When the process of step S102 ends, the process proceeds to step S104. In this control routine, the region extraction unit 1021 does not extract the low-intensity light spot region FLB in the vehicle front image (the process of step S103 in FIG. 4).

ステップS104においては、車両前方画像内に、対向車両のヘッドランプHLの候補となる光源が存在するか否かが判定される。具体的な判定手法は、例えば図4で説明した通りである。画像内に対向車両のヘッドランプHLの候補となる光源が存在すると判定された場合にはステップS301に進み、そうでない場合にはステップS111に進む。   In step S104, it is determined whether or not there is a light source that is a candidate for the headlamp HL of the oncoming vehicle in the vehicle front image. A specific determination method is, for example, as described in FIG. If it is determined that there is a light source that is a candidate for the headlamp HL of the oncoming vehicle in the image, the process proceeds to step S301; otherwise, the process proceeds to step S111.

ステップS301では、エッジ長さ算出部1026が、車両前方画像内において抽出された高輝度光点領域FHBに含まれるエッジ(エッジ点)を抽出する。更に、エッジ長さ算出部1026は、エッジの抽出結果に基づき、高輝度光点領域FHB内におけるエッジ長さを算出する。ここでは、高輝度光点領域FHB内におけるエッジに該当する画素の総数を算出し、エッジ長さとしている。エッジ長さは、エッジに該当する画素の総数に限られず、エッジ長さに相関するものであれば他の物理量を基に算出しても良い。   In step S301, the edge length calculation unit 1026 extracts edges (edge points) included in the high-intensity light spot region FHB extracted in the vehicle front image. Further, the edge length calculation unit 1026 calculates the edge length in the high brightness light spot region FHB based on the edge extraction result. Here, the total number of pixels corresponding to the edge in the high-intensity light spot region FHB is calculated and used as the edge length. The edge length is not limited to the total number of pixels corresponding to the edge, and may be calculated based on other physical quantities as long as it correlates with the edge length.

図13を参照して、エッジ抽出方法、及びエッジ長さの算出方法について説明する。図13は、対向車両のヘッドランプHL及び路上反射物RSにそれぞれ対応する高輝度光点領域FHBに含まれるエッジの抽出結果の一例を示す図である。左図がヘッドランプHLに対応し、右図が路上反射物RSに対応する。なお、図中の白抜き部分は高輝度光点領域FHBを表し、ハッチング部分は輝度が高輝度用閾値SH以下の部分を表す。   With reference to FIG. 13, an edge extraction method and an edge length calculation method will be described. FIG. 13 is a diagram illustrating an example of an extraction result of edges included in the high-intensity light spot region FHB corresponding to the headlamp HL and the on-road reflector RS of the oncoming vehicle. The left figure corresponds to the headlamp HL, and the right figure corresponds to the road reflector RS. In addition, the white part in a figure represents the high-intensity light spot area | region FHB, and a hatching part represents the part below the brightness | luminance threshold SH for high brightness | luminance.

図中の破線は、エッジに該当する部分を示している。ヘッドランプHLに関しては、高輝度光点領域FHB(ラベルa1)の外縁(輪郭)、すなわち高輝度用閾値SHより大きな輝度を有する明領域と高輝度用閾値SH以下の輝度を有する暗領域との境界部がエッジとして抽出される。一方、路上反射物RSに関しては、高輝度光点領域FHB(ラベルb1)の外縁(輪郭)の他、路上反射物RS表面に描かれた文字、絵、図などの縁部(輪郭)に相当する部分もエッジとして抽出される(この図の例では、「50」と描かれた数字の輪郭部もエッジとして抽出される)。すなわち、路上反射物RSを光源とする場合には、高輝度光点領域FHBの外縁(輪郭)部分のみならず、高輝度光点領域FHBの内部領域からもエッジが抽出される。その結果、高輝度光点領域FHBの大きさが同等であれば、ヘッドランプHLよりも路上反射物RSに対応する高輝度光点領域FHBの方が、算出されるエッジ長さが長くなる。   A broken line in the figure indicates a portion corresponding to an edge. Regarding the headlamp HL, the outer edge (contour) of the high-luminance light spot region FHB (label a1), that is, a bright region having a luminance greater than the high-luminance threshold SH and a dark region having a luminance equal to or less than the high-luminance threshold SH. The boundary is extracted as an edge. On the other hand, regarding the road reflector RS, in addition to the outer edge (contour) of the high-luminance light spot region FHB (label b1), it corresponds to the edge (contour) of characters, pictures, drawings, etc. drawn on the surface of the road reflector RS The portion to be extracted is also extracted as an edge (in the example of this figure, the contour portion of the number drawn as “50” is also extracted as an edge). That is, when the roadside reflector RS is used as a light source, edges are extracted not only from the outer edge (outline) portion of the high brightness light spot area FHB but also from the inner area of the high brightness light spot area FHB. As a result, if the size of the high-intensity light spot area FHB is the same, the calculated edge length is longer in the high-intensity light spot area FHB corresponding to the on-road reflector RS than in the headlamp HL.

