JP2014068328A - Camera attached-matter detection device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、移動体の周囲を撮像するカメラに水滴およびゴミなどの付着物が付着した場合にそれを検出するカメラ付着物検出装置に関するものである。 The present invention relates to a camera adhering matter detection device that detects when an adhering matter such as water droplets or dust adheres to a camera that captures the periphery of a moving body.
車両に搭載されたカメラで撮像した画像を用いて、このカメラに付着した付着物の有無を判定する技術として、例えば特許文献1,2が提案されている。
For example,
上記特許文献1に係る車両用バックモニタ装置では、カメラの一部に写った車両の一部分の画像(実画像)と、カメラに付着物が付いていないときの実画像に対応する基準画像とを比較し、画像の変化の有無を検出することにより、カメラの付着物の有無を判定していた。
In the vehicle back monitor device according to
上記特許文献2に係る撮像装置では、カメラを用いて異なるタイミングで撮像された複数の画像を、対応する各画素において比較し、画素間の濃度の差分が最大となる画素を用いて1つの最大差分画像を形成し、この最大差分画像において濃度が閾値以下の画素を汚れ画素(即ち、付着物)と判定していた。
In the imaging apparatus according to
上記特許文献1の方法では、カメラの一部に写った車両の一部分の画像が変わらないことを前提として、撮像画像中の差分が生じた部分を付着物と判定していた。そのため、車両の一部を写した画像部分に付着物があるときのみその付着物を検出でき、車両の一部が写っていない画像部分では付着物の有無を検出することができないという課題があった。
In the method of
上記特許文献2の方法では、付着物が同じ場所に存在することを前提として、撮像画像中の差分が生じない部分を付着物と判定していた。そのため、カメラ上を移動可能な雨滴などの付着物を検出することができないという課題があった。
In the method of the above-mentioned
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、カメラのどの部分に付着物が付着していたとしても確実に検出できるカメラ付着物検出装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a camera adhering matter detection device capable of reliably detecting an adhering matter on any part of the camera. .
この発明に係るカメラ付着物検出装置は、移動体に設置された、任意のリファレンス画像の描かれた板部材と、移動体に設置されて移動体の周囲を撮像するカメラであって、撮像方向を変更してリファレンス画像を撮像可能なカメラと、予め、カメラの撮像方向をリファレンス画像に向けて、撮像範囲全体にリファレンス画像を撮像したリファレンス画像データを記憶しているリファレンス画像記憶部と、任意のタイミングで、カメラの撮像方向をリファレンス画像に向けて、撮像範囲全体にリファレンス画像を撮像した撮像画像データを、リファレンス画像記憶部に記憶されているリファレンス画像データと比較し、画像の変化の有無を検出して、カメラの付着物の有無を判定する付着物検出部とを備えるものである。 A camera adhering matter detection apparatus according to the present invention is a camera that is installed on a moving body and has a plate member on which an arbitrary reference image is drawn, and a camera that is installed on the moving body and images the surroundings of the moving body. A reference image storage unit that stores reference image data in which the reference image is captured in the entire imaging range with the camera imaging direction being directed to the reference image in advance. At this timing, the camera image direction is directed to the reference image, and the captured image data obtained by capturing the reference image over the entire imaging range is compared with the reference image data stored in the reference image storage unit. And an adhering matter detecting unit for detecting the presence or absence of adhering matter on the camera.
この発明によれば、付着物の有無を判定するときに、カメラの撮像方向を変更して撮像範囲全体にリファレンス画像を撮像し、予め撮像しておいたリファレンス画像と比較するようにしたので、カメラのどの部分に付着物が付着していたとしても確実に検出できるカメラ付着物検出装置を提供することができる。 According to this invention, when determining the presence or absence of deposits, the imaging direction of the camera is changed, the reference image is captured over the entire imaging range, and compared with the reference image captured in advance. It is possible to provide a camera adhering matter detection device capable of reliably detecting an adhering matter on any part of the camera.
実施の形態1.
図1に示すカメラ付着物検出装置は、車両周囲をカメラ2で撮像し表示部13に表示する車載情報機器の一部として組み込んだ場合の構成例を示している。このカメラ付着物検出装置は、カメラユニット1、リファレンス画像記憶部8、付着物検出部9、制御部10、入力部11、描画部12、表示部13、および音声出力部14を備える。カメラユニット1は、カメラ2、リファレンス画像描画板(板部材)3、カメラ駆動部4、カメラ駆動制御部5、エア噴射部6、およびエア噴射制御部7を備える。
The camera adhering matter detection apparatus shown in FIG. 1 shows a configuration example in the case of being incorporated as a part of an in-vehicle information device that captures an image of the vehicle periphery with the
図2に、自動車の車両後部にカメラユニット1を取り付けた様子を示し、図3に、カメラユニット1の周辺を拡大した車両断面図を示す。図示例のカメラ2は、車両の後部に設置され、当該車両の後方を撮像するリアカメラである。このカメラ2は回転軸2aを介して車両側に取り付けられており、車両に対して回転可能となっている。カメラ駆動制御部5は、制御部10の指示に応じてカメラ駆動部4を作動させ、カメラ駆動部4が回転軸2aを中心にしてカメラ2を回転して撮像方向を車外側(図3(a))および車内側(図3(b))に変更する。
FIG. 2 shows a state in which the
カメラユニット1をリアカメラとして用いる他、カメラユニット1を車両前部に取り付けて車両前方を撮像するフロントカメラとして用いたり、車両側部に取り付けて車両側方を撮像するサイドカメラとして用いたりすることも可能である。また、カメラ付着物検出装置に複数のカメラユニット1を接続することも可能である。
また、カメラ2は自動車搭載のカメラに限らず、鉄道および船舶などの移動体に搭載されたカメラであってもよい。
In addition to using the
Further, the
リファレンス画像描画板3は、任意のリファレンス画像が描かれた板部材であって、図3に示すように車内と車外の間のコンソール内に設置され、カメラ2が車内側を向いたときに撮像可能な配置になっている。また、カメラ2の撮像範囲全体にリファレンス画像が写るような配置にする。コンソールのような、カメラ2の回転する開口以外を塞いだ半閉鎖空間にリファレンス画像描画板3を設置することにより、リファレンス画像表面にゴミなどが付着しにくくなり、付着物の誤検出を抑制できる。
The reference
このリファレンス画像描画板3の中央には、エア噴射部6の噴射口6aが貫通している。エア噴射制御部7は、制御部10の指示に応じてエア噴射部6を作動させ、エア噴射部6が噴射口6aからエアを噴射してカメラ2のレンズ2bに付着した水滴およびゴミなどの付着物を吹き飛ばす。なお、噴射口6aは、リファレンス画像描画板3の中央以外に配置してもよく、レンズ2bにエアを噴射できる位置であればよい。
In the center of the reference
図4に、カメラ2でリファレンス画像描画板3のリファレンス画像を撮像したリファレンス画像データ3aの一例を示す。ここでは、リファレンス画像として、白地に、縦横に直交する黒線が描かれた碁盤の目状の画像を使用しているので、それを撮像したリファレンス画像データ3aも図4に示すような碁盤の目状の画像データになっており、その中央には噴射口6aが写っている。
カメラ2のレンズ2bに付着物が付着していないときに、カメラ2を車内側に向けて撮像範囲全体にリファレンス画像を撮像し、これをリファレンス画像データ3aとしてリファレンス画像記憶部8に記憶させておく。
FIG. 4 shows an example of reference image data 3 a obtained by capturing the reference image of the reference
When no adhering matter is attached to the
付着物検出部9は、付着物検出モードの実行時に、車内側を向いたカメラ2が撮像するリファレンス画像描画板3の撮像画像データと、リファレンス画像記憶部8に予め記憶されているリファレンス画像データ3aを比較し、画像の変化の有無を検出する。その結果、画像間に変化が検出されれば付着物が付着していると判定し、変化が検出されなければ付着物が付着していないと判定する。カメラ2の撮像範囲全体に写ったリファレンス画像データ3aと撮像画像データ3bとを比較することにより、カメラ2のレンズ2bのどの部分に付着物があっても検出可能となる。
The adhering
ここで、図5に、付着物検出モードの実行時にカメラ2でリファレンス画像描画板3を撮像した撮像画像データ3bの一例を示す。もしカメラ2のレンズ2bにゴミが付着していれば、撮像画像データ3bに、濃淡色が変化した付着物20が写っている。また、もしカメラ2のレンズ2bに水滴が付着していれば、撮像画像データ3bに、縦横線の歪みとして現れる付着物21が写っている。従って、付着物検出部9は、濃淡色の変化および縦横線の歪みなど、リファレンス画像データ3aと撮像画像データ3bの差分を検出し、差分を検出した場合に付着物が付着していると判定することができる。
Here, FIG. 5 shows an example of captured image data 3b obtained by capturing the reference