図12のフローチャートに戻り、ステップS302では、面積算出部1022が高輝度光点領域FHBの面積を第1対象領域面積A1stとして算出する。続くステップS303において、判別部1023は、面積算出部1022により算出された第1対象領域面積A1st(高輝度光点領域FHBの面積)に対する、高輝度光点領域FHB内におけるエッジ長さ(エッジに該当する画素の数)の比(以下、「高輝度光点領域内エッジ比」と称す)Regを算出する。   Returning to the flowchart of FIG. 12, in step S302, the area calculation unit 1022 calculates the area of the high-intensity light spot region FHB as the first target region area A1st. In subsequent step S303, the determination unit 1023 determines the edge length (in the edge) in the high luminance light spot region FHB with respect to the first target region area A1st (the area of the high luminance light spot region FHB) calculated by the area calculation unit 1022. The ratio of the number of corresponding pixels) (hereinafter referred to as “the edge ratio in the high brightness light spot region”) Reg is calculated.

なお、画像内に複数の高輝度光点領域FHBが存在する場合には、高輝度光点領域内エッジ比Regは、高輝度光点領域FHB毎に算出される。本ステップにおいて算出された高輝度光点領域内エッジ比Regが高いほど、高輝度光点領域FHBにおける光源が路上反射物RSである確度(可能性)が高いと判断できる。   When a plurality of high-intensity light spot regions FHB exist in the image, the edge ratio Reg in the high-intensity light spot region is calculated for each high-intensity light spot region FHB. It can be determined that the higher the edge ratio Reg in the high luminance light spot area calculated in this step is, the higher the probability (possibility) that the light source in the high luminance light spot area FHB is the roadside reflector RS.

ステップS304において、判別部1023は、高輝度光点領域内エッジ比Regが基準エッジ比Regb以下であるか否かを判定する。基準エッジ比Regbは、高輝度光点領域FHBにある光源が対向車両のヘッドランプHLと路上反射物RSの何れであるのかを判別するための基準となる高輝度光点領域内エッジ比の閾値である。   In step S304, the determination unit 1023 determines whether or not the edge ratio Reg in the high luminance light spot region is equal to or less than the reference edge ratio Regb. The reference edge ratio Regb is a threshold value of the edge ratio in the high-luminance light spot region that serves as a reference for determining whether the light source in the high-luminance light spot region FHB is the headlamp HL of the oncoming vehicle or the roadside reflector RS. It is.

本ステップにおいて、高輝度光点領域内エッジ比Regが基準エッジ比Regb以下であると判定された場合(車両前方画像内に複数の高輝度光点領域FHBが存在する条件下では、何れかの高輝度光点領域内エッジ比Regが基準エッジ比Regb以下と判定された場合)、ステップS108に進む。一方、高輝度光点領域内エッジ比Regが基準エッジ比Regbよりも大きいと判定された場合(車両前方画像内に複数の高輝度光点領域FHBが存在する条件下では、全ての高輝度光点領域内エッジ比Regが基準エッジ比Regbよりも大きいと判定された場合)、ステップS110に進む。以降の処理内容は図4のフローチャートと同様であり、その説明を省略する。   In this step, when it is determined that the edge ratio Reg in the high brightness light spot area is equal to or less than the reference edge ratio Regb (under the condition that a plurality of high brightness light spot areas FHB exist in the vehicle front image, If it is determined that the edge ratio Reg in the high brightness light spot region is equal to or less than the reference edge ratio Regb), the process proceeds to step S108. On the other hand, when it is determined that the edge ratio Reg in the high luminance light spot area is larger than the reference edge ratio Regb (under the condition that a plurality of high luminance light spot areas FHB exist in the vehicle front image, When it is determined that the point area edge ratio Reg is larger than the reference edge ratio Regb), the process proceeds to step S110. The subsequent processing contents are the same as those in the flowchart of FIG.