リファレンス画像描画板3に描くリファレンス画像として碁盤の目状の画像を使用することにより、碁盤の目状に区切られたブロックの濃淡色の変化、および縦横線の歪みを検出し易くなり、細かいゴミおよび水滴などの検出が可能となる。ただし、碁盤の目状の画像の他、例えば横線の縞模様、縦線の縞模様など、付着物検出部9で付着物の有無を判定できる画像であればどのような画像を使用してもよい。
By using a grid-like image as a reference image to be drawn on the reference
制御部10は、カメラ付着物検出装置の動作を制御するCPU(Central Processing Unit)である。この制御部10には、付着物検出部9から付着物の検出結果が入力される。また、車両のイグニッション・スイッチのオン/オフ信号、およびシフトレバーをリバース(R)にしたときに発生するシフトR操作信号など、車両側からの情報も制御部10へ入力される。また、ユーザが入力部11に対して行う操作入力の情報が制御部10へ入力される。制御部10は、入力された情報に基づいて、カメラ2の向きを変更する指示をカメラ駆動制御部5へ出力したり、エア噴射の指示をエア噴射制御部7へ出力したりする。
The
また、制御部10は、付着物検出部9の付着物検出結果をユーザに通知する。通知は、表示と音声案内のいずれか一方、または両方で行う。表示により通知する場合、制御部10から描画部12に指示を出し、描画部12がカメラ2のレンズ2bに付着物が付着している旨の画面を描画し、表示部13に表示する。音声案内により通知する場合、予め用意された音声案内データを音声出力部14から出力する。
In addition, the
次に、図6に示すフローチャートを参照して、カメラ付着物検出装置の動作を説明する。なお、以下の説明においては、カメラユニット1を車両後部に取り付けて、リアカメラとして使用する。また、タッチディスプレイを使用して、入力部11と表示部13を一体の装置として構成しているものとする。
Next, the operation of the camera deposit detection apparatus will be described with reference to the flowchart shown in FIG. In the following description, the
車両からイグニッション・スイッチのオン信号が入力されると、カメラ付着物検出装置が始動する。シフトレバーがRに切り替わり、車両から制御部10へシフトR操作信号が入力されると(ステップST1)、制御部10が付着物検出モードを開始する(ステップST2)。
When the ignition switch ON signal is input from the vehicle, the camera deposit detection device is started. When the shift lever is switched to R and a shift R operation signal is input from the vehicle to the control unit 10 (step ST1), the
この付着物検出モードにおいて、制御部10の指示により、カメラ2が車内側を向き、リファレンス画像描画板3の撮像を開始する。また、制御部10は付着物除去のリトライ回数x=3を設定する(ステップST3)。なお、この例ではリトライ回数xを3回としているが、任意の回数で構わない。続いて付着物検出部9が、リファレンス画像記憶部8に記憶されているリファレンス画像データ3aと現在撮像中の撮像画像データ3bとを比較して、付着物の有無を判定する(ステップST4)。
In this attached matter detection mode, according to an instruction from the
付着物が検出されなかった場合(ステップST4“NO”)、制御部10は標準モードを開始する(ステップST5)。標準モードにおいて、制御部10の指示により、カメラ2が車外側を向き、車両後方の撮像を開始する。カメラ2の撮像する車両後方の撮像画像データは、表示部13に表示する。
When the deposit is not detected (step ST4 “NO”), the
シフトレバーがRから他のモードに切り替わり、車両から制御部10に対してシフトR操作信号の入力が無くなると(ステップST6)、制御部10がカメラ駆動制御部5へ、カメラ2を車内側に向ける指示を出力する(ステップST7)。これにより、シフトレバーがドライブなどに切り替わってカメラ2を使用しない間、レンズ2bを車内側に向けて水滴およびゴミなどの付着を防止することができる。
When the shift lever is switched from R to another mode and no shift R operation signal is input from the vehicle to the control unit 10 (step ST6), the
一方、付着物が検出された場合(ステップST4“YES”)、制御部10はリトライ回数xを確認し(ステップST8)、現在のリトライ回数xが0回より大きければ(ステップST8“YES”)、エア噴射部6からエアを噴射させて付着物の除去を試みる(ステップST9)。また、制御部10は、エア噴射後にリトライ回数xをデクリメントする(ステップST10)。
On the other hand, when the deposit is detected (step ST4 “YES”), the