以上のように、本実施例に係る光源判別制御によれば、高輝度光点領域FHBにある光源が対向車両のヘッドランプHLである場合に、光源が路上反射物RSである場合よりも高輝度光点領域内エッジ比Regが小さくなることを利用して、車両100の前方に対向車両が存在するか否かを好適に検知することができる。   As described above, according to the light source discrimination control according to the present embodiment, when the light source in the high brightness light spot region FHB is the headlamp HL of the oncoming vehicle, the light source is higher than when the light source is the roadside reflector RS. Whether or not there is an oncoming vehicle in front of the vehicle 100 can be suitably detected by utilizing the fact that the edge ratio Reg in the luminance light spot region becomes small.

以上述べた実施例は、可能な限り組み合わせることができる。例えば、実施例1及び4を組み合わせて光源判別制御を実施することができる。すなわち、判別部1023は、第1対象領域面積A1stに対する第2対象領域面積A2ndの比(領域面積比Ra)、及び第1対象領域面積A1stに対するエッジ長さの比(高輝度光点領域内エッジ比Reg)に基づいて、高輝度光点領域FHBにある光源が対向車両のヘッドランプHLと路上反射物RSの何れであるかを判別しても良い。   The embodiments described above can be combined as much as possible. For example, the light source discrimination control can be performed by combining the first and fourth embodiments. That is, the determination unit 1023 determines the ratio of the second target region area A2nd to the first target region area A1st (region area ratio Ra), and the ratio of the edge length to the first target region area A1st (the edge in the high brightness light spot region). Based on the ratio (Reg), it may be determined whether the light source in the high luminance light spot region FHB is the headlamp HL of the oncoming vehicle or the on-road reflector RS.

図4及び図12のフローチャートを参照して説明すると、図4のステップS107において、領域面積比Raが判定基準比Rabよりも大きいと判定された場合、直ちにステップS108に進まず(高輝度光点領域FHBにヘッドランプHLがあると判別せず)、高輝度光点領域内エッジ比Regと基準エッジ比Regbとを対比する。具体的には、図12におけるステップS301〜S304の処理を行う。そして、高輝度光点領域内エッジ比Regが基準エッジ比Regb以下であると判定された場合に、高輝度光点領域FHBにヘッドランプHLがあると判別し、上記ステップS108に進むようする。これによれば、対向車両の検知精度が上記実施例に比べて更に高まり、夜間車両検知装置の信頼性が向上し、製品価値を高めることができる。   Referring to the flowcharts of FIGS. 4 and 12, when it is determined in step S107 in FIG. 4 that the area area ratio Ra is larger than the determination reference ratio Rab, the process does not immediately proceed to step S108 (high luminance light spot). The edge ratio Reg in the high luminance light spot area is compared with the reference edge ratio Regb without determining that the headlamp HL is present in the area FHB. Specifically, the processes in steps S301 to S304 in FIG. 12 are performed. If it is determined that the edge ratio Reg in the high brightness light spot region is equal to or less than the reference edge ratio Regb, it is determined that the headlamp HL is present in the high brightness light spot area FHB, and the process proceeds to step S108. According to this, the detection accuracy of the oncoming vehicle is further increased as compared with the above embodiment, the reliability of the night vehicle detection device is improved, and the product value can be increased.

1・・・・夜間車両検知装置
100・・自車両
101・・カメラ
102・・画像処理ユニット
103・・配光制御ユニット
104・・ヘッドランプ
1021・領域抽出部
1022・面積算出部
1023・判別部
1024・マージン枠生成部
1025・対象選定部
1026・エッジ長さ算出部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Night vehicle detection apparatus 100 ... Self-vehicle 101- Camera 102- Image processing unit 103- Light distribution control unit 104- Head lamp 1021, Area extraction unit 1022, Area calculation unit 1023- Discrimination unit 1024-Margin frame generation unit 1025-Object selection unit 1026-Edge length calculation unit

Claims (5)