エア噴射を3回繰り返しても付着物が検出され続けた場合(ステップST4“YES”)、リトライ回数xが0回になるので(ステップST8“NO”)、制御部10がユーザに対して、カメラ2に付着物が付いている旨を画面表示および音声案内して通知する(ステップST11)。続いて、制御部10から描画部12に指示を出し、タッチディスプレイの表示部13にエア噴射作動ボタンを表示する(ステップST12)。ユーザがエア噴射作動ボタンを押下すると、押下操作を入力部11が受け付けて制御部10に入力し(ステップST13)、制御部10がリトライ回数xをインクリメントしてx=1にし(ステップST14)、エア噴射部6からエアを噴射させる(ステップST9)。そして、制御部10は、ユーザ指示に応じたエア噴射後にリトライ回数xをデクリメントしてx=0にする(ステップST10)。
If the adhered matter continues to be detected even after the air injection is repeated three times (step ST4 “YES”), the number of retries x is zero (step ST8 “NO”). The
制御部10は、ステップST4“YES”,ST8“NO”,ST11〜ST14,ST9,ST10を繰り返し、付着物が検出されなくなるまで、ユーザ指示に応じたエア噴射を繰り返す。なお、ユーザ指示に応じたエア噴射を所定時間または所定回数繰り返しても付着物が除去できない場合に、ステップST5の標準モードへ処理を進めてもよい。
The
図6のフローチャートでは、シフトレバーのR切替時にリアカメラを起動する際、先ず付着物検出モードを実行して標準モードに移行する構成にしたが、付着物検出モードを実行するタイミングはこれに限定されるものではない。また、リアカメラ以外のカメラユニット1についても、任意のタイミングで付着物検出モードを実行すればよい。
In the flowchart of FIG. 6, when the rear camera is started when the shift lever is switched, the adhering matter detection mode is first executed to shift to the standard mode. However, the timing for executing the adhering matter detection mode is limited to this. Is not to be done. Moreover, what is necessary is just to perform the deposit | attachment detection mode at arbitrary timing also about
以上より、実施の形態1によれば、カメラ付着物検出装置は、車両に設置された、任意のリファレンス画像の描かれたリファレンス画像描画板3と、車両に設置されてその周囲を撮像するカメラ2の撮像方向をカメラ駆動部4により変更してリファレンス画像を撮像可能なカメラユニット1と、予め、カメラ2の撮像方向をリファレンス画像に向けて、撮像範囲全体にリファレンス画像を撮像したリファレンス画像データ3aを記憶しているリファレンス画像記憶部8と、任意のタイミングで、カメラ2の撮像方向をリファレンス画像に向けて、撮像範囲全体にリファレンス画像を撮像した撮像画像データ3bを、リファレンス画像記憶部8に記憶されているリファレンス画像データ3aと比較し、画像の変化の有無を検出して、カメラ2の付着物の有無を判定する付着物検出部9とを備えるように構成した。このため、カメラ2のどの部分に付着物が付着していたとしても確実に検出できるカメラ付着物検出装置を提供することができる。また、カメラ2を可動式とすることにより、必要時のみカメラ2を車外側に向け、不使用時は車内側に向けて付着物の付着を防止することができる。
As described above, according to the first embodiment, the camera adhering matter detection device is installed in the vehicle, the reference
また、実施の形態1によれば、カメラ付着物検出装置は、碁盤の目状の画像をリファレンス画像として使用するようにしたので、このリファレンス画像を撮像した撮像画像データ3bに、碁盤の目状に区切られたブロック上の濃淡色の変化として写る細かいゴミ、および縦横線の歪みとして写る細かい水滴などを検出することができる。 In addition, according to the first embodiment, the camera deposit detection device uses the grid-like image of the grid as the reference image, so that the grid-like grid of the captured image data 3b obtained by capturing the reference image is used. It is possible to detect fine dust that appears as a change in shading color on a block that is divided into two, fine water droplets that appear as distortion of vertical and horizontal lines, and the like.