自車両に搭載されて且つ該自車両の前方を撮像する撮像手段と、
前記撮像手段によって撮像された画像内において、所定の第1閾値よりも大きな輝度を有する高輝度領域、及び該第1閾値より低く設定された第2閾値よりも大きな輝度を有する低輝度領域を抽出する領域抽出手段と、
前記領域抽出手段の抽出結果に基づき、前記高輝度領域に関連付けられた第1面積、及び該高輝度領域に近接する低輝度領域に関連付けられた第2面積を算出する面積算出手段と、
前記面積算出手段により算出された前記第1面積と第2面積との比に基づいて、該高輝度領域に対向車両の光源があるか否かを判別する判別手段と、
を備えることを特徴とする夜間車両検知装置。
Imaging means mounted on the host vehicle and imaging the front of the host vehicle;
In the image picked up by the image pickup means, a high-brightness region having a brightness larger than a predetermined first threshold and a low-brightness region having a brightness larger than a second threshold set lower than the first threshold are extracted. Region extracting means to perform,
An area calculating unit that calculates a first area associated with the high luminance region and a second area associated with a low luminance region adjacent to the high luminance region based on the extraction result of the region extracting unit;
Discrimination means for discriminating whether or not there is a light source of an oncoming vehicle in the high brightness area based on a ratio between the first area and the second area calculated by the area calculation means;
A night vehicle detection apparatus comprising:
前記画像内において、前記領域抽出手段により抽出された前記高輝度領域の周囲にマージン領域が形成されるように該高輝度領域を包含するマージン枠を生成するマージン枠生成手段を、更に備え、
前記面積算出手段は、少なくとも前記低輝度領域における前記マージン枠の外側に属する領域を除外して前記第2面積を算出することを特徴とする請求項1に記載の夜間車両検知装置。
Margin frame generating means for generating a margin frame including the high brightness area so that a margin area is formed around the high brightness area extracted by the area extraction means in the image;
2. The night vehicle detection device according to claim 1, wherein the area calculation unit calculates the second area by excluding at least a region belonging to the outside of the margin frame in the low luminance region.
前記領域抽出手段により複数の高輝度領域が抽出された場合に、該複数の高輝度領域から他車両の光源の候補となる一対の高輝度領域を選定する選定手段を、更に備え、
前記マージン枠生成手段は、前記選定手段により選定された一対の高輝度領域をまとめて包含するマージン枠を生成することを特徴とする請求項2に記載の夜間車両検知装置。
When a plurality of high brightness areas are extracted by the area extraction means, further comprising a selection means for selecting a pair of high brightness areas that are candidates for light sources of other vehicles from the plurality of high brightness areas,
The night vehicle detection device according to claim 2, wherein the margin frame generation unit generates a margin frame that collectively includes a pair of high luminance areas selected by the selection unit.
前記画像内における前記高輝度領域に含まれるエッジ長さを算出するエッジ長さ算出手段を、更に備え、
前記判別手段は、前記第1面積と第2面積との比、及び該第1面積と前記エッジ長さ算出手段により算出されたエッジ長さとの比、の双方に基づいて、該高輝度領域に対向車両の光源があるか否かを判別することを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載の夜間車両検知装置。
An edge length calculation means for calculating an edge length included in the high-luminance region in the image;
The discriminating means determines the high luminance region based on both the ratio between the first area and the second area and the ratio between the first area and the edge length calculated by the edge length calculating means. The night vehicle detection device according to any one of claims 1 to 3, wherein it is determined whether or not there is a light source of an oncoming vehicle.
自車両に搭載されて且つ車外を撮像する撮像手段と、
前記撮像手段によって撮像された画像内において、所定の第1閾値よりも大きな輝度を有する高輝度領域を抽出する領域抽出手段と、
前記画像内における前記高輝度領域に含まれるエッジ長さを算出するエッジ長さ算出手段と、
前記高輝度領域の面積と前記エッジ長さ算出手段により算出されたエッジ長さとの比に基づいて、該高輝度領域に対向車両の光源があるか否かを判別する判別手段と、
を備えることを特徴とする夜間車両検知装置。
Imaging means mounted on the host vehicle and imaging the outside of the vehicle;
An area extracting means for extracting a high brightness area having a brightness larger than a predetermined first threshold in the image picked up by the image pickup means;
Edge length calculating means for calculating an edge length included in the high luminance region in the image;
Determining means for determining whether or not there is a light source of an oncoming vehicle in the high brightness area based on a ratio between the area of the high brightness area and the edge length calculated by the edge length calculation means;
A night vehicle detection apparatus comprising:
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