また、実施の形態1によれば、リファレンス画像描画板3が車両外部に露出しないようにしたので、リファレンス画像描画板3に付着物が付着することを防止できる。よって、リファレンス画像描画板3の付着物をカメラ2の付着物として検出するなどの誤検出を防止できる。
Further, according to the first embodiment, since the reference
また、実施の形態1によれば、カメラ付着物検出装置は、付着物検出部9で付着物が付着していると判定した場合、カメラ2にエアを噴射して付着物の除去を試みるエア噴射部6を備える構成にした。このため、雨天時にカメラ2に付着した水滴などを除去して、視認性の悪化を防止することができる。
Further, according to the first embodiment, when the attached matter detection device determines that the attached matter is attached by the attached
なお、本願発明はその発明の範囲内において、実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは実施の形態の任意の構成要素の省略が可能である。 In the present invention, any constituent element of the embodiment can be modified or any constituent element of the embodiment can be omitted within the scope of the invention.
1 カメラユニット、2 カメラ、2a 回転軸、2b レンズ、3 リファレンス画像描画板、3a リファレンス画像データ、3b 撮像画像データ、4 カメラ駆動部、5 カメラ駆動制御部、6 エア噴射部、6a 噴射口、7 エア噴射制御部、8 リファレンス画像記憶部、9 付着物検出部、10 制御部、11 入力部、12 描画部、13 表示部、14 音声出力部、20,21 付着物
1 camera unit, 2 camera, 2a rotation axis, 2b lens, 3 reference image drawing board, 3a reference image data, 3b captured image data, 4 camera drive unit, 5 camera drive control unit, 6 air injection unit, 6a injection port, 7 Air
Claims (4)
前記移動体に設置されて前記移動体の周囲を撮像するカメラであって、撮像方向を変更して前記リファレンス画像を撮像可能なカメラと、
予め、前記カメラの撮像方向を前記リファレンス画像に向けて、撮像範囲全体に前記リファレンス画像を撮像したリファレンス画像データを記憶しているリファレンス画像記憶部と、
任意のタイミングで、前記カメラの撮像方向を前記リファレンス画像に向けて、撮像範囲全体に前記リファレンス画像を撮像した撮像画像データを、前記リファレンス画像記憶部に記憶されている前記リファレンス画像データと比較し、画像の変化の有無を検出して、前記カメラの付着物の有無を判定する付着物検出部とを備えるカメラ付着物検出装置。 A board member with an arbitrary reference image installed on the moving body,
A camera that is installed on the moving body and images the surroundings of the moving body, and is capable of capturing the reference image by changing an imaging direction;
A reference image storage unit that stores reference image data in which the reference image is captured in the entire imaging range with the imaging direction of the camera directed toward the reference image in advance,
At an arbitrary timing, the captured image data obtained by capturing the reference image in the entire imaging range is compared with the reference image data stored in the reference image storage unit with the imaging direction of the camera directed toward the reference image. A camera adhering matter detection apparatus comprising: an adhering matter detecting unit that detects presence or absence of an adhering matter of the camera by detecting presence or absence of an image change.
